GB 50689-2011 通信局(站)防雷与接地工程设计规范 （完整版）

1 总 则

1.0.1 为防止和降低通信局(站)因雷击造成的危害，确保人员安全和通信设备的安全和正常工作，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建的通信局(站)防雷与接地工程的设计。
1.0.3 通信局(站)防雷接地工程应建立在联合接地、均压等电位、分区保护的基础上，并应根据电磁兼容原理，按防雷区划分原则，对防雷器的安装位置进行合理规划。

1.0.4 通信局(站)防雷接地工程设计的雷击风险评估应以现场调查资料、局址地理环境、年雷暴日分布及通信局(站)类型为依据。

1.0.5 通信局(站)雷电过电压保护工程所选用的防雷器应符合工业与信息化部通信防雷产品的技术要求。
1.0.6 通信局(站)雷电过电压保护工程，必须选用经过国家认可的第三方检测部门测试合格的防雷器。

1.0.7 年雷暴日应根据通信局(站)所在地区的气象部门提供的数据确定，也可按本规范附录A和附录B的规定确定。

1.0.8 通信局(站)防雷与接地工程的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术 语

2.0.1 防雷区 lightning protection zones(LPZ)
将一个易遭雷击的区域，按通信局(站)建筑物内外、通信机房及被保护设备所处环境的不同进行被保护区域划分，被保护区域称为防雷区。

