T∕CMSA 0015-2020 隔离式防雷与接地保护装置及系统技术要求.pdf

ICS 07.060 A47 团 体 标 准 T/CMSA 00152020 隔离式防雷与接地保护装置及系统 技术要求 Technical requirements for isolated lightning protection and ground protection devices and systems 2020-03-09 发布 2020-03-09 实施 中国气象服务协会 发布T/CMSA 0015-2020 目 次 前言 . III 引言 . IV 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 防雷等级划分 . 3 5 隔离式雷电防护系统架构. 3 5.1 系统组成 . 3 5.2 防护方式 . 4 5.3 电力变压器次级防护 . 4 6 产品技术要求 . 5 6.1 产品组成 . 5 6.2 工作条件 . 5 6.3 外观 . 5 6.4 保护模式 . 6 6.5 产品性能指标 . 7 6.6 安全性要求 . 10 6.7 环境适应性 . 12 7 设计要求 . 12 7.1 设计原则 . 12 7.2 基本要求 . 13 7.3 地电位反击防护要求 . 13 7.4 接地引入线设计. 13 7.5 接地连接线要求. 14 7.6 隔离式分组接地要求 . 14 8 施工与安装要求 . 15 8.1 一般规定 . 15 8.2 接地装置施工要求. 15 8.3 等电位连接要求. 15 8.4 接地电阻值要求. 15 9 工程验收 . 16 9.1 一般要求 . 16 9.2 施工与安装要求验收 . 16 9.2.3 接地线的布放、接地铜排的安装与连接 . 16 10 维护管理要求 . 17 10.1 管理要求 . 17 10.2 维护要求 . 17 附录 A （资料性附录） 雷电环境划分 . 18 附录 B （资料性附录） 建筑防雷系统中隔离防雷装置应用 . 19 附录 C （规范性附录） 保护装置测试方法 . 20 附录 D （规范性附录） 保护装置及其工程验收 . 34 参考文献 . 38 III T/CMSA 0015-2020 前 言 本标准按GB/T 1.12009给出的规则起草。 本标准由中国气象服务协会提出并归口。 本标准起草单位：深圳远征技术有限公司、中国气象服务协会防雷减灾委员会、中国电信股份有限公司广州研究院、中国建筑节能协会绿色交通与智能工程中心、中国质量认证中心、广州地铁设计研究院股份有限公司、陆军工程大学、陆军研究院、空军研究院、海军研究院、93204部队、中教能源研究院、华信咨询设计研究院有限公司、广东省气象局、广东省气象防雷减灾协会、中南建筑设计研究院股份有限公司、南方电网科学研究院、国家电网公司接地工程实验室、北京市避雷装置安全检测中心、北京雷电防护装置测试中心、深圳市建筑设计研究总院有限公司、中广电广播电影电视设计研究院、广东南方电信规划咨询设计院有限公司、黑龙江省气象灾害防御技术中心、新疆维吾尔自治区气象灾害防御技术中心、湖北省防雷中心、甘肃省气象服务中心、中国移动通信集团设计院有限公司、中通服咨询设计研究院有限公司、深圳市防雷协会、山西省防雷协会、河南省防雷协会、水利部新疆维吾尔自治区水利水电勘测设计研究院、深圳市防雷协会、北京捷安通达科贸有限公司、大唐移动通信设备有限公司、深圳市科锐技术有限公司、深圳市中鹏电子有限公司、深圳新禾盛科技有限公司 本标准起草人：张庭炎、刘旭、赖世能、李家芳、王志刚、陈昕、何治新、陈亚洲、胡小锋、万浩江、吴行、张海晶、张小奇、方绍强、王晴、黄刚、孙海莉、叶向阳、杨少杰、杨国雄、熊江、蔡汉生、王森、宋海岩、张利华、陈惟崧、张学柱、孟凡涛、王涛、曾晶、吕东波、叶文军、王学良、尹国福、张瑜、汪清、刘细华、孟宪刚、卢广建、张春龙、郑家宁、崔延、全宇峰、徐春明、舒正福、袁明福、谭胜淋、王兴春、郑佳滨。 T/CMSA 0015-2020 IV 引 言 为了提高我国供电及电子信息系统抗雷电能力、加快防雷与接地系统工程的建设速度、提升雷电防护工程的维护管理效率，促进我国在供电及电子信息系统中规范采用隔离式雷电防护技术以实现效果明显、部署快捷、节材降耗、维护简单等目标，特编写此标准。 众所周知，传统式雷电防护系统通过将雷电流迅速导入大地从而降低雷电流传导入地带来的危害，其接地系统铺设越大、接地电阻越小，泄放雷电流造成的影响就越小，因此不仅对接地系统的要求很高，对电涌保护器的有效保护水平也要求很高。 