地震台站观测系统布线及防雷技术要求

1、地震台站观测系统布线及防雷技术要求（试用稿）中国地震局监测预报司 编制2010年 2 月前言 31 主题内容与适用范围 42 引用标准 .43 术语和定义 44 总则 .65 低压配电布线技术要求 . 75.1 一般要求 .75.2 配电设备布线要求 .76 通信线路布线技术要求 . 96.1 一般要求 .96.2 通信线路布线要求 .97 防雷电危害技术要求 107.1 一般要求 . 107.2 防直接雷击技术要求 . 107.3 配电线路防雷技术要求. 107.4 信号线路防雷技术要求 . 117.5 抗雷电电磁干扰技术要求 . 138 接地布线技术要求 138.1 一般要求 . 138.

2、2 接地装置及连接技术要求 . 14附录A （规范性附录）本技术要求用词说明 .15附录B （资料性附录）本技术要求条文说明 .15图 A 地震台站工作平台示意图 .22图 B 地震台站低压配电布线防雷设计参考图 . 23图 C 地震台站信号线路布线防雷设计参考图 . 24图 D 地震台站直接雷击防护装置与接地设计参考图 . 25 图 E 法拉第笼结构设计参考图 .26.、八、亠前言配电、随着现代科学技术的飞速发展，我国地震台站（简称台站）进行了大规模的数字化技术改造和 建设， 地震系统中广泛应用了数字技术、 信息网络技术， 使得观测技术系统上了一个新台阶。 通信、系统集成、防雷与接地等综合技

3、术是台站必不可少的工作平台，它直接关系到台站的正常运 行，是台站能否产出连续、稳定、可靠的数据资料的关键环节。“九五 ”期间，科技部支持的科技攻关项目中曾对台站供电、通信、系统集成、避雷、接地技术 进行分析研究，取得了一些成果，在台站应用中收到一定效果。随着地震台网建设的发展，地震台 站观测系统在配电、通信的布线及防雷与接地技术中存在的问题逐渐暴露出来，以至于影响台网的 正常运行。为此，有必要根据科学技术的进步，国家和相关行业制定的有关标准和规定，结合地震 台站的实际，制定地震台站观测系统配电、通信的布线及防雷技术要求和相关规定，以提高台网的 运行率，为地震科学研究和地震监测预报提供稳定、连续

4、、可靠的数据资料做出努力。为解决困扰 地震台站观测系统配电、通信的布线及防雷等问题，中国地震局监测预报司组织有关专家编写了本 技术要求。本技术要求针对地震台站的观测房、摆房、山洞、井房以及地磁房电器室等地震仪器较集中的 工作用房（室）的配电、通信、防雷与接地等提出了具体的技术要求。今后，新建地震台站应按照 本技术要求设计实施。已有的地震台站也应该通过改建、扩建，有计划、分批按照本技术要求逐步 完善。 完善。本技术要求将在实施过程中，不断改进完善。41 主题内容与适用范围本技术要求规定了地震台站观测系统在配电、通信的布线及防雷与接地的基本要求和方法。 本技术要求适用于地震台站观测系统在配电、通信

5、的布线及防雷与接地技术的设计、施工、验 收、维护和管理。2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本技术要求中引用而构成为本技术要求的条文。所有标准都会 被修改，使用本技术要求的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB 50054-95低压配电设计规范GB 50057-94建筑物防雷设计规范 （2000 年版）GB 50174-2008电子信息系统机房设计规范GB 50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范YD 5068-98移动通信基站防雷与接地设计规范YD/T 5098-2001通信局（站）雷电过电压防护工程设计规范3 术语和定义3.1 TN-S 配电接地制式电源端有一点直接接地

6、 ,电气装置的外露可导电部分通过保护中性导体或保护导 体连接到此接点。整个系统的中性导体和保护导体是分开的。3.2 TT 配电接地制式 电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源 端的接地点。3.3 三相五线A B、C三相，零线，PE线。3.4 单相三线火线，零线， PE 线。3.5 中性导体（符号 N） 与系统中性点相连接并能起传输电能作用的导体。3.6 保护导体 （符号 PE）某些电击防护措施所要求的用来与下列任一部分作电气连接的导体外露可导电部分；装置外的可导电部分； 总接地端子或主接地导体；接地极； 电源接地点或人工中性点。3.7 保护中性导体（

7、符号 PEN） 具有中性导体和保护导体两种功能的接地导体。注:缩写字母PEN是由保护导体符号 PE和中性导体符号 N组合而成的。3.8 外露可导电部分 电气设备中的一种可导电部分，它能被人体所触及；在正常情况下不带电，但在故障情况下可能带电。3.9 接闪器接闪器是专门直接接受雷击的避雷针、 避雷带（线）、避雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属 导体。3.10 引下线 连接接闪器与接地装置的金属导体。3.11 接地体 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。3.12 接地线 仪器设备与接地汇集线之间的连线。指构成地的导线，该导线将仪器设备、装

