GB／T 38121-2019标准规范下载简介
GB／T 38121-2019 雷电防护 雷暴预警系统用于探测云闪和地闪（阶段2～阶段4）。云闪会在甚高频频段产生大量射频源。通常，云闪在此频 （大约100MHz）进行探测和测量 云闪探测仪的探测效率宜满足用户的应用需求（参见附录E）。因为云闪的定位对于采取预防措施 比较重要，制造商或服务商宜给出探测仪的探测半径和定位不确定度。地闪的定位不确定度宜与用户 的应用需求一致（参见附录E）。
制造商或服务商宜提供探测方法和预警的相关信息
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用于探测地内和部分云内。地内在低 (10kHz～500kHz)会产生明显的辐射。 地闪探测仪在监测区域的探测效率宜高于90%。因地闪的定位对于预防措施比较重要，制造商或 服务商宜给出探测半径和定位精度，监测区域内50%地闪的定位精度宜小于1km。 制造商或雷电数据供应商宜提供探测方法和预警的相关信息
用于探测地闪（阶段3）NB／T 35119-2018 水电工程水土保持设施验收规程，也可探测其他电磁脉冲 号和其他信号源（EMI）的区分能力较弱。
根据用途，雷暴探测仪可划分为两种定位技术。为了确定雷击位置，需要多传感器的雷电定位 如仅需了解雷电活动的一般信息和/或雷暴的大致距离与方位，则可以使用单传感器的雷暴 文
B.3.2多传感器定位技术
共有四种多传感器定位技术： MI1：磁定向法（MDF） 利用两个正交磁线圈测量磁场的H，和H，分量。磁环的磁通量与人射角成比例，其中一个磁环与 ac 人射源方位角的余弦相关，而另一个磁环与正弦相关，两者的比值就是方位角的正切值。用两个或多个 磁定向仪，通过计算定向仪方位角的交叉方位即可确定雷击位置。 MI2:到达时间法（TOA) 利用脉冲从辐射源到达传感器所需要的时间延迟进行定位：较近的传感器比较远的提前探测到信 号。到达时间法可在甚低频、低频范围和甚高频频段应用。 MIL.3：射频干涉法（RFI) 通过测量紧密放置的天线之间的相位差来实现。此方法与到达时间法的区别在于它可以处理连续 信号，因此不需要识别脉冲。 MIL4：光学成像测量法（OI) 空基（卫星）的传感器能够探测雷电产生光信号的快速变化并对它们进行成像。此技术不是非常精 确.但为在无法使用地基探测系统的 电研究提供了可能
B.3.3单传感器定位技术
单传感器（SS）定位技术如下： SS1：场强测量法（FSM） 在雷暴形成期间，电场的上升可用于对即将发生的雷电活动进行预警。雷击产生的电场快速变化 可用于确认雷击的发生。 SS2：磁定向法（MDF) 由于单个磁定向仪能够给出雷击的方位角，如果能通过测量信号强度和/或信号波形确定雷击的大 改距离，则用于雷电监测网的磁定向技术也可以用于单传感器系统。 SS3.射频信号强度测量法（RFM)
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由于雷电流特性的多样性，测量天线接收的雷电信号强度不是一个有效的方法。复杂的信号处理 方法并结合光学探测有可能明显提高雷电定位的精度。但该方法本质上是不准确的。 所有可用的雷暴探测技术都有其对应的应用。 ML1、ML.2、ML3定位方法在雷电探测网络中的应用既实用又科学，常被用于向公众开放数据的商 业网络，这些网络可以在世界各地找到， MI4定位方法主要用于科学研究，由高校和政府机构安装使用。 单传感器技术也有不同的应用特性。 SS1探测仪用于雷电发生前及雷暴整个生命周期的局地预警。 SS2探测仪可提供实际雷击的方向和距离信息。它们在需要准确、实时信息和不想依赖商业雷电 案测网络提供所需数据的公司中找到用户。然而，这些用户应注意，与多传感器雷电探测网络相比 SS2探测仪所提供的信息不够十分准确。 SS3探测仪可以分为两个质量等级。较复杂的探测仪包含了复杂的信号处理模块，能够给出具有 定精度的雷电距离。某些探测仪还使用光学传感器确认探测的信号与闪电有关 较简易的探测仪使用一个小天线进行信号强度的简单测量，并且探测仪仅有有限的信号处理模块 只能给出非常粗略的局地雷击信 一般性地提示，不适用于雷电预警
B.4雷暴探测仪的评估
为使预警系统准确和高效，用于预警的雷暴探测仪应具有一定性能水平。可以使用一些方法验证 这些特性，如： 基于系统结构和探测技术的理论计算； black 实验室测试； 不同系统之间进行比较； 用安装了监测仪器的高塔或带时间标记的视频或图片进行实验验证； 现场验证。