在中雷区或以上的地区，采用传统式雷电防护系统方案需要部署大量高强度泄放单元，造成多级泄放单元能量协调配合难度大。在高土壤电阻率地区，对于接地网建设（或改造）比较困难、建造符合传统防雷标准的低阻值接地网，施工难度大且接地网工程造价非常昂贵，为达到设计要求防雷工程造价居高不下，且防雷效果不一定达到最佳，供电及电子信息系统防雷安全仍然存在高风险。 隔离式雷电防护系统中，将供电线路上的多级电涌保护器合为一处，降低多级电涌保护器能量协调配合难度，并减少电涌保护器的级数和数量；并通过分组接地设计，各功能接地排之间增加抑制雷电流传输的装置，降低雷电流泄放入地后时产生的地电位高压反击破坏行为，反击高压通过共地端点导入设备工作接地或保护接地，造成电子及微电子设备的破坏现象。隔离式雷电防护装置降低了负载对接地系统的部分参数要求，减少了系统的施工难度。 采用传统雷电防护系统方案施工时，可能导致整体防护工程存在造价高、工期长等具体困难，若采用隔离式雷电防护系统及装置，可弥补和完善对传统式雷电防护系统的不足与困难，最大限度的提高电子及微电子信息设备的防雷安全等级。 T/CMSA 0015-2020 1 隔离式防雷与接地保护装置及系统技术要求 1 范围 本标准规定了隔离式防雷与接地保护系统及装置（以下可简称为隔离式系统和隔离式装置）的 防雷等级划分、雷电防护系统架构、产品技术要求、设计要求、施工与安装要求、工程验收、维护管理要求。 本标准适用于电子及微电子信息系统用隔离式防雷与接地保护系统及装置的产品研发、测试检验、工程设计、施工验收、使用维护等。 其它类似雷电防护系统及装置可参考使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是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/T 191 包装储运图示标志 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验A：低温 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验B：高温 GB/T 2423.3 环境试验 第2部分：试验方法 试验Cab：恒定湿热试验 GB/T 2423.8 电工电子产品环境试验 第2部分：试验方法 试验Ed：自由跌落 GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验 第2部分: 试验方法 试验Fc: 振动(正弦) GB/T 42082017 外壳防护等级（IP代码） GB/T 5169.112017 电工电子产品着火危险试验 第11部分：灼热丝/热丝基本试验方法 成品的灼热丝可燃性试验方法(GWEPT) GB 7251.12 低压成套开关设备和控制设备 第2部分：成套电力开关和控制设备 GB/T 10963.1 电气附件家用及类似场所用过电流保护断路器 第1部分：用于交流的断路器 GB 14048.12012 低压开关设备和控制设备 第1部分：总则 GB 18802.12011 低压电涌保护器（SPD）第1部分：低压配电系统的电涌保护器性能要求和试验方法 GB/T 20626.12017 特殊环境条件 高原电工电子产品 第1部分：通用技术要求 GB/T 214312015 建筑物防雷装置检测技术规范 GB 500572010 建筑物防雷设计规范 GB 503432012 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 511202015 通信局（站）防雷与接地工程验收规范 YD/T 1235.22002 通信局（站）低压配电系统用电涌保护器测试方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 隔离式防雷与接地保护系统 Isolated lightning protection and grounding protection system 一种采用了抑制与泄放相结合的技术原理，在外线供电线路上和地网引入地排上设置防雷隔离抑制器，以一级防护措施即可实现对从外部供电线路入侵的雷电脉冲和沿地网反击的雷电脉冲的大幅度抑制和阻隔，从而为电子信息系统设备提供防雷保护的系统。 