8、置、布线系统或中性线与接地连线。3.13 接地汇集线 电子设备机房和配电室内用以完成等电位连接的金属带， 也称公共接地母线。可以敷设成环形 或条形，所有接地线均由接地汇集线上引出。3.14 接地引入线 接地汇集线与接地体之间的连接线。3.15 接地系统在规定区域内由所有互相连接的多个接地连接组成的系统。接地线、接地汇集线以及接地体的 总称。3.16 接地装置接地线和接地体的总称。3.17 环形接地装置 围绕地震台站观测房四周，按规定深度埋设于地下的封闭环形接地体（含垂直接地体）。3.18 共用接地系统将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线（ PE） 、等电位连接带、设备保护地、屏 蔽

9、体接地、防静电接地及接地装置等连接在一起的接地系统。3.19 流散电流 接地电流流入地下后自接地体向四周流散的电流。3.20 流散电阻 流散电流在土壤中遇到的全部电阻。3.21 接地电阻 接地体和具有零电阻的远方接地体之间的欧姆电阻。接地体的流散电阻、接地线电阻和接地体 电阻的总和。3.22 电涌保护器（ SPD）限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件。3.23 残压 当放电电流通过时， SPD 端子间的电压峰值。4 总则4.1 配电、通信、防雷与接地等综合技术是地震台站必不可少的工作平台。为规范地震台站配电、 通信的布线及防雷与接地，保障地震观测系统长期、稳定、可靠运行，制定本技术要求。4.2

10、本技术要求适用于地震观测系统配电、 通信的布线及防雷与接地的设计、 施工、验收、维护和 管理。4.3 新建的地震台站进行地震观测系统配电、 通信的布线及防雷与接地的设计、 施工、验收应执行 本技术要求，改建和扩建的地震台站参照本技术要求。4.4 地震观测系统配电、通信的布线及防雷与接地的设计、施工、验收、维护和管理，除执行本技 术要求外，还应符合国家现行的有关标准、规范的规定。5 低压配电布线技术要求5.1 一般要求5.1.1 低压配电是指从高压转低压的380V或220V交流配电系统。地震台站的观测房、摆房、山洞、井房以及地磁房电器室等处（以下统称观测房）的低压配电布线应符合本技术要求。5.1

11、.2 配电处的位置应靠近用电负荷中心，设置在灰尘少、腐蚀介质少、干燥和震动轻微的地方， 并宜适当留有发展余地。5.1.3 配电设备的布线必须遵循安全、可靠、适用和经济等原则，并应便于安装、操作、搬运、检 修、试验和监测。5.2 配电设备布线要求5.2.1 观测房配电必须采取 TN-S配电制式或TT配电制式（见附录 B）。5.2.2 外部低压交流配电（低压市电或农电） ，或地震台站自设变压器高压转低压配电，新建台站应用铠装电缆（电缆的芯线数视单相三线、三相五线的供电形式确定，芯线截面不小于10mm）埋地铺设进入地震台站总配电室。铠装电缆长度应符合下列表达式的要求，但不应小于15m：I> 2

12、Vp式中 l 铠装电缆埋于地中的长度P 埋电缆处的土壤电阻率（Q ?m）改建与扩建的台站宜参照执行。5.2.3 铠装电缆金属层两头应接地。电缆埋地深度不小于0.7m，在农田里埋地深度不小于1m。同时，应在电缆上下各均匀铺设细砂层，其厚度宜为100mm在细砂层上应覆盖混凝土保护板等保护层，保护层宽度应超出电缆两侧各50mm如果电缆铺设穿过可能受机械损伤（如重型汽车碾压）的地段，电缆应套管壁厚 2.5mm以上的钢管。在寒冷地区，电缆应埋设于冻土层以下。5.2.4 观测房应设配电箱（见图B）,安装在房内高于墙脚 1.5m左右的墙上。从地震台站总配电处送过来的相线、零线与地线都先进到配电箱，配电箱内设

13、接零排与接地排。山洞的配电箱安装在山 洞入口处。5.2.5 配电箱内设总开关（空气开关） ，下设照明、动力、稳压电源、 UPS 输出、备用五路单相分开关。各开关分别做好标记。开关的容量与规格视负载确定。使用三相电的台站，应根据用电量做 好三相平衡。526 从稳压电源配电开关引出一主一备10A电流的电源插座，配接电源防雷插座（见733 ）后供给交流稳压电源（参数稳压型、净化稳压型或智能稳压型，下同）使用。5.2.7 交流稳压电源的输出给 UPS配电。UPS的输出线路返回配电箱的 UPS输出开关，由此开关控 制输出为地震观测仪器设备配电， 设电源插座若干（数量视室内地震观测仪器设备多少而定） ，插

14、座 电流 10A。5.2.8 地震观测仪器设备的配电应经电源防雷插座（见 7.3.4 ）后配给。5.2.9 观测房内的重要仪器设备宜采用交流、直流自动切换配电，并配电瓶和自动转换充电装置。5.2.10 观测房内设置两组照明，由两个各自独立的开关控制。山洞内房间各设一个照明开关。所 有照明电均从配电箱的照明开关处铺设配电线到各控制开关供照明使用。5.2.11 观测房设空调电源插座，插座电流16A,直接从配电箱的动力开关配电。5.2.12 在观测房内空闲处分别设两个备用电源插座，插座电流10A。从配电箱的动力开关配电。电源插座安装在距离墙脚 0.3m 左右处。5.2.13 所有电源插座都选择“二三

