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T/GAMDPM 013-2023 X波段双极化相控阵天气雷达防雷技术规范
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资料介绍
ICS 91.120.40
CCS A47
团体标准
T/GAMDPM 013—2023
X波段双极化相控阵天气雷达防雷技术规范
Technical code for protection of X-band dual polarization phased array weather radar against lightning
2023 - 9- 22发布2023 - 9 - 22实施
广东省气象防灾减灾协会 发布
目 次
前言 ................................ ................................ ................ Ⅱ
1 范围 ................................ ................................ .............. 1
2 规范性引用文件 ................................ ................................ .... 1
3 术语和定义 ................................ ................................ ........ 1
4 基本要求 ................................ ................................ .......... 3
5 防雷设计 ................................ ................................ .......... 4
5.1 直击雷设计 ................................ ................................ .... 4
5.2 地网设计 ................................ ................................ ...... 4
5.3 闪电电涌侵入防护设计................................ ........................... 5
附录A（资料性）雷达结构及安装示意图 ................................ .................. 7
附录B（资料性）接地网设计接地电阻常用计算公式 ................................ ........ 9
参考文献 ................................ ................................ ............ 11
T/GAMDPM 013—2023
II
前 言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由广东省气象防灾减灾协会提出并归口。
本文件起草单位：广东省气候中心（广东省气象公共安全技术支持中心）、广东天文防雷工程有限公司、清远市气象服务中心、揭阳市气象服务中心、广州宝庆防雷科技有限公司、深圳市欧欣泰科技有限公司、广东纳睿雷达科技股份有限公司、广东南方电信规划咨询设计院有限公司、衡水瑞福特防雷技术有限公司、广东省气象防灾减灾协会。
本文件主要起草人：陈景荣、李文飞、刘子刚、庄涣斌、焦永利、田冉、曹虎文、叶国超、王雷达、王超、林娜、周阳、王建波、钟雨珊、吕文正、邓健威、俞宙、谢睿思、陈诗瑶、蔡晓勉。
本文件主要审查人：杜尧东、黄智慧、植石群、罗志勇、黄国开、梁淑敏。
本文件由广东省气象防灾减灾协会负责管理和对条文的解释。
T/GAMDPM 013—2023
1
X 波段双极化相控阵天气雷达防雷技术规范
1 范围
本文件规定了X波段双极化相控阵天气雷达的防雷基本要求、直击雷设计、地网设计和闪电电涌侵
入防护设计。
本文件适用于X波段双极化相控阵天气雷达的防雷设计。其他天气雷达的雷电防护可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB 50057 建筑物防雷设计规范
GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范
GB 50689 通信局(站)防雷与接地工程设计规范
3 术语和定义
GB 50057、GB 50689和GB 50343 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
X波段双极化相控阵天气雷达 dual-polarization X-band phased array weather radar
采用相控阵技术结合双偏振技术体制、一体化和模块化设计，将射频前端、数据处理、机械控制等
集成一体，实现高可靠性与稳定性以及超高时空分辨率的中小尺度天气系统观测的雷达系统。
3.2
雷达铁塔 radar tower
专门为X波段双极化相控阵天气雷达而设置的观测平台，塔高及塔顶观测平台满足雷达安装和探测
要求，高度满足周围对雷达探测无遮挡物的要求，塔身设置雷达安装和维护的爬梯，以及引下线和引入
