4.4机电工程雷电防护

4.4.1收费系统雷电防护

4.4.1.1直击雷防护

收费系统建筑物（如收费天棚、收 属顶棚、金属构架、金属支柱（或 内主筋）、收费岛及路面的基础钢 引下线、接地装置

公路标准规范范本4. 4. 1.2接地、屏蔽、等电位要求

应在收费岛上的收费亭、自动栏杆机、车道摄像机、通行信号灯、雾灯、费显装置、称重控制器等 处预留等电位接地端子，并将收费亭、自动栏杆机、通行信号灯、雾灯、费显装置、称重控制器金 车道摄像机支撑架（杆）、管道、车道护栏、立柱、限宽柱、地下通道的门、扶栏等所有的金属构件 等电位均压环可靠电气连接

4.4.2监控系统雷电防护

4. 4. 2. 1直击雷防护

4.4.2.1.2摄像机顶部安装避雷针保护时，宜利用摄像机的金属构件作为引下线，并利用金属构件的 基础作为接地装置。 4.4.2.1.3摄像机的接地系统的接地电阻应小于10Q，土壤电阻率高的地区，可适当放宽。

4. 4. 2. 2接地、屏蔽、等电位要求

4.4.2.2.1安装在室外的前端设备，其信号、控制、配电等金属线缆宜穿金属管或采用带屏蔽层的线缆 埋地敷设，金属管应全线电气连通，并分别安装适配的SPD。 4.4.2.2.2安装在室内监控机房的监控设备，其信号、控制、配电等金属线缆宜穿金属管或采用带屏蔽 层的线缆埋地敷设，金属管应全线电气连通，并分别安装适配的SPD，SPD应与局部等电位均压环可靠 电气连接。 4.4.2.2.3各车辆检测设备的地感线圈的信号线缆输人处安装适配的SPD。各监控外场设备的配电 箱应安装适配的SPD

4.4.3通信系统雷电防护

4.4.3.1直击雷防护

4.4.3.1.1在年平均雷暴日大于20天的区域，可采用在含有金属的光缆上方平行敷设埋地避雷线（排 流线）的保护方式，排流线宜每间隔200m做一组人工接地体，其接地电阻值应不大于10α。 4.4.3.1.2在年平均雷暴日大于20天的区域，各类网络系统的金属数据信号线，若长度大于30m且 小于50m，应在一端终端设备输入口安装适配的SPD；若长度大于50m，应在两端终端设备输入口安 装适配的SPD

4.4.3.2接地、屏蔽、等电位要求

4.4.3.2.1光纤通信设备的光缆引入端应在建筑物入口处将加强芯等金属构件就近接地。 4.4.3.2.2通信传输光缆宜采用直埋敷设方式，且埋地深度应不小于0.7m。直埋光缆的金属护套在 接头处应集中接地。光缆应每隔1km左右接地一次，其接地电阻值应不大于30。在每段光缆的终 端，应将光缆的金属护套直接或通过避雷器接地。 4.4.3.2.3进入通信站（机房）光缆末端的金属屏蔽层，加强芯或铠装层（如有）应与光纤数字配线架的 等电位连接带连通。 4.4.3.2.4用于高速公路长距离传输的通信金属线缆，宜采用屏蔽线缆或穿金属管埋地敷设，埋地深 度应不小于0.7m。 4.4.3.2.5进人通信站（机房）的金属线缆应采用直埋或缆沟方式引人，且应采用铠装或穿钢管保护， 理地长度应符合公式（1)的要求，且不小于15m，线缆埋地深度应不小于0.7m，且不宜与电源线缆同管 槽人室

信号线缆中的空线对也应做接地处理。 4.4.3.2.9无线通信的天馈系统中的馈线金属外护层应在线缆两端分别就近接地。若长度大于60m 时，在其中心部位应将金属外护层再接地一次。户外馈线桥架、线槽的始末两端亦应与邻近的等电位连 接端子连通。 4.4.3.2.10天馈线路上宜安装相应的SPD进行保护

4.4.4桥梁结构监测系统雷电防护

4.4.4.1桥梁结构监测系统中的传感器（风速仪、温度传感器、车速车轴仪、全球定位系统、位移传感 器、加速度传感器、腐蚀监测单元、应变传感器等）应布置在桥梁主体防雷保护范围内，若超出保护范围 应增设避雷带或避雷针。 4.4.4.2结构监测系统中的信号、控制等金属线缆宜穿金属管或采用带屏蔽层的线缆埋地敷设，并宜 安装适配的SPD