3.2 T/CMSA 0015-2020 2 电涌保护器 surge protective device，SPD 用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器，它至少包含一非线性的元件。 GB 18802.1-2011,定义3.1 3.3 泄放单元 discharge unit，DU 一种并联在线路中，提供因闪电发生时， （危害电子信息设备的）雷电能量与大地构成高频泄放暂态回路泄放通道的装置，至少包含一个非线性元件或装置，泄放单元包含但不仅限于电涌保护器。 3.4 隔离抑制器 isolation suppressor device，ISD 一种串联在线路回路中，对线路上的雷电脉冲流产生高阻抗，抑制雷电能量进入被保护设备的装置。 3.5 电源隔离抑制器 isolation suppressor devices for power，ISDP 一种串联在供电线路中的两个泄放单元之间，对供电线路上的雷电脉冲流产生高阻抗，抑制雷电能量沿供电线路进入被保护设备的装置。 3.6 接地隔离抑制器 isolation suppressor devices for earthing，ISDE 一种串接在地网总接地排与工作地、保护地之间，对地网反击的雷电脉冲产生高阻抗，抑制雷电能量沿工作地线、保护地线进入被保护设备的装置。 3.7 隔离式电源保护装置 isolated power supply protection device 一种由电源隔离抑制器与两级（或多级）泄放单元组成的组合式雷电保护装置，利用电源隔离抑制器与在其前后安装的泄放单元实现协同工作，使沿供电回路入侵的雷电冲大部分沿前级泄放单元释放到大地，确保进入被保护设备的雷电能量（包括雷电流和雷电压）最小化。 3.8 防雷配电装置 lightning protection power distribution device 包含有防雷保护装置的供电分配和控制电力的低压成套开关设备装置，是一种能减少和防止雷电流产生的非法入侵与系统危害的低压配电装置。 3.9 隔离式分组接地装置 isolated group earthing device 一种由接地隔离抑制器与多种功能接地汇流排组成的组合式分组接地装置，接地装置中通过功能分组的保护形式在联合接地排的防雷接地与保护接地和工作接地上串入接地隔离抑制器，降低了入地雷电电涌对接地的设备地电位高压反击电位；与电源型隔离防雷保护装置配合使用，构成可降低沿电源供电回路入侵的雷电脉冲在被保护设备上的共模电位差的装置。 3.10 最大通流残流 maximum flow residual flow 雷电最大冲击电流 Imax 通过防护装置后，进入负载端保护装置的电流峰值。 3.11 最大通流残压 maximum flow residual pressure T/CMSA 0015-2020 3 雷电最大冲击电流 Imax 通过防护装置时， （负载端）保护装置的电压峰值。 3.12 反击分流比 counter-split ratio 通过接地隔离抑制器进入设备地线中的雷电过电流与通过进入接地系统的总雷电流的百分比。 3.13 雷电抑制比 lightning suppression ratio 通过电源隔离抑制器的输入端和输出端测得的雷电流差值与总雷电流的百分比。 3.14 冲击残压水平 discharge residual voltage 表征泄放单元输出端电压的性能参数，冲击残压水平在防护装置In 下进行测试，测得的防护装置最大残压值。 3.15 智能监测系统 intelligent monitoring system 通过软硬件实现对防护系统工作状态实时监测管理功能的智能设备。 4 防雷等级划分 按照隔离式防雷与接地保护系统装置所应用的供电及电子信息系统重要性、使用性质和价值划分为一级、二级、三级共三个雷电防护等级，其划分规则如下： a) 一级：按照 GB 503432012 表 4.3.1 雷电防护等级 A 级电子信息系统以及相应的供配电系统； b) 二级：按照 GB 503432012 表 4.3.1 雷电防护等级 B 级电子信息系统以及相应的供配电系统，还包括处于高土壤电阻率地区需防护的电子信息设备、智慧杆、多功能灯杆、杆塔电子的信息系统； c) 三级：按照 GB503432012 表 4.3.1 雷电防护等级 C 级或 D 级的电子信息系统以及相应的供配电系统； d) 油库、气库、弹药库、化学品库、烟花爆竹、石化等生产、经营及储存易燃易爆危化场所的供电及电子信息系统，应由相应主管部门按其行业的安全标准要求进行雷电防护等级划分； e) 雷电风险高且没有相应防雷标准规范、需要进行特殊论证的大型项目的防雷等级可按论证结果划分防雷等级。 