线的条件。
3.3
雷达供电机房 radar power supply room
专门为雷达提供不间断供电的机房，当雷达在铁塔顶部平台安装时，一般设置在铁塔底部附近。
3.4
直击雷 direct lightning flash
闪击直接击于建（构）筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。
T/GAMDPM 013—2023
2
3.5
闪电电涌侵入 lightning surge on incoming services
由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用，雷电波，即闪电电涌，可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。
3.6
防雷装置 lightning protection system (LPS)
用于对建筑物或被保护对象进行雷电防护的整套装置，由外部防雷装置和内部防雷装置组成或直击雷防护装置和感应雷防护装置组成。
3.7
接地装置 earth-termination system
接地体和接地线的总合，用于传导雷电流并将其流散入大地。
3.8
接地体 earth electrode
埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。
3.9
接地引入线 earthing connection
接地网与总接地汇流排之间相连的导电体称为接地引入线。
3.10
引下线 down-conductor system
用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。
3.11
接地汇集排 mail earthing conductor
用于连接各类接地线的条状母排，或线形或环形母线。
3.12
总接地汇集排 main earthing conductor
用于将各类接地线连接到接地装置的接地汇流排，是系统的第一级接地汇流排。
3.13
等电位连接 equipotential bonding
将不同的电气装置、导电物体等，用接地导体或电涌保护器以某种方式连接起来，以减少雷电流在它们之间产生的电位差。
3.14
电气系统 electrical system
由低压供电组合部件构成的系统，也称低压配电系统或低压配电线路。
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3
3.15
电子系统 electronic system
由敏感电子组合部件构成的系统。例如，由通信设备、计算机、电梯控制和仪表系统、视频监控系统、电力电子装置等构成的系统。
3.16
电涌保护器 surge protective device (SPD)
用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件，它至少含有一个非线性元件。
3.17
最大持续运行电压 maximum continuous operating voltage (Uc)
可持续加于电气系统电涌保护器保护模式的最大方均根电压或直流电压；可持续加于电子系统电涌保护器端子上，且不致引起电涌保护器传输特性减低的最大方均根电压或直流电压。
3.18
标称放电电流 nominal discharge current (In)
流过电涌保护器8/20μS电流波的峰值。
3.19
电压保护水平 voltage protection level (Up)
表征电涌保护器限制接线端子间电压的性能参数，其值可从优先值的列表中选择，该值应大于所测量的限制电压的最高值。
3.20
有效保护水平 effective protection level (Up/f)
浪涌保护器连接导线的感应电压降与浪涌保护器电压保护水平Up之和。
3.21
Ⅰ级试验 class Ⅰ test
电气系统中采用Ⅰ级试验的电涌保护器要用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流Iimp做试验。Ⅰ级试验也可用T1外加方框表示，即T1。
3.22
Ⅱ级试验 class Ⅱ test
电气系统中采用Ⅱ级试验的电涌保护器要用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和8/20μs电流波最大放电电流Imax做试验。Ⅱ级试验也可用T2外加方框表示，即T2。
4 基本要求
4.1 在进行防雷设计时，应调查当地的地理、地质、气象、环境等条件和雷电活动规律，并根据相控阵雷达一体化设计及其安装的特点（参见附录A），进行全面规划，系统防护。
4.2 雷达系统的防雷应与雷达系统同时设计、同时施工和同时投产使用。
T/GAMDPM 013—2023
4
4.3 雷达直击雷保护范围设计应按第二类防雷进行设计，滚球半径为45m。
4.4 闪电电涌侵入防护设计应综合全面设计。
4.5 当雷达安装在大楼天面时，其防雷系统应与所在建筑物的防雷系统统筹按第二类防雷设计。
4.6 在雷达防雷实施中，应对隐蔽工程进行验收并加强监理，以确保工程的施工质量。
5 防雷设计
5.1 直击雷防护设计
5.1.1 直击雷防护设计应有雷达直击雷保护设计图，使雷达系统在直击雷的有效保护范围之内。
5.1.2 当雷达在铁塔顶部安装时，宜将雷达和铁塔作为一个整体进行直击雷保护设计，宜在铁塔顶部雷达安装平台设置接闪杆，接闪杆应避开雷达的主要探测方位，当采用1根竖向接闪杆无法保护时，宜增加水平接闪杆。
