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工业智能机器人作业车间防雷装置检测技术规范
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由湖南省湘潭市气象局提出。
本文件由湖南省湘潭市气象局标准化技术委员会归口。
本文件起草单位：湖南省湘潭市气象局。
本文件主要起草人：阳青山、雍志刚、陈代亮、李坦、张振、谭政、胡刚、尹宝蓉、邓洁琼、王文。
工业智能机器人作业车间防雷装置检测技术规范
1 范围
本文件规范了工业智能机器人作业车间防雷装置检测的基本要求、检测范围、检测单位要求、检测程序。
本文件适用于湖南省工业智能机器人作业车间防雷装置检测。
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。
GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范
GB/T 21431-2015 建筑物防雷装置检测技术规范
GB 50343-2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范
GB 51204-2016 建筑电气工程电磁兼容技术规范
GB/T 50064-2014 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范
GB/T 12643-2013/ISO 8373:2012 机器人与机器人装备 词汇
GB/T 20867-2007 工业机器人 安全实施规范
JGJ/T 152-2019 混凝土中钢筋检测技术规程
除本文件的规范性引用文件所规定的术语和定义外，下列术语和定义适用于本标准。
3.1 机器人robot
具有两个或两个以上可编程的轴，以及一定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行预期的任务的执行机构。
注1：机器人包括控制系统或服务机器人。
注2：按照预期的用途，机器人分类可划为工业机器人或服务机器人。
3.2 工业机器人industrial robot
自动控制的、可重复编程、多用途的操作机，可对三个或三个以上轴进行编程。它可以是固定式或移动式。在工业自动化中使用。
注1：工业机器人包括：
——操作机，含致动器；
——控制器，含示教盒和某些通讯接口（硬件和软件）
注2：这包括某些集成的附加轴。
智能机器人intelligent robot
具有依靠感知其环境、和/或与外部资源交互、调整自身行为来执行任务的能力的机器人。
3.3 防雷装置lightning protection system（LPS）
用于减少闪击击于建(构)筑物上或建(构)筑物附近造成的物质性损害和人身伤亡，由外部防雷装置和内部防雷装置组成。
3.4 电子系统electronic system
由敏感电子组合部件构成的系统。
3.5 土壤电阻率 Soil resistivity
土壤电阻率是土壤的一种基本物理特性，是土壤在单位体积两面间存在一定电场作用下，对电流的导电性能，一般取1m3的正方体土壤电阻值为该土壤电阻率，单位Ω·m。
3.6 接闪器air-termination system
用于拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成。
3.7 引下线down-conductor system
用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的金属导体。
3.8 接地装置earth-termination systeam
接地体和接地线的总和，用于传导雷电流并将其流散入大地。
3.9 等电位连接equipotential bonding
直接用连接导体或通过浪涌保护器将分离的金属部件、外来导电物、电力线路、通信线路及其他电缆连接起来以减小雷电流在它们之间产生电位差的措施。
3.10 电磁屏蔽electromagnetic shielding
用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的措施。
3.11 电涌保护器surge potective dlevice（SPD）
用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。它至少含有一个非线性元件。
3.12 防雷装置检测lightning protection system check and measure
按照建筑物防雷装置的设计标准确定防雷装置满足标准要求面进行的检查.测量及信息综合分析处理全过程。
3.13 工频接地电阻power frequency ground resistance
工频电流流过接地装置时，接地极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极流入地中电流的比值。
3.14 接地体earthing electrmde
埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。
3.15 接地线earthing conductor
从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体；或从接地端子、等电位连接带至接地体或接地装置的连接导体。
3.16 雷电防护区（LPZ）lightning protection zone
规定雷电电磁环境的区域，又称防雷区。
3.17 闪电电磁感应lightning electromagnetic induction
由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势。
3.18 闪电电涌侵入lightning surge on incoming services