2.0.2 雷暴日 thunderstorm day
一天中可听到一次以上的雷声称为一个雷暴日。
2.0.3 少雷区 low keraunic zones
少雷区为一年平均雷暴日数不超过25的地区。
2.0.4 中雷区 middle keraunic zones
中雷区为一年平均雷暴日数在26～40以内的地区。
2.0.5 多雷区 high keraunic zones
多雷区为一年平均雷暴日数在41～90以内的地区。
2.0.6 强雷区 strong keraunic zones
强雷区为一年平均雷暴日数超过90的地区。
2.0.7 雷电活动区 keraunic zones
根据年平均雷暴日的多少，分为少雷区、中雷区、多雷区和强雷区。
2.0.8 雷击风险评估 evaluation of lightning strike risk
根据雷击的各种因素，综合评估因雷击大地导致局(站)损害程度确定防护等级、类别的一种方法。
2.0.9 直击雷 direct lightning flash
直接击在建筑物或防雷装置上的闪电。
2.0.10 直击雷保护 direct stroke protection
防止雷闪直接击在建筑物、构筑物、电气网络或电气装置上的措施。
2.0.11 接闪器 air-terminal system
直接接受雷击的避雷针、避雷带(线)、避雷网。
2.0.12 滚球法 rolling sphere method
电气几何理论应用在建筑物防雷分析中的简化分析方法。
2.0.13 引下线 down-conductor system
连接接闪器与接地装置的金属导体。
2.0.14 雷电电磁脉冲 lightning electromagnetic pulse(LEMP)
与雷电放电相联系的电磁辐射。所产生的电场和磁场能够耦合到电气或电子系统中，产生破坏性的浪涌电流或浪涌电压。
2.0.15 外部防雷装置 external lightning protection system
由接闪器、引下线和接地装置组成，主要用以防直击雷的防护装置。
2.0.16 土壤电阻率 earth resistivity
表征土壤导电性能的参数，它的值等于单位立方体土壤相对两面间测得的电阻，单位为Ω·m。
2.0.17 工频接地电阻 power frequency ground resistance
工频电流流过接地装置时，接地体与远方大地之间的电阻。其数值等于接地装置相对远方大地的电压与通过接地体流入地中电流的比值。
2.0.18 联合接地 common earthing
将通信局(站)各类通信设备不同的接地方式，包括通信设备的工作接地、保护接地、屏蔽体接地、防静电接地、信息设备逻辑地等和建筑物金属构件及各部分防雷装置、防雷器的保护接地连接在一起，并与建筑物防雷接地共同合用建筑物的基础接地体及外设接地系统的接地方式。
2.0.19 接地体 earth electrode
为达到与地连接的目的，一根或一组与土壤(大地)密切接触并提供与土壤(大地)之间的电气连接的导体。
2.0.20 接地引入线 earthing connection
接地体与总接地汇集排之间相连的连接线称为接地引入线。
2.0.21 接地系统 earthing system
系统、装置和设备的接地所包含的所有电气连接和器件，包括埋在地中的接地体、接地线、与接地体相连的电缆屏蔽层及与接地体相连的设备外壳或裸露金属部分、建筑物钢筋、构架在内的复杂系统。
2.0.22 地网 earth grid
由埋在地中的互相连接的裸导体构成的一组接地体，为电气设备或金属结构提供共同的地。
2.0.23 接地装置 earth-termination system
接地线和接地体的总和。
2.0.24 等电位连接 equipotential bonding
将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或防雷器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。
2.0.25 等电位连接网络 bonding network
将一个系统的诸外露可导电部分做等电位连接的导体所组成的网络。
2.0.26 接地参考点 earthing reference point(ERP)
共用接地系统和系统的等电位连接网络之间的唯一连接点。
2.0.27 接地汇集线 mail earthing conductor
指作为接地导体的条状铜排或扁钢等，在通信局(站)内通常作为接地系统的主干线，按敷设方式可分类为水平接地汇集线、垂直接地汇集线、环形接地汇集线或条形接地汇集线。
2.0.28 接地端子 earthing terminal
接地线的连接端子或接地排。
2.0.29 接地排 earthing bar
与接地母线相连，并作为各类接地线连接端子的矩形铜排。
2.0.30 总接地排 main earthing terminal(MET)
用于将各类接地线连接到接地装置的接地排，是系统的第一级接地排。
2.0.31 楼层接地排 floor equipotential earthing terminal board(FEB)
建筑物内，楼层设置的接地排，供局部等电位接地排作等电位连接用。
2.0.32 局部接地排 1ocal equipotential earthing terminal board(LEB)
通信系统设备机房内，做局部等电位连接的接地排。
2.0.33 电缆入口接地排 cable entrance earthing bar(CEEB)
可以通过接地排将电缆入口设施各个户外电缆与总接地排或环形接地体进行连接的接地排。
2.0.34 电缆入口设施 cable entrance facility(CEF)
将电缆内接地和金属外皮连接接地根据实际情况尽可能靠近户外电缆的入口处的设施。
2.0.35 公共直流回流系统 common DC return(DC-C)
直流回流导体与周围的连接网进行多点连接的一种直流电源系统。
2.0.36 隔离直流回流系统 isolated DC return(DC-I)
直流回流导体单点接到BN的一种直流电源系统。
2.0.37 公共连接网 common bonding network(CBN)
通信局(站)内实施连接和接地的主要手段，它是一组被特意互连或者偶然互连的金属部件，用以构成大楼的主要连接网。
2.0.38 垂直主干接地线 vertical reise(VR)
一组在电信设备和主接地端子间提供工程低电阻路径的垂直导体，垂直贯穿于通信局(站)建筑体各层楼的接地用主干线。
2.0.39 雷电过电压 lightning over-voltage
因雷电放电，在系统端口上出现的瞬态过电压。

