IEC62305-1雷電防護(hù)-第1部分

1、iec62305-1.ed.1雷電防護(hù)81/216/cdv第 1 部分：總 則iec: protection against lightningpart1:general principles目錄前言3 簡介4 1. 范圍和目標(biāo).5 2. 規(guī)范性參考文件.5 3. 術(shù)語和定義.5 4. 雷擊電流參數(shù).11 5. 雷電的損害.115.1 對建筑物的損害5.2 對公共設(shè)施的損害5. 3 損失類型5. 對防雷的需求和經(jīng)濟(jì)利益.14 6.1 雷電防護(hù)需求6. 2 雷電防護(hù)的經(jīng)濟(jì)利益6. 防護(hù)措施.14 7.1 減少接觸和跨步電壓對活體損害的防護(hù)措施7.2 減少物質(zhì)損害的防護(hù)措施7.3 減少電氣和電子系

2、統(tǒng)失效的防護(hù)措施7. 4 防護(hù)措施選擇7. 對建筑物和公共設(shè)施防護(hù)的基本準(zhǔn)則 .16 8.1 雷電防護(hù)等級（lpl）8.2 雷電防護(hù)區(qū)（lpz）8.3 建筑物防護(hù)附錄 a（資料性）雷擊電流參數(shù).25 附錄 b（資料性）供分析用的雷擊電流的時間函數(shù).34 附錄 c（規(guī)范性）供試驗用的雷擊電流的模擬.38 附錄 d（規(guī)范性）對 lps 部件受雷電影響的模擬及其試驗參數(shù).42前言1) iec（國際電工委員會）是世界性標(biāo)準(zhǔn)化組織，其所有成員為國家電工委員會。它 致力于促進(jìn)在電氣和電子領(lǐng)域內(nèi)所有關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)化問題的國際合作。為著本目標(biāo)及其它相關(guān)活 動，iec 發(fā)行公布國際標(biāo)準(zhǔn)。前期工作委托給技術(shù)委員會；任何

3、 iec 組成成員如對該問題感 興趣，可參與準(zhǔn)備工作。與 iec 有交往的國際性的、政府間的、以及民間組織也可參與該 工作。iec 與 iso 在兩組織已達(dá)成的協(xié)議條件下保持著密切合作。2） iec 關(guān)于技術(shù)問題的正式?jīng)Q定或協(xié)議，盡可能地表述為相關(guān)的國際公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。因每 一技術(shù)委員會擁有來自代表各國利益的各國委員會的代表。3） 為方便國際間合作，產(chǎn)生的文件以各國委員會易接受的形式印發(fā)，如：標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù) 規(guī)格、技術(shù)報告或指南形式等。4） 為促進(jìn)國際間的統(tǒng)一化，iec 成員致力于在其各自國家和地區(qū)最大可能地應(yīng)用 iec 國際標(biāo)準(zhǔn)。iec 標(biāo)準(zhǔn)和對應(yīng)的國家或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的任何分歧均在后面清晰指明。5） ie

4、c 不提供聲明同意等程序，不對任何聲稱符合其某一標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備負(fù)責(zé)。6） 本國際標(biāo)準(zhǔn)的一些要件可能為某一專利權(quán)所屬，此點(diǎn)需注意。對此類專利的確認(rèn)， iec 不負(fù)任何責(zé)任。國際標(biāo)準(zhǔn) iec 62305-1 由 iec 技術(shù)委員會 81 的分委會 wg8 起草。此標(biāo)準(zhǔn)的正文基于下列文件：fdis表決報告81/xx/fdis 81/xx/rvd關(guān)于表決通過此標(biāo)準(zhǔn)的全部信息在上表的表決報告可找到。 此公布是根據(jù) isoiec 指示第 3 部分起草的。委員會決定此公布的內(nèi)容將不作變更直至_。屆時，此公示將 重新確認(rèn)；撤銷；由修訂版代替；修正。簡 介雷電是自然的天氣現(xiàn)象且尚無用裝置和其他方法能阻止雷擊放電。雷

5、電閃擊打到建筑物 或公共設(shè)施上，進(jìn)入建筑物，或襲擊到地面損害人身和建筑物，損害建筑物內(nèi)部的裝備和公 共設(shè)施，因此必須考慮到雷電防護(hù)。為防護(hù)需要，在風(fēng)險管理項目中對雷電防護(hù)措施的安裝和選擇足夠的保護(hù)措施及其經(jīng)濟(jì) 利益上的考慮都是必要的。風(fēng)險管理方法見 iec62305-2。雷電防護(hù)措施的設(shè)計、安裝和維護(hù)的準(zhǔn)則分三個部分考慮：第一部分為減少在建筑物內(nèi)物體損壞和人身傷害的防護(hù)措施，見 iec62305-3； 第二部分為減少在建筑物內(nèi)電器和電子系統(tǒng)失效的防護(hù)措施，見 iec62305-4； 第三部分為減少進(jìn)入建筑物內(nèi)的公共設(shè)施的失效（主要是電氣和通信線纜）的防護(hù)措施，見 iec62305-5。雷電防護(hù)

6、第一部分：通 則1 范圍和目標(biāo)本部分對下列雷電防護(hù)提供了相關(guān)依據(jù)：建筑物包括其中的裝備和設(shè)備，也包括人身；進(jìn)入建筑物的公共設(shè)施。下列案例不包括在本標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)之內(nèi)：鐵路設(shè)施；車輛、船只、飛行器、海岸設(shè)施；地下高壓管道。注：通常上列系統(tǒng)由特定當(dāng)局制訂的專用規(guī)則控制。2 規(guī)范性參考文件下列文件中的條款通過本部分的引用而成為本國際標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注明日期的引用文 件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分。然而，鼓勵根 據(jù)本國際標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用 文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。iec 和 iso 的成員對國際標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)前有效性