由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用，雷电波，即闪电电涌，可能沿着这些管线侵人屋内，危及人身安全或损坏设备。
3.19 防雷等电位连接lightning ecquipotential bonding（LEB）
将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减小雷电流引发的电位差。
3.20 直击雷direct lightning flash
闪击直接击于建（构）筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。
3.21 雷击电磁脉冲lightning electromagnetic impulse（LEMP）
雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，包含闪电电涌和辐射电磁场。
3.22 机器人装置robotic device
具有工业机器人或服务机器人的特征，但缺少可编程的轴的数目或自主能力程度的执行机构。
3.23 工业机器人系统industrial robot system
由（多）工业机器人、（多）末端执行器和为使机器人完成其任务所需的任何机械、设备、装置、外部辅助轴或传感器构成的系统。
控制系统control system
一套具有逻辑控制和动力功能的系统，能控制和检测机器人机械结构并与环境（设备和使用者）进行通信。
4.1 工业智能机器人作业车间的防雷分类
工业智能机器人作业车间建筑物的防雷分类应按照GB50057-2010第3章的方法确定，作业车间雷电防护分区按照GB50343-2012第3章的方法确定。
4.2 防雷装置检测工作基本要求
4.2.1防雷装置检测机构应具有省级气象主管机构颁发的检测资质，现场检测工作至少由具备防雷装置检测能力的2人承担。
4.2.2防雷装置检测机构及其从业人员进行防雷装置检测活动，依法在资质级别范围内开展检测工作。检测人员进入工业智能机器人作业车间电子系统进行检测工作时，应穿戴好防尘和防静电的服装，并严格执行工业智能机器人作业车间有关标准和规范。
4.2.3防雷装置检测过程应由被检单位派专人陪同。被检单位陪同人员应熟悉现场环境状况、被检测对象特性，确认安全措施有效。双方在确认不致人员伤害和设备损坏的情况下方可开始检测。
4.2.4防雷装置检测工作程序，见图1。
图1 防雷装置检测工作程序框图
4.2.5防雷装置检测机构所用仪器、仪表和测量工具应有产品合格证，应当经法定计量检定机构检定或校准，并应在有效期内且处于正常状态。
4.2.6接地电阻与土壤电阻率的测试，应在无降水、无积水、无冻土条件下进行。
4.2.7防雷装置检测数据经复核无误后将填入原始记录表，客观公正出具检测报告，对报告真实性、科学性负责。检测报告、结论、整改意见等一式两份。一份提交给被检测单位，另一份应由检测单位连同原始记录并存档报送至当地气象主管机构。
4.2.8原始记录表应包括：项目名称；防雷装置被检单位信息；检测时间；当日天气状况；检测内容；发现的问题等。
4.2.9检测人员及防雷装置检测单位负责人应在原始记录表上予以签名确认。检测人员应对检测过程中发现的问题应逐一记录，并留存必要的照片佐证或复印件佐证，有条件的可留存音频、视频佐证。
4.2.10检测人员应当面向防雷装置被检单位现场负责人反馈监督检测情况及整改时限要求。应对检测中发现问题的理由和法律法规、标准规范依据予以解释。
4.3 检测方法
4.3.1在测试接地电阻前，应首先测试土壤电阻率,土壤电阻率的测量方法应按照GB/T 21431-2015附录B的方法确定。测试应选择在自然地表上进行，如地理条件限制，可选择在附近区域进行，但与待测场所的中心间距不超过500m。土壤电阻率的测试地点应避开树木、河滩、地下金属物、接地装置、高压线等。
4.3.2测试仪和测试线的布设应远离高压线、变电所、大型通信设施等干扰源。当检测数据发生漂移或数据失真时，应查找并远离干扰源重新布设测试电极和测试线。各测试线应避免缠绕，尽量保持平直以减少感应环路面积。
4.3.3接地电阻的测试方法及测试电极的布设位置应按照GB/T 21431-2015附录D（三极法测量接地电阻值）的方法确定。探针宜选择在自然土层布设，避开地下接地装置、大型金属物等影响接地电阻值的位置。
5 检测周期及检测项目
5.1 新建、改建、扩建的工业智能机器人作业车间的建设项目，应进行防雷装置检测。
5.2 投入使用的工业智能机器人作业车间防雷装置实行定期检测制度,定期检测周期按GB/T 21431-2015中6的规定（具有爆炸和火灾危险环境的防雷建筑物检测间隔时间为6个月，其他防雷建筑物检测间隔时间为12个月）。
5.3 防雷装置检测的主要项目应包括接闪器、引下线、接地装置、等电位连接、电磁屏蔽、电涌保护器(SPD)。
5.4 主要检测仪器设备见附录A。
6.1.1检查接闪器安装位置是否正确，材质、规格、焊接、防腐措施等。技术要求见附录B中表B.1。
6.1.2首次检测时应用经纬仪或测高仪和卷尺测量接闪器的高度、长度，建筑物的长、宽、高，根据滚球法计算其保护范围。
6.1.3接闪带是否平正顺直，固定点支持件是否间距均匀，固定可靠，测量接闪带支持件间距是否符合表1的要求。
6.1.4检查接闪器上有无附着的其他电气线路。
表1明敷接闪导体和引下线固定支架的间距
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布置方式 |
扁形导体和绞线固定 支架的间距（mm） |
单根圆形导体固定 支架的间距（mm） |
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安装于水平面上的水平导体 |
500 |
1000 |
|
安装于垂直面上的水平导体 |
500 |
1000 |
|