4.4.5除湿系统雷电防护

属外壳应就近与预留接地端子可靠电气连接

4.4.6桥梁内垂直/水平运输系统雷电防护

6.1索塔内电梯导轨的底端和顶端应就近与防雷等电位连接端子可靠连接。 6.2箱梁内水平运输小车导轨的两端应就近与防雷等电位连接端子可靠连接。 6.3索塔内电梯的信号、控制、配电等金属线缆宜穿金属管并应就近与接地端子可靠连接，金 线电气连通，并宜安装适配的SPD

4.5沿线建筑物雷电防护

4.5.1收费站建筑需电防护

4. 5. 1.1 大棚

4.5.1.1.1采用不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板作为金属顶棚的收费大棚，当金属板厚度不小于0.5mm 时，宜利用其金属顶棚及顶棚上的其他金属构件作为接闪器。 4.5.1.1.2收费大棚上的非金属物构件不在已有防雷装置的保护范围内时，应增设避雷针等接闪器， 使其在保护范围内。 4.5.1.1.3当项棚为非金属或有较厚的绝缘覆盖层时，应增设避雷针或避雷带，或由其混合组成的接 闪器。避雷带应敷设在大棚的顶部和外沿，其高度不低于10cm。 4.5.1.1.4收费大棚的钢结构、金属顶棚等所有金属构件和作为引下线的金属支柱或柱内钢筋均应 上、下电气贯通，并与防雷接地装置可靠连接。 4.5.1.1.5不在接闪器的保护范围内的大棚外的限宽柱等金属构件应可靠接地。 4.5.1.1.6收费大棚信号灯、照明设备的水平及引上敷设线缆宜穿金属管并应可靠接地，接地点不少 于2处，

4. 5.1. 2收费享

1.2.1收费亭宜使用金属材料，保证其电气连通，并与收费岛等电位均压环不少于两处可靠 收费亭内和收费亭附近的线缆沟内应分别预留与等电位均压环可靠电气焊接的接地端子板 1.2.2收费亭内应设置防静电地板，防静电地板的金属支撑架应与收费岛等电位均压环多点

电气接。 4.5.1.2.3收费亭内的金属工作台、金属机柜、各种机电设备的金属外壳应与收费亭内预留的局部等 电位接地端子板（排）可靠电气连接。进出收费亭的各种线缆的金属屏蔽层或穿线金属管（桥架）应就近 与线缆沟内预留的局部等电位接地端子板（排）可靠电气连接。 4.5.1.2.4收费亭内电源配电盒（插座）处、车道工控机、电动栏杆、雨棚信号灯、车道摄像机、称重控制 器、广场摄像机应装设与被保护设备耐压水平相适应的SPD。 4.5.1.2.5进出收费亭工控机的网络信号、电动栏杆的数据总线、称重控制器的数据总线、车辆检测信 号输入处应安装适配的信号SPD；视频编译码器的视频信号输入输出处宜安装适配的同轴信号SPD； 车道摄像机、广场摄像机、计重控制器的传感器、对讲通信线的信号端口处安装适配的信号SPD

4.5.1.3办公楼及其他建筑物

4.5.1.3.1办公楼及其他建筑物的直击雷防护措施应按照GB50057的相关要求执

办公楼及其他建筑物的直击雷防护措施应按照GB50057的相关要求执行。 办公楼及其他建筑物雷击电磁脉冲防护措施应按照GB50057的相关要求执行。

4.5.2服务区建筑雷电防护

4. 5. 2. 1加油站

加油站的雷电防护措施应按照GB50156的相关要求执行

4.5.2.2综合楼及其他建筑物

4.5.2.2.1综合楼及其他建筑物的直击雷防护措施应按照GB50057的相关要求执行。 4.5.2.2.2综合楼及其他建筑物雷击电磁脉冲防护措施应按照GB50057的相关要求执行