7、維持其注冊狀 態(tài)。iec 60364 系列：建筑物的電氣安裝；iec 60479 系列：電流對人和牲畜的影響；2longiec 61643-1-1998 年版：接在低壓配電系統(tǒng)上的浪涌保護(hù)器； 第一部分：性能、要求和試驗方法；iec 61643-12-2002 年版：接在低壓配電系統(tǒng)上的浪涌保護(hù)器； 第二部分：選擇和應(yīng)用原則；iec 62305 系列：雷電防護(hù)。3 術(shù)語和定義為達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)的目的，應(yīng)使用下列定義。3.1 對地的雷擊閃電lightning flash to earth在云和地表面之間源于大氣的放電，它包括一次或多次閃擊。3.2 下?lián)糸W電downward flash在云和地表面之間由

8、于向下引導(dǎo)發(fā)生的雷擊。一個下?lián)糸W電含有一個首次短沖擊，可隨 后發(fā)生后續(xù)短沖擊，在一個長沖擊之后可能隨有一個或多個短沖擊。3.3 上擊閃電upward flash在云和地表面之間由于向上引導(dǎo)發(fā)生的雷擊。一個上擊閃電含有伴隨多個疊置短沖擊或 無疊置短沖擊的一個長沖擊，之后可能隨有一個或多個短沖擊。3.4 雷電沖擊lightning stroke對地雷擊閃電中的單個放電。3.5 短沖擊short stroke在雷擊閃電中對應(yīng)一個脈沖電流的部分。此電流的半值時間 t 典型地為小于 2ms（參 見圖 a1）。3.6 長沖擊long stroke在雷擊閃電中對應(yīng)一個持續(xù)電流的部分。此持續(xù)電流的維持時間 t

9、 （從前段達(dá) 10 數(shù)值至尾跡為 10數(shù)值的時間）典型地為大于 2ms 且小于 1s（參見圖 a.2）。3.7 多次沖擊multiple strokes雷擊閃電持續(xù)平均為 34 次沖擊，典型的時間間隔為 50ms（偶然地可達(dá)數(shù)十次沖擊， 其中時間間隔據(jù)已有報告可從 10ms 至 250ms）。3.8 雷擊點(diǎn)point of strike雷擊點(diǎn)為雷擊閃電落在地表面或某個坐落目標(biāo)上（例如建筑物、lps、公共設(shè)施、樹等）。3.9 雷擊電流（i）lightning current(i)流過雷擊點(diǎn)的電流。3.10 峰值電流（ l）peak value(l)2 12 12 111111221longlon

10、gflashflashshortshortlonglong雷擊電流的最大值。 3.11 短沖擊電流的平均陡度average steepness of the short stroke current在 t -t ，時間間隔內(nèi)電流變化的平均速率。它以電流開始到電流結(jié)束的時間間隔內(nèi) i(t )-i(t )的差值除以 t -t 來表示（參見圖 a.1）。3.12 短沖擊電流的波頭時間（ t ）front time of short stroke current(t )它是一個虛擬參數(shù)，由電流從峰值的 10到 90之間的時間間隔乘以 1.25 所定義（參 見圖 a.1）。3.13 短沖擊電流的虛擬原點(diǎn)

11、（ o ）virtual origin of short stroke current(o )沖擊電流前段連接 10和 90兩個參考點(diǎn)的直線在時間軸上截交的點(diǎn)（參見圖 a.1）； 它早于電流達(dá)到其峰值的 10的 0.1t 點(diǎn)。3.14 短沖擊電流的半值時間（ t ） time to half value of short stroke current(t )它是一個虛擬參數(shù)，由電流從虛擬原點(diǎn) o 起至電流回降至峰值一半的時間間隔所定義 （參見圖 a.1）。3.15 閃擊持續(xù)時間（ t）flash duration(t)雷擊電流流經(jīng)雷擊點(diǎn)的時間。 3.16 長沖擊電流持續(xù)時間（ t ）durat

12、ion of long stroke current(t )對長沖擊電流從上升到峰值的 10至下降到峰值的 10之間的電流持續(xù)時間（參見圖 a.2）。3.17 閃擊充電（ q ）flash charge(q )在整個雷擊閃電過程中雷擊電流對時間的積分。3.18 短沖擊充電（ q ）short stroke charge(q )在一個短沖擊中雷擊電流對時間的積分。3.19 長沖擊充電（ q ）long stroke charge(q )在一個長沖擊中雷擊電流對時間的積分。3.20 比能（ w/r）specific energy(w/r)在整個雷擊閃電過程雷擊電流的平方對時間的積分；它表示雷擊電流

13、在一個單位電阻上 能量的耗損。3.21 短沖擊電流的比能specific energy of short stroke current在短沖擊過程內(nèi)雷擊電流的平方對時間的積分。注：對一個長沖擊電流，其能量比可以忽略。3.22 保護(hù)目標(biāo)object to be protected防止受雷擊影響的建筑物或公共設(shè)施。3.23 保護(hù)建筑物structure to be protected按照本標(biāo)準(zhǔn)防止受雷擊影響需要保護(hù)的建筑物。 注：受保護(hù)的建筑物可以是大建筑物的一部分。3.24 保護(hù)公共設(shè)施service to be protected按照本標(biāo)準(zhǔn)防止受雷擊影響需要保護(hù)的公共設(shè)施。注：電力和通信線纜是

14、最易受雷擊影響的入戶公共設(shè)施。3.25 目標(biāo)受擊lightning to an object對一個被保護(hù)目標(biāo)的雷電襲擊。3.26 目標(biāo)附近受擊lightning flash near an object對一個被保護(hù)目標(biāo)的附近受雷電襲擊，可能損壞其電氣和電子系統(tǒng)。3.27 電氣系統(tǒng)electrical system一個由低壓電源供給的部件，并也可能有電子部件結(jié)合的系統(tǒng)。3.28 電子系統(tǒng)electronic system一個由敏感性電子部件結(jié)合的系統(tǒng)，例如通信設(shè)備、計算機(jī)、控制和儀表系統(tǒng)、無線電 系統(tǒng)、電子電源裝備。3.29 內(nèi)部系統(tǒng)internal system一個建筑物內(nèi)的電氣和電子系統(tǒng)。3