安装于从地面至高20m 垂直面上的垂直导体 |
1000 |
1000 |
|
安装在高于20m垂直面上 的垂直导体 |
500 |
1000 |
6.2.1 首次检测时应检查引下线的位置、数目、材质、规格、焊接工艺、防腐措施等。技术要求见附录B中表B.2。如有引下线隐蔽工程记录可查，应查阅登记;如无记录，应按JGJ/T 152-2019的要求进行测量。
6.2.2 首次检测时应检查引下线每个支持件应能承受49N（5kg)的垂直拉力，引下线支持件间距应符合水平直线部分0.5m~1.5m，垂直直线部分1.5m~3m，弯曲部分0.3m~0.5m的要求。
6.2.3 测量每处引下线之间的间距应满足一类不大于12m，二类不大于18m，三类不大于25m。
6.2.4 检测明敷引下线与附近其他电气线路的距离，应符合GB/T 21431-2015的要求。
6.2.5 检查引下线有无明显机械损伤、断裂、锈蚀、稳定度，有无附着的其他电气线路。
6.3.1首次检测时应查看隐蔽工程纪录，检查接地装置的结构和安装位置，检查接地体的埋设间距、深度、安装方法，接地装置的材质、规格、连接方法和防腐处理等。检查要求见附录B中表B.2。
6.3.2检查接地装置的填土有无沉陷情况，检查有无因挖土方、敷设管线或种植树木而挖断接地装置。
6.3.3检测接地装置的接地电阻,工业智能机器人作业车间宜将交流工作接地(要求≤4Ω)、交流保护接地(要求≤4Ω) 直流工作接地(按系统具体要求确定接地电阻值)、防雷接地共用一组接地装置,其接地电阻按其中最小值确定，接地电阻的测试方法应按照GB/T 21431-2015附录D（三极法测量接地电阻值）的方法确定，冲击接地电阻与工频接地电阻的换算方法应按照GB/T 21431-2015附录C的方法确定。
6.4.1穿过各雷电防护区交界的金属部件和系统，以及工业智能机器人作业车间内的设备、金属管道、电缆桥架、电缆金属外皮、金属构架、钢屋架、金属门窗、控制机房静电地板等较大金属物，是否就近与接地装置或等电位连接板（带)作等电位连接，等电位连接的过渡电阻是否合格。
6.4.2等电位连接线的材质、规格、连接方式及工艺的检查见附录B中表B.3。
6.5.1为减少电磁干扰，电源线、信号线、控制线应穿金属管屏蔽，并测试其接地电阻。
6.5.2建筑物之间用于敷设非屏蔽电缆的金属管、金属格栅等，其两端是否电气导通，测试其接地电阻。
6.5.3 检查屏蔽电缆的金属屏蔽层是否在雷电防护区（LPZ）交界处做等电位连接。
6.6 电涌保护器(SPD)
6.6.1检查电涌保护器（SPD）安装按是否符合GB/T 21431-2015第5.8条电涌保护器(SPD)要求进行。
附录A（资料性附录)
部分检测仪器的主要性能和参数指标
A.1测量工具和仪器
A.1.1尺
钢直尺:测量上限( mm ) : 150、300、500、1000、1500、2000。
钢卷尺:自卷式或制动式测量上限（m ) : 1、2、3、3.5、5。
摇卷盒式或摇卷架式测量上限（m ) : 5、10、15、20、50、100。
卡钳:全长( mm ) : 100、125、200、250、300、350、400、450、500、600。
游标卡尺:全长( mm ) : 0~150
分度值（mm ): 0.02
A.1.2经纬仪
测风经纬仪:测量范围:仰角-5°~180°
方位0°~360°
读数最小格值:0.1°
A.1.3工频接地电阻测试仪
测量范围:0~1Ω 最小分度值:0.01Ω
0~10Ω 0.1Ω
0~100Ω 1Ω
A.1.4土壤电阻率测试仪
许多工频接地电阻测试仪具有土壤电阻率测试功能，综合多种测试仪，仪器主要参数指标见表A.1
表A.1土壤电阻率测试仪主要参数指标
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测量范围/Ω·m |
分辨率/Ω·m |
精度 |
|
0~19.99 |
0.01 |
±(2%+2πa·0.02Ω); EQ \f(ρ, 2πa)≤19.99Ω |
|
20~199.9 |
0.1 |
|
|
200~1 999 |
1 |
|
|
2×103~19.99×103 |
10 |
±(2%+2πa·0.2Ω); 19.99Ω≤EQ \f(ρ, 2πa)≤199.9Ω; |
|
2×103~19.99×103 |
100 |
±(2%+2πa·2Ω); EQ \f(ρ, 2πa)≥199.9Ω |
A.1.5毫欧表
毫欧表主要用以电气连接过渡电阻的测试，含等电位连接有效性的测试，其主要参数指标见表A.2;
表A.2毫欧表参数指标
|
测量范围/mΩ |
分辨率/mΩ |
测量电流/A |
精度 |
|
0~19.9 |
0.01 |
0.1 |
±(0.1%+3d) |
|
20~200 |
0.1 |
0.1 |
±(0.1%+2d) |
A.1.6指针或数字万用表
万用表应有交流（a.c）和直流( d.c）的电压、电流、电阻等基本测量功能，也可有频率测量的性能，其主要参数指标见表A.3。
表A.3万用表主要参数指标
|
性能 |
量程 |
分辨率 |
精度 |
|
直流电压（d.c） |
0.2V 2V 20V 200V 400V |
0.1mV 1mV 10mV 100mV 1000mV |
±(0.8%+2d) |
|
交流电压（a.c） |
200V 400V 750V |
0.1V 1V 10V |
±(1.5%+10d) |
|
电流（a.c或d.c） |
10A |
1mA |
±(0.5%+30d) |
|
电阻 |
30MΩ |
1Ω |
±(0.1%+5d) |
A.1.7压敏电压测试仪
压敏电压测试仪主要参数指标见表A.4:
表A.4压敏电压测试仪主要参数指标
|
量程 |
允许误差 |
恒流误差 |
0.75UlmA下漏 电流量程 |
漏电流测试允许误差 |
漏电流分辨率 |
|
0~1700V |
≤±(2%+1d) |
5μA |
0.1~199.9μA |
≤2μA±1d |