2.0.40 防雷器 surge protective devices(SPD)
在通信局(站)用于各类通信系统对雷电过电压、操作过电压等进行保护的器件。

2.0.41 限压型防雷器 voltage limiting type SPD
限压型SPD一般由金属氧化物压敏电阻或半导体保护器件等元器件组成，通信局(站)必须使用限压型SPD。
2.0.42 最大持续工作电压 maximum continuous operating voltage
允许持久地施加在SPD上的最大交流电压有效值或直流电压。其值等于额定电压。
2.0.43 残压 residual voltage
放电电流流过SPD时，在其端子间的电压峰值。
2.0.44 限制电压 residual voltage of SPD
施加规定波形和幅值的冲击电压时，在SPD接线端子间测得的最大电压峰值。
2.0.45 标称导通电压 nominal start-up voltage
在施加恒定1mA直流电流情况下金属氧化物压敏电阻的启动电压。
2.0.46 标称放电电流 nominal discharge current(I_n)
表明SPD通流能力的指标，对应于8／20μs模拟雷电波的冲击电流。
2.0.47 最大通流容量 maximum discharge current(I_max)
SPD不发生实质性破坏，每线(或单模块)能通过规定次数、规定波形模拟雷电波的最大电流峰值。最大通流容量为标称放电电流的2.5倍。
2.0.48 二端口防雷器 two-port SPD
具有独立的输入输出端口的防雷器。在这些端口之间插入有一个专门的串联阻抗。
2.0.49 一端口防雷器 one-port SPD
SPD与被保护电路并联。一端口能分开输入和输出端，在输入和输出端子之间没有特殊的串联阻抗。
2.0.50 全球卫星定位系统 global positioning system(GPS)
一种结合卫星及通信发展的技术，利用导航卫星进行测时和测距。

3 基本规定

4 综合通信大楼的防雷与接地

5 有线通信局(站)的防雷与接地

6 移动通信基站的防雷与接地

7 小型通信站的防雷与接地

8 微波、卫星地球站的防雷与接地

9 通信局(站)雷电过电压保护设计

附录A 全国主要城市年平均雷暴日数统计表

附录A 全国主要城市年平均雷暴日数统计表

表A全国主要城市年平均雷暴日数统计

附录B 全国年平均雷暴日数区划图

附录B 全国年平均雷暴日数区划图

附录C 防雷器保护模式要求

C.0.1 TN-S供电系统中的防雷器保护模式应按图C. 0.1设计，变压器侧三相线与地之间应使用限压型SPD，分配电箱侧三相线，N线与地之间应使用限压型SPD。

C.0.2 TN-C-S供电系统中的防雷器保护模式应按图C. 0.2设计，变压器侧三相线与地之间应使用限压型SPD，电源线进入通信局(站)后三相线、N线与地之间应使用限压型SPD。

C.0.3 TT供电系统中的防雷器保护模式应按图C.0.3设计，变压器侧三相线与地之间应使用限压型SPD，电源线进入通信局(站)后三相线与地之间应使用限压型SPD，N线与地之间应使用限压型SPD。

附录D 网状、星形和星形-网状混合型接地

D.0.1 网状接地结构(M型结构)应符合下列规定：
1 当采用M型网状结构的等电位连接网时，该通信系统的所有金属组件包括可能连通的建筑物混凝土的钢筋、电缆支架、槽架等，不应与共用接地系统的各组件之间绝缘，M型网状结构应通过接地线多点连到共用接地系统中，并应形成M型等电位连接网络。
2 通信系统的各子系统及通信设备之间敷设的多条线路和电缆可在M型结构中由不同点进入该通信系统内。当采用网状结构时，系统的各金属组件应通过多点就近与公共接地网相连形成Mm型。
3 网状结构可用于延伸较大的开环系统或设备间以及设备与外界的连接线较多的复杂系统。

D.0.2 星形接地结构(S型结构)应符合下列规定：
1 典型的星形接地的衍生物树枝形分配接地结构，应从公共接地汇流排只引出一根垂直的主干地线到各机房的分接地汇流排，再由分接地汇流排分若干路引至各列设备和机架。
2 当采用星形结构时，系统的所有金属组件除连接点外，应与公共连接网保持绝缘，并应与公共连接网仅通过唯一的点连接。机房内所有线缆应按星形结构与等电位连接线平行敷设。
3 星型结构应用于易受干扰的通信系统中。

D.0.3 星形-网状混合型接地结构应符合下列规定：
1 通信局(站)机房的通信设备一部分应采用网状布置，网状分配接地在设备和所有金属组件相互之间可没有严格的绝缘要求，通信系统可从不同的方位就近接地。
2 另一部分对交流和杂音较为敏感的设备的接地应采用星形布置。