15、.30 實體損害physical damage受雷擊后，建筑物損壞或其內(nèi)部物體由于機(jī)械的、熱力的、化學(xué)的和爆炸影響而損傷。3.31 活體傷害injuries of living beings由于雷擊形成人或動物的接觸或跨步電壓而傷害，包括死亡。3.32 電器和電子系統(tǒng)的失效failure of electrical and electronic system由于雷擊的電磁效應(yīng)造成電氣和電子系統(tǒng)的永久性損壞。3.33 雷擊電磁脈沖（ lemp）lightning electromagnetic impulse(lemp)tt雷擊電流的電磁效應(yīng)。注：它包括電氣和電子的設(shè)備中形成的浪涌和直接對設(shè)備本

16、身的磁場效應(yīng)。3.34 雷擊防護(hù)區(qū)（ lpz）lightning protection zone(lpz)由雷擊電磁環(huán)境定義的區(qū)域。3.35 風(fēng)險risk由于雷擊可能造成（人身和貨物）的年損失相對于被保護(hù)目標(biāo)（人身和貨物）的總值之 比。3.36 風(fēng)險容差（ r ）tolerable risk(r )對被保護(hù)目標(biāo)風(fēng)險可容許偏離的最大值。3.37 雷擊防護(hù)等級（ lpl）lightning protection level(lpl)對雷擊造成的損傷用一組雷擊電流參數(shù)值作定義去劃分。 注：雷擊防護(hù)等級是用相關(guān)雷擊電流參數(shù)去設(shè)計防護(hù)措施的。3.38 防護(hù)措施protection measures為減少

17、受保護(hù)目標(biāo)的風(fēng)險而采取的措施。3.39 雷擊防護(hù)系統(tǒng)（ lps）lightning protection system(lps)為減少雷電閃擊對建筑物的實體損害所用的整個系統(tǒng)，它也包括建筑物外部和內(nèi)部的防 護(hù)系統(tǒng)。3.40 外部的雷電防護(hù)系統(tǒng)external lightning protection systemlps 的一部分，它含有一個接閃器、一個引下線和一個接地系統(tǒng)。 注：這些部分典型都在建筑物外部。3.41 內(nèi)部的雷電防護(hù)系統(tǒng)internal lightning protection systemlps 的一部分，它是指受保護(hù)建筑物內(nèi)的雷電等電位連接和適當(dāng)安全間隔。3.42 接閃器ai

18、r-termination system外部的 lps 的一部分，利用金屬元件，例如桿、網(wǎng)格導(dǎo)體或吊線以截取雷擊閃電。3.43 引下線down-conductor system外部的 lps 的一部分，用以將接閃器的雷擊電流引導(dǎo)到接地系統(tǒng)。3.44 接地系統(tǒng)earth-termination system外部的 lps 的一部分，用以將雷擊電流引導(dǎo)并散布到地球。3.45 外部傳導(dǎo)部件external conductive parts進(jìn)入或離開受保護(hù)建筑物的延伸金屬導(dǎo)體，例如管系、金屬纜、金屬腔箱等，它們可能 攜帶雷擊電流的一部分。3.46 雷電等電位連接lightning equipotent

19、ial bonding將分離的金屬部件連接到 lps，這種直接的導(dǎo)電連接或通過浪涌保護(hù)器的連接使得雷擊 電流造成的電位差減少。3.47 屏蔽線纜shielding wire為減少雷擊閃電對公共設(shè)施的實體損害所用的金屬線纜。3.48 磁屏蔽magnetic shield包覆在受保護(hù)目標(biāo)或其一部分上的閉合的金屬柵格或連續(xù)篩網(wǎng)，以減少其電器和電子系 統(tǒng)的失效。3.49 浪涌保護(hù)器surge protective device(spd)為限制瞬態(tài)過壓并轉(zhuǎn)移浪涌電流所用的器件，它至少含有一個非線性元件。3.50 浪涌保護(hù)器系統(tǒng)（spd 系統(tǒng)） surge protective devices syste

20、m(spd system) 適當(dāng)選擇并裝配起來的 spd 的匹配組合，用以減少電器和電子系統(tǒng)的失效。3.51 可承受的額定脈沖電壓rated impulse withstand voltage由制造廠商對設(shè)備或其一部分指定的一個可承受的脈沖電壓值，其作用為針對過壓絕緣 性耐受能力的規(guī)定（參見 iec60664-1 的第 1.3.9.2 的定義）。4 雷擊電流參數(shù)在 iec62305 系列中采用的雷擊電流參數(shù)見附錄 a；用于分析目的的雷擊電流的時間函數(shù)見附錄 b；為試驗?zāi)康亩M的雷擊電流的信息見附錄 c；雷擊對 lps 部件影響的實驗室模擬所用的基本參數(shù)見附錄 d。5 雷擊的損害5.1 對建筑

21、物的損害雷擊對建筑物的損害可以導(dǎo)致建筑物自身的損壞和建筑物內(nèi)居住的人員與物品的傷害， 也包括內(nèi)部系統(tǒng)的失效。這種損壞和失效可能擴(kuò)展到建筑物周圍，并且也可以影響到局部環(huán) 境。擴(kuò)展到何等程度尺度取決于建筑物的性質(zhì)以及雷擊閃電的性質(zhì)。5.1.1 雷擊對一個建筑物的影響建筑物的主要特性與雷擊影響的關(guān)系為：1234123結(jié)構(gòu)（例如木、磚、混凝土、鋼筋混凝土、鋼架結(jié)構(gòu)）；功能（住房、辦公室、農(nóng)莊、 劇院、旅館、學(xué)校、醫(yī)院、博物館、教堂、監(jiān)獄、百貨商店、銀行、作坊、工廠、運(yùn)動場館）； 居住者和物品（人員和動物、易燃品或非燃品的出現(xiàn)、爆炸品或非爆炸品的出現(xiàn)、耐受低壓 或高壓的電氣和電子系統(tǒng)）；入戶的公共設(shè)施（