15、插座” ，配电线路必须分三色，火线配红色，零线配黑色，地线 配交替的绿、黄色。空调及动力配电线用 6mrm的单股铜导线，仪器设备配电线用 4口吊的单股铜导线， 照明配电线用2.5mm2的单股铜导线，插座接线应按照“左零右火”的原则接线。5.2.14 从配电箱到各插座的配电线均套上PVC管埋墙铺设或嵌入 PVC1明线铺设。5.2.15 配电箱输出的配电线分别做好标记。宜用软质PVC不干胶作为标签，用油性笔作标记。5.2.16 观测房内禁止安装其它多余的配电线路，禁止混用配电开关、配电线路、配电插座。5.2.17 各独立建筑物内的观测房必须分别从地震台站总配电处铺设独立配电电缆并设独立的配电 箱。

16、5.2.18 观测房在一座楼房（平房）内，但分多个房间时可只设一个配电箱。5.2.19 山洞内只设一个配电箱，一条配电电缆（如果山洞深超过100米，则所配电线应考虑再加粗）。5.2.20 观测房在山洞口时，山洞只设一个配电箱、一条配电电缆。5.2.21 在无人职守台站观测房内的电源插座宜套上绝缘的保护插头防止蚊虫爬进插座内，同时防 潮。6 通信线路布线技术要求6.1 一般要求6.1.1 新建的观测房内各类通信线 （包括仪器到数据采集器的通信线， 数据采集器到通信设备的通 信线等，下同） ，以及仪器到传感器的连接线（包括直流供电线、信号测量线、标定线等仪器与传感 器之间的所有线路，下同）应符合本

17、技术要求。扩建和改建的台站宜参照执行。6.1.2 通信线路应铺设平直整齐。凡需要埋地铺设的缆线，埋地深度不小于0.7m。在寒冷地区，电缆应埋设于冻土层以下。6.2 通信线路布线要求6.2.1 观测房内的仪器设备到地震台站机房的 RS232 端口、以太网等标准协议通信线路应采用光缆，光缆可埋地也可架空铺设（见图C）。6.2.2 观测房之间通信线（“十五”的以太网线、“九五”及以前的现场总线等）在室外铺设的应改用光缆，室内铺设的且长度超过10m的宜改为光缆，室内光缆可以明线铺设。室外光缆可埋地也可架空铺设。6.2.3 观测房距离地震台站机房比较远且目前采用拨号上网收取数据的台站，宜逐步改用光缆。6

18、.2.4 光缆埋入地下时，应套上钢管或 PVC管。光缆的所有金属接头、金属挡潮层、金属加强芯等， 应在入室处直接接地。6.2.5 仪器的通信连接线路在室外铺设必须与配电线路分开，平行距离1m以上。6.2.6 从楼房顶部到观测房，沿楼房外墙铺设长度超过1m的连接线时，应做好防强风、防鼠、防腐蚀，宜套PVC管或用胶带绑扎。6.2.7 山洞内的通信线必须与配电线路分开铺设，平行距离 0.5m 以上。6.2.8 山洞内的连接线直接沿山洞内铺设，应做好防潮、防鼠，宜套PVC管或用胶带绑扎。6.2.9 观测房内的通信线应距离外墙1m以上，距离配电线路的平行距离0.5m以上。6.2.10 观测房内的通信线路

19、宜嵌入金属线槽铺设，金属线槽应接地。6.2.11 观测房内所有通信线路应按照仪器分别分组绑扎，并在仪器侧做好标记。宜用软质PVC不干胶作为标签，用油性笔作标记。6.2.12 除地电阻率测量仪等有特殊要求的仪器的连接线架空布设外，其余无特殊要求的仪器到室外的连接线应分别套钢管或PVC管埋地铺设。6.2.13 观测房内的观测仪器宜集中安装在标准机柜内，尽量缩短通信线路的长度。7 防雷电危害技术要求7.1 一般要求7.1.1 雷电对地震台站的危害是雷电的过电压、 过电流入侵观测技术系统， 造成电器设备和元器件 的损坏，其形式有两种：直击雷和感应雷。雷电对地震观测技术系统的危害，绝大部分是由感应雷 引

20、起的，极少数是由直击雷造成的。地震台站防雷应以防感应雷为主兼顾防直击雷。7.1.2 地震台站的防雷应针对区域防雷、 电源进线防雷、通信传输线防雷、传感器引线防雷等四方 面的技术，结合当地的雷电活动日或雷闪频数来进行研究、设计和实施。7.1.3 地震台站在进行防雷设计时， 应认真调查当地的地理、 地质、气候、环境等条件和雷电活动 规律并从台站实际出发，进行全面规划，综合防范。7.2 防直接雷击技术要求7.2.1 根据实际，需要采取防直接雷击的地震台站在建设观测房时应按照国标 GB50057-94 执行， 安装直接雷击防护装置（见图D）。7.2.2 直接雷击防护装置宜采用避雷带 （网）或避雷针作为

21、接闪器， 采用独立避雷针时， 则避雷针必须距离被保护建筑物 3m以上，而且避雷针必须使用独立的地网，该地网距离地震观测仪器设备地网5m以上。对于磁性测量仪器观测房必须用铜材制作。7.2.3 观测房为钢筋混凝土建筑宜利用建筑物的屋面、 樑、柱、基础内的钢筋作为引下线。 没有钢筋的建筑物应在建筑物的四周均匀或对称铺设引下线，间隔不大于18m至少两条。引下线采用直径为不小于8mm的镀锌圆钢，或横截面积不小于75mm的镀锌扁钢。对于磁性测量仪器观测房必须用铜材制作引下线。7.2.4 观测房建筑物的基础地作为仪器设备的共用接地网， 接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。对于磁性测量仪器观测房必须用铜材制