4.5.3各类机房雷电防护

4.5.3.1桥梁的收费、监控、通信等机房均应采取雷电综合防护措施。 4.5.3.2各类机房宜设置在所处建筑物低层中心位置的LPZ1区及其后续雷电防护区内。机房所处 建（构）筑物应具有完善的直击雷防护装置和雷击电磁脉冲防护措施。 4.5.3.3宜在机房的项部和底部各预留不少于2处（对角线布设）局部等电位接地端子板（排），并应就 近与建筑物柱（梁）内主钢筋可靠电气连接。 4.5.3.4机房外墙的钢筋宜适当加密，门窗宜采取屏蔽措施。重要机房的外墙钢筋网孔不宜大于200 mm×200mm，应使用金属门、窗，其网孔不大于200mm×200mm。外墙钢筋网、金属门、窗应与建筑 物内的结构主筋可靠电气连接。 4.5.3.5机房应设置防静电地板。应在防静电板下沿墙四周和设备集中区附近使用面积不小于 90mm、厚度不小于3mm的铜排设置环形闭合接地汇流排，并与机房预留的局部等电位接地端子板 （排）作可靠电气连接。 4.5.3.6防静电地板下应采用截面积不小于48mm的铜排设置等电位连接网格，重要机房的网格尺 寸不小于1.2m×1.2m，其他机房网格尺寸不小于2.4m×2.4m。 4.5.3.7防静电地板金属支撑架应就近与等电位连接网、接地汇流排做多点可靠电气连接。 4.5.3.8机房天花板、墙面应选用耗散性材料，天花板金属龙骨应至少两处与预留的机房局部等电位 接地端子板（排）做可靠电气连接。 4.5.3.9进、出入机房的金属管、槽、线缆屏蔽层应就近与接地汇流排连接。所有设备的金属外壳、机 柜、机架等宜就近与接地汇流排等电位连接。

内的供电线缆和数据、信号线缆应分别敷设于各自的金属线槽内或金属桥架内，金属线槽和桥架均应全 程电气连通，并至少在其两端及穿越房间处与接地汇流排做等电位连接。 4.5.3.11机房内交流工作地、安全保护地、直流地、屏蔽地、防静电接地、防雷接地等应采用共用接地 方式。机房内的金属门窗等大尺寸金属物应就近做接地处理。 4.5.3.12机房宜采用专供线路供电，机房内电源配电箱处应安装适配的SPD，其电压保护水平应与被 保护设备的耐压水平相适应。 4.5.3.13进出、人机房的各类数据、信号线缆应分别设置适配的SPD

5.1建筑物共用接地系统

5.1.1防雷接地应与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置，其接地电阻值宜 不大于12。 5.1.2建筑物应采用共用接地系统，相邻的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，宜将其接地装置至 少两处可靠电气连接。 5.1.3接地装置应优先利用建筑物的自然接地体，自然接地体包括建筑物的基础钢筋、收费大棚支柱 的基础钢筋、收费岛及车道的基础钢筋以及桥梁的基础钢筋等。当无法满足要求时可安装人工接地体。

5.2收费广场共用接地系统

5.2.1收费广场应设置完善的接地系统，接地装置宜深埋或者包裹绝缘物，以防止跨步电压的产生。 收费广场区域的金属构件及机电设备均就近与接地系统连接构建共用接地系统，其接地电阻值应小于 1。收费岛上各人手孔、收费岛内预埋金属管道，收费广场路肩两侧的金属管道、收费岛上设备基础， 产场照明杆灯基础、摄像机基础及收费大棚立柱及基础均应与收费广场接地系统可靠连接 5.2.2利用收费岛内的基础钢筋或在收费岛的基础内用截面积不小于90mm的镀锌圆钢或扁钢敷 设闭合的等电位均压环。各收费岛之间的等电位均压环应利用3根以上平行敷设的截面积不小于90 nm的镀锌圆钢或扁钢焊接，并与收费大棚的共用接地系统可靠电气连接。 5.2.3在年平均雷暴日大于20天的区域，收费岛上宜增加3处以上垂直接地体，并与收费岛共用接地 系统可靠电气连接 5.2.4收费产场照明杆灯、外场摄像设备接地宜与地网共地，如距离大于20m，亦可独立接地，其接地 系统有条件时宜做成环型接地网

6.1供配电系统SPD的设计选用

6.1.1供配电系统的SPD应符合GB18802.1的性能要求。 6.1.2电源SPD的持续运行电压U。不小于320V，UPS输出端的电源SPD持续运行电压 275V。 6.1.3电源SPD的电压保护水平应根据220/380V配电系统各种设备绝缘耐冲击过电压确定 SPD引线线径应符合GB50343一2012中表6.5.1的要求