22、電力線纜、通信線纜、管道等）；原有或可提供的防護(hù)措施（例如可以使物體損害和生命損害減少的防護(hù)措施，可以使內(nèi) 部系統(tǒng)減少失效的防護(hù)措施）；損害擴(kuò)展的規(guī)模（撤離很困難的建筑物或會引起恐慌的建筑物、引起周圍危險的建筑物、 危機(jī)環(huán)境的建筑物）。5.1.2建筑物受損的原因和類型雷擊電流是受損的原因，下列應(yīng)該考慮到的情況取決于雷擊點(diǎn)相對于建筑物的位置： s ：雷擊建筑物s ：雷擊建筑物的鄰近區(qū)域s ：雷擊進(jìn)入建筑物的公共設(shè)施s ：雷擊進(jìn)入建筑物公共設(shè)施的鄰近區(qū)域雷擊建筑物能導(dǎo)致：立即的機(jī)械損害，由于雷擊等離子弧自身熱引起的火災(zāi)和 /或爆炸，或者由雷擊電流在 導(dǎo)體上的阻值熱（過熱導(dǎo)體）引起的火災(zāi)和/或爆炸，

23、或者由充電導(dǎo)致（在熔化金屬里）電 弧腐蝕；火花觸發(fā)的火災(zāi)和 /或爆炸，它是由于局部雷擊電流通道上的電阻和電感耦合導(dǎo)致的過 壓所引起的；由于從電阻和電感耦合所引起的接觸電壓和跨步電壓傷害了人身；由于雷擊電磁脈沖（lemp）使內(nèi)部系統(tǒng)失效或工作失常。雷擊建筑物的鄰近區(qū)域能導(dǎo)致：由于雷擊電磁脈沖（lemp）使內(nèi)部系統(tǒng)失效或工作失常。雷擊入戶公共設(shè)施能導(dǎo)致：由火花觸發(fā)的火災(zāi)和/或爆炸，它是由于雷擊電流通過入戶公共設(shè)施傳進(jìn)去所造成的； 內(nèi)部系統(tǒng)失效或工作失常，這是由于雷擊電流使入戶公共管線上出現(xiàn)過壓進(jìn)入建筑物引起的。雷擊入戶公共設(shè)施的鄰近區(qū)域能導(dǎo)致：內(nèi)部系統(tǒng)失效或工作失常，這是由于雷擊電流使入戶公共管道

24、上感應(yīng)生成過壓進(jìn)入建筑 物引起的。注 1：內(nèi)部系統(tǒng)失常不包括在 iec62305 系列的文件中，應(yīng)參考 iec-61000-4-5 。注 2：只有雷擊電流（總電流或部分電流）帶來的火花有可能觸發(fā)火災(zāi)。注 3：在管線上或其鄰近區(qū)域的雷擊，在提供了連接到建筑物上等電位連接帶后，則不會造成建筑物的損 毀。雷擊可導(dǎo)致三種基本損害的類型：d ：由于接觸和跨步電壓傷害活體d ：由于雷擊電流的影響，包括火花造成的實體損害（火災(zāi)、爆炸、機(jī)械毀損、化學(xué)釋 放）d ：由于雷擊電磁脈沖（lemp）使內(nèi)部系統(tǒng)失效134123125.2 對公共設(shè)施的損害雷擊影響到公共設(shè)施時，可以使公共設(shè)施實體損害用以提供業(yè)務(wù)的線纜或管

25、道，及 其所連接的電氣和電子設(shè)備。損害擴(kuò)展的規(guī)模取決于業(yè)務(wù)性質(zhì)，電氣和電子系統(tǒng)的型式和伸展范圍，以及雷擊閃電的 特性。5.2.1 公共設(shè)施受雷擊的影響公共設(shè)施的主要特性與雷擊影響的關(guān)系為：結(jié)構(gòu)（線路、頂置、地下、有屏蔽、無屏蔽、光纖、管道、金屬、塑料）；功能（通信線纜、電力線纜、管道）；配套建筑（結(jié)構(gòu)、內(nèi)部設(shè)備、規(guī)模、本地化）；原有或提供的防護(hù)措施（例如屏蔽線、spd、線路余度、液體儲存系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)組、連 續(xù)供電系統(tǒng)）。5.2.2 公共設(shè)施受損原因及其類型雷擊電流是受損的原因，下列應(yīng)考慮到的情況取決于雷擊點(diǎn)相對于公共設(shè)施的位置： s ：雷擊供應(yīng)業(yè)務(wù)的建筑物s ：雷擊進(jìn)入建筑物的公共設(shè)施s ：雷

26、擊入戶公共設(shè)施的鄰近區(qū)域雷擊供應(yīng)業(yè)務(wù)的建筑物能導(dǎo)致：局部雷擊電流流入公共設(shè)施時，其導(dǎo)線和纜網(wǎng)上的阻性熱使金屬熔化；連接設(shè)備的電阻耦合使線路絕緣擊穿；管接頭上的非金屬墊圈和絕緣接頭上的膠墊被擊破。注 1：光纖線纜無金屬導(dǎo)體對公共設(shè)施的建筑物遭雷擊時不受影響。雷擊進(jìn)入建筑物的公共設(shè)施能導(dǎo)致：由于雷擊電流的電動應(yīng)力或熱效應(yīng)使公共設(shè)施的線路或管道立即機(jī)械損毀（金屬線、屏 蔽或管道斷路和/或熔化）；并由于雷電等離子弧自身的熱使塑料護(hù)板擊破；線路的電氣損壞 （絕緣擊穿）和連接設(shè)備的電氣損壞；頂置金屬管道薄壁和接合盤中的非金屬墊圈擊破，然 后，由于傳輸液體的性質(zhì)又導(dǎo)致擴(kuò)展成火災(zāi)或爆炸。雷擊入戶公共設(shè)施的鄰近

27、區(qū)域能導(dǎo)致：由于雷擊電流的電感耦合（感應(yīng)生成過壓）使線路及其連接設(shè)備的絕緣體擊穿。 注 2：光纖線纜無金屬導(dǎo)體鄰近地面遭雷擊時不受影響。雷擊可導(dǎo)致三種基本類型的損害：d ：由于接觸和跨步電壓傷害活體d ：由于雷擊熱效應(yīng)使物體損壞（火災(zāi)、爆炸、機(jī)械毀損、化學(xué)釋放）d ：由于過壓使電氣和電子系統(tǒng)失效5.3 損失的類型對受保護(hù)目標(biāo)的各種類型的損失可以單獨(dú)或結(jié)合在一起產(chǎn)生不同的后果。損失類型的出 現(xiàn)取決于目標(biāo)自身的性質(zhì)。針對本標(biāo)準(zhǔn)的目的考慮了如下的損失類型：l ：生命損失l ：公共設(shè)施的損失341231 3t1 3tt444rlpmll ：文化遺產(chǎn)損失l ：經(jīng)濟(jì)損失（建筑物及其內(nèi)部設(shè)施，業(yè)務(wù)活動上的損