5 隔离式雷电防护系统架构 5.1 系统组成 隔离式系统主要包含电源隔离抑制器、接地隔离抑制器、泄放单元、接地体及监测单元等，系统见图1（图1以交流用隔离式系统为例，直流用隔离式系统的组成与此类同），由接地隔离抑制器组成的隔离式分组接地装置的应用见图2。隔离式系统应符合下列要求： a) 经过隔离式系统到达被保护设备端口的残余雷电能量，其电压、电流值不应超过被保护设备正常工作允许范围； b) 隔离式装置应经测试合格后方可投入使用； c) 隔离式系统应具备易管理、易维护； d) 隔离式装置宜具备智能监检测系统。 T/CMSA 0015-2020 4 L1L2L3NPE泄放单隔离式电源防护装置泄放单元交流用电设备工作地工作地工作地线保护地线保护地保护地接地隔离抑制器监测单元隔离式分组接地装置防雷地线（共用接地网）用电设备交流输入接闪器联合地网电源隔离抑制器泄放单元 图1 隔离式雷电防护系统 建（构）筑物附近的金属管网、金属台架、金属杆塔或建筑钢筋等防雷接地汇流排工作接地汇流排保护接地汇流排接地隔离抑制器接地隔离抑制器接地引入线隔离式分组接地装置 图2 隔离式分组接地装置应用 5.2 防护方式 防护方式含供电线路防护和地电位反击防护两种，应符合下列要求： a) 供电线路防护：电源隔离抑制器抑制从供电线路入侵的雷电能量，并通过泄放单元泄放入地，保护设备； b) 地电位反击防护：接地隔离抑制器抑制由地网反击的雷电能量，保护设备。 5.3 电力变压器次级防护 电力变压器次级采用隔离式雷电防护时，选用的隔离式装置，由一端口并联型隔离式电源保护装置与隔离式分组接地装置组成，变压器的隔离式雷电防护原理见图3。 T/CMSA 0015-2020 5 400VabcABC中性线接地隔离抑制器外壳接地高压避雷器B级电涌保护器SPD高压侧低压侧L1L2L3N保护接地线变压器接地网10kV变压器一端口并联型隔离式电源保护装置 图3 变压器隔离式防护原理 6 产品技术要求 6.1 产品组成 隔离式系统由隔离式电源保护装置、隔离式分组接地装置及隔离式防雷配电装置组成（统称“隔离式装置”）。根据应用场景不同和被保护设备不同，隔离式系统可单个行为的隔离式装置分散工作形式，也可多个隔离式装置整合在一个单元体内工作形式。 6.2 工作条件 6.2.1 正常工作条件 隔离式装置的正常工作条件应符合下列要求： a) 工作条件使用和存储温度： 1) 正常范围：2070； 2) 极限范围：4085； b) 相对湿度：95%； c) 海拔：2000m； 6.2.2 特殊使用环境 隔离式装置的特殊使用环境条件应符合下列要求： a) 特殊使用环境使用和存储温度： 1) 正常范围：4070； 2) 极限范围：5585； b) 相对湿度：95%； c) 海拔：5000m。 注：若超过 2000m 时，试验应按照 GB/T 20626.1-2017 第 6 章的试验方法进行。 6.3 外观 6.3.1 外观表面 T/CMSA 0015-2020 6 隔离式装置的结构应稳定，漆面或镀层均匀牢固，无剥落、锈蚀及裂痕等不良现象。 6.3.2 标识标志 隔离式装置的标志应完整清晰、耐久可靠，且铭牌不应出现移动和任何翘曲现象。 6.3.3 绝缘保护和操作 隔离式装置的绝缘及操作要求： a) 电气连接部分应进行安全隔离或绝缘防护，严禁导电部件裸露，防止操作、维修、检查时发生人身安全事故； b) 满足安装、维护及相关售后服务要求。 6.4 保护模式 6.4.1 隔离式装置中的泄放单元具备的保护模式 交流电源隔离式装置泄放单元应按照电力系统基本配电制式实施保护，应符合GB 50057-2010的规定。包括：TN、TT、IT系统，依据被保护设备的具体要求，可实现火线间的电涌保护。 直流电源隔离式装置泄放单元应具备全模式保护。 6.4.2 接线端子连接导线的能力 串联型隔离式装置的接线端子连接导线的能力应符合表1的规定，额定负载电流大于100A时，宜使用专用线鼻子型接线端子。 表1 串联型保护装置接线端子允许连接铜导线的标称截面积要求 额定负载电流（IR） A 能被夹紧的导线标称截面积 mm2 IR13 12.5 13IR16 14 16IR25 1.54 25IR32 2.510 32IR50 416 电力变压器次级用并联型隔离式装置接线端子连接导线的能力应符合表2的规定，额定负载电流大于100A时，宜使用专用线鼻子型接线端子。 