22、作接地网。接地电阻按照8.2.8 条执行。7.3 配电线路防雷技术要求7.3.1 地震台站的总配电处应安装标称放电电流不小于80KA（8/20卩s）的电源防雷器（第一级交流电源防雷）。7.3.2 观测房的配电处应安装标称放电电流不小于40KA（8/20卩s）的电源防雷器（第二级交流电源防雷，见图 B）。733 观测房的稳压电源 （连同UPS配电输入插头宜插在标称放电电流不小于20KA（8/20卩s）的防雷插座上（第三级交流电源防雷）。7.3.4 观测房的地震观测仪器设备的电源插头插在标称放电电流不小于10KA（8/20卩s）的防雷插座上（第四级交流电源防雷）。7.3.5 无人职守的地震台， 外

23、部低压交流电直接进入到观测房， 应在观测房配电处安装标称放电电流不小于80KA（8/20卩s）的电源防雷器（此处为第一级交流电源防雷），第二与第三级防雷都采取标称放电电流不小于 10KA（8/20卩s）的防雷插座，地震观测仪器设备的电源插头插在最后一级的防 雷插座上。7.3.6 观测房的电源防雷器、电源防雷插座的地线应就近接到接地排。7.3.7 山洞口的电源防雷器就近接地， 山洞内各室的电源防雷插座不需单独引地线， 直接插到就近 的电源插座上，利用其 PE线即可。7.3.8 电源防雷器的连接线长度不宜超过1m横截面积不应小于 10口岳 并且用线耳连接。7.3.9 电源防雷器的残压要求：第一级的

24、残压不高于2000V,第二级的残压不高于1800V,第三级的残压不高于1200V,第四级的残压不高于1000乂7.3.10 电源防雷器要求有明确的状态指示，安装时必须串联空气开关。7.3.11 雷雨前，地震台站宜采取关闭仪器及通信设备交流电源， 切断从交流电源线路进入的雷电。 可以采取人工或远程自动关闭交流电方式。7.4 信号线路防雷技术要求7.4.1 传感器与仪器主机不在同一座楼房 （平房）内或仪器主机在楼房（平房）内传感器在楼房（平房）外时，室外传感器进入观测房内仪器主机的连接线，在仪器主机侧应安装专用信号防雷器，如 果传感器侧有单独的信号放大器，则该信号放大器侧也应安装专用信号防雷器（见

25、图C）。7.4.2 地电阻率测量仪等的架空连接线安装两级信号专用防雷器。7.4.3 传感器与仪器主机都在同一座楼房（平房）内时：a） 如果楼房（平房）属于钢筋混凝土结构且 :1） 传感器到仪器主机的连接线长度不超过15m不需安装信号防雷器。2） 传感器到仪器主机的连接线长度在15叶30m之间，则在仪器主机侧应安装信号防雷器。3）传感器到仪器主机的连接线长度超过30m则两侧都应安装信号防雷器。b） 如果楼房（平房）不属于钢筋混凝土结构且 :1） 传感器到仪器主机的连接线长度不超过10m不需安装信号防雷器。2） 传感器到仪器主机的连接线长度在10m- 20m之间，则在仪器主机侧应安装信号防3） 传

26、感器到仪器主机的连接线长度超过20m则两侧都应安装信号防雷器。7.4.4 山洞内深超过 10m 以上的各室内的仪器连接线不安装信号防雷器。在山洞口或进山洞不到10m的仪器设备需要安装信号防雷器。745 山洞内的仪器信号放大器、磁性测量仪器的模拟放大器的防雷器可以不接地。746 仪器的GPS连接线在仪器侧安装专用信号防雷器。7.4.7 观测房的 DDN线、PSTN（电话拨号）线等安装专用的信号防雷器，室内的CDMA线与GPRS线不安装信号防雷器。如果天线在室外，则CDMA GPRS的馈线应安装相应的高频信号防雷器。748 传感器信号放大器的模拟量输入端要求放大器自身应具备1KA（8/20卩S）以

27、上的过电流能力， 否则应加装电涌保护器（ SPD）。749 钻孔内不方便更换的集成了放大器的传感器自身应具备1KA（ 8/20卩S）以上的过电流能力， 否则应加装电涌保护器（ SPD）。7.4.10 仪器与数据采集器、数据采集器与通信设备不在同一座楼房（平房）内，仪器到数据采集 器的通信线、数据采集器到通信设备的通信线两侧都应安装信号防雷器。7.4.11 仪器与数据采集器、数据采集器与通信设备在同一座楼房（平房）内，仪器到数据采集器 的通信线、数据采集器到通信设备的通信线防护措施：a） 如果楼房（平房）属于钢筋混凝土结构且 :1）通信的连线长度不超过 15m不需安装信号防雷器。2）通信的连线长