0.1μA |
A.1.8电磁屏蔽用测试仪
电磁屏蔽用测试仪主要参数指标见表A.5:
表A.5电磁屏蔽测试仪主要参数指标
|
频率范围 |
输入电平范围 |
参考电平准确度 |
|
0.15MHz~1GHz |
-100dBm~20dBm |
±1dBm(80MHz) |
工业智能机器人作业车间防雷装置材料规格
表B.1接闪器材料规格和安装工艺的技术要求
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装置名称 |
标 准 要 求 |
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接 闪 器 材 料 规 格 和 安 装 工 艺 的 技 术 要 求 |
接闪杆 |
1m以下：圆钢Φ≥12mm 钢管Φ≥20mm，厚度≥2.5mm 铜材有效截面≥50mm²，Φ≥10mm 针长1~2m：圆钢Φ≥16mm 钢管Φ≥25mm，厚度≥2.5mm 钢材直径Φ≥15mm，有效截面≥,176mm² 烟囱、水塔顶端针：圆钢Φ≥20mm 钢管Φ≥40mm，厚度≥2.5mm |
|
接闪带 |
圆钢Φ≥8mm 钢管Φ≥20mm，厚度≥4mm 扁钢截面≥50mm²，厚度≥4mm 铜材截面≥50mm² 扁钢截面≥100mm²、厚度≥2.5mm |
|
|
接闪网 |
圆钢Φ≥8mm 扁钢截面≥50mm²，厚度≥2.5mm |
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网格尺寸： 一类≤5m×5m或6m×4m 二类≤10m×10m或12m×8m 三类≤20m×20m或24m×16m |
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接闪线 |
绞线截面≥70mm² |
|
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与突出屋面物体间的距离按GB 50057-2010计算，但不应小于3m。 |
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金属板屋面 |
第一类防雷建（构）筑物金属屋面不宜作接闪器 金属板下面无易燃易爆物品时： 不锈钢、热镀锌钢和铜板厚度≥0.5mm；铝板厚度≥0.65mm；锌板厚度≥0.7mm 金属板下面有易燃易爆物品时： 不锈钢、热镀锌钢和钛板厚度≥4mm；铜板厚度≥5mm；铝板厚度≥7mm |
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材料要求 |
镀锌、涂漆、不锈钢、铜材 |
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搭接形式 与长度 |
扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍，不少于三面焊接 圆钢双面≥6D、单面≥12D 圆钢与扁钢连接≥圆钢6D 金属板≥100mm 紧固件紧固 卷边压接 |
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保护范围 |
按GB 50057-2010规范中滚球法计算，且符合GB 50057-2010表4.2.1要求。 |
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安全距离 |
独立接闪针和架空接闪线（网）的支柱及接地装置与被保护建（构）筑物及与其相联系的管道、电缆等金属物之间的距离按GB 50057-2010计算，但不应小于3m。 |
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表B.2引下线及接地装置材料规格和安装工艺的技术要求
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装置名称 |
标 准 要 求 |
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引 下 线 的 材 料 规 格 和 安 装 工 艺 的 技 术 要 求 |
根 数 |
接闪带（网、线）≥2根 独立接闪杆≥1根 周长＜25m,高度＜40m的三类建筑物≥1根 |
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间距 |
一类≤12m 二类≤18m 三类≤25m |
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材料规格 |
圆钢Φ≥10mm 扁钢截面≥50mm²，厚度≥4mm 铜材截面≥50mm² |
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材料要求 |
镀锌、涂漆、不锈钢、铜材 |
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安全距离 |
独立防雷装置的引下线与被保护物之间的安全距离按GB50057-2010计算，但不应小于3m |
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搭接形式 与长度 |
扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍，不少于三面焊接 圆钢双面≥6D、单面≥12D 圆钢与扁钢连接≥圆钢6D 扁钢与扁钢连接≥2D 熔焊，紧固件紧固 |
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接 地 装 置 的 材 料 规 格 和 安 装 工 艺 的 技 术 要 求 |
人工接地体