28、失）損失類型 l1、l2、l3 可視作社會損失，而損失類型 l4 可視作經(jīng)濟(jì)損失。對應(yīng)于損失的原因，傷害和損失的類型列為表 2a 對建筑物，表 2b 對業(yè)務(wù)。從傷害類型形成的損失類型參見圖 1。6 對防雷的需求和經(jīng)濟(jì)利益6.1 防雷的需求對一個目標(biāo)雷擊防護(hù)的需求為保護(hù)其減少社會上的損失 l1、l2 和 l3，并做出評估。 為評估是否需要防雷，應(yīng)根據(jù) iec62305-2 所含程序做出風(fēng)險評定。根據(jù) 5.3 節(jié)中的損失類型應(yīng)考慮下列風(fēng)險：r ：生命損失風(fēng)險r ：公共設(shè)施的損失風(fēng)險r ：文化遺產(chǎn)損失風(fēng)險如果風(fēng)險（r 至 r ）高于可承受風(fēng)險 r ，則有必要防雷。r rt在此情形下，應(yīng)采取防雷措施，

29、使得風(fēng)險 r（r 至 r ）減小到可承受風(fēng)險 r 。r rt如果對受保護(hù)目標(biāo)，可能出現(xiàn)多于一種的損失類型，應(yīng)對每種損失類型（l1、l2 和 l3） 都能滿足 r r 的條件。t雷擊導(dǎo)致該項目損失的社會價值即可承受風(fēng)險 r 的值應(yīng)由負(fù)責(zé)的國家機(jī)構(gòu)來考慮。 注：有關(guān)風(fēng)險評定和選用防雷措施的程序見 iec62305-2。6.2 防雷的經(jīng)濟(jì)效益對目標(biāo)的雷擊防護(hù)除了其需求以外，對于減少經(jīng)濟(jì)損失 l 防護(hù)措施所能提供的經(jīng)濟(jì)效 益的評估也是有用的。在此情形下，應(yīng)評定風(fēng)險 r 的經(jīng)濟(jì)損失。對風(fēng)險 r 評定可以包括采用了防雷措施后經(jīng) 濟(jì)損失中的成本，或未采用防雷措施的經(jīng)濟(jì)損失評定。如果防雷措施作用后的剩余損失

30、c 及防雷措施的成本 c 之和小于沒有防雷措施時的 總損失成本 c ，則其防雷是有利的：c +c crl pm l注：防雷經(jīng)濟(jì)利益評估見 iec62305-2。7 防護(hù)措施為減少風(fēng)險采用的防護(hù)措施應(yīng)根據(jù)損害類型選擇。7.1 減少接觸和跨步電壓對活體危害的防護(hù)措施可能的防護(hù)措施如下：對外露導(dǎo)電部件適當(dāng)?shù)慕^緣；采用網(wǎng)格接地系統(tǒng)實現(xiàn)等電位化；行動限制和警告提示。注 1：對建筑物內(nèi)部和外部土壤的表面電阻加大可減少生命災(zāi)害。注 2：由于公共設(shè)施受到雷擊造成的生命災(zāi)害可以不考慮。7.2 減少實體損害的防護(hù)措施可能的防護(hù)措施如下：a) 對建筑物雷擊防護(hù)系統(tǒng)（lps）注 1：當(dāng)安裝了 lps，等電位連接對減少

31、火災(zāi)和爆炸危險和生命災(zāi)害是非常重要的措施。參見 iec62305-3。 注 2：限制火情的發(fā)展和傳播，例如防火倉室、滅火器、消防水栓、火警器配備、滅火裝備等的供應(yīng)可以 減少實體損害。注 3：提供逃生路徑能保護(hù)人員。b）對公共設(shè)施線纜屏蔽注 4：對地下電纜采用金屬管道能提供保護(hù)。7.3 減少電氣和電子系統(tǒng)失效的防護(hù)措施可能的防護(hù)措施如下：a) 對建筑物在進(jìn)入建筑物的線纜和內(nèi)部裝備的進(jìn)入點(diǎn)上的浪涌保護(hù)器（spd）；建筑物和或其中的裝備和或進(jìn)入建筑物的線纜做磁屏蔽；建筑物內(nèi)部線路的合理布線。b）對公共設(shè)施在公共設(shè)施和線纜端接處的浪涌保護(hù)器（spd）；注 1：對地下電纜采用足夠厚度的連續(xù)的金屬屏蔽是非

32、常有效的保護(hù)。注 2：多重線路、多重設(shè)備、自主電源、發(fā)電組、連續(xù)電源系統(tǒng)、液體存儲系統(tǒng)、自動故障檢測系統(tǒng)對公 共設(shè)施減少損失是有效的防護(hù)措施。注 3：設(shè)備和電纜的絕緣體提高耐壓能力對過壓引起的失效是一種有效的防護(hù)措施。7.4 防護(hù)措施的選擇設(shè)計者和擁有者對防護(hù)措施最合適的選擇應(yīng)根據(jù)各種損害類型和數(shù)量，也根據(jù)各種防護(hù) 措施的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性做出。在選擇最合適的防護(hù)措施時對風(fēng)險評估的準(zhǔn)則參見 iec62305-2。防護(hù)措施在符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，且能在安裝場地經(jīng)受住期望的承擔(dān)能力的情況下才能 有效。8 建筑物和公共設(shè)施防護(hù)的基本準(zhǔn)則對建筑物和公共設(shè)施的理想防護(hù)應(yīng)將受保護(hù)目標(biāo)封閉在一個完善導(dǎo)電的適當(dāng)厚度的