B.5雷暴探测系统的选择
根据附录C中给出的风险评估和附录D中描述的预 预防措施，可以选择雷暴探测仪建立雷暴预警系 统。根据预警的应用和可用的雷电信息，可能存在若干合适的探测技术。最终决定采用哪种技术应经 过多方面详细的分析，包括预警需求（必要提前时间、可接受的虚报和虚报率）、允许的预算和每种探测 技术能提供的信息。 雷暴预警系统如何保障机场安全的范例参见参考文献[4]
表格中，相关的选择以白色背录显示，不相关的选择以
1中列出了可能情景下识别的一个或几个危险
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附录C （资料性附录） 雷暴预警系统应用示例
表C.1危险情况识别
C.1.2第2步：损失类型
针对表C.1中每个选择的情况，评估关于财产（表C.2)、服务（表C.3)和环境（表C.4)的不同损失以 便确定损失（A、B、C或一）类型
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重要设备可能直接或间接被雷电损坏而中断服务。
C.1.3第 3 步:风险控制
本示例中不考虑人身死亡损失情况。财产损失可忽略不计且没有关于环境的损失。服务损失类型 最高，因此如表C.5中选择“非常强烈推荐”。 雷暴预警系统的安装，可大幅减少雷击电力线导致的服务损失（可通过切断来自外部电网的供电， 确保存在足够的间隔距离以避免任何雷电流造成的闪络；如果具备条件，可使用本地备用发电机）。然 而，使用雷暴预警系统并不能减少直接雷击对建筑物的风险
C.2.1第1步：危险情况识别
表C.6中列出了可能情景中识别的一个或几个危险情况。若有情况不包含在此表中，则选择“其 兄
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表C.6危险情况识别
C.2.2第2步损失类型确定
对于表C.6中每个选择的情况，评估关于以员k表C.7）、财产（表C.8）、服务（表C.9）和环境 （表C.10）的不同损失以便确定损失（A、B、C或一）类型
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C.2.3第3步：风险控制
依据表C.7中的A类损失，确定在表C.11中选择“非常强烈推荐” 人员损失可通过避免人员在雷暴下暴露来降低.Ck
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可推荐采取的预防措施目录
在更好地了解雷电和/或风暴起电危害基础上，采取的预防措施很天程度上取决于所涉及的风险情 况。因此，宜在具体行动计划中评估和应用这些预防措施。 有许多情况和设施可能需要安装雷暴探测系统。终端用户或设计人员宜通过分析该系统的预防信 息，确定采取的预防措施。 为此，应考虑安全和应急计划，或实施中可能的技术调整。 预防措施的确认包含组合到实施过程中的行动（自动、手动、声音等）。 为了对预防措施提供指导，根据探测系统给出的预防信息，列出了一些可以实施的示例指令。 根据雷暴的严重程度，这些措施有一个合理的分级，以确定响应等级
在更好地了解雷电和/或风暴起电危害基础上，采取的预防措施很天程度上取决于所涉及的风险 因此，宜在具体行动计划中评估和应用这些预防措施。 有许多情况和设施可能需要安装雷暴探测系统。终端用户或设计人员宜通过分析该系统的预防 确定采取的预防措施。 为此，应考虑安全和应急计划，或实施中可能的技术调整。 预防措施的确认包含组合到实施过程中的行动（自动、手动、声音等）。 为了对预防措施提供指导，根据探测系统给出的预防信息，列出了一些可以实施的示例指令。 根据雷暴的严重程度，这些措施有一个合理的分级，以确定响应等级
级预防措施，包括信息通知，如远程、视觉或听觉信息通知等； 可激活辅助电源系统 bl ack 在暴露区域不要计划或开展活动
级预防措施，包括信息通知，如远程、视觉或听觉信息通知等 可激活辅助电源系统； bl ack 在暴露区域不要计划或开展活动
二级预防措施： 可激活辅助电源系统； 可断开关键和敏感系统； 可将人员从暴露区域疏散到雷电防护装置（LPS)所保护的安全区域； 检查上述措施是否已经有效进行； 跟踪雷电活动的演变； 如果上述措施已经进行.无需采取其他措施
