GB/T 40250-2021《城市景观照明设施防雷技术规范》标准解读
刘冰 曾金全 朱彪
（福建省气象灾害防御技术中心）
摘要：
2021年5月21日，国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会正式发布了GB/T 40250-2021《城市景观照明设施防雷技术规范》，标准于2021年9月1日开始实施。本标准是为降低城市景观照明设施雷击风险而制定的，对保障设施安全具有现实的指导意义。本文介绍了标准制定的背景和意义，对标准的主要内容与技术考虑作了解读，以更好地指导城市景观照明设施防雷工作，推动标准的贯彻落实。
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引言
随着城市建设不断发展，景观照明已成为城市规 划、建筑与景观设计中不可或缺的重要组成部分。然而，目前多数城市景观照明设施主要注重美观与节能，对于设施的雷电安全未给予足够的重视，或是采取的防雷措施效果不佳，导致雷击损毁设施的事件时有发生，如上海的地标性建筑东方明珠塔于2010年4月13日、2020年8月10日均遭遇到雷击，造成设备故障甚至起火。城市景观照明设施具有以下主要特点：一是覆盖广泛，无论在建（构）筑物、道路、桥梁、广场或公园等位置，几乎无处不在，数量极其庞大；二是安装环境大多在屋顶或户外，雷击风险高；三是设备易损性高，照明设备元器件抵抗雷击能力差，耐压能力弱，普遍采用智能控制系统，极易受雷击电磁脉冲影响。基于以上特点，城市景观照明设施雷击事故轻者将损坏设备与控制系统，重者将可能引起设施燃烧或爆炸危及主体工程引发火灾。为减少城市景观照明雷击损坏，迫切需要专门的景观照明设施防雷技术规范。
起草单位在主编的气象行业标准QX / T 210-2013[1]基础上，根据城市景观照明设施的特点，考虑到近年来各大城市兴起的主题公园、大型主题灯光秀及标志性建筑灯光秀大量采用了较以往更加智能的无线控制系统、更加密集布设的LED点光源、更加高标准配合的集成演示方案的背景，从标准的协调性和适用性出发，制定了本标准。
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内容概述
根据城市景观照明设施的分布特征以及雷电防护技术原理，标准从减少雷击风险、易于应用的角度出发，一是力求做到内容完整，适用于城市景观照明防雷设施的设计、施工、检测与维护等方面工作；二是充分考虑防雷工作的最新要求与技术，满足城市景观照明设施防雷的需求；三是尽可能充分借鉴和参考景观照明设计、灯具以及雷电防护的相关国家和行业标准，保障标准编制的科学性。
基于以上原则，本标准正文分为4个章节，分别规定了城市景观照明设施的防雷基本要求、直击雷防护、雷击电磁脉冲防护、防雷装置检测方法和维护，适用于城市景观照明设施的防雷设计、施工、检测和维护。标准主要章节框架如图1所示。
2.1 基本要求
本章主要阐述了城市景观照明设施的防雷工作原则及注意事项。照明设施种类繁多，应用场景多种多样，从防雷应用的角度看，设施需因地制宜采取直击雷防护和雷击电磁脉冲防护。章节中明确了不同城市景观照明设施防雷分类及雷击电磁脉冲防雷区的划分要求；提出城市主要灯光秀和标志性建（构）筑物等重要场所的城市景观照明设施宜采取隔离防雷保护措施。www.ansunspd.com
2.2 直击雷防护
本章针对城市景观照明设施的特点，按照是否直接暴露于直击雷风险的思路，对处在LPZOA区的景观照明灯具及配电室、控制室的直击雷防护措施进行了详细规定，同时考虑到配电线路、控制线路的不同敷设方式提出具体防护措施。此外，由于城市景观照明设施的差异性，标准还给出了当设施安装于屋顶可不要求附加直击雷防护措施的具体条件。
2.3 雷击电磁脉冲防护
本章详细规定了城市景观照明设施的雷击电磁脉冲防护措施。依据GB 50057-2010[2]、GB 50311-2016[3]、GB/T 18802.12-2014[4]、GB/T 18802.22-2019[5]等国家标准，起草组根据照明设施的安全需求明确了防雷区划分、等电位连接、屏蔽、接地和防雷器安装、选择要求。同时，在城市景观照明设施防雷工作中增加了隔离控制措施，并在附录中给出了电子系统隔离防雷措施的技术原理及自动控制原理。