QX/T330—2016

20/380V配电系统各种设备绝缘耐冲击过电压

6.1.4电源SPD上端宜安装过流保护装置，其极限分断能力应根据接地故障短路电流确定。 6.1.5当电压开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不大于10m，限压型SPD之间的线路长度 不大于5m，线路长度达不到要求时，应增加退耦装置。 6.1.6电源SPD宜有状态指示，以显示劣化状态。 6.1.7当机电设备采用直流供电时，视其具体情况选择适配的SPD保护

6.1.4电源SPD上端宜安装过流保护装置，其极限分断能力应根据接地故障短路电流确定，

6.2信号线路SPD的设计选用

6.2.1.1信号线路SPD的设计选用应符合GB/T18802.21的要求。 6.2.1.2信号线路SPD选择应根据线路的工作频率、传输介质、传输速率、传输带宽、工作电压、接口 形式、特性阻抗等参数，选择适配的SPD

6.2.2.1通信信号线SPD选用应符合YD5098的规定，雷电响应时间应在纳秒级（≤10ns） 6.2.2.2总配线架上的保安单元应符合YD/T694的规定。 6.2.2.3标称放电电流I，不小于3kA

6. 2.3同轴电缆 SPD 设计选用

3.1同轴电缆SPD插人损耗、驻波比、工作电压和 并具有防水功能。 3.2同轴电缆SPD的标称放电电流I，不小于3kA

6.2.4网络数据线SPD设计选用

6.2.4.1网络数据线SPD除满足各类接口设备传输速率的要求外，其接口的线位、线排、统 保护设备接口兼容。 6.2.4.2网络数据线SPD的标称放电电流I.不小于3kA

6.2.5I/O控制线、数据总线SPD设计选用

6.2.5.1RS232、RS485、RS422、RS423等数据总线SPD保护电压应根据其端口电压进行选型，标称 放电电流I.不小于3kA。 6.2.5.2对各类控制、数据采集接口SPD的启动电压应和设备的工作电压相适应，一般应为工作电压 的1.2倍至2.5倍，SPD的插损应不影响设备的正常运行

QX/T 330=2016

设计界面主要包括：房屋建筑区域的设计界面，收费广场区域的设计界面，供电系统的设计界面，照 明系统的设计界面，监控、通信、收费系统之间的设计界面，其他机电设施的设计界面、桥梁主体的设计 界面

A.2房屋建筑区域的设计界面

A.2.1房屋建筑设计单位负责建筑物直击雷防护设计，直击雷防护设计内容主要为接内器（避雷带、 降雷针和避雷网等装置）、引下线和接地系统等。 A.2.2房屋建筑设计单位负责建筑物接地系统及与机房等电位连接的设计。 A.2.3房屋建筑设计单位负责监控、通信、收费机房内设备及金属构件的防雷击电磁脉冲的屏蔽设计 及与建筑物接地系统的连接， A.2.4监控、通信、收费系统设计单位提供建筑物内部用于三大系统供电的配电箱（柜)的安装位置及 数量要求，房屋建筑设计单位负责房屋建筑区域内配电箱（柜）的接地端子和等电位排的预留设计。 4.2.5监控、通信、收费系统设计单位提供建筑物内部机房设备的安装位置及数量要求，房屋建筑设 计单位负责房屋建筑区域内机房的局部等电位接地端子板（排）的预留设计。 A.2.6设备机房内部的等电位接地系统、设备接地、防静电地板等由监控、通信、收费系统设计单位负 责设计。

A.3收费广场区域的设计界面

A.3.1收费大棚设计单位负责收费大棚的直击雷防护设计，直击雷防护设计内容主要为收费大棚接 闪器、接地引下线、大棚立柱基础的接地系统等。 A.3.2收费大棚设计单位负责收费大棚接地系统中的接地端子的预留设计。 A.3.3收费系统设计单位负责收费广场区域内配电箱（柜）的设计及相关接地端子和等电位排的预留 设计。 A.3.4收费系统设计单位负责收费广场区域的联合接地系统、等电位均压系统的设计，并通过接地连 接导体40mm×4mm的镀锌扁钢或不小于25mm的黄绿相间的接地导线引至各收费岛上各设备基 础、配电照明箱（柜）、广场摄像机基础、照明灯杆基础、大棚立柱基础，预留1m长度的接地端子。收费 广场区域内设备基础均由收费系统设计单位负责。