表2 变压器用并联型保护装置接线端子允许连接铜导线的标称截面要求 标称放电电流（In） kA 能被夹紧的导线标称截面积 mm2 60In120 2550 40In60 1635 T/CMSA 0015-2020 7 20In40 1025 10In20 620 5In10 416 6.5 产品性能指标 6.5.1 主要性能指标 隔离式电源保护装置的通流容量应符合表3的要求，隔离式电源保护装置的雷击电压保护水平应符合表4的要求。 表 3 隔离式电源保护装置通流容量要求 供电系统 电涌保护器 防雷等级 标称放电电流 （In） 8/20s 最大放电电流 （Imax） 8/20s 保护模式 冲击放电电流 （Iimp） 10/350s 交流 一级 TN 60kA 120kA L-PE,N-PE 12.5kA 一级 TT 60kA 120kA L-N 12.5kA 60kA 120kA N-PE 50kA 二级 40kA 80kA L-PE,N-PE / 三级 20kA 40kA L-PE,N-PE / 直流 一级 20kA 40kA V+V-；V+/V-PE 5kA 二级 10kA 20kA V+V-；V+/V-PE / 三级 5kA 10kA V+V-；V+/V-PE / 表 4 隔离式电源保护装置的雷击电压保护水平 最大持续运行电压（Uc） V 交流电涌保护器电压保护水平（Up） V 直流电涌保护器电压保护水平（Up） V In=5kA In=10kA In=20kA In=40kA In=60kA In=80kA In=5kA In=10kA In=20kA 14 50 80 50 80 35 80 120 80 120 45 120 150 120 150 60 150 160 180 150 160 180 75 160 180 200 160 180 200 95 220 250 300 220 250 300 150 600 700 800 800 600 700 800 275 900 900 1000 1000 1000 1000 900 1000 1000 320 900 900 900 1000 1000 1100 T/CMSA 0015-2020 8 385 1000 1000 1000 1200 1400 1600 420 1400 1400 1400 1500 1600 1700 电力变压器次级用并联型隔离式电源保护装置的电压保护水平应符合表5的要求 表 5 并联型隔离式电源保护装置雷击电压保护水平 100V/s 直流击穿电压 1.2/50s（6kV）冲击电压（Up） 100V/s 直流击穿电压 1.2/50s（6kV）冲击电压（Up） 90V 1000V 470V 1500 V 230V 1000V 600V 1500 V 350V 1200V 800V 2500 V 6.5.2 数据监测与告警 根据实际需求，隔离式装置可配置下列功能： a) 泄放单元漏电流和持续高温的监控报警功能； b) 泄放单元失效告警功能； c) 不小于 8h 的电池续航时间和电池断电记忆功能； d) 雷电监测功能，雷电监测功能包含如下内容： 1) 雷电强度峰值、雷电发生时间和雷电次数等的监测； 2) 雷电监测信息查询，可显示强度、时间和次数，方便雷击故障诊断和分析； 3) 雷电强度数值误差 10%； 4) 雷击计数功能：雷击计数灵敏度 8/20s（1.5kA）； 5) 接点电阻监测，监测范围是（0.11500）； 6) 接地连接状态的监测； 7) 产品内部湿度和温度的监测； 8) 系统工作电压的监测，精准度 10%； 9) 现场显示和云平台管理。 6.5.3 电压降 隔离式装置的电压降应符合下列要求： a) 隔离式电源型电涌保护器的 L-N 之间通过电阻性的额定负载电流（IR）时，输入端口与输出端口之间的电压降应不大于 2%； b) 隔离式电源型电涌保护器的 V+V-通过电阻性的额定负载电流（IR）时，输入端口与输出端口之间的电压降应不大于 0.5%。 6.5.4 雷电抑制比要求 隔离式电源型电涌保护器的雷电抑制比要求在冲击放电电流In和Imax下分别的抑制比不应小于95%。试验前后在In下测试输出端的残压值应不大于表4中的规定。 6.5.5 反击分流比要求 隔离式分组接地装置的反击分流比性能，要求在冲击放电电流In和Imax下分别的分流比均应小于5%，反击分流比测试时通过整机进行考核。 