33、接 地的連續(xù)的屏蔽體內(nèi)，且公共設(shè)施進(jìn)入建筑物的進(jìn)入點(diǎn)處和屏蔽體之間應(yīng)提供足夠的等電位 連接。因而能阻止雷擊電流和有關(guān)電磁場穿透到受保護(hù)目標(biāo)，并阻止電流的熱效應(yīng)和電動效 應(yīng)的損害，也阻止火花和過壓對電氣和電子系統(tǒng)的險情。實際上，防護(hù)只能達(dá)到接近理想狀態(tài)，因為在實踐中，建筑物和公共設(shè)施不可能完全封 閉在連續(xù)的和或足夠厚度的屏蔽體中。屏蔽的不連續(xù)和或厚度不夠會使雷擊電流穿透屏蔽而造成：實體損害和生命災(zāi)害；內(nèi)部系統(tǒng)的失效；bab公共設(shè)施及其連接系統(tǒng)的失效。采用減少這些損害和有關(guān)的后繼損失的防護(hù)措施應(yīng)對所需保護(hù)定義一組雷擊電流參數(shù) （參見雷電防護(hù)等級 lpl）去設(shè)計。8.1 雷電防護(hù)等級（ lpl）按本

34、標(biāo)準(zhǔn)的目的，引入四個雷電防護(hù)等級（至級）。對每一個 lpl 等級，固定一組雷擊電流的最大和最小參數(shù)。注 1：最大和最小雷擊電流超過 lpl的本標(biāo)準(zhǔn)不做考慮。注 2：最大和最小雷擊電流超過 lpl的概率很小。對應(yīng)于 lpl的雷擊電流最大值將不超過 99的概率。根據(jù)假設(shè)的極性比率（參見附 錄 a.2）。由正電閃擊的概率將低于 10，而由負(fù)電閃擊的概率保留在低于 1以內(nèi)（參見 附錄 a.3）。雷擊電流參數(shù)的最大值從對應(yīng)于 lpl-減少到 75為級，減小到 50為和級（雷 擊電流 i、充電電荷 q 和 di/dt 呈線性變化，而比能（w/r）呈二次變化）。時間參數(shù)都無不 同。不同雷電防護(hù)等級（lpl）

35、的雷擊電流參數(shù)的最大值在表 3 中給出，用以設(shè)計防雷部件 （例如導(dǎo)體截面，金屬板厚度、spd 的電流能力、對危險火花的間隔距離），并在對這些部 件受雷擊影響做模擬時定義其測試參數(shù)（參見附錄 d）。不同雷電防護(hù)等級（lpl）的雷擊電流振幅的最小值用來推導(dǎo)滾球半徑（參見附錄 a.4）。 以便定義雷電防護(hù)區(qū)，那里不會受到直接雷擊，（參見 7.2 節(jié)和圖 2、3）。表 4 中給出了雷擊 電流參數(shù)的最小值和相應(yīng)的滾球半徑。這些數(shù)據(jù)用以決定接閃器位置和去定義雷擊保護(hù)區(qū) lpz0 （參見 7.2 節(jié)）。從圖 a5 靜電分布中可以選定對每個防護(hù)等級雷擊電流參數(shù)小于最大值但分別大于最低 值的加權(quán)概率。對雷擊有效

36、的防護(hù)措施，對每一個 lpl 等級假設(shè)定義了其電流參數(shù)的范圍，因而有效 的防護(hù)措施假設(shè)為其雷擊電流參數(shù)的效率相等于在這些電流參數(shù)值范圍以內(nèi)的概率。8.2 雷電防護(hù)區(qū)（lpz）各種雷電防護(hù)措施，例如 lps、屏蔽線、磁屏蔽和 spd 等決定了雷電防護(hù)區(qū)（lpz）。 雷電防護(hù)區(qū)（lpz）位于防護(hù)措施的下游，對 lpz 上游的雷擊電磁脈沖（lemp）能顯著的減少。相應(yīng)于雷擊威脅定義了如下的雷電防護(hù)區(qū)（lpz）：lpz0 ：暴露在直接雷擊中，承受全部雷擊電流和全部雷擊磁場。lpz0 ：對直接雷擊進(jìn)行防護(hù)，承受局部雷擊電流或感應(yīng)電流，以及全部雷擊磁場。 lpz1：對直接雷擊進(jìn)行防護(hù)，承受局部雷擊電流或感

37、應(yīng)電流，以及受衰減的雷擊磁場。 lpz1n：和 lpz1 類似，但對雷擊磁場已進(jìn)一步受衰減。注 1：一般說，該區(qū)的編號越高，其電磁環(huán)境參數(shù)越低。作為一般的保護(hù)規(guī)則，受保護(hù)目標(biāo)應(yīng)置于如此的 lpz 區(qū)內(nèi)，其電磁特性符合遭受損害 時具有忍耐堅持能力以減小損害（實體損害、由于過壓造成電氣和電子系統(tǒng)的失效等）。 注 2：許多電氣和電子系統(tǒng)及其設(shè)備有關(guān)其設(shè)備耐受能力的信息可由制造商提供。bb8.3 建筑物防護(hù)8.3.1 減少實體損害和生命災(zāi)害的防護(hù)建筑物應(yīng)受保護(hù)達(dá)到 lpz0 以內(nèi)或更高，這是由雷電防護(hù)系統(tǒng)（lps）達(dá)到的。 一個 lps 系統(tǒng)包括外部和內(nèi)部的雷電防護(hù)系統(tǒng)（參見圖 2）。外部的 lps

38、的功能為：截取對建筑物的雷電閃擊（利用接閃器）；將雷擊電流安全的導(dǎo)入地（利用引下線）；將雷擊電流泄放入地（利用接地系統(tǒng)）。內(nèi)部的 lps 的功能是防止在建筑物內(nèi)危險火花的發(fā)生，它是利用等電位連接或設(shè)定 lps 部件和內(nèi)部其它電氣傳導(dǎo)器件與建筑物的間隔距離 s（即電氣分離）來達(dá)到。對建筑物作為規(guī)定，對應(yīng)于 lpl 等級定義了四種 lps 類型（、型）。 每種類型包括與等級相關(guān)的規(guī)定（例如滾球半徑、網(wǎng)格寬度等），以及與等級無關(guān)的規(guī)定（例如截面、材料等）。建筑物外部土壤和內(nèi)部地板的表面電阻不夠大時，則由接觸和跨步電壓造成的生命災(zāi)害 應(yīng)采用如下方法減少：在建筑物外部，對外露的導(dǎo)電部件加以絕緣，并用網(wǎng)格

