第二章雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理基本概念

雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估背景聯(lián)合國國際減災(zāi)十年委員會(huì)在1991年提出的《國際減輕自然災(zāi)害十年的災(zāi)害預(yù)防、減少、減輕和環(huán)境保護(hù)綱要方案與目標(biāo)》中，把災(zāi)害評(píng)估作為要具體實(shí)現(xiàn)的三項(xiàng)目標(biāo)中的第一項(xiàng)。說明開展災(zāi)害評(píng)估工作具有極為重要的意義。是由于這項(xiàng)工作不僅是深入認(rèn)識(shí)災(zāi)情狀況的基礎(chǔ)，而且是制定防治對(duì)策、規(guī)劃防治區(qū)域、實(shí)施防治措施以及優(yōu)選防災(zāi)項(xiàng)目，進(jìn)行項(xiàng)目管理的基礎(chǔ)。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作為災(zāi)害研究領(lǐng)域中一門新的邊緣學(xué)科，僅是近幾十年來隨著災(zāi)害損失的日益嚴(yán)重和相關(guān)學(xué)科理論與技術(shù)的迅速發(fā)展而興趣的，尚沒有形成完整的理論和方法。盡管如此，已有的自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作取得了重要進(jìn)展，不但為減災(zāi)發(fā)揮了重要作用，而且為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估逐步走向成熟奠定了基礎(chǔ)。我國在一些領(lǐng)域進(jìn)行的災(zāi)害評(píng)估，已經(jīng)在減災(zāi)、防災(zāi)中發(fā)揮了重要作用。例如我國在一些區(qū)域或城市完成的洪水災(zāi)害評(píng)估、地震災(zāi)害評(píng)估等，不但為國家經(jīng)濟(jì)規(guī)劃和工程建設(shè)提供了重要依據(jù)，而且直接指導(dǎo)了減災(zāi)工作。仍然有很多自然災(zāi)害沒有開展系統(tǒng)的評(píng)估研究，對(duì)有關(guān)災(zāi)情的認(rèn)識(shí)和對(duì)災(zāi)害可能造成的損失基本上采用經(jīng)驗(yàn)化擬或簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行估算，不同部門或不同學(xué)者對(duì)同一災(zāi)害得出的結(jié)果往往相差懸殊，因此影響了有關(guān)管理部門的科學(xué)決策和加強(qiáng)氣象災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與有效防治工作。因此，進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究既具有理論，也具有重要的實(shí)用價(jià)值。2004年完成的《中國氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究》中，把氣象災(zāi)害預(yù)警能力建設(shè)列為八大工程之一，明確了雷電災(zāi)害防御的重點(diǎn)任務(wù)。2008年，我國頒布了《雷電防護(hù)第二部分:風(fēng)險(xiǎn)管理》（GB/T21714.2—2008）標(biāo)準(zhǔn)，等同于采用了IEC62305—2《ProtectionagainstLightning—Part2:Riskmanagement>。該標(biāo)準(zhǔn)的頒布，為我國規(guī)范開展雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作提供了技術(shù)依據(jù)。國外自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究概況20世紀(jì)60年代以前，自然災(zāi)害研究主要限于災(zāi)害機(jī)理及預(yù)測(cè)研究，重點(diǎn)調(diào)查分析災(zāi)害形成條件與活動(dòng)過程。70年代以后，隨著自然災(zāi)害破壞損失的急劇增加，促使人類把減災(zāi)工作提高到前所未有的適度。一些發(fā)達(dá)國家首先拓寬了災(zāi)害研究領(lǐng)域，在繼續(xù)深入研究災(zāi)害機(jī)理的同時(shí)，開始進(jìn)行災(zāi)害評(píng)估工作。進(jìn)入20世紀(jì)80年代，對(duì)各種自然災(zāi)害的研究得到了更為廣泛而又深切的關(guān)注。1989年由美國國家科學(xué)院的全國研究理事會(huì)及聯(lián)邦所屬科學(xué)和減災(zāi)機(jī)構(gòu)召集，由17位成員組成的國家委員會(huì)分工協(xié)作，制定了減災(zāi)十年計(jì)劃。1991年，聯(lián)合國國際減災(zāi)十年提出了《國際減輕自然災(zāi)害十年的災(zāi)害預(yù)防、減少、減輕和環(huán)境保護(hù)綱要方案與目標(biāo)》。在規(guī)劃的三項(xiàng)時(shí)速中的第一項(xiàng)就是進(jìn)行災(zāi)害評(píng)估。國內(nèi)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究概況20世紀(jì)80年代以后，隨著災(zāi)害對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響的日益嚴(yán)重和國際災(zāi)害研究的迅速發(fā)展，我國災(zāi)害評(píng)估研究開始興起并得到蓬勃發(fā)展。