28、度在 15n 30m之间，则在一侧应安装信号防雷器。3）通信的连线长度超过 30m则两侧都应安装信号防雷器。b） 如果楼房（平房）不属于钢筋混凝土结构且 :1）通信的连线长度不超过 10m不须安装信号防雷器。2）通信的连线长度在 10n 20m则在一侧应安装信号防雷器。3）通信的连线长度超过 20m则两侧都应安装信号防雷器。7.4.12 所有信号防雷器的放电电流不小于10KA（8/20卩s）,具备横向保护与纵向保护，残压低于 仪器端口或通信端口的耐过电压能力。7.4.13 所有信号防雷器的接口必须与仪器设备完全一致，禁止剪断连接线、通信线加装防雷器。7.4.14 所有防雷器的匹配阻抗、在线阻抗

29、、工作电压、工作电流、工作频率等性能必须满足相应 仪器设备的要求。7415 信号防雷器地线就近接到接地排，接地线截面不小于6mm,并且用线耳连接。7.4.16 地电阻率等测量间隔比较长且连接线在室外架空，雷雨前宜断开外接线路。7.5 抗雷电电磁干扰技术要求7.5.1 观测房所有仪器设备的金属外壳必须与室内接地排可靠连接。所有接地线不小于6口吊，并且用线耳连接。7.5.2 各仪器设备的测量线、传输线宜采用屏蔽电缆。7.5.3 进出观测房的各种线路宜套金属管埋地铺设。对于磁性测量仪器观测房必须用铜材。7.5.4 观测仪器应集中在标准的金属机柜内, 并尽可能摆放在室内中央位置, 距离外墙及建筑物立

30、柱不小于 1m。7.5.5 仪器设备多且集中的房（室）应设防静电地板。7.5.6 室内的强电线（电源线等）应与弱电线（信号线与通信线等） 分开,宜分别套金属线槽铺设, 金属线槽应接地。7.5.7 室内没屏蔽的强电线和弱电线距离主地线平行距离应不小于0.5m。7.5.8 电涌保护器（SPD的进线与出线应分开，平行距离不小于0.5m。7.5.9 如果仪器观测室在多层的高楼内,则仪器观测室宜设在多层高楼的低楼层内。8 接地布线技术要求8.1 一般要求8.1.1 从避雷的角度讲, 接地是避雷技术最重要的环节, 不管直击雷、感应雷或其它形式的雷,最 终都是把雷电流送入大地, 合理而良好的接地装置是可靠防

31、雷的保证。 因此,地震台站必须根据本 台的配电、通信布线和防雷方案以及配套措施进行统一的接地设计。8.1.2 地震台站在进行接地设计时, 应根据当地的地理环境、 气候、土壤电阻率等条件以及所选取 的接地体类型和降低接地电阻方法等从台站实际出发,进行规划设计和实施。8.1.3 对于磁性测量仪器观测房,所有接地装置必须使用铜材。8.2 接地装置及连接技术要求8.2.1 地震台站内应采用共用接地方式，即：建筑物基础地、仪器设备地、电源地（变压器地）等 共用一个地网（各地网连接成一个统一的联合地网） 。共用接地地网以建筑物基础地为主， 当联合地 网的接地电阻不能达到要求时，应在建筑物附近外延增加接地体

32、，增加的接地体至少有两处与基础 地连接，新接地体应采用热镀锌角钢等常规接地体。822 距离20m以内不同楼房（平房）之间的地网应相互连接。距离20m（含）以上的不同楼房（平房）的地网可不相互连接。信号线等线路的屏蔽层两端与各自所在楼房（平房）的地网连接。8.2.3 各观测房的主地线应用4*40mm的扁铜（或镀锌扁钢）。大型房（室）宜对称布设两条主地线。主地线的长度不应超过 30m。8.2.4 各观测房应用4*40 mm的扁铜（或镀锌扁钢）在室内设接地排作为等电位连接母排，接地排 与接地汇集线（公共接地母线）连接。8.2.5 观测房的所有仪器设备外壳、正常不带电的大型金属件等需接地之处就近用不小

33、于6mm2 多股铜导线接到接地排，并且用线耳连接。8.2.6 山洞内的仪器设备可以直接用其电源线的PE线接地，外壳不必单独接地。8.2.7 钻孔的金属管通过测量线的屏蔽层与地网连接，或按相关仪器设备自身规定连接。8.2.8 地震台站采用共用接地方式，地网的接地电阻宜不大于4Q。8.2.9 当地网接地电阻大于 4Q时，可采取外延增加接地网尺寸、将接地体深埋于低电阻率的土壤 中、使用降阻剂、换土等方法使其达到要求。8.2.10 增加接地网尺寸时，可采用垂直接地体和水平接地体。垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢；水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10 mm扁钢截面不应小于100mm,其厚度不

34、应小于4mm角钢厚度不应小于4mm钢管壁厚不应小于3.5 mm。8.2.11 垂直接地体的长度宜为2.5 m垂直接地体间的距离及水平接地体间的距离宜为5 m当受地方限制时可适当减小。在腐蚀性较强的土壤中，应采取热镀锌等防腐措施或加大截面。8.2.12 严禁采用工业盐等作为降阻材料，可以采用具有导电性能良好的长效有机降阻剂。8.2.13 地网接地电阻值必须是连续无雨雪 7 天后的工频测量值。8.2.14 地下接地体之间连接必须采用焊接，而且采取搭接焊。所有焊接点，除浇注在混凝土中的 以外，均应进行防腐处理。施工中用肉眼检查焊接处不应有夹渣、咬边、气孔和未焊透情况。8.2.15 接地装置的搭接焊长