5.1.3 接闪杆在天线仰角零度以上部位的接闪杆应使用高强度玻璃钢管，其尺寸规格及强度应满足安装地最大风速、最大覆冰要求和不应对雷达工作产生影响。
5.1.4 雷达铁塔顶部平台安装的接闪杆应在玻璃钢管内设置多股铜缆作引下线，截面积应不小于50mm2或采用满足雷电流泄放要求的新型材料引下线。宜设置接闪杆专用引下线，引下线应沿铁塔外侧钢管柱内敷设或套金属管沿塔身外侧敷设至塔脚，引下线应满足与铁塔的绝缘要求，与地网的连接满足5.2.1和5.2.4的要求；当雷达在建筑物天面安装时，其直击雷保护设计宜与建筑物防雷一体考虑，设置专用接闪杆，雷达天线仰角零度以上部位应使用高强度玻璃钢管。
5.1.5 当雷达安装在铁塔顶部平台时，宜在直击雷专设引下线加装直击雷雷击计数器，以为防护效果持续改进提供数据支撑。
5.2 地网设计
5.2.1 地网设计宜采用共用地网设计。地网设计采用共用接地系统时，直击雷引下线、雷达系统接地线应单独与接地网相连，接入点沿接地极的长度不小于15m；若采用独立接地系统，直击雷地网和设备地网及与其关联的地下各种管线地中距离应不小于3m。直击雷地网电阻值宜不大于10Ω，共用接地网和设备地网电阻值按5.2.3条规定。
5.2.2 当雷达在铁塔顶部平台安装时，地网应充分利用铁塔基础内的主钢筋、砖混或方舱供电机房的基础钢筋和地下其它金属设施作为接地体的一部分。当仅利用铁塔和机房基础钢筋作为接地体，其接地电阻值达不到要求时，应增加人工附加地网，所增加附加地网应根据地形、地理状况通过理论计算（计算公式参考附录B）确定其形状和规模。
5.2.3 在高土壤电阻率地区，土壤电阻率应不大于1000Ω.m时，接地电阻值宜不大于4Ω；当土壤电阻率大于1000Ω.m时，宜采用有效降阻措施，接地电阻值宜不大于5Ω。当雷达设备的接地电阻有要求时，应满足接入设备的最小接地电阻要求。
5.2.4 在采用共用接地系统时，若雷达铁塔设有接闪杆引下线，其引下线应接至远离铁塔基础的地网远端，供电机房内的接地引入线应接至地网的对应另一远端，两接入点地中距离尽量远，其沿接地极长度应不小于15m。
5.2.5 接地体顶端埋深宜不小于0.8m。在土壤较薄的石山或碎石多岩地区可根据具体情况决定接地体埋深或采取防止泥土流失措施，在雨水冲刷下接地体不应暴露于地表。
5.2.6 垂直接地体间距宜为垂直接地体长度的2倍，具体数量可以根据地网大小、地理环境情况来确定，水平接地体的间距与垂直接地体间距相一致。
5.2.7 接地体的材料规格应满足GB 50057规定的相关要求。
T/GAMDPM 013—2023
5
5.2.8 当雷达安装在建筑物天面时，其接地宜与建筑物基础接地统筹考虑，宜采用共用接地系统，若
雷达采用独立接地系统应满足5.2.1 的要求。
5.3 闪电电涌侵入防护设计
5.3.1 配电系统
5.3.1.1 当雷达的供电取自附近的建筑物（比如业务楼、通讯基站机房等），则该建筑物的10KV 配电
线路（如有）宜采用铠装电缆全程埋地引入；条件不具备时，应将进入变压器前的10KV 架空线转换为
铠装电缆或护套电缆穿金属管埋地引入，埋地长度宜不小于50m；铠装层或金属管应与入户接地汇集排
进行连接；或在变压器前3 基杆的10KV 架空线上方装设避雷线。架空线与电缆的转换处及变压器的高
压侧应装设避雷器。
5.3.1.2 从业务楼或通讯基站等馈电柜（箱）至雷达供电机房（如有）或塔顶平台的低压配电线路
（220/380V）全程应采用铠装电缆或护套电缆穿金属管（埋地）敷设，铠装层或金属管的两端均应与入
户接地汇集排进行接地，如雷达铁塔底部未设置供电机房，则将铠装层或金属管在铁塔底部进行接地。
5.3.1.3 雷达系统的低压配电应采用TN-S 系统。
5.3.1.4 雷达系统的低压配电系统SPD 宜设置多级保护：在总配电柜内安装一组具有冗余功能的三相
全模式电源浪涌保护器，要求Up 应不大于2.5KV，每一保护模式的Iimp 不小于12.5KA；在雷达供电机
房配电箱处安装一组具有冗余功能的全模式电源浪涌保护器，要求Up/f 应不大于2.0KV,每一保护模式
的In 不小于60KA；铁塔平台雷达配电箱处安装电源精密浪涌保护器，要求Up/f 应不大于1.2KV,每一
保护模式In 不小于40KA。
5.3.1.5 各级SPD 之间应实现能量配合，当条件受限制时，应使用具有能量自动配合的SPD 或安装退
藕装置；宜选用具有劣化显示功能和雷击计数功能的SPD。
5.3.2 通信与传输系统
5.3.2.1 雷达数据的传输线宜采用绝缘加强芯的光缆进行传输，或把铁塔底部供电机房（如有）至铁
塔顶部平台的光缆选用无金属光缆。光缆的金属体包括金属中心加强件（如钢丝）和金属护层（如双面
涂塑轧纹钢带、双面涂塑铝带等）。
5.3.2.2 当雷达通讯采用直埋光缆或普通光缆穿钢管埋地敷设时，埋地长度宜不小于m，直埋光
缆的金属屏蔽层或钢管两端应就近可靠接地，与入户接地汇集排连接。
5.3.2.3 采用含有金属部件的光缆传输数据时，应在铁搭底部供电机房（如有）将金属加强芯与机房
的入户接地汇流集连接或在铁塔顶部平台与该处的接地排连接。
5.3.2.4 采用无线传输方式时，其天线应处于防雷区LPZ0B区内，同轴馈线应穿金属管或敷设在金属
线槽内，金属管线或金属线槽的首尾两端及在穿过防雷区界面处应接地。
5.3.2.5 采用双绞线局域网方式在雷达系统内传输数据时，如线路长度大于5m 则应在端口安装适配的
信号SPD。
5.3.3 屏蔽与等电位接地
