T∕CMSA 0011-2019 限流接闪装置.pdf

ICS 91.120.40 K10 团体标准T/CMSA 0011-2019 2019-07-24发布限流接闪装置Current-limiting air terminals device 2019-07-24实施中国气象服务协会发布T/CMSA 0011-2019 目次前言.IV I 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 产品分类.2 5 技术要求.2 6 试验方法.3 7 检验规则.5 8 标识、包装、运输和贮存.6 9 选用、验收和维护.6 附录A(资料性附录)限流接闪装置的选用.7 附录B(规范性附录)限流接闪装置的验收及维护要求.11 参考文献.12 I T/CMSA 0011-2019 目IJ1=1 本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由中国气象服务协会提出井归口。本标准起草单位:武汉爱劳高科技有限责任公司、武汉爱伦菲尼克斯科技有限责任公司、广西地凯科技有限公司、武汉黄门电工科技有限公司、山西捷雷科技有限公司、北京爱芳高科技有限公司、武汉天宏防雷检测中心发展有限公司、武汉市标准化研究院、襄阳市防富中心。本标准主要起草人:解于风、刘大为、王妓、罗家明、王强、谢超、吴求兵、崔振兴、熊备、黄青、刘正君、罗麦、曾伟、蔡永辉、孟宪刚、王小芳、晏紫凉、常立、贾云岗、杨慧。II T/CMSA 0011-2019 限流接闪装置1 范围本标准规定了限流接闪装置的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存、选用、验收和维护。本标准适用于广播电视、邮电通信、石油、化工、建筑、军火炸药、国防工程、气象、地震和电力等诸多行业场所作直击雷保护的限流接闪装置。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，仅所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。度)GB/T 528-2009 硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定GB/T 531.1-2008 硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分:邵氏硬度计法(邵尔硬GB/T 2423.1-2008 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 2423.2-2008 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 2423.17-2008 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka:盐雾GB!T 6461金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的试样和试件的评级GB/T 16927.1-2011 高电压试验技术第1部分:一般定义及试验要求GB 50057 建筑物防富设计规范3 术语和定义3.1 3.2 3.3 3.4 下列术语和定义适用于本文件。限流本体current I imiting body 能降低雷电流幅值和陡度、具有一定阻值的载流体。接闪f本I ightning accept set 承接雷电放电的金属导体。限流接闪装置current-I imiting air terminals device 由限流本体(3.1)、接闪体(3.2)和安装金具组成的防雷装置。T/CMSA 0011-2019 3.5 3.6 限流电阻值valueof current-I imiting resistance 单支限流本体的直流电阻值OU在比current-I imiting ratio 在冲击电压或冲击电流同等试验条件下，流过限流接闪装置金属短接前后的电流峰值之比。自动井联automatic parallel ing 组合型限流接闪装置的其中一根针体承受雷电冲击时，其相邻针体同时产生放电现象。