35、度：对扁钢为宽边的 2倍，对圆钢为其直径的 10 倍，焊接面不少于 3 个棱边（最好是两短一长或四周全焊） 。8.2.16 接地体的上端距离地面宜不小于0.7m，在寒冷地区，接地体应埋设于冻土层以下。8.2.17 接地施工是一项重要的隐蔽工程，宜由专业队伍施工，监理验收方可。接地装置必须进行定期维护，检查地网是否完好，接地电阻每年至少测量 1 次。8.2.18 无人职守的观测房的防雷接地宜采用法拉第笼结构（见图E）。附 录 A（规范性附录）本技术要求用词说明A.1 本技术要求条款中，有关严格程度的用词采用以下三级写法：A.1.1 表示很严格，非这样做不可的用词：正面词采用“必须”反面词采用“严

36、禁”A.1.2 表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：正面词采用“应”反面词采用“不应”A.1.3 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应选择的用词：正面词采用“宜”反面词采用“不宜”A.2 条文中指明应按有关标准、规范执行的，写法为：“应按执行”或“应符合的规定”附 录 B（资料性附录）本技术要求条文说明4 总则地震台站包括现行划分的测震、形变、电磁、流体等地震监测台站。地震台站多年的运行经验表明，配电、通信存在的问题是产生故障隐患的重要原因之一，而雷 击是地震台站观测仪器的主要安全隐患。 由于没有统一的可操作性强的行业标准， 目前改建、扩建、 新建的地震台站在配电、通信、防雷和接地方面缺乏

37、完善的设计，留下了各类故障及安全隐患。为 解决困扰地震台站的配电、防雷等问题，中国地震局监测预报司组织有关专家编写了本技术要求。本技术要求针对地震台的观测房、摆房、山洞、井房以及地磁房电器室等地震仪器较集中的工 作用房（室）的配电、通信、防雷与接地等提出了具体的技术要求。今后，新建地震台应按照本技 术要求设计实施。已有的地震台也应该通过改建、扩建，有计划、分批按照本技术要求逐步完善。本技术要求将在实施过程中，不断改进完善。5低压配电布线技术要求380V 或 220V 交低压配电是指地震台站的观测房、摆房、山洞、井房以及地磁房电器室等处的流配电系统。本章主要参考了国标低压配电设计规范（GB 50

38、054-95）。5.2 配电设备布设要求5.2.1 TN-S配电制式是三相五线制，零线与 PE （保护地）线分开，安全、干扰小，是目前弱电设备的主要配电制式，见图 5-2-1。TT配电制式中，电气设备的金属外壳用单独的接地极接地，与电源在接地上无电气联系，所以适用对电位敏感的数据处理设备和精密电子设备的供电，见图5-2-2。地震台站自设变压器时比较方便采用TN-S制式，而低压直接配电时比较方便采用TT制式。电源-峠 fF 1'厂" ,L1电冠1 S 後地点11mb «二用户的、电气装置、11电气装置r i中的设备i外霞可寸" 导电部分1-<yn11s

39、NPE18 丄捋地恵L电pat的搖地楼外as时导电部分电r的接地僅电 Al*W申的设希19#图5-2-2 眄播魏5.2.3观测房应使用独立电缆三相五线配电，电缆规格可以根据房内总用电量来计算，本条文中的电缆参数选择参照低压配电设计规范(GB 50054-95)第二章的第二节，选择5*10 mmi的电缆有比较大的设计余量。5.2.5配电箱设空气开关为总开关，送电与关电由此开关控制，开关容量的选择应根据后面总负荷来计算。分开关独立控制各路不同配电，以便独立控制、维护。设照明、动力、稳压电源输入、UPS输出、备用等5路。各开关要做好标记，以便送电、关电、维护时控制使用。5.2.6因为交流电不稳定，特

40、别是农电非常不稳，所以在UPS前安装稳压电源。5.2.7 UPS输出线路返回配电箱，并设单独的UPS输出开关，由此开关输出为地震观测仪器配电。UPS输出返回配电箱目的是为方便控制、维护，同时保证安全。目前UPS配电基本都按照这种方式来设计。5.2.9目前地震系统自己开发了一些电源控制产品，两组电池带一个充电控制器，一组电池为仪器供电，另一组电池充电，控制器实现自动切换。这样使地震观测仪器完全与市电隔离，也能隔离雷电，有一定的防雷效果。但是，有两方面不足，一是，控制器本身可能遭雷击，通过继电器隔离雷 电，隔离距离不够。二是，还有些通用设备不能用电池直接供电。5.2.11目前大部分观测房没有安装机

41、房空调。但是，安装机房空调可以大大降低设备运行故障率,延长设备寿命，因此，先做好配电，留作后用。5.2.12 观测房内有时需要临时用电，因此应设计几个备用的电源插座，从配电箱的动力开关配电， 以免影响观测系统正常工作。5.2.13 所有电源插座都选择“二三插座” ，可以适合不同的设备电源插头。配电线路的颜色最好统 一，以后维护方便。电缆参数选择参照低压配电设计规范(GB 50054-95)第二章的第二节，插座接线应按照“左零右火”的原则接线，这是电工规则。5.2.16 观测房内禁止安装其它多余的配电线路， 以免雷电从临时线路进入。 禁止混用配电开关、配 电线路、配电插座，各配电线路严格分开，临