5.3.3.1 闪电电涌侵入防护应以减少受直击雷防护系统的影响为原则进行设计，其与直击雷防护系统
具有一定的安全距离，满足5.2.1 和5.2.4 的要求。
5.3.3.2 铁塔顶部平台雷达设备的接地采用专用接地干线敷设在铁塔中心钢柱内或专用屏蔽接地干线
沿铁塔中心套金属管布设，上端与雷达设备接地汇集排连接，下端与共用地网连接，接入点与直击雷引
下线地网接入点满足5.2.4 的要求。
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5.3.3.3 当在雷达铁塔底部设置有雷达供电机房时，机房内分别设置入户接地汇集排、设备接地汇集排，它们与地网的接入点地中距离满足5.2.1和5.2.4的要求，入户接地汇集排靠近各种管线入户处设置。
5.3.3.4 所有进出雷达系统的线路均要求屏蔽埋地敷设，不允许直埋的套金属管埋地敷设，线路屏蔽层或金属管在入户处与入户接地汇集排连接。
5.3.3.5 雷达铁塔顶部平台的雷达设备及其附属设施金属外壳进行接地，与铁塔顶部平台所设置的设备接地汇集排连接。
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7
A
A 附 录 A （资料性） 雷达结构及安装示意图
A.1 雷达系统结构框图
雷达系统结构框图见图A.1。
图
A.1 雷达系统结构框图
A.2 雷达外形尺寸图
雷达外形尺寸见图A.2。
图
A.2 雷达外形尺寸图
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8
A.3 塔顶安装雷达系统示意图
塔顶安装雷达系统示意图见图A.3。
图
A.3 塔顶安装雷达系统示意图
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9
附 录 B
（资料性）
接地网设计接地电阻常用计算公式
B.1 复合式接地网的接地电阻估算公式见式（1）。
……………………………………………… （1）
式中：
R——复合式接地网接地电阻，单位为Ω；
ρ——土壤电阻率，单位为Ω.m；
S——地网面积，单位为m2。
B.2 单一垂直接地体的接地电阻（当l≫d时）计算公式见式（2）。
…………………………………………… （2）
式中：
Rc——单一垂直接地体的接地电阻，单位为Ω；
ρ——土壤电阻率，单位为Ω.m；
l——接地体的长度，单位为m；
d——接地体的直径或等效直径，单位为m。
B.3 几个并联相同垂直接地体的接地电阻计算公式见式（3）。
………………………………………………… （3）
式中：
Rnc——几个并联相同垂直接地体接地电阻，单位为Ω；
Rc——单一垂直接地体接地电阻，单位为Ω；
ηc——地体的利用系数；
n——垂直接地体的数量。
B.4 水平接地体的接地电阻计算公式见式（4）。
…………………………………………… （4）
式中：
Rp——水平接地体接地电阻，单位为Ω；
ρ——土壤电阻率，单位为Ω.m；
l——接地体的长度，单位为m；
h——水平接地体埋深，单位为m；
d——接地体的直径或等效直径，单位为m；
A——水平接地体的形状系数。
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B.5 复合接地体（水平接地体与垂直接地体）的电阻计算公式见式（5）。
1
+
=
nc P
nc p
s R R
R R
R ………………………………………… （5）
式中：
Rs——复合接地体接地电阻，单位为Ω；
Rnc——几个并联相同垂直接地体接地电阻，单位为Ω；
Rp——水平接地体接地电阻，单位为Ω；
η——地网并联的利用系数。
B.6 一组电解离子接地极的接地电阻估算公式见式（6）。
H
k
R
= 1 ………………………………………… （6）
式中：
R1——一组电解离子接地极接地电阻，单位为Ω；
k——离子接地极接地系统效率，长度为3～12m时，k=0.85；12～30m，k=0.75；30～60m，k=0.65；
ρ——土壤电阻率，单位为Ω.m；
λ——降阻剂回填料降阻率，ρ≤500Ω.m，λ=0.8；500＜ρ≤1000Ω.m，λ=0.7；1000＜ρ≤2000
Ω.m，λ=0.6；2000Ω.m＜ρ，λ=0.55；
ζ——初始离子扩散半径，H≤3m，ζ=0.8；3＜H≤6m，ζ=0.7；6＜H≤12m，ζ=0.6；12m＜H，ζ
=0.5；
H——一组电解离子接地极的长度，单位为m。
B.7 N组电解离子接地极的接地电阻计算公式见式（7）。
1
1
1
1
=
N
R
R N ………………………………………… （7）
式中：
R1N——N组电解离子接地极接地电阻，单位为Ω；
R1——一组电解离子接地极接地电阻，单位为Ω；
N——电解离子接地极组数，单位为组；
η1——电解离子接地极利用系数。
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11
参 考 文 献
[1]
GB/T 21431-2015 建筑物防雷装置检测技术规范
[2]
GB 50343-2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范
[3]
GB 50601-2010 建筑物防雷工程施工与质量验收规范
[4]
GB 50689-2011 通信局（站）防雷与接地工程设计规范
[5]
QX/T 2-2016 新一代天气雷达站防雷技术规范
[6]