39、接地系統(tǒng)將之做等電位連接，并 給出警告提示和活動限制；在建筑物內(nèi)部，對公共設(shè)施進(jìn)入建筑物的進(jìn)入點(diǎn)處進(jìn)行等電位連接。lps 應(yīng)遵循 iec62305-3。8.3.2 減少內(nèi)部系統(tǒng)失效的防護(hù)為減少內(nèi)部系統(tǒng)受雷擊電磁脈沖（lemp）而失效的風(fēng)險，其防護(hù)限于針對下列情況： 對建筑物的雷電閃擊，導(dǎo)致由電阻性和感應(yīng)耦合形成的過壓；對建筑物鄰近區(qū)域的雷電閃擊導(dǎo)致由感應(yīng)耦合形成的過壓；由于入戶線路鄰近區(qū)域的雷擊傳入的過壓；由內(nèi)部系統(tǒng)直接耦合的磁場。注：內(nèi)部系統(tǒng)直接耦合的磁場的影響弱，對于某些系統(tǒng)的設(shè)備符合有關(guān) emc 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（參見 62305-2）所 提供的可以忽略這些影響。受保護(hù)系統(tǒng)可以放置在一個 lpz

40、區(qū)或較高等級的區(qū)內(nèi)，這是可以由磁屏蔽使得其感應(yīng) 磁場被衰減，和或線路走向的適當(dāng)調(diào)整，以減小感應(yīng)環(huán)路。在 lpz 邊緣的金屬部件應(yīng)加 以等電位連接，對跨越 lpz 邊界的系統(tǒng)要用等電位連接導(dǎo)體或必要時采用浪涌保護(hù)器（spd） 來實現(xiàn)防護(hù)。具有足夠防護(hù)區(qū)的防護(hù)措施應(yīng)符合 iec-62305-4 的要求來實現(xiàn)。對過壓導(dǎo)致內(nèi)部系統(tǒng)失效的有效防護(hù)也可由一個 spd 系統(tǒng)來實現(xiàn)，以限制過壓，使它 低于受保護(hù)系統(tǒng)所能承受的額定沖擊耐受電壓。spd 的選擇和安裝應(yīng)根據(jù) iec-62305-4 的要求。8.3.3 公共設(shè)施的防護(hù)受保護(hù)的公共設(shè)施應(yīng)置于下列區(qū)域內(nèi)：lpz 0 或更高等級，以減小實體損害。這靠選擇埋

41、置于地下取代空架或采用適當(dāng) 安裝的屏蔽線（sw），其有效性根據(jù)線路特性而定，或增大管壁厚度到足夠數(shù)值，并保證金屬管道的連續(xù)性。lpz 1 或更高等級，以保護(hù)過壓造成的公共設(shè)施失效。采用足夠磁屏蔽（ms）的 線纜減小雷擊感應(yīng)過壓水平，和或用足夠的 spd 以消減過流和限制電壓。表 1a 典型建筑物上雷電的影響建筑物類型根據(jù)功能和或內(nèi)容 住宅農(nóng)場劇場、旅館、學(xué)校、百貨商店、 運(yùn)動場地銀行、保險公司、商業(yè)公司等 醫(yī)院、護(hù)理室、監(jiān)獄工業(yè)博物館、古文化遺產(chǎn)、教堂、 電信和電廠火藥工廠、軍火工廠化工廠、煉油廠、核工廠、生化 實驗室及其工廠雷 電 影 響擊穿電氣設(shè)備，火災(zāi)和材料損壞損壞通常限于暴露目標(biāo)的雷擊

42、點(diǎn)或雷擊電流路徑上 電氣和電子設(shè)備以及安裝系統(tǒng)（例如電視、計算機(jī)、調(diào) 制解調(diào)器、電話等）失效主要風(fēng)險為火災(zāi)、跨步電壓損害和材料損壞次要風(fēng)險為喪失電源，和由于通風(fēng)和飼料供給系統(tǒng)的電 子控制失效造成的牲畜傷亡電氣裝備的損壞（例如照明），也會導(dǎo)致驚慌失措 由于火警設(shè)施的延時導(dǎo)致火警失效和前項相比，加上喪失通信和計算機(jī)失效而丟失數(shù)據(jù) 和前項相比，加上特別照顧的問題，對無法移動人員的 營救上的困難附加影響取決于工廠的內(nèi)容，從較小損失到無法生產(chǎn)等 不可接受的損害無法替代的文化遺產(chǎn)的損失不可承受的公共設(shè)施的損失后續(xù)火災(zāi)和爆炸影響著周圍環(huán)境火災(zāi)和生產(chǎn)失控，以及后續(xù)的對本地和全球環(huán)境的威懾公共設(shè)施類型 電信線路

43、電力線纜供水管道燃?xì)夤艿廊加凸艿辣?1b 典型公共設(shè)施上雷電的影響雷 電 影 響線路的機(jī)械損壞，屏蔽層和導(dǎo)體的熔化，電纜和設(shè)備絕緣擊穿導(dǎo)致立 即喪失服務(wù)能力的重大故障對空架低壓線路絕緣體的損壞，線纜絕緣擊穿，以及后續(xù)的喪失服務(wù) 能力電氣和電子控制設(shè)備的損壞，也造成喪失服務(wù)功能管道接合處之間的非金屬墊圈被擊破，也會造成火災(zāi)和或爆炸 電氣和電子控制設(shè)備的損壞，也造成喪失服務(wù)功能11 2 3 41 42 31 2 41 2 31 2 3 41 2 4123412312342 31 2 42 42 31 2 4表 2a 根據(jù)雷擊點(diǎn)不同造成建筑物內(nèi)的損害和損失雷擊點(diǎn)損害源損害類型損失類型建筑物s1ddd