4 产品分类限流接闪装置分为单针型和组合型两种类型O5 技术要求5.1 使用条件使用条件如下:环境温度-40oc 70 OC;一一最大风速:不大于40m/s;在特殊情况下，限流接闪装置的使用条件技双方供需合同执行。5.2 外观限流本体表面完整光滑、无裂纹，金属部件应无锈蚀痕迹。5.3 电气性能5.3.1 限流电阻值5.3.1.1 单针型限流接闪装置的标称限流电阻值为3k Q 8 k Q 0 5.3.1.2 组合型限流接闪装置单根针体标称限流电阻值为20k Q 35 k Q 0 5.3.2 雷电冲击耐受电压5.3.2.1 单针型限流接闪装置雷电冲击耐受电压不小于100kVo 5.3.2.2 f十体长度为2.5 m组合型限流接闪装置雷电冲击耐受电压不小于400kV;针体长度为5m组合型限流接闪装置雷电冲击耐受电压不小于800kVo 5.3.3 冲击电流限流比单针型限流接闪装置冲击电流限流比不小于10005.3.4 冲击电压限流比冲击电压限流比不小于50。2 T/CMSA 0011-2019 5.3.5 其他组合型限流接闪装置在施加雷电耐受冲击电压最小值时应具有自动并联特性。5.4 物理性能5.4.1 耐低温性能在40C环境下持续试验2h，试验后满足:一一电阻值变化率小于30%一一针体样本表面无起泡、龟裂现象。5.4.2 耐高温性能在70C环境下持续试验2h，试验后满足:一一电阻值变化率小于30%针体样本表面无起泡、龟裂现象。5.4.3 耐腐蚀性能限流接闪装置紧固牛在经过盐雾试验后，按GB!T6461的要求进行评级，评级结果应达到9级以上(p 腐蚀面积不大于表面积的o.1%)0 5.5 橡胶材料性能单针型限流接闪装置橡胶材料性能要求如下:一一拉伸强度不小于3.5MPa;扯断伸长率不小于150%;一一邵尔A硬度不小于5006 试验方法6.1 外观检查通过目测进行检查，结果符合5.2的要求。6.2 限流电阻值测量用万用表电阻挡测量限流本体两端的直流电阻，结果符合5.3.1的要求。6.3 雷电冲击耐受电压测试6.3.1 试验电压波形按GB/T16927.1-2011中7.2.1的规定进行。6.3.2 单针型限流接闪装置雷电冲击耐受电压测试按GB!T16927.1-2011中7.3.1.3的规定进行，结果符合5.3.2.1的要求:组合型限流接闪装置雷电冲击耐受电压测试按GB!T16927.1-2011中7.3.1.1的规定进行，结果符合5.3.2.2的要求。6.4 冲击电流限流比测试6.4.1 采用冲击电流发生器进行本试验，试验前调整冲击电流发生器，使负载短路时回路电流为12kA、8/20s波形。3 T/CMSA 0011-2019 6.4.2 将限流接闪装置接入冲击电流发生器，并将限流本体用金属短接，保持发生器充电电压不变，进行试验，测量金属短按时流过的电流峰值1J;然后将金属短接线去掉，保持充电电压不变再次进行试验，测量流过限流本体的电流峰值h;根据式(1)计算冲击电流限流比，按上述步骤测试5次，每次间隔5min，每次结果均应符合5.3.3的要求。Kl=鸟112(1)式中:Kj 冲击电流限流比;L一一金属短接时流过的电流峰值;王，流过限流本体的电流峰值。6.5 冲击电压限流比测试6.5.1 采用冲击电压发生器进行本试验，试验前调整冲击电压发生器在空载状况下产生1.2/50s、幅值为5.3.2中限流接闪装置雷电冲击耐受电压，记录对应的发生器充电电压。6.5.2 将限流接闪装置单只垂直地面，基座应接地。将冲击电压发生器高压电极接至限流接闪装置顶部，将限流本体用金属短接，保持发生器充电电压不变进行试验，测量金属短接时流过的电流峰值Il;然后将金属短接线去掉，保持充电电压不变，测量流过限流接闪装置的电流峰值h;根据式(2)计算冲击电压限流比，按上述步骤测试5次，每次问隔5min，每次结果均应符合5.3.4的要求。K2=13/14(2)式中:且一-中击电压限流比:且，金属短接时流过的电流峰值:L一一流过限流接闪装置的电流峰值。6.6 自动井联测试6.6.1 将组合型限流接闪装置组装在冲击电压试验场，基座应接地，冲击电压发生器高压电极布置在限流接闪装置顶部正中位置，在顶部与电极间保留o.3 mO.5 m的空气距离。试验电压波形符合GB/T16927.1-2011中7.2.1的规定，初始施加的电压值为5.3.2.2规定的雷电冲击耐受电压值，逐步升压直至顶针与其相邻的针体井联，每次升压幅度为上一次试验电压的5%。6.6.2 记录针与针之间针体出现并联现象时的电压幅值及图像，结果符合5.3.5的要求。