QX/T 162-2012 风廓线雷达站防雷技术规范
CCS A47
团体标准
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X波段双极化相控阵天气雷达防雷技术规范
Technical code for protection of X-band dual polarization phased array weather radar against lightning
2023 - 9- 22发布2023 - 9 - 22实施
广东省气象防灾减灾协会 发布
目 次
前言 ................................ ................................ ................ Ⅱ
1 范围 ................................ ................................ .............. 1
2 规范性引用文件 ................................ ................................ .... 1
3 术语和定义 ................................ ................................ ........ 1
4 基本要求 ................................ ................................ .......... 3
5 防雷设计 ................................ ................................ .......... 4
5.1 直击雷设计 ................................ ................................ .... 4
5.2 地网设计 ................................ ................................ ...... 4
5.3 闪电电涌侵入防护设计................................ ........................... 5
附录A（资料性）雷达结构及安装示意图 ................................ .................. 7
附录B（资料性）接地网设计接地电阻常用计算公式 ................................ ........ 9
参考文献 ................................ ................................ ............ 11
T/GAMDPM 013—2023
II
前 言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件由广东省气象防灾减灾协会提出并归口。
本文件起草单位：广东省气候中心（广东省气象公共安全技术支持中心）、广东天文防雷工程有限公司、清远市气象服务中心、揭阳市气象服务中心、广州宝庆防雷科技有限公司、深圳市欧欣泰科技有限公司、广东纳睿雷达科技股份有限公司、广东南方电信规划咨询设计院有限公司、衡水瑞福特防雷技术有限公司、广东省气象防灾减灾协会。
本文件主要起草人：陈景荣、李文飞、刘子刚、庄涣斌、焦永利、田冉、曹虎文、叶国超、王雷达、王超、林娜、周阳、王建波、钟雨珊、吕文正、邓健威、俞宙、谢睿思、陈诗瑶、蔡晓勉。
本文件主要审查人：杜尧东、黄智慧、植石群、罗志勇、黄国开、梁淑敏。
本文件由广东省气象防灾减灾协会负责管理和对条文的解释。
T/GAMDPM 013—2023
1
X 波段双极化相控阵天气雷达防雷技术规范
1 范围
本文件规定了X波段双极化相控阵天气雷达的防雷基本要求、直击雷设计、地网设计和闪电电涌侵
入防护设计。
本文件适用于X波段双极化相控阵天气雷达的防雷设计。其他天气雷达的雷电防护可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB 50057 建筑物防雷设计规范
GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范
GB 50689 通信局(站)防雷与接地工程设计规范
3 术语和定义
GB 50057、GB 50689和GB 50343 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
X波段双极化相控阵天气雷达 dual-polarization X-band phased array weather radar
采用相控阵技术结合双偏振技术体制、一体化和模块化设计，将射频前端、数据处理、机械控制等
集成一体，实现高可靠性与稳定性以及超高时空分辨率的中小尺度天气系统观测的雷达系统。
3.2
雷达铁塔 radar tower
专门为X波段双极化相控阵天气雷达而设置的观测平台，塔高及塔顶观测平台满足雷达安装和探测
要求，高度满足周围对雷达探测无遮挡物的要求，塔身设置雷达安装和维护的爬梯，以及引下线和引入
线的条件。
3.3
雷达供电机房 radar power supply room
专门为雷达提供不间断供电的机房，当雷达在铁塔顶部平台安装时，一般设置在铁塔底部附近。
3.4