42、时用电只能从动力插座处取，这样才能保证地震观测 仪器的正常供电。6 通信线路布线技术要求地震仪器为特殊的专用设备， 仪器与传感器之间的连线非常多， 包括直流供电线、信号测量线、 标定线等，目前的数字化仪器还有通信线路，包括仪器到数据采集器的通信线，数据采集器到通信 设备的通信线等。因为地震台站的环境与野外的通信站环境最相似， 所以，本章主要参考标准是移 动通信基站防雷与接地设计规范 (YD 5068-98)与通信局(站)雷电过电压防护工程设计规范 (YD/T 5098-2001)。6.2 通信线路布线要求6.2.1观测房内的仪器设备到地震台机房的RS232以太网等标准协议通信线路应采用光缆，光

43、缆可埋地也可架空铺设，目前地震台的以太网线与RS232线是标准协议线可以比较方便地改为光缆，光缆不但能隔离雷电干扰，而且传输稳定。6.2.2 目前“九五”大部分台站是用拨号线路传数据，有条件的地方建议改用光缆，特别是“十五”时期，光缆已经到台站了，只需要做些技术性的修改工作就可以实现。6.2.4不能改用光缆的特殊通信线路应套钢管或PVCf埋地铺设。从通信发展角度来说，导体电缆改用光缆是发展方向，光缆传输稳定可靠而且不引雷，较好地解决雷电干扰。6.2.9 观测房内的通信线应距离外墙 1 米以上，距离配电线路的平行距离 0.5 米以上，按照“法拉 第笼”理论，建筑物中央雷电电磁场最小，仪器摆放在室

44、内中央也便于维护。远离配电线路主要是 防止干扰。6.2.10 按照综合布线原则，弱电线路在室内应该设金属线槽铺设，金属线槽全程接地要求良好。7 防雷电危害技术要求由于地震观测工作的特殊性，每年全国各地台网总是不同程度地受到雷击影响，造成观测中断 和仪器设备损坏。随着台网的扩大、数字化程度和综合化观测程度的不断提高，雷击已成为影响台 站长期稳定运行和造成仪器设备损毁的重要因素之一。防雷是地震台站能否产出连续、稳定、可靠 的数据资料的关键环节。本章主要参考标准建筑物防雷设计规范(GB 50057-94)、建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)、通信局(站)雷电过电压防护工程设计

45、规范(YD/T 5098-2001)、电子信息系统机房设计规范(GB 50174-2008)、移动通信基站防雷与接地设计规范(YD 5068-98)。7.2 防直接雷击技术要求7.2.2接闪器应采用避雷带，如果采用独立避雷针， 则避雷针必须距离被保护建筑物3m以上，而且避雷针必须用独立的地网， 该地网距离地震观测仪器设备地网5m以上(我们不建议采用独立避雷针，因为这样反而增加了本地落雷的几率)。GM3/GM4/M15等磁性测量仪器观测房必须用铜材作为接闪器。地震台站防直接雷击装置应该按照建筑物防雷设计规范(GB 50057-94)规定的“二类防雷建筑物”来设计，目前部分台站安装了独立的避雷针，

46、但安装的避雷针不符合上述规范中的第三章 的第二节要求，这样不是“避雷”了而是“引雷” ，大大增加了地震台附近落雷的几率，引发雷电感 应，应该整改。磁性测量仪器附近不能有大件的钢材等磁性材料，所以必需用铜材。7.3 配电线路防雷技术要求7.3.3观测房的稳压电源(连同 UPS配电输入端安装标称放电电流不小于20KA(8/20卩s)的防雷插座，参照建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB 50343-2004)第 5.4 条与建筑物防雷设计规范(GB 50057-94)的第6.4.5649 条，两个标准规定的参数有些差异，我们取中间值。因为 防雷插座具有安装灵活方便，没有退耦距离要求等特点，非常适合地

47、震台站仪器室使用。7.3.5 无人职守的小地震台，外接交流电直接进入到观测房，室内面积较小，基本没有电源防雷所 需要的退耦距离(至少5m),按照常规安装三级防雷非常困难。根据以往的经验作简易的三级防雷设计为：配电处安装标称放电电流不小于80KA( 8/20卩s)的电源防雷器(此处为第一级交流电源防雷)，第二与第三级防雷都采用防雷插座， 防雷插座的优点是没有退耦距离要求， 地震观测仪器的电 源插头插在第三级的防雷插座上。这样的配置符合国标建筑物防雷设计规范(GB 50057-94)。7.3.7 山洞一般有几十米到 100米以上深，因为雷电是脉冲波， 地线超过 30 米，效果就比较差，因此，山洞内

48、没必要单独拉地线，可参照移动通信基站防雷与接地设计规范(YD5068-98)的432条。7.3.9 防雷器的残压各标准要求不同，国家标准建筑物电子信息系统防雷技术规范(GB50343-2004)与建筑物防雷设计规范(GB 50057-94)最低残压要求是1500V,而通信等行业标准要求残压不高于 1000V,防雷器的残压也不能要求太低，因为残压与最高工作电压是成正比的， 残压低则最高工作电压低，最高工作电压低很可能电网波动时防雷器频繁动作造成系统不稳定和防 雷器自损。7.3.10 防雷器串联空气开关主要是为方便维护，并且防止短路故障。7.3.11目前部分地震台站在雷雨前关闭交流电源用UPS或电