6.5.6 动作负载试验 应符合GB 18802.12011中6.2.6的规定。 T/CMSA 0015-2020 9 6.5.7 负载侧电涌耐受能力 应符合GB 18802.12011中6.6.3要求。 6.5.8 隔离抑制器性能要求 6.5.8.1 隔离抑制器磁饱和能力 隔离抑制器应具抗磁饱和能力，在施加额定负载电流范围内，隔离抑制器的电感量变化率不应超过 20%。 6.5.8.2 电源隔离抑制器 电源隔离抑制器应符合下列要求： a) 隔离抑制器与金属盒体结构件之间绝缘电阻大于 100M； b) 隔离抑制器与金属盒体件之间施加交流电压 3500V，1min 不产生绝缘击穿； c) 在额定负载电流情况下对整机进行测试，隔离抑制器表面温升限值应不大于 55K。 6.5.8.3 接地隔离抑制器 对接地隔离抑制器施加额定负载电流，隔离抑制器达到热平衡后，隔离抑制器表面温升限值应不大于55K。 金属箱体不作为防雷接地时，接地隔离抑制器应符合下列要求： a) 断开保护接地、工作接地与金属箱体之间的连接，防雷接地与箱体金属结构件之间绝缘电阻大于100M，防雷接地与箱体金属结构件之间施加交流电压 3500V，1min 不产生绝缘击穿； b) 连接保护接地、工作接地与金属箱体，防雷接地、保护接地、工作接地、金属箱体之间的电阻应小于 0.2。 金属箱体作为防雷接地时，接地隔离抑制器应符合下列要求： a) 断开防雷接地与金属箱体之间的连接，保护接地、工作接地与箱体金属结构件之间绝缘电阻大于100M；保护接地、工作接地与箱体金属结构件之间施加交流电压 3500V，1min 不产生绝缘击穿； b) 连接防雷接地与金属箱体，防雷接地、保护接地、工作接地、金属箱体之间的电阻应小于 0.2。 隔离式装置的箱体是非金属时，应符合下列要求： a) 防雷接地、保护接地、工作接地与箱体之间绝缘电阻大于 100M； b) 防雷接地、保护接地、工作接地之间的电阻应小于 0.2； c) 防雷接地、保护接地、工作接地与箱体之间测试交流电压 3500V，测试时间 1min，不应产生绝缘击穿。 6.5.8.4 过载能力 在对电源隔离抑制器输出端施加3倍额定负载电流下，产品内部的电源隔离抑制器应能承受试验10s，不起火、不损坏，且负载恢复正常后能安全可靠工作。 6.5.8.5 限制短路电流 在额定限制短路电流和额定工作电压下，装置中的电源隔离抑制器应能正常工作，且不起火、不损坏，在负载恢复正常后能安全可靠工作。 在额定限制短路电流的60%和额定工作电压下，接地隔离抑制器应能正常工作，且不起火、不损坏，在负载恢复正常后能安全可靠工作。 6.5.8.6 隔离抑制器导线截面积要求 接地隔离抑制器使用铜质导线的截面积应符合表6要求。 表 6 隔离抑制器导线截面积要求 额定负载电流（IR） 导线标称截面积（S） T/CMSA 0015-2020 10 A mm2 IR13 S1.5 13IR16 1.5S2.5 16IR25 2.5S4 25IR32 4 S6 32IR50 6S10 50IR80 10S16 80IR115 16S25 115IR130 25S35 130IR150 35S50 150IR175 50S70 175IR200 70S95 200IR250 95S120 250IR300 120S150 300IR350 150S185 350IR400 185S240 400IR500 240S300 500IR630 250S350 630IR800 350S450 6.6 安全性要求 6.6.1 电气间隙和爬电距离 保护装置部分的电气间隙和爬电距离应符合表7要求 表 7 电气间隙和爬电距离 检查部位 1）接线端子不同相的带电导体之间。 2）接线端子各相与： 接地端子、零线端子之间； 固定装置的金属螺钉、外壳、机箱、面盖或其他金属工件之间。 装置最大持续运行电压（Uc） 100 100200 200450 450600 T/CMSA 0015-2020 11 V 电气间隙和爬电距离 mm 2 4 6 11 6.6.2 接地要求 6.6.2.1 保护接地 保护装置的保护接地应符合下列要求： a) 保护装置在按正常使用条件安装和连接时其非带电的易触及的金属部件（用于固定基座罩盖、铆钉、铭牌等以及与带电部件绝缘的小螺钉除外）应连接成一个整体后与保护接地端子可靠连接。 b) 保护接地端子螺钉的尺寸不应小于 M4。 c) 保护接地应采用符合国家标准的标记加以识别。