直击雷 direct lightning flash
闪击直接击于建（构）筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。
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2
3.5
闪电电涌侵入 lightning surge on incoming services
由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用，雷电波，即闪电电涌，可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。
3.6
防雷装置 lightning protection system (LPS)
用于对建筑物或被保护对象进行雷电防护的整套装置，由外部防雷装置和内部防雷装置组成或直击雷防护装置和感应雷防护装置组成。
3.7
接地装置 earth-termination system
接地体和接地线的总合，用于传导雷电流并将其流散入大地。
3.8
接地体 earth electrode
埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。
3.9
接地引入线 earthing connection
接地网与总接地汇流排之间相连的导电体称为接地引入线。
3.10
引下线 down-conductor system
用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。
3.11
接地汇集排 mail earthing conductor
用于连接各类接地线的条状母排，或线形或环形母线。
3.12
总接地汇集排 main earthing conductor
用于将各类接地线连接到接地装置的接地汇流排，是系统的第一级接地汇流排。
3.13
等电位连接 equipotential bonding
将不同的电气装置、导电物体等，用接地导体或电涌保护器以某种方式连接起来，以减少雷电流在它们之间产生的电位差。
3.14
电气系统 electrical system
由低压供电组合部件构成的系统，也称低压配电系统或低压配电线路。
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3.15
电子系统 electronic system
由敏感电子组合部件构成的系统。例如，由通信设备、计算机、电梯控制和仪表系统、视频监控系统、电力电子装置等构成的系统。
3.16
电涌保护器 surge protective device (SPD)
用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件，它至少含有一个非线性元件。
3.17
最大持续运行电压 maximum continuous operating voltage (Uc)
可持续加于电气系统电涌保护器保护模式的最大方均根电压或直流电压；可持续加于电子系统电涌保护器端子上，且不致引起电涌保护器传输特性减低的最大方均根电压或直流电压。
3.18
标称放电电流 nominal discharge current (In)
流过电涌保护器8/20μS电流波的峰值。
3.19
电压保护水平 voltage protection level (Up)
表征电涌保护器限制接线端子间电压的性能参数，其值可从优先值的列表中选择，该值应大于所测量的限制电压的最高值。
3.20
有效保护水平 effective protection level (Up/f)
浪涌保护器连接导线的感应电压降与浪涌保护器电压保护水平Up之和。
3.21
Ⅰ级试验 class Ⅰ test
电气系统中采用Ⅰ级试验的电涌保护器要用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流Iimp做试验。Ⅰ级试验也可用T1外加方框表示，即T1。
3.22
Ⅱ级试验 class Ⅱ test
电气系统中采用Ⅱ级试验的电涌保护器要用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和8/20μs电流波最大放电电流Imax做试验。Ⅱ级试验也可用T2外加方框表示，即T2。
4 基本要求
4.1 在进行防雷设计时，应调查当地的地理、地质、气象、环境等条件和雷电活动规律，并根据相控阵雷达一体化设计及其安装的特点（参见附录A），进行全面规划，系统防护。
4.2 雷达系统的防雷应与雷达系统同时设计、同时施工和同时投产使用。
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4
4.3 雷达直击雷保护范围设计应按第二类防雷进行设计，滚球半径为45m。
4.4 闪电电涌侵入防护设计应综合全面设计。
4.5 当雷达安装在大楼天面时，其防雷系统应与所在建筑物的防雷系统统筹按第二类防雷设计。
4.6 在雷达防雷实施中，应对隐蔽工程进行验收并加强监理，以确保工程的施工质量。
5 防雷设计
5.1 直击雷防护设计
5.1.1 直击雷防护设计应有雷达直击雷保护设计图，使雷达系统在直击雷的有效保护范围之内。
5.1.2 当雷达在铁塔顶部安装时，宜将雷达和铁塔作为一个整体进行直击雷保护设计，宜在铁塔顶部雷达安装平台设置接闪杆，接闪杆应避开雷达的主要探测方位，当采用1根竖向接闪杆无法保护时，宜增加水平接闪杆。
