11 雷电防护

11.0.1 通用雷达站雷电防护设计，应依据当地的雷电环境、土壤、气象、地形、地质条件及雷达类型、防雷分区分别确定雷电防护等级，采取综合防雷措施。

11.0.2 通用雷达站的雷达天线平台应安装接闪杆，其高度应按照滚球法计算。接闪器之间应相互均压连接。接闪杆的材料不应影响雷达电磁波探测特性。位于高山、海岛的雷达站应设置水平方向的接闪器。

11.0.3 通用雷达站的建（构）筑物专设引下线不应少于2根，引下线应保持电气连接通路，并应以最短路径对称敷设。

11.0.4 通用雷达站接地系统应采用共用接地装置。接地体应围绕建（构）筑物环形设置。接地电阻值应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的有关规定。

11.0.5 通用雷达站防雷击电磁脉冲除应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的有关规定外，还应符合下列规定：

1 通用雷达站室内外配电线路、通信线路不得直接架空进入机房。配电线路应全程采用铠装电缆，直接埋地敷设或敷设在金属槽（管）内。电缆屏蔽层、金属屏蔽（管）首尾应电气贯通并应在两端接地。波导管和金属屏蔽槽（管）在穿经每一层楼时，应与该层等电位连接带电气连接。

2 通用雷达站的雷达机房应做磁屏蔽。宜在机房六面增设屏蔽网，网格尺寸不宜大于200mm×200mm。房间的金属门、窗应与建筑物主钢筋可靠电气连接。

3 通用雷达站的电涌保护器（SPD）应根据雷电环境及保护对象重要性确定防护等级，合理设置各防雷区的界面处。电涌保护器（SPD）应装设可靠的后备过电流保护装置。信号线宜在设备的出入端口装设适配的电涌保护器。处于多雷区或强雷区雷达站的低压供电系统宜加装隔离变压器。

4 通用雷达站的机房内应建立低阻抗的等电位连接基准网。各设备机柜应至少引出两条接地线，并应就近与接地网络可靠电气连接。

11.0.6 雷达机房、监控室宜设置在建筑物的低层中心部位或雷电防护区的高级别区域内，并应远离外墙。

条文说明

11.0.1 通用雷达站设备类型多样，分布环境复杂，本标准涉及气象雷达站、空管监视雷达站、场面监视雷达站等。因此，通用雷达站防雷设计除符合国家标准外，还要符合行业规范、标准。现行行业规范、标准有《民用航空通信导航监视设施防雷技术规范》MH/T 4020-2006、《新一代天气雷达站防雷技术规范》QX-22000、《风廓线雷达站防雷技术规范QX/T 162-2012。
11.0.2 为了降低被雷击的概率，通用雷达站的接闪器高度在满足保护功能的情况下要尽量低。设置在机场飞行区的接闪杆高度设计，要同时满足机场端（侧）净空的要求。如有冲突时，通常采用多根接闪杆组成的保护阵列措施，适当降低接闪杆的高度。

为了不影响雷达电波的传输特性，接闪杆的支撑材料可采用高强度复合材料管替代金属管。其内用截面积不小于50m㎡多股铜线实现接闪器与金属管的接地连接。

11.0.3 引下线是雷电流主放电通道，其建筑物引下线平均水平间距要依不同雷达类型，按各自规范规定执行。因为雷电流会产生电动力，如果引下线成直角或锐角，会被电动力拉直，致引下线断开，所以主放电通道的引下线导体弯曲半径要大于300mm。

要利用建筑物内的钢筋做引下线。雷电流被多条引下线分流，故侧闪络和电磁干扰所带来的危险就将减小。

因为雷电流（脉冲）流过引下线会产生很高的过电压，就此产生危险火花，同时也会有很强的LEMP产生，对雷达设备产生干扰，所以其需满足防高压击穿的间隔距离（s）要求，符合防高磁场的安全距离（d_s）要求。直击雷防高压击穿的间隔距离（s）和防高磁场的安全距离（d_s）计算见《雷电防护第3部分：建筑物的物理损坏和生命危险》GB/T 21714.3和《雷电防护第4部分：建筑物内电气和电子系统》GB/T 21714.4。

11.0.4 要利用雷达站建筑物基础钢筋作为自然接地体。当自然接地体达不到接地电阻的要求，可围绕建（构）物增设环形人工接地体。外部防雷装置专设的接地装置要设置为环形。

相邻建筑（构）物接地体之间，至少用两条埋地接地线互相联通。接地电阻值除应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010第4.3.6条的规定外，还要根据各类雷达工作接地的不同要求设计。当接地电阻达不到要求时，降低接地电阻的方法要符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010第5.4.6条的要求。