附录E 接地电阻的测试

E.0.1 地网接地电阻的测试应按图E. 0.1-1或图E. 0.1-2测试。

E.0.2 三极法测试方法应按本规范图E.0.1-1(a)接线，且应符合下列规定：
1 电流极与接地网边缘之间的距离d₁₃，应取接地网最大对角线长度D的4倍～5倍，电压极到接地网的距离d₁₂宜为电流极到接地网距离的50％～60％。测量时，沿接地网和电流极的连线应移动三次，每次移动距离宜为d₁₃的5％。
2 若d₁₃取4D～5D有困难，在土壤电阻率较均匀的地区，可取2D，d₁₂可取D；在土壤电阻率不均匀的地区或城区，d₁₃可取3D，d₁₂可取1.7D。
3 可采用几个方向的测量值互相比较，也可用三角法和直线法对比互校。
4 电流极和电压极均应可靠接地。

E.0.3 三角形法测试方法应按本规范图E. 0.1-2接线，且应符合下列规定：
1 电流极与接地网边缘之间的距离d₁和电压极与接地网边缘之间的距离d₂应相等，且d₁和d₂的值应大于或等于接地网最大对角线长度D的2倍。夹角θ应为29°，约等于30°。
2 可采用几个方向的测量值互相比较，也可用三角法和直线法对比互校。
3 电流极和电压极均应可靠接地。

附录F 土壤电阻率的测量

F.0.1 在进行土壤电阻率测量之前，宜先了解土壤的地质期和地质构造，并宜按表F.0.1对所在地土壤电阻率进行估算。

表F.0.1地质期和地质构造与土壤电阻率

F.0.2 土壤电阻率的计算应按下式确定：

F.0.3 当测试电极入地深度b不超过0.1a时，可假定b＝0，则本规范式(F. 0.2)可简化为下式：

ρ＝2πaR (F.0.3)

F.0.4 在采用本规范图F.0.2进行土壤电阻率测量时，应符合下列规定：
1 测试电极应选用钢质接地棒，且不应使用螺纹杆。在多岩石的土壤地带，宜将接地棒按与铅垂方向成一定角度斜向打入，倾斜的接地棒应躲开石头的顶部。
2 在了解地下金属物位置的情况下，可将接地棒排列方向与地下金属物(管道)走向呈垂直状态。
3 不应在雨后土壤较湿时进行测量。

F.0.5 土壤电阻率应在干燥季节或天气晴朗多日后进行，土壤电阻率应为所测的土壤电阻率数据中的最大值，应按下式进行季节修正：

表F.0.5 季节修正系数

注：1₁--在测量前数天下过较长时间的雨时选用；

2 ₂ --在测量时土壤具有中等含水量时选用；

3₃--在测量时，可能为全年最高电阻，即土壤干燥或测量前降雨不大时选用。

附录G 防 雷 区

G.0.1 防雷区应以其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。

G.0.2 防雷区宜按下列要求分区：
1 本区内的各物体都可能遭受直接雷击并承载全部雷电流，本区的雷电电磁场没有衰减，应为LPZ0_A区。
2 本区内的各物体不可能遭受直接雷击，但本区内的雷电电磁场的量级与LPZ0_A区一样，应为LPZ0_B区。
3 本区内的各物体不可能遭受直接雷击，流经各导体的电流比LPZ0_B区小，本区内的雷电电磁场可能衰减，应为LPZ1区。
4 当需要进一步减小雷电流和电磁场时，应增设后续防雷区。

G.0.3 在两个防雷区的界面上，应将所有通过界面的金属物做等电位连接，并宜采取屏蔽措施。将需要保护的空间宜按图G. 0.3 划分成不同的防雷区。

G.0.4 移动通信基站防雷区应按图G. 0.4划分，各防雷区应包括下列内容：
1 LPZ0(包括LPZ0_A、LPZ0_B)区的设施应包括天线塔、天线、外部架缆线、各类室外馈电线缆、低压配电变压器、接地系统。
2 LPZ1区的设施应包括移动通信基站站房、埋地缆线、内部缆线。
3 LPZ2区的设备应包括机柜及其内部设备。