5.1.3 接闪杆在天线仰角零度以上部位的接闪杆应使用高强度玻璃钢管，其尺寸规格及强度应满足安装地最大风速、最大覆冰要求和不应对雷达工作产生影响。
5.1.4 雷达铁塔顶部平台安装的接闪杆应在玻璃钢管内设置多股铜缆作引下线，截面积应不小于50mm2或采用满足雷电流泄放要求的新型材料引下线。宜设置接闪杆专用引下线，引下线应沿铁塔外侧钢管柱内敷设或套金属管沿塔身外侧敷设至塔脚，引下线应满足与铁塔的绝缘要求，与地网的连接满足5.2.1和5.2.4的要求；当雷达在建筑物天面安装时，其直击雷保护设计宜与建筑物防雷一体考虑，设置专用接闪杆，雷达天线仰角零度以上部位应使用高强度玻璃钢管。
5.1.5 当雷达安装在铁塔顶部平台时，宜在直击雷专设引下线加装直击雷雷击计数器，以为防护效果持续改进提供数据支撑。
5.2 地网设计
5.2.1 地网设计宜采用共用地网设计。地网设计采用共用接地系统时，直击雷引下线、雷达系统接地线应单独与接地网相连，接入点沿接地极的长度不小于15m；若采用独立接地系统，直击雷地网和设备地网及与其关联的地下各种管线地中距离应不小于3m。直击雷地网电阻值宜不大于10Ω，共用接地网和设备地网电阻值按5.2.3条规定。
5.2.2 当雷达在铁塔顶部平台安装时，地网应充分利用铁塔基础内的主钢筋、砖混或方舱供电机房的基础钢筋和地下其它金属设施作为接地体的一部分。当仅利用铁塔和机房基础钢筋作为接地体，其接地电阻值达不到要求时，应增加人工附加地网，所增加附加地网应根据地形、地理状况通过理论计算（计算公式参考附录B）确定其形状和规模。
5.2.3 在高土壤电阻率地区，土壤电阻率应不大于1000Ω.m时，接地电阻值宜不大于4Ω；当土壤电阻率大于1000Ω.m时，宜采用有效降阻措施，接地电阻值宜不大于5Ω。当雷达设备的接地电阻有要求时，应满足接入设备的最小接地电阻要求。
5.2.4 在采用共用接地系统时，若雷达铁塔设有接闪杆引下线，其引下线应接至远离铁塔基础的地网远端，供电机房内的接地引入线应接至地网的对应另一远端，两接入点地中距离尽量远，其沿接地极长度应不小于15m。
5.2.5 接地体顶端埋深宜不小于0.8m。在土壤较薄的石山或碎石多岩地区可根据具体情况决定接地体埋深或采取防止泥土流失措施，在雨水冲刷下接地体不应暴露于地表。
5.2.6 垂直接地体间距宜为垂直接地体长度的2倍，具体数量可以根据地网大小、地理环境情况来确定，水平接地体的间距与垂直接地体间距相一致。
5.2.7 接地体的材料规格应满足GB 50057规定的相关要求。
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5.2.8 当雷达安装在建筑物天面时，其接地宜与建筑物基础接地统筹考虑，宜采用共用接地系统，若
雷达采用独立接地系统应满足5.2.1 的要求。
5.3 闪电电涌侵入防护设计
5.3.1 配电系统
5.3.1.1 当雷达的供电取自附近的建筑物（比如业务楼、通讯基站机房等），则该建筑物的10KV 配电
线路（如有）宜采用铠装电缆全程埋地引入；条件不具备时，应将进入变压器前的10KV 架空线转换为
铠装电缆或护套电缆穿金属管埋地引入，埋地长度宜不小于50m；铠装层或金属管应与入户接地汇集排
进行连接；或在变压器前3 基杆的10KV 架空线上方装设避雷线。架空线与电缆的转换处及变压器的高
压侧应装设避雷器。
5.3.1.2 从业务楼或通讯基站等馈电柜（箱）至雷达供电机房（如有）或塔顶平台的低压配电线路
（220/380V）全程应采用铠装电缆或护套电缆穿金属管（埋地）敷设，铠装层或金属管的两端均应与入
户接地汇集排进行接地，如雷达铁塔底部未设置供电机房，则将铠装层或金属管在铁塔底部进行接地。
5.3.1.3 雷达系统的低压配电应采用TN-S 系统。
5.3.1.4 雷达系统的低压配电系统SPD 宜设置多级保护：在总配电柜内安装一组具有冗余功能的三相
全模式电源浪涌保护器，要求Up 应不大于2.5KV，每一保护模式的Iimp 不小于12.5KA；在雷达供电机
房配电箱处安装一组具有冗余功能的全模式电源浪涌保护器，要求Up/f 应不大于2.0KV,每一保护模式
的In 不小于60KA；铁塔平台雷达配电箱处安装电源精密浪涌保护器，要求Up/f 应不大于1.2KV,每一
保护模式In 不小于40KA。
5.3.1.5 各级SPD 之间应实现能量配合，当条件受限制时，应使用具有能量自动配合的SPD 或安装退
藕装置；宜选用具有劣化显示功能和雷击计数功能的SPD。
5.3.2 通信与传输系统
5.3.2.1 雷达数据的传输线宜采用绝缘加强芯的光缆进行传输，或把铁塔底部供电机房（如有）至铁
塔顶部平台的光缆选用无金属光缆。光缆的金属体包括金属中心加强件（如钢丝）和金属护层（如双面
涂塑轧纹钢带、双面涂塑铝带等）。
5.3.2.2 当雷达通讯采用直埋光缆或普通光缆穿钢管埋地敷设时，埋地长度宜不小于m，直埋光
缆的金属屏蔽层或钢管两端应就近可靠接地，与入户接地汇集排连接。
5.3.2.3 采用含有金属部件的光缆传输数据时，应在铁搭底部供电机房（如有）将金属加强芯与机房
的入户接地汇流集连接或在铁塔顶部平台与该处的接地排连接。
5.3.2.4 采用无线传输方式时，其天线应处于防雷区LPZ0B区内，同轴馈线应穿金属管或敷设在金属
线槽内，金属管线或金属线槽的首尾两端及在穿过防雷区界面处应接地。
5.3.2.5 采用双绞线局域网方式在雷达系统内传输数据时，如线路长度大于5m 则应在端口安装适配的
信号SPD。
5.3.3 屏蔽与等电位接地