44、123ll ,l ,l ,ll ,l建 筑 物 鄰 近區(qū)域s2(d )* ,d *l *,l ,l入 戶 的 公 共設(shè)施s3d ,d ,dl ,l ,l ,l公 共 設(shè) 施 的鄰近區(qū)域s4d3l *,l ,l損害源s ：雷擊建筑物s ：雷擊建筑物的鄰近區(qū)域s ：雷擊入戶的公共設(shè)施s ：雷擊入戶公共設(shè)施的鄰近區(qū)域損害類型d ：由于接觸和跨步電壓傷害活體d ：由于雷擊熱效應(yīng)使物體損壞（火災(zāi)、爆炸、機(jī)械毀損、化學(xué)釋放） d ：由于過壓使電氣和電子系統(tǒng)失效損失類型l ：生命損失l ：公共設(shè)施的損失l ：文化遺產(chǎn)損失l ：經(jīng)濟(jì)損失不帶括號者：立即的損害和損失；括號內(nèi)：可能引起后續(xù)的損害和損失。* 在醫(yī)院

45、和建筑物內(nèi)爆炸風(fēng)險的情況下；* 具有爆炸風(fēng)險的建筑物的情況下；* 具有電子系統(tǒng)的建筑物的情況下。表 2b 根據(jù)不同雷擊點(diǎn)公共設(shè)施的損害和損失雷擊點(diǎn) 損害源損害類型損失類型公共設(shè)施s2d * ,dl *,l ,l公共設(shè)施鄰近區(qū)域s4d3l ,l提供業(yè)務(wù)的建筑物s1d * ,dl *,l ,lshort1 21 2longlong* 在管道情況下，接合盤采用非金屬墊圈傳輸易爆炸液體。表 3 根據(jù)雷電防護(hù)等級（lpl）規(guī)定的雷擊電流參數(shù)的最大值首次雷擊lpl電流參數(shù) 符號 單位 電流峰值i ka 200 150 100短沖擊電荷 q c 100 75 50能量比w/r kj/ 10.000 5.62

46、5 2.500時間參數(shù) t /t 后續(xù)短沖擊s/s10/350lpl電流參數(shù) 符號 單位 電流峰值i ka 50 37.5 25平均陡度 di/dt ka /s 200150 100時間參數(shù) t /t 長沖擊s/s 0.25100lpl電流參數(shù) 符號 單位 長沖擊電荷 q c 200 150 100時間參數(shù) t s 閃擊0.5lpl電流參數(shù)符號 單位 沖擊電荷qflashc 300 225 150表 4 對應(yīng)各種雷電防護(hù)等級（lpl）的雷擊電流參數(shù)和滾球半徑最大值截取判據(jù)符號 最小峰值電流 ilpl 單位 ka 3 5 10 16滾球半徑r m 20 30 45 60表 5 雷擊電流參數(shù)限值的

47、概率雷擊電流參數(shù)如下的概率小于表 3 中定義的最大值 大于表 4 中定義的最小值lpl 0.99 0.98 0.97 0.970.99 0.97 0.91 0.84圖 1 不同的損害類型導(dǎo)致的各種損失類型1）僅對醫(yī)院或其它建筑物，內(nèi)部電氣和電子系統(tǒng)的失效會立即危及生命。1234ab12345建筑物接閃器下引線接地系統(tǒng) 入戶公共設(shè)施ssssrs雷擊建筑物雷擊建筑物的鄰近區(qū)域 雷擊入戶公共設(shè)施雷擊入戶公共設(shè)施的鄰近區(qū)域 滾球半徑防危險火花之間的間隔距離lpz0lpz0lpz1雷擊等電位連接（spd）直接雷擊，全部雷擊電流間接雷擊，局部雷擊電流或感應(yīng)電流間接雷擊，局部雷擊電流或感應(yīng)電流在 lpz1

48、內(nèi)部的保護(hù)空間必須考慮到具有 s 間隔距離圖 2 由雷電防護(hù)系統(tǒng)（lps）定義的雷電防護(hù)區(qū)（lpz）（參見 iec62305-3）1234sab123456建筑物（按 lpl1 屏蔽） 接閃器下引線接地系統(tǒng)房間（按 lpl2 屏蔽） 入戶公共設(shè)施ssssrd雷擊建筑物雷擊建筑物的鄰近區(qū)域 雷擊入戶公共設(shè)施雷擊入戶公共設(shè)施的鄰近區(qū)域 滾球半徑防極高磁場的安全距離lpz0lpz0lpz1lpz2雷擊等電位連接（spd）直接雷擊，全部雷擊電流，全部磁場間接雷擊，局部雷擊電流或感應(yīng)電流，全部磁場 間接雷擊，局部雷擊電流或感應(yīng)電流，受衰減的磁場 間接雷擊，感應(yīng)電流，進(jìn)一步受衰減的磁場在 lpz2 內(nèi)部的

49、保護(hù)空間必須考慮到具有安全間距 ds圖 3 針對 lemp 的防護(hù)措施所定義的雷擊防護(hù)區(qū)（lpz）（參見 iec62305-4）附錄 a（資料性） 雷擊電流參數(shù)a.1 對地雷擊閃電原有雷擊閃電的兩種基本類型：在云和地之間由于向下引導(dǎo)發(fā)生的下?lián)糸W電和log1在地面建筑物和云之間由于向上引導(dǎo)發(fā)生的上擊閃電。在平坦地域和較低的建筑物經(jīng)常發(fā)生下?lián)糸W電，而對暴露著的和或較高建筑物則上擊 閃電較為顯著。在有效高度升高時雷擊概率增加，其物態(tài)情況隨之改變（參見 iec 62305-2 的附錄 a）。一個雷擊電流包含著一個或多個不同的沖擊。短沖擊的持續(xù)時間短于 2ms（參見圖 a.1）長沖擊的持續(xù)時間長于 2ms（參見圖 a.2）沖擊的另一些差別是其極性（正或負(fù)）和從閃擊過程的時間位置（首次沖擊、后續(xù)沖擊、 疊置沖擊），圖 a.3 和 a.4 分別為下?lián)糸W電和上擊閃電的可能沖擊成分。上擊閃電的附加成分為首次長沖擊沒有或具有達(dá)數(shù)十個疊置短沖擊。但所有上擊閃電