如：字母标记 PE，图形符号“ ”等。 6.6.2.2 分组接地 保护装置的分组接地应符合下列要求： a) 具有分组接地功能的产品应具“保护接地”、“工作接地”和“防雷接地”或国家标准规定的明显标识，标识应不易掉色、撕毁和擦除。 b) 接地隔离抑制器在工频短路电流下，对整机进行测试，表面温升限值应不大于 55K。 c) 分组接地功能的反击分流比应符合 6.5.5 要求。 6.6.3 外壳防护等级 户内型隔离式装置的外壳防护等级（IP代码）不低于IP20；户外型隔离式装置的外壳防护等级（IP代码）不低于IP55。特殊环境使用的产品的外壳防护等级按照客户要求进行设计。 6.6.4 着火危险性 隔离式装置的绝缘部件必须有足够的阻燃能力，绝缘部件在进行表8规定的灼热丝试验时，试品在下列情况可看作通过了试验。 没有可见的火焰或持续火光； 灼热丝移开后，试品上的火焰或火光在 30s 内自行熄灭，并且不应点燃试验用的铺底层中的薄绵纸（绢纸）、或烧焦松木板。 表 8 隔离式装置绝缘材料的灼热丝试验条件 试验绝缘零件 灼热丝顶端温度 试验持续时间 s 支持或固定接线端子各相载流部件和保护电路部件的外部绝缘零件 85015 301 不支持或固定载流部件的绝缘外壳、其他外部绝缘零件 65010 301 注1：就本试验而言，平面安装式保护装置的机座可看作为外部零件。 注2：陶瓷材料制成的部件不需进行本试验。 注3：若绝缘零件是由同一种材料制成，则仅对其中一个零件按相应的灼热丝试验温度进行本试验。 6.6.5 暂时过电压失效安全性 应符合GB 18802.12011 中6.5.5要求。 T/CMSA 0015-2020 12 6.6.6 遥信端子和热稳定性 热稳定试验不考核辅助电路。 隔离式装置应按GB 18802.12011中7.7.2.2规定热稳定试验进行。 6.7 环境适应性 隔离式分组接地装置不测试限制电压试验。 6.7.1 耐高温性能 隔离式装置应具有运输、贮存和工作中的高温环境的适用能力。按照GB/T 2423.2的规定方法进行试，试验前后进行外观检查、限制电压试验，结果应符合6.3和6.5.1的规定。 6.7.2 耐低温性能 隔离式装置应具有运输、贮存和工作中的低温环境的适用能力。按照GB/T 2423.1的规定方法进行试验，试验前后进行外观检查、限制电压试验，结果应符合6.3和6.5.1的规定。 6.7.3 耐湿热性能 隔离式装置应具有运输、贮存、工作中的湿热环境的适用能力。按照 GB/T 2423.3的规定方法进行试验，试验前后进行外观检查、限制电压试验，结果应符合6.3和6.5.1的规定。 6.7.4 耐振动性能 隔离式装置应能承受在运输、安装和使用过程中产生的机械应力而不改变其性能。按GB/T 2423.10的规定进行，试验前后进行外观检查、限制电压试验，结果应符合6.3和6.5.1的规定。 6.7.5 跌落 隔离式装置的跌落试验应符合下列要求： a) 产品带包装箱重量小于 20kg，跌落高度 1000mm； b) 产品带包装箱重量小于 50kg，跌落高度 500mm； c) 按有关规范的规定，使样品处于正常运输时的姿态进行自由跌落； d) 除非有关规范另有规定，试验样品应从每个规定的位置跌落两次； 试验前后进行外观检查、限制电压试验，结果应符合 6.3 和 6.5.1 的规定。 7 设计要求 7.1 设计原则 7.1.1 设计原则：安全可靠、技术先进、经济合理、节能环保、建设与维修方便。除应符合本规范外，应符合国家现行有关标准的规定。 7.1.2 依据电力线路和电子微电子信息系统的防雷等级和传统防雷装置的拦截效率，综合考虑进行隔离式系统设计，设计方案应符合科学性、安全性、可行性和经济性的要求。 7.1.3 新建、改建和扩建的供电及电子信息系统在工程施工条件困难、接地电阻无法满足传统式雷电防护系统要求时，可优先采用隔离式雷电防护系统。 7.1.4 应综合考虑供电及电子信息系统地电位反击对系统设备的损坏严重程度情况，合理选择隔离式雷电防护系统方案，可采用隔离式雷电防护系统独立方案或采用泄放型雷电防护系统与隔离式雷电防护系统相结合方案进行设计。 7.1.5 无论供电及电子信息系统规模大小，采用隔离式雷电防护系统时，均应遵从系统整体、“疏、堵”结合、“疏”得彻底、“堵”得严密、不留死角的原则。对于因其他特殊要求不能全面做到保护接地和工作接地都接在隔离式分组接地装置上的供电及电子信息系统，适宜采用隔离式雷电防护系统和泄放型雷电防护系统综合解决。 