5.3.3.1 闪电电涌侵入防护应以减少受直击雷防护系统的影响为原则进行设计，其与直击雷防护系统
具有一定的安全距离，满足5.2.1 和5.2.4 的要求。
5.3.3.2 铁塔顶部平台雷达设备的接地采用专用接地干线敷设在铁塔中心钢柱内或专用屏蔽接地干线
沿铁塔中心套金属管布设，上端与雷达设备接地汇集排连接，下端与共用地网连接，接入点与直击雷引
下线地网接入点满足5.2.4 的要求。
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5.3.3.3 当在雷达铁塔底部设置有雷达供电机房时，机房内分别设置入户接地汇集排、设备接地汇集排，它们与地网的接入点地中距离满足5.2.1和5.2.4的要求，入户接地汇集排靠近各种管线入户处设置。
5.3.3.4 所有进出雷达系统的线路均要求屏蔽埋地敷设，不允许直埋的套金属管埋地敷设，线路屏蔽层或金属管在入户处与入户接地汇集排连接。
5.3.3.5 雷达铁塔顶部平台的雷达设备及其附属设施金属外壳进行接地，与铁塔顶部平台所设置的设备接地汇集排连接。
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A
A 附 录 A （资料性） 雷达结构及安装示意图
A.1 雷达系统结构框图
雷达系统结构框图见图A.1。
图
A.1 雷达系统结构框图
A.2 雷达外形尺寸图
雷达外形尺寸见图A.2。
图
A.2 雷达外形尺寸图
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A.3 塔顶安装雷达系统示意图
塔顶安装雷达系统示意图见图A.3。
图
A.3 塔顶安装雷达系统示意图
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附 录 B
（资料性）
接地网设计接地电阻常用计算公式
B.1 复合式接地网的接地电阻估算公式见式（1）。
……………………………………………… （1）
式中：
R——复合式接地网接地电阻，单位为Ω；
ρ——土壤电阻率，单位为Ω.m；
S——地网面积，单位为m2。
B.2 单一垂直接地体的接地电阻（当l≫d时）计算公式见式（2）。
…………………………………………… （2）
式中：
Rc——单一垂直接地体的接地电阻，单位为Ω；
ρ——土壤电阻率，单位为Ω.m；
l——接地体的长度，单位为m；
d——接地体的直径或等效直径，单位为m。
B.3 几个并联相同垂直接地体的接地电阻计算公式见式（3）。
………………………………………………… （3）
式中：
Rnc——几个并联相同垂直接地体接地电阻，单位为Ω；
Rc——单一垂直接地体接地电阻，单位为Ω；
ηc——地体的利用系数；
n——垂直接地体的数量。
B.4 水平接地体的接地电阻计算公式见式（4）。
…………………………………………… （4）
式中：
Rp——水平接地体接地电阻，单位为Ω；
ρ——土壤电阻率，单位为Ω.m；
l——接地体的长度，单位为m；
h——水平接地体埋深，单位为m；
d——接地体的直径或等效直径，单位为m；
A——水平接地体的形状系数。
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B.5 复合接地体（水平接地体与垂直接地体）的电阻计算公式见式（5）。
1
+
=
nc P
nc p
s R R
R R
R ………………………………………… （5）
式中：
Rs——复合接地体接地电阻，单位为Ω；
Rnc——几个并联相同垂直接地体接地电阻，单位为Ω；
Rp——水平接地体接地电阻，单位为Ω；
η——地网并联的利用系数。
B.6 一组电解离子接地极的接地电阻估算公式见式（6）。
H
k
R
= 1 ………………………………………… （6）
式中：
R1——一组电解离子接地极接地电阻，单位为Ω；
k——离子接地极接地系统效率，长度为3～12m时，k=0.85；12～30m，k=0.75；30～60m，k=0.65；
ρ——土壤电阻率，单位为Ω.m；
λ——降阻剂回填料降阻率，ρ≤500Ω.m，λ=0.8；500＜ρ≤1000Ω.m，λ=0.7；1000＜ρ≤2000
Ω.m，λ=0.6；2000Ω.m＜ρ，λ=0.55；
ζ——初始离子扩散半径，H≤3m，ζ=0.8；3＜H≤6m，ζ=0.7；6＜H≤12m，ζ=0.6；12m＜H，ζ
=0.5；
H——一组电解离子接地极的长度，单位为m。
B.7 N组电解离子接地极的接地电阻计算公式见式（7）。
1
1
1
1
=
N
R
R N ………………………………………… （7）
式中：
R1N——N组电解离子接地极接地电阻，单位为Ω；
R1——一组电解离子接地极接地电阻，单位为Ω；
N——电解离子接地极组数，单位为组；
η1——电解离子接地极利用系数。
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参 考 文 献
[1]
GB/T 21431-2015 建筑物防雷装置检测技术规范
[2]
GB 50343-2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范
[3]
GB 50601-2010 建筑物防雷工程施工与质量验收规范
[4]
GB 50689-2011 通信局（站）防雷与接地工程设计规范
[5]
QX/T 2-2016 新一代天气雷达站防雷技术规范
[6]
QX/T 162-2012 风廓线雷达站防雷技术规范