雖然至今尚沒有形成獨(dú)立的學(xué)科體系，但許多內(nèi)容達(dá)到國際領(lǐng)先水平，取得的成果不但有力地支持了我國的減災(zāi)事業(yè)，而且推動(dòng)了世界災(zāi)害研究水平的提高。自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，在理論和實(shí)踐方面都取得了豐富成果，雖然目前尚沒有形成系統(tǒng)完善的理論與方法，但已有的工作為今后的深入研究奠定了重要的基礎(chǔ)。我國比較深入的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估當(dāng)屬地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。其代表性的工作成果首先是由國家地震局先后完成的三代《中國地震烈度區(qū)劃圖及使用規(guī)定》。與此同時(shí)，國家地震局震害防御司先后進(jìn)行了“中國地震災(zāi)害預(yù)測(cè)研究”“未來地震損失評(píng)估方法”等研究。通過這些工作，建立了地震災(zāi)害評(píng)估指標(biāo)體系，基本完善了評(píng)估內(nèi)容，初步形成了比較系統(tǒng)的災(zāi)害評(píng)估理論和方法。為了指導(dǎo)全國地震災(zāi)害災(zāi)情統(tǒng)計(jì)和評(píng)估工作，國家地震局制定了《地震災(zāi)情上報(bào)暫行規(guī)定》、《地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)震害預(yù)測(cè)工作指南》等文件，出版了《地震災(zāi)害預(yù)測(cè)和評(píng)估工作手冊(cè)》，使我國地震災(zāi)害災(zāi)情和評(píng)估初步走上、規(guī)范化道路。對(duì)其他一些災(zāi)害也開展了不同程度的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究。水利、農(nóng)林、氣象等部門和一些專家分別對(duì)一些區(qū)域性洪水災(zāi)害、森林災(zāi)害、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害等進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析或?yàn)?zāi)情預(yù)測(cè)評(píng)估，編制了風(fēng)險(xiǎn)圖，提出了災(zāi)情評(píng)估或風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的方法和技術(shù)。雖然這些工作還比較膚淺、零散，但對(duì)指導(dǎo)行業(yè)減災(zāi)，提高災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理水平發(fā)揮了一定作用。在地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估開始興起。20世紀(jì)80年代以前，地質(zhì)災(zāi)害研究主要局限于對(duì)災(zāi)害分布規(guī)律、形成機(jī)理、趨勢(shì)預(yù)測(cè)等方面的分析，基本依附于水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和有關(guān)的研究工作。20世紀(jì)80年代以后，地質(zhì)災(zāi)害研究開始突破傳統(tǒng)的研究模式，研究水平不斷提高，研究?jī)?nèi)容日益豐富，開始向新的獨(dú)立學(xué)業(yè)科發(fā)展，隨之，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估開始起步。在進(jìn)行專業(yè)災(zāi)害評(píng)估研究和實(shí)踐的同時(shí)，不少專家對(duì)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論和方法進(jìn)行了日益深入的探討和總結(jié)。例如，于光遠(yuǎn)在1987年全國災(zāi)害經(jīng)濟(jì)學(xué)討論會(huì)上，對(duì)自然災(zāi)害經(jīng)濟(jì)理論進(jìn)行了闡述，提出了災(zāi)害經(jīng)濟(jì)學(xué)屬于守業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)，減災(zāi)的經(jīng)濟(jì)效果表現(xiàn)為“負(fù)負(fù)得正”的經(jīng)濟(jì)效益的看法。馬宗晉于1988年提出了用“災(zāi)度”表示自然災(zāi)害破壞損失規(guī)模的意見。高慶華于1991年提出了建立自然災(zāi)害評(píng)估系統(tǒng)的總體構(gòu)想。張梁、張業(yè)成等1994年根據(jù)環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，初步論證了地質(zhì)災(zāi)害的屬性特征和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的經(jīng)濟(jì)分析方法。馬宗晉、高慶華、張業(yè)成等在對(duì)中國自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分析基礎(chǔ)上，進(jìn)行了災(zāi)害保