6.7 耐低温性能试验将限流接闪装置截取长度为300mm500 mm的针体作为试品，按GB/T2423.1-2008中试验Ab规定的方法进行试验，试验时间和试验结果符合5.4.1的要求(在试品两端缠绕金属带或金属线构成电极，测量两电极间的电阻)。6.8 耐高温性能试验将限流接闪装置截取长度为300mm500 mm的针体作为试品，按GB/T2423.2-2008中试验Bb规定的方法进行试验，试验时间和试验结果符合5.4.2的要求(在试品两端缠绕金属带或金属线构成电极，测量两电极间的电阻)。6.9 耐腐蚀性能试验4 T/CMSA 0011-2019 6.9.1 按GB/T2423.17-2008中试验Ka规定的方法进行，试验条件满足:试验温度35OC;一一氧化铀溶液的质量百分比浓度5%;持续时间96ho 6.9.2 限流接闪装置紧固件在经过盐雾试验后，结果符合5.4.3要求。6.10 橡胶材料性能测试6.10.1 按GB/T528-2009规定的方法测定拉伸强度和扯断伸长率，结果符合5.5要求。6.10.2 按GB/T531.1-2008规定的方法测定邵氏A硬度，结果符合5.5要求。7 检验规则7.1 例行检验限流接闪装置出厂前制造商应按表1中例行检验项目的规定逐项进行检验，若有任何一项结果不满足要求，则该产品不合格。表1限流接闪装置检验项目序号检验项目1 外观2 限流电阻值3 冲击耐受电)主4 冲击电流限流比5 冲击电压限流比6 白动并联特性7 耐低温性能8 耐高沮性能9 耐腐蚀性能10 拉伸强度11 扯断伸长率12 召15尔A硬度注.表示该检验类型中应按要求进行的检驳项目。7.2 型式检验7.2.1 下列任一情况下均应进行型式检验:新产品研制投产前或产品转厂生产前，样品试制完成后;一一产品停产1年以上:检验类型型式检验例行检验 5 T/CMSA 0011-2019 一一己批量生产，当设计、结构、材料或工艺的变更可能影响产品性能时:每5年进行一次。7.2.2 限流接闪装置型式检验项目技表1中型式检验项目的规定逐项进行检验，若有任何一项结果不满足要求，则判定型式试验不合格。8 标识、包装、运输和贮存8.1 标识限流接闪装置上至少应包括下述信息，信息应永久标记在限流接闪装置的铭牌上:产品名称:一一产品型号:通流容量:一一产品编号:制造厂名称O8.2包装限流接闪装置产品的包装应保证其在正常运输中，不因包装不良而使产品损坏。在包装箱上应注明:产品名称:一一产品型号:制造厂名称:一一注意事项。8.3 随产品提供的技术文件随产品提供的技术文件应包括:一一产品出厂合格证;说明书。8.4 运输和贮存运输和贮存应注意以下事项:产品运输、装卸应注意防潮、小心轻放等;一一包装件不应与酸碱等腐蚀性物品放在同一车厢内运输:包装件应放在通风、干燥、防潮的库房中贮存，不应与酸碱等腐蚀性物品放在同一库房中C9 选用、验收和维护9.1 限流接闪装置宜参照附录A进行选用。9.2 限流接闪装置应按照附录B的要求进行验收和维护。6 T/CMSA 0011-2019 附录A(资料性附录)限j直接闪装置的选用限流接闪装置的使用场所限流接闪装置可适用于以下场所:可能有直击雷直接侵入的电子设备(例如广播电视塔、微波通信塔以及信号接收塔等，受雷直击时，直击雷会沿天馈线直接侵入电子设备);内部有重要的电气设备的建(构)筑物:一一易燃、易;爆场所:多吉区或易击区的露天施工工地或作业区;一一避雷针的保护范围难以覆盖的设施;多雷区或易击区的35kV500 kV架空输电线路以及发电厂变电所(主的。A.1 单针型限流接闪装置保护范围的计算方法A.2 按照折线法或滚球法确定。组合型限流接闪装置保护范围的计算方法A.3 单套组合型限j直接闪装置保护范围A.3.1 单套组合型限流接闪装置的保护范围可按国A.1给出的方法确定。A.3.1.1 7 单位为米(m)/J/-tk/rx h T/CMSA 0011-2019 说明-r 限流接闪装置在被保护物高度的水、l面卡的保护半径;札一一限D，接闪装置的有效高度:h一一限罚t主队l装置的高度:h飞被保护物的高度。图A.1单套组合型限流接闪装置的保护范围A.3.1.2 几按式CA.1)CA.3)确定:13=刀hdP.(A.1)hy=h-hx(A.2)R/Jh h 三二64(A.3)64h流接|河装置间的距离;bx 两套织合型限沥J引人l装置日jhx水平山上保护范围侧最小宽度n图A.2 两套等高组合型限流接闪装置的保护范围A.3.2.2 计算两套等高组合型限流接闪装置外侧的保护范围，其气可按单套组合型限流接闪装置计算方法确定。