接地装置要设置警示标志，要采取防跨步电压措施。

雷达设备在接地装置上的连接点与引下线的接入点间，要保持一定的电气安全距离。引下线与平行布设的各类天线、馈线、信号线、控制线、电源线的间距，要不小于1.8m。

11.0.5 屏蔽和等电位连接，是通用雷达站防雷电电磁脉冲的重要措施，做法要符合条文规定：

1 为实现通用雷达站的屏蔽及等电位的要求，凡已明确需要做屏蔽及等电位的部位，都要在土建施工阶段就从建筑物主钢筋焊接引出预留端子（铁板）。雷达站室外部分，供接闪杆、雷达金属外壳及金属线管、防杂波的屏蔽网等接地连接使用。雷达站室内部分，主要沿建筑物各柱子内侧主钢筋焊接引出预留端子（排）。所有预留用于等电位连接的端子排（箱）及连接件，要采取防电化学腐蚀处理。固定雷达天线座及其他装置的预埋地脚螺栓，也要与建筑物主钢筋可靠焊接。

要充分利用建筑物内外金属构件的多重连接，实现屏蔽等电位。要将建筑物上的大尺寸金属件，如金属幕墙、干挂花岗岩的钢结构、排气孔、上下水管、门窗框、阳台、围栏、导线槽、管道、钢梯、室外金属外壳等连接在一起，并与防雷装置相连。通过以上措施建立形成屏蔽笼，对屏蔽磁场和建立保护区特别重要。

对配电线路、通信线路、设备外壳要采取屏蔽措施。所有进入通用雷达站设施的金属管道（通信管道、电力管道、水管、暖气管等）及外来导电物，均要在LPZ0与LPZ1雷电防护区交界处，按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057第6.3.4条要求进行总等电位连接。在后续雷电防护区交界处，按总等电位连接的方法进行局部等电位连接。

2 因为雷电电磁场的频谱是低频磁场（电场可忽略），所以磁屏蔽材料应选高磁导的铁磁材料。线缆屏蔽一般用镀锌钢管、密闭的槽道和桥架等。屏蔽材料厚度要考虑磁饱和特性，太薄的板材易磁饱和，会起不到屏蔽作用。屏蔽体需是一个封闭的空间，可靠接地屏蔽体电气性能是连续的良好导电导磁的，所以金属屏蔽槽、管都要做低阻抗的电气连接。建筑物的外墙钢筋通常适当加密，使用金属门窗。窗上要装设不大于200mm×200mm的金属网。

3 在线路的总配电箱等LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区交界处，要设置I类试验的电涌保护器或Ⅱ类试验的电涌保护器作为第一级保护（T1）。在配电线路分配电箱、电子设备机房配电箱等后续防护区交界处，可设置Ⅱ类或Ⅲ类试验的电涌保护器作为后级保护（T2）。特殊重要的电子信息设备电源端口，可安装Ⅱ类或Ⅲ类试验的浪涌保护器作为精细保护（T3）。在设备机柜装设防雷滤波型PDU，对终端设备保护可起到很好的作用。使用直流电源的信息设备，视其工作电压要求，宜安装适配的直流电源线路电涌保护器。当通用雷达站配电装置与主机房同处一室时，第一级电源防雷通常采用防雷箱形式，防雷箱要符合防火防爆要求。航空障碍灯、空调、环境监控等其他用电设备，在其配电箱处安装SPD。此外，通常在建筑设计时为雷电监测和接地监测装置预留接口，将接闪器、引下线、接地装置、SPD的运行数据列入环境监控系统进行管理。

通用雷达站的信号线，特别是雷达方位编码，由于其频谱特性与雷电的频谱相近，经常会出现因雷击导致损坏。故一般在信号线两端加装适配的浪涌保护器或信号防护箱，使其特性参数（接口、传输速率、工作电压、波形、阻抗、驻波比、插入损耗、频带宽度等）、机械接口满足设备运行要求。其接地线需就近与机架可靠连接。实践表明，在多雷区或强雷区，雷达站天馈线部分最好采用金属板材制成的线槽，并包裹在桥架外面进行防雷保护屏蔽。

4 机房内的低阻抗等电位连接基准网络，是最大限度减少机房设备之间的电位差。等电位连接分为星形（S型）和网形（M型）两种方法，S型等电位连接适合于低频（kHz级）和设备较少的系统，M型等电位连接则适合于高频（MHz级）和设备较多的系统。

通用雷达机房，通常采用M型等电位连接方法。雷达站面积大于40㎡的机房，要设置网形（Mm）结构连接。室内的各金属组件（设备外壳和机架、金属门窗和金属隔墙、吊顶的轻钢龙骨架、金属屏蔽线缆的屏蔽层）和直流地（逻辑地）、防静电接地、交流地、SPD的接地等各类接地，均要以最短距离连接到等电位连接带（网）上。设备接到连接网络的导体要为两根，长度相差10%。连接网络要多点接入共用接地系统，要远离主放电通道的接地点。具体做法应符合现行国家标准《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB 50601-2010中附录图D.0.4-4或图D.0.4-5的要求。

11.0.6 建筑物内部对浪涌和磁场的抗扰水平有限，在遭雷电和伴随产生的磁场效应时，雷电流会流经屏敲层（特别是LPZ1）。靠近屏蔽处的磁场具有相对高的数值，可能会导致设备损坏或错误运行。因此雷达机房、监控室通常设置在距LPZ（见图1）屏蔽层有一定距离的有效屏蔽空间内部。

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