T/CMSA 0015-2020 13 7.1.6 因特殊情况需要将接地引入线从接闪器、防雷引下线直接引入，应采用隔离式雷电防护技术方案，增加隔离式分组接地装置，再从接闪器、防雷引下线处做接地引入线。 7.1.7 油库、气库、弹药库、化学品库、烟花爆竹、石化等生产、经营及储存易燃易爆危化场所的供电及电子信息系统，应符合相关的安全标准要求。 7.2 基本要求 7.2.1 应根据第 4 章规定的供电及电子信息系统防雷等级和设备所处防雷分区位置（防雷分区参见附录A）合理设计隔离式雷电防护系统。 7.2.2 采用隔离式雷电防护系统进行供电及电子信息系统防雷保护时，隔离式装置的主要性能指标应符合第 6 章的相关要求。 7.2.3 原则上，没条件建专门地网或建地网造价高的场景所使用的供电及电子信息系统，应优先选择隔离式雷电防护系统；防雷等级为二级以上（含二级）或地处雷暴日大于 40 天环境的供电及电子信息系统也应使用隔离式雷电防护系统；防雷等级为三级或地处雷暴日在 2040 天之间环境的供电及电子信息系统宜使用隔离式雷电防护系统。 7.2.4 变压器遭雷击损坏严重的场景，可在由隔离式电源保护装置和隔离式分组接地装置组合形成的隔离式雷电防护系统方案基础上，还在变压器输出侧增加变压器用隔离式防护装置，以增强整体保护效能。 7.2.5 当供电线路由 LPZ0 区进入 LPZ1 区时，应安装隔离电源防护装置提高电源线路防雷安全。 7.2.6 隔离式雷电防护系统中的隔离式电源保护装置应符合下列要求： a) 隔离式电源保护装置的额定负载电流必须满足工程设计的最大负载电流； b) 限压型电涌保护器最大持续运行电压不应低于系统工作电压的 1.45 倍； c) 标称放电电流、最大放电电流、冲击放电电流、保护模式应符合表 3 规定； d) 隔离式电源保护装置的电压保护水平应符合表 4 规定； e) 变压器用开关型泄放单元电压保护水平应符合表 5 要求。 7.3 地电位反击防护要求 7.3.1 供电及电子信息系统的防雷接地与保护接地、工作接地之间应增加隔离式分组接地装置，隔离式装置的反击分流比指标应符合 6.5.5 的要求。 7.3.2 供电及电子信息系统所有地线按就近原则以最短的距离接地，安装在 LPZ0A/B 区至 LPZ1 区的电源泄放单元的接地线应与防雷接地连接。 7.3.3 由隔离式电源保护装置和隔离式分组接地装置集成组成的一体化防护装置可以在使用现场地面做简易地网并连接起来或者将建（构）筑物附近的金属管网、金属台架、金属杆塔或建筑钢筋作为建（构）筑物设备的防雷接地点，实现简易地网目标。 7.4 接地引入线设计 7.4.1 接地引入线可从建（构）筑物附近的金属管网、金属台架、金属杆塔或建筑钢筋作为接地引入线。 7.4.2 从 LPZ0 区进入 LPZ1 区之间接地引入线，应符合下列要求： a) 增加分组接地隔离装置，将保护接地、工作接地与防雷接地进行区分，避免因为雷击从线路入侵时通过电涌保护器泄放致使地电位抬升造成的二次反击，见图 4。 b) 在建筑物楼顶的机房，若直接使用接闪器或引下线作为机房接地线时，不同功能的接地之间应增加接地隔离抑制器，避免因为雷击从接地引入线入侵机房通过接地排造成的二次反击。 T/CMSA 0015-2020 14 地脚螺栓分组接地排防雷地保护地工作地智慧杆综合 控制箱智慧杆(多功能杆)智慧杆地基土壤利用路灯地基作为基础接地接地隔离抑制器 图4 隔离式防雷与接地保护装置应用于智慧杆示意 7.4.3 接地引入线宜采用 40mm 4mm 或 50mm 5mm 热镀锌扁钢或截面积不小于 6mm2的多股铜线，且长度不宜超过 30m。 7.4.4 接地引入线采用铜导线时应采用套钢管方式进行保护。 7.5 接地连接线要求 7.5.1 建筑物内一般供电与电子信息设备（机架或机箱）的接地连接线，应根据其负荷容量和保护接地要求，使用截面积不小于 6mm2的多股铜线隔离式分组接地装置的保护地/工作地排上。 7.5.2 光缆金属加强芯的接地应使用截面积不小于 6mm2的多股铜线，金属加强芯应与 ODF 架或传输机柜金属外壳不直接接触，且单独接至隔离式分组接地装置的防雷地排上。 7.5.3 电力和环境监测管理装置、小型电源、数据采集器、光端机等小型设备机壳的接地连接线，当单独安装时，应采用截面积不小于 4mm2多股铜线连接至隔离式分组接地装置的保护地排上；当在开放式机架或机箱内安装时，应采用截面积不小于 2.5mm2的多股铜线连接到本机架（机箱）的接地汇集线，