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本示例中，雷电数据用于触发预警，也用于通过核查现场发生雷电的实际情况评估警报的效率 E.1展示了围绕场地5km范围内为期8年的地闪活动详情。 注1：还有其他方法可用于A类雷暴预警系统
图E.1场地附近8年间的闪电活动
目标区域为风电场半径为1km的圆形区域，周边区域假定是风电场半径为5km的圆形区域（与 图E.1展示的为同一区域），监测区域亦为风电场周围的一个圆形区域内。 该示例包含的可变参数有： 监测区域的半径（10km、15km和20km）； 触发判据（闪电次数及雷击脉冲间隔时间）； 驻留时间（10min、20min、30min）。 注2：此图展示的场地只有8年闪电数据，通常情况下宜采用5年的整数倍周期闪电数据进行统计。 所有结果见表E.1。
目标区域为风电场半径为1km的圆形区域，周边区域假定是风电场半径为5km的圆形区 .1展示的为同一区域），监测区域亦为风电场周围的一个圆形区域内。 该示例包含的可变参数有： 监测区域的半径（10km、15km和20km）； 触发判据（闪电次数及雷击脉冲间隔时间）； 驻留时间（10min、20min、30min)。 注2：此图展示的场地只有8年闪电数据，通常情况下宜采用5年的整数倍周期闪电数据进行统计。 所有结果见表E.1。
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表E.1基于8年（2000年 参数和驻留时间）的变化
"POD。指提前10min或以上时间发出警报的百分比
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附录F （资料性附录） 如何测试雷暴探测仪
本附录仅适用于室外雷暴探测仪，不适用手专业人员维护的雷暴预警系统，且不包含软件和室内 便件
E.2.1.1 测试的一般条件
E.2.1.1测试的一般条件
根据制造商或供应商的说明，按正常使用情况组装和安装样品进行测试。测试包括传感器。除非 制造商另有规定，测试需要用到的遥控装置应设置在实验室的控制室内。 除非另有规定，所有测试均在新样品上进行。 可以在一个样品上进行全部测试，只有所有测试通过，才满足要求。如果样品由于装配或制造缺陷 导致某项测试不合格，应重复该测试和之前的任何可能影响该测试结果的测试项目。以下测试也应按 规定顺序在一组3个样品上进行，所有测试项目均应符合要求，
F.2.1.2提交测试的传感器或组件（传感器+电缆+遥控装置）的确认
通过检查以下项目确认提交测试 标志和标识； 说明书，包括版本号及日期。
通过检查以下项目确认提交测试的探测仪： 标志和标识； 说明书，包括版本号及日期
F.2.1.3探测仪的装配
探测仪应按照制造商提供的说明书进行安装
F.2.1.4环境温度和湿度条件
E.2.2抗紫外线辐射试验（用于非金属传感器外壳
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E.2.3抗腐蚀试验（用于传感器的金属部件
F.2.5防护等级确认（IP代码）
F.2.4测试后的样品应根据IEC60529L12进行防护等级确认。 合格判据 样品应符合IEC60529的要求
E.2. 6.1一般要求
E.2.6.2直流电场试验
试品安装在测试板下面，确保其下方中心区域的电场是均匀的（线性电场附近的变化小于2%）。 可以通过仿真或测量确认。为达到电场均匀的要求，应考虑测试板边缘的电场效应。 应按照正常使用方式组装试品，其最高点高于测试板下方的接地板1m。可以使用木质支架以达 到该高度。 测试板宜设置在2m高位置（确保高于传感器最高点1m），公差为士1cm。 施加在测试板的电压宜为直流高压（负极性），以使试品探头获得1kV/m～10kV/m的电场。
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增加电压使试品探头获得1kV/m～10kV/m均匀分布的10个值。 采用专用电缆安装试品，并连接遥控装置
本试验中探测仪不宜受到十扰。通过监测遥控装置采集的数据进行检测。 本测试中未使遥控装置产生有效指示（制造商规定的电场报警或测量值）的传感器，应能在F.2.6.3 的测试中提供有效指示。否则，此项测试视为不合格， 无法满足一个或多个判据，则此项测试不合格
F.2.6.3大电流冲击试验