A.3.2.3 两套等高组合型限流接闪装置间的保护范围上边线按通过两套等高组合型限流接闪装置顶点与中心线上0点的困弧确定。o点为假想限流接闪装置的顶点，其高度ho可按CA.4)式计算:ho=h一叫D/p D 流接闪装置间的1iP离，DI2一一1、2两套组合型限树叶圣问装置间的距离:D23-2、:3两套组合型I听Lt主入J装置间的距离，bx31-:l、l两套组合理)I流接闪装置问h水飞l面保护范罔一侧最小宽度;bx12一一1、2两制合型时L接悦置|叫水平山上保护范围一侧最小宽度:bx23-2，:3两削合型阳IAJ装置叫水平山上阳围例如宽度图A.3 三套等高组合型限流接闪装置的保护范围A.3.3.2 在确定四套或四套以上等高组合型限流接闪装置所形成的四角形或多角形时，可先将其分成两套或数个三角形，然后分别按三套等高组合型限流接闪装置的方法计算，若所有的bx均大于等于零，即bx注0时，则在被保护物高度良的水平面上，多角形内的全部面积即受到保护。A.3.4 不等高组合型限流接闪装置的保护范围A.3.4.1 两套不等高组合型限流接闪装置外侧的保护范围，可分别按单套组合型限流接闪装置的计算方法确定。A.3.4.2 两套不等高组合型限流接闪装置间的保护范围，可按单套组合型限流接闪装置的计算方法，先确定较高限流接闪装置的保护范围，然后由较低限流接闪装置的顶点，作水平线与较高限流接闪装置的保护范围相交，取交点为等效限流接闪装置的顶点，再按两套等高组合型限流接闪装置的计算方法确定较低限流接闪装置和等效限流接闪装置间的保护范围。A.3.4.3 多套不等高组合型高限流接闪装置，各相邻两限流接闪装置的外侧保护范围，按两套不等高组合型限流接闪装置的计算方法确定:如在多角形内被保护物最大高度hx水平面上，各相邻限流接闪装置问保护范围一侧最小宽度bx二三0，则全部面积即受到保护。A.4 限流接闪装置的选用A.4.1 根据被保护物的重要程度和所在地区雷电话动强度，进行雷电风险评估，选择合适的限流接闪装置。当被保护物高度大于60m时，每隔30日150mPJ加装一层水平敷设的侧针。A.4.2 在架空输电线路杆塔上可安装19针限流接闪装置，一般采用扇形布置方法。A.5 引下线设计A.5.1 为保证限流接闪装置的安全可靠，建议设置引下线的数量不少于两根。A.5.2 为防止雷电流经引下线产生的高电位对附近金属物的反击，金属物至引下线的距离宜不小于5mo A.6 接地装置的设计为保证人身和设备的安全，接地装置的地点选择和接地电阻直应符合GB50057要求。10 T/CMSA 0011-2019 附录B(规范性附录)限j直接闪装置的验收及维护要求B.1 验收B.1.1 验收前查阅下列资料:一一设计的全部施工图纸:施工阶段的修改图纸:一一隐蔽工程的验收记录单:接地装置的接地电阻测量记录。B.1.2 验收时应检查以下事项:一一限流接闪装置按照图纸施工，无未焊的接点:使用规定的材料并按规定的安装位置施工:一一限流接闪装置针组、号|下线、连接全部接地装置的焊接应达到所要求的焊接面积及长度，焊接点应饱满、无氧化:一一限流接闪装置引下线及其断接卡于有良好的电气连接:一一限流接闪装置的金属构件、寻|下线、接地线及接地体有相应的防腐措施;限流接闪装置与各种金属管线的距离和连接情况满足要求:一一接地装置的回填土中无卵石或碎砖;冲击接地电阻应进行直接测量或间接测量。B.1.3 移地重装和大修后的限流接闪装置应按B.1.1和B.1.2的规定重新验收。B.2 维护B.2.1 运行中应保持限流接闪装置针数完整，每根针上至少应保持两个以上放电尖端的金属针。可直接观察或用仪器(如望远镜)进行检查。B.2.2 运行中寻|下线应保持完好。B.2.3 限流接闪装置应在每年雷雨季节前进行定期检查维护，包括:一一机械紧固点应无松动:各电气连接处外观应完好:一一测量接地电阻应符合GB50057的要求。B.2.4 限流接闪装置如有落雷现象，应做好记录。B.2.5 若用户对建设规模有所扩大，应对其原有限流接闪装置的保护范围重新验算，并采取相应措施。11 T/CMSA 0011-2019 12 参考文献1解广润等.电力系统过电压MJ.北京:中国电力出版社，2018.2J张仁豫等.高电压试验技术MJ.北京:清华大学出版社，2009.