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水平接地极：扁钢截面≥100mm²，厚度≥4mm；圆钢Φ≥10mm 铜材截面≥100mm²，厚度≥2mm 垂直接地极：角钢截面≥290mm²，厚度≥3mm 管材管壁厚度≥2mm，直径Φ≥20mm 埋设深度不小于0.5 m；其距外墙的距离不小于1m |
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距建（构）筑物的出入口或人行道不小于3m |
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自然接地体 |
圆钢：≥Φ16mm ≥2×Φ10mm |
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安全距离 |
独立装置的接地装置与被保护物的安全距离按GB50057-2010计算,但不应小于3m |
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搭接形式 与长度 |
扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍，不少于三面焊接 圆钢双面≥6D、单面≥12D 圆钢与扁钢连接≥圆钢6D 扁钢与扁钢连接≥2D |
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表B.3雷电感应及雷电波侵入防护装置的材料规格和安装工艺的技术要求
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装置名称 |
标 准 要 求 |
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雷 电 感 应 及 雷 电 波 侵 入 防 护 装 置 的 材 料 规 格 和 安 装 工 艺 的 技 术 要 求 |
等电位连接 |
等电位连接带：铜材截面≥50mm²；钢材截面≥50mm² |
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总等电位连接处LPZ0B与LPZ1交界处：铜线≥16mm²；铝线≥25mm²；钢材≥50mm² |
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局部等电位连接处LPZ1与LPZ2交界处：铜线≥6mm²；铝线≥10mm²；钢材≥16mm² |
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屏蔽及埋地 |
第二类防雷建（构）筑物入户低压线路埋地引入长度应按GB 50057-2010式4.2.3计算，不小于15m |
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入户端电缆的金属外皮、钢管应与防雷的接地装置相连 |
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设备、设施 金属管道 接地状况 |
进出建（构）筑物界面的各类金属管线与防雷装置连接 |
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建（构）筑物内设备管道、构架、金属线槽与防雷装置连接 |
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竖直敷设的金属管道及金属物顶端和底端与防雷装置连接 |
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建（构）筑物内设备管道、构架、金属线槽连接处作跨接处理 |
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架空金属管道、电缆桥架每隔25m接地一次 |
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屋内接地 干线处数 |
≥2处 |
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接地线的 材料及规格 |
截面≥16mm² |
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电涌保护器SPD |
配电线路、信号线路上安装电涌保护器SPD |
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线路上安装多级SPD时，SPD之间的线路长度应按生产厂实验数据采用。如无实验数据时，电压开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于10m，限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m，长度达不到要求应加装退耦元件。 |
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电气系统SPD的导体： 第一级;SPD连接相线铜导线≥10mm²；SPD接地连接铜导线≥16mm²； 第二级;SPD连接相线铜导线≥4mm²；SPD接地连接铜导线≥6mm²； 第三级;SPD连接相线铜导线≥2.5mm²；SPD接地连接铜导线≥4mm²； 第四级;SPD连接相线铜导线≥2.5mm²；SPD接地连接铜导线≥4mm²； SPD两端连接导线连接长度不宜超过0.5m或采用凯文接法。 电子系统电SPD的导体： 信号类电涌保护器：SPD连接铜导线≥1.5mm²；SPD接地连接铜导线≥4mm²。 |
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