2.4 防雷装置检测和维护
本章规定了城市景观照明设施日常维护和性能检测要求。
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主要技术考虑
3.1 关于城市景观照明设施防雷分类
对城市景观照明设施防雷类别划分，有利于对设施采取差异化防护，兼顾了设施安全 性及防雷 措施的经济性。在保证防雷安全的同时，应避免由于采取更高防雷类别而增加施工成本，避免增加技术难度造成施工困难甚至难以实现。城市景观照明设施的防雷分类依据国家标准GB 50057-2010[2]第3章规定。根据景观照明设施的特点，标准明确了以下3种特殊情形的防雷类别划分：（1）设置在建（构）筑物内的配电室、控制室或安装在建（构）筑物上的灯具，按所在建（构）筑物防雷类别设防；（2）独立设置的配电室、控制室，若达不到规定防雷类别的划分条件时，应按第三类防雷建筑物设防；（3）自然景观照明设施按第三类防雷建筑物设防。
3.2 关于城市景观照明设施采取隔离防雷措施
良好的景观照明效果通常需要大范围布设照明设施，位于较高位置的设备极易遭受雷击影响，这对设施防雷提出了很高的要求。为减小雷击风险，降低维护成本，保护人员及设施安全，标准提出城市主要灯光秀和标志性建（构）筑物等重要场所的城市景观照明设施宜采取隔离防雷保护措施。
隔离防雷方法结合了雷电临近预警与物联网技术，可以增加电子系统防雷的可靠性。当雷电临近时，通过远程自动控制用户终端隔离装置，对闪电电涌入侵通道实施物理隔离，当雷电远离时，自动恢复常态工作；或者可以选择向景观照明设施管理人员自动发送雷电临近预警信息，根据应急预案采取人工决策方式。这一方法的应用将提高设施防雷效果，减轻设施运维负担。雷电临近预警技术目前已相对成熟，关于雷电临近预警技术的国家标准GB/T 38121-2019[6]《雷电防护 雷暴预警系统》及气象行业标准QX/T 262-2015[7]《雷电临近预警技术指南》已发布实施；基于物联网的远程控制技术目前也已在各个行业得到应用。
需要注意的是，隔离防雷措施是对电子系统防雷措施的补充，电子系统的综合防雷措施应按GB 50057-2010[2]、GB/T 21714.3[8]、GB/T 21714.4[9]中对防雷装置（LPS）防护的要求和雷击电磁脉冲（LEMP）防护的要求实施。
3.3 关于城市景观照明设施新建接地装置接地阻值不应大于30Ω
通常接地电阻值越低，防雷的效率越好，但在实际应用中应考虑技术经济性，根据工程的实际情况确定合适接地阻值，不应为提升有限的防雷效果而大幅提升成本。根据GB 21431-2015[10]，电子系统机房的接地阻值要求为不大于4Ω。在工程应用中，为满足4Ω接地阻值的要求可能需要花费很高的成本，在某些土壤电阻率高的地域甚至可能出现经过地网改造后接地阻值仍然无法达到4Ω以下。起草组综合考虑防雷效果与经济性，依据GB 50057-2010[2]中4.2条第8款“在土壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接地电阻，但在3000Ωm以下的地区，冲击接地电阻不应大于30Ω”的规定，本标准要求城市景观照明设施新建接地装置接地电阻宜不大于30Ω。
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实施建议
本标准发布后可实现城市景观照明防雷工作与防雷现行相关标准的协调，景观照明设施的生产企业、施工单位按照标准设置防雷措施，可有效避免或减少城市景观照明雷电灾害引起人员伤亡和财产损失，具有较强的操作性。为充分发挥标准的作用，应重视以下两个方面工作。一是要加强标准宣贯。本标准是推荐性标准，宣贯是标准实施的首要工作。起草单位应充分利用媒体平台宣传，使全社会了解标准对于减少景观照明设施雷击风险的意义。同时，与相关行业协会合作举办标准宣贯，让标准顺利在行业内实施，真正发挥出标准效力。二是要加强标准贯彻执行与实施效果评估。起草单位应与景观照明设施生产企业、施工单位与管理单位加强沟通联系，收集标准实施过程中的问题并及时总结，评估标准实施效果，为标准的进一步修改完善提供支持。