49、池供电来防止雷击，这一措施在某种程度上能有效的防止雷电从电源线路进入损坏观测仪器，特别是对那些雷击直接落在电源线上的近距离直接雷击效果明显。切断外部交流电不但可以防止雷电直接进入仪器设备，而且可以防止雷电流在室内产生电磁场(断开交流电或断开某些线路来防雷电入侵已经在其它行业中开始应用，取得了较好的效果)。但是，关闭交流电源并不能说不需要在电源线路上安装防雷装置了，因为线路感应还存在，地线对电源线之间的雷击过电压还存在。7.4 信号线路防雷技术要求7.4.1 室外连接线路不论是埋地还是架空都可能感应到雷电，只是感应的强度不同而已，因此，所 有标准都规定室外线路的一侧或两侧必须安装信号防雷器。7.

50、4.2 地电阻率测量仪的连接线架空距离很远而且是裸露的导线，可能遭直接雷击，所以需要安装 两级信号防雷器。7.4.3 部分地震台站的建筑物是老式的非钢筋混土结构，雷击时室内电磁场非常强，因此，防雷时应分别对待，本条参照通信局(站)雷电过电压防护工程设计规范(YD/T 5098-2001)的 3.2.4条，其参数根据地震台站以往雷击情况与地震仪器的特点进行了调整。7.4.5 山洞内的地线距离地网较远，效果很差，因此，山洞内的防雷器可以不接地只做横向保护，GM3等磁性仪器的放大器因防止干扰也可以只做横向保护。747电信过来的DDN线、PSTN线很容易引雷，而一般的MODEM通信接口的耐过电压能力差

51、，因此，建议安装两级防雷器。 CDM、AGPRS 等天线安装在室外，则在仪器侧的高频馈线上应安装相应的 防雷器。7.4.8 传感器的模拟量输入端一般不适合后加防雷器，为避免影响测量精度，因此，建议其自身具 备一定的耐过电流能力。7.4.9 因为钻孔测量仪器的传感器集成了信号放大器，安装在深井内不方便更换，因此，建议其自 身具备一定的过电流能力。7.4.10 室外通信线路不论是埋地还是架空都可能感应到雷电， 只是感应的强度不同而已， 因此，所 有标准都规定室外线路必须安装信号防雷器。7.4.11 部分地震台站的建筑物是老式的非钢筋混土结构，雷击时室内电磁场非常强，因此，防雷时 应分别对待，本条参

52、照通信局（站）雷电过电压防护工程设计规范（YD/T 5098-2001）的 3.2.4条，其参数根据地震台站以往雷击情况与地震仪器的特点进行了调整。7.4.12 信号防雷器的放电电流各标准要求差别很大， 因为地震台站的雷电环境恶劣， 我们要求相对 高些。横向保护是线与线之间的保护，纵向保护是线对地之间的保护。7.5 抗雷电电磁干扰技术要求7.5.3 建议尽可能套金属管埋地铺设，以加强电磁屏蔽效果。7.5.5 仪器设备多，静电积累的几率大，安装防静电地板，可以有效地防止静电。7.5.8电涌保护器（SPD的进线与出线分开是为防止进线（没被保护）干扰出线（被保护）。7.5.9 如果仪器观测室在多层的

53、高楼内，则仪器观测室宜设在多层高楼的低楼层内。按照“法拉第 笼”理论，建筑物的最顶层室内电磁场最强，最底层最弱，因此，建议仪器设备最好安装在低楼层 内。8 接地布线技术要求从避雷的角度讲，接地是避雷技术最重要的环节，不管直击雷、感应雷或其它形式 的雷，最终都是把雷电流送入大地，合理而良好的接地装置是可靠防雷的保证。8.2 接地装置及连接技术要求8.2.5观测房的所有设备外壳、正常不带电的大型金属件等需接地之处就近用不小于6mm多股铜导线接到接地排。集中连接到接地排，实现等电位。8.2.6山洞内的仪器设备可以直接用其电源线的PE线接地，外壳不必单独接地，一般山洞深超过几十米甚至 100 米以上，

54、单独拉地线效果差。所以地磁观测室的地网、地线、接地排均用8210磁性测量仪器附近不能有其它的大件磁性材料, 铜材。图A地震台站工作平台示意图25#通信信道 防雷装置直流供电系统信道接地母线#地震台站工作平台示意图图B地震台站低压配电布线防雷设计参考图#PF K LI 12 IAhjin.亠二乙j2 口 ratLKQMUM»tehUW“ hA j< ?3r心力W>bcd biU-1781 1爲DA冷3*的“yn«u»»>ne算.<：白tt.s说明:现«.*<摆济.山泡.卄朋山送亦爷 净内低压阮申设讣零考性设计批卅1. 认（戎JfiA台菖配也处釘d嗨.«*.山釣MW,难媳电 tKrttOWlR MS- llknm1 （ZflEKIs A. B CZ叩"线.刨U应3X12二仪*火ft竽?*It>力出0坤坳0.7水镐没 «MWR5；c;?*. 5杲电SMWyXBTft