A.4供电系统的设计界面

A.4.1桥上供电系统

配电设备（包括高低压配电柜、变压器等）的安装位置及接地连接点的数量要求。 A.4.1.2防雷设计单位负责大型桥梁的接地系统和变电所内部电气设备的接地端子和等电位连接带 的预留设计。 A.4.1.3防雷设计单位负责主桥构造物（塔柱横梁、塔腔、锚室、箱梁）内变电站接地预埋件的预留设 计、引桥沿线的变配电设备接地预埋件的预留设计以及预埋件与大型桥梁接地系统（引下线、接地体）的 接地连接。 A.4.1.4供电系统设计单位负责接地预埋件与变配电设备接地端子和等电位连接带的设计、主桥构 造物内变电站及引桥沿线的变配电设备的接地系统设计。 A.4.1.5主桥构造物内变电站及引桥沿线的变配电设备内部的电气设备及其与接地端子的连接由供 电系统设计单位负责。电涌保护设备由防雷设计单位负责。

A.4.2房屋建筑区供电系统

A，4.2.1供电系统设计单位提供变电所内部电气设备（包括高低压配电柜、变压器、发电机等）的安装 位置及接地连接点的数量要求，房屋建筑设计单位负责变电所的接地系统和变电所内部电气设备的接 地端子和等电位连接带的预留设计。 A.4.2.2变电所内部的电气设备与接地端子的连接由供电系统设计单位负责。供电系统的电涌保护 设备由防雷设计单位负责。 A.4.2.3箱式变压器的雷电防护设计由供电系统设计单位负责

A.5照明系统的设计界面

A.5.1大型桥梁照明系统

A.5.1.1照明系统设计单位提供大型桥梁构造物内部配电箱（柜）、沿线照明箱的安装位置及数量要 求，并负责大型桥梁构造物内配电箱（柜）、照明箱的接地端子和等电位排的预留设计。 A.5.1.2照明系统配电箱、照明箱内部的电气设备与接地端子的连接由照明系统设计单位负责。照 明系统电涌保护设备由防笛设计单位负责。 A.5.1.3设置于大型桥梁上的照明灯具的接闪器和引下线由照明系统设计单位负责，照明设备基础 接地连接由照明设计单位负责，即基础螺栓与基础处的防雷接地钢筋的连接由照明设计单位负责，基础 处的防雷接地钢筋与接地引下线和接地体的连接由防雷设计单位负责。

照度标准A.5.2大型桥梁接线照明系统

A.5.2.1照明系统设计单位提供建筑物内部配电箱（柜）、照明箱的安装位置及数量要求，房屋建筑设 计单位负责建筑物内配电箱（柜）、照明箱的接地端子和等电位排的预留设计。 A.5.2.2照明系统配电箱、照明箱内部的电气设备与接地端子的连接由照明系统设计单位负责。照 明系统的电涌保护设备由防雷设计单位负责。 A.5.2.3设置于高速公路沿线的照明灯具的接闪器和引下线由照明系统设计单位负责，照明灯具接 地系统由高速公路沿线通信及供电设计单位负责。 A.5.2.4设置于收费广场的照明灯具的接闪器和引下线由照明系统设计单位负责，照明灯具接地系 统由收费系统设计单位负责。

A.6监控、通信、收费系统之间的设计界面

监控、通信、收费系统设计单位分别负责各自系统内机电设备的接地系统设计。各系统之间的设计

OX/T3302016

界面以交换信息的设备接口处为界，自该设备接口至各系统设备的雷电防护设计由各系统设计单位负 责。电源线路、信号线路电涌保护器由防雷设计单位负责

A.7.1桥上其他机电设施（航空障碍灯、航标灯、桥面水面监控设施等）相关设计单位提供设备配电箱 的安装位置及数量要求，并负责配电箱内部的电气设备、接地端子和等电位排的预留设计。 A.7.2照明系统电涌保护设备由防雷设计单位负责。 A.7.3桥上其他机电设施的外场设备基础接地连接由桥上其他机电设施的相关设计单位负责，即基 础螺栓与基础处的防雷接地钢筋的连接由各设施的相关设计单位负责，基础处的防雷接地钢筋与接地 引下线和接地体的连接由防雷设计单位负责。

A.8桥梁主体的设计界面

防雷接地设计单位负责桥梁主体接地系统的设计，包括：主塔接地系统及接地预留、塔顶避雷 也、塔项设备或设施基础接地；引桥桥墩接地系统及接地预留；箱梁接地系统、接地预留及与主塔 接地系统的接地连接；护栏接地系统及与箱梁接地系统的连接；桥面等电位连接带、灯杆及其他 系统及接地预留灌注桩标准规范范本，