按正常使用要求安装试品，并放置于距离放电路径至少5m处，放电路径由与马克思（Marx)发生 器连接的间隔距离至少为1m的两电极产生，冲击电流为8/20us波形。 按制造商的说明，试品的灵敏度测试应在可产生电磁场的实验室中进行。 合格判据 本试验中试品不宜受到干扰。通过监测遥控装置采集的数据进行检测。 本测试中未使遥控装置产生有效指示（根据制造商的说明）的试品，应能在F.2.6.2的测试中提供有 效指示。否则，此项测试视为不合格。 无法满足一个或多个判据，则此项测试不合格
本试验中试品不宜受到干扰。通过监测遥控装置采集的数据进行检测。 本测试中未使遥控装置产生有效指示（根据制造商的说明）的试品，应能在F.2.6.2的测试 效指示。否则，此项测试视为不合格。 无法满足一个或多个判据，则此项测试不合格
所有通过F.2.6试验的试品均应进行标识试验。 适用性 black 模印、压印或雕刻制成的标识不适用本试验。 标识试验 通过检查和用一块浸水的布擦拭15s，再用一块浸湿浓度不低于85%的正已烷溶剂的布擦拭15s。 合格判据 测试后，标识应清晰可见。标识应允许传感器的识别。标识不宜轻易移除
所有通过F.2.6试验的试品均应进行标识试验。 适用性 black 模印、压印或雕刻制成的标识不适用本试验。 标识试验 通过检查和用一块浸水的布擦拭15s，再用一块浸湿浓度不低于85%的正已烷溶剂的布擦拭15 合格判据 测试后，标识应清晰可见。标识应允许传感器的识别。标识不宜轻易移除
E.2.8电磁兼容性（EMC)
E.2.8.1电磁抗扰度
JC／T 2253-2014 脂肪族聚氨酯耐候防水涂料E.2.8.2电磁辐射
F.3自然雷电条件下户外平台的可选测试
由于在实验室中难以呈现自然雷电条件，探测仪的设计和使用宜在经第三方批准的有效测试方案 下进行现场应用验证，也可在户外平台进行测试。 此平台宜位于易发生雷电的区域，测试周期不宜超过1年（最佳6个月）。典型场地的年均雷暴日 宜为20天或以上（参见IEC6285816调整测试周期以适应现场的雷电活动）。 此平台宜使用雷电监测系统作为参照，这种监测系统宜通过其他方法（由户外实验团队确认其合理 性，例如在触发雷电环境中核查该系统的参数)验证，以作为本实验的参照。该监测系统可以是经过验
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证，用于参照比较其他雷暴探测仪的系统，也可以对两个雷暴探测仪进行相互比较，看看它们在同一事 件下的运行效果。 雷电监测系统应有一个已知的探测效率，并尽可能包括云闪的探测。如果系统可定位地闪以及确 定云闪比率，将能测试雷暴探测仪的提前预警能力和虚报率。系统定位精度宜不大于500m，这由户外 实验团队通过地面真实数据确认。如果云闪被本测试中的设备探测到，那也应被雷电监测系统探测到。 此雷电监测系统也宜在指定时间内提供指定区域的雷电密度。使用分析工具可较准确地预测雷云 移动的方向。 被测雷暴探测仪宜放置在制造商规定工作条件下的户外平台上。 影响电场的因素很多。不同雷暴探测仪的监测数据也存在明显的差异，故出现虚报和漏报很正常， 例如，图F.1显示了两个不同雷暴探测仪（A和B)在同一雷电活动中测量的电场的变化曲线。此例中， 两个探测仪的时间尺度是不同的
一次雷暴中电场测量的
GB／T 37995-2019 风力发电机组主传动链系统橡胶密封圈B/T38121—2019/IEC62793:2016
即使在晴关，记录的电场也不总是完全相同的。在雷暴情况下，差异变得更大。雷暴探测仪使用的 软件和技术是专有的，但提供给用户的预警应相似，或至少与雷暴探测仪数据表中所宜称的一致。 例如，在上述雷电活动中，两台被测设备的数据有明显的差别。如图F.1所示，其中一台设备记录 的电场最大值和最小值分别为2.5kV/m和一12.7kV/m，而另一台设备记录的电场最大值和最小值分 别为17kV/m和一17kV/m。雷暴探测仪的基础测试是检查其记录的雷电活动是否与参考系统一致。 如果两者的数据经常不一致，那就表明雷暴探测仪不能按照所宣称的性能运行。因此，需要许多雷电记 录来验证雷暴探测仪的运行质量，一般预计至少需要10次。因此测试时间通常在六个月到一年之间。 在实验室和被测雷暴探测仪的制造商之间达成协议后，可延长测试时间。 雷暴探测仪可能出现虚报，需要对虚报进行评估。即使测量系统是相同的，但由于电处理和数值处 理可能不同，将导致不同的结论和不同水平的可靠性。 户外测试平台测量的参数如下： L.T； POD； FAR； FTWR。 这些参数应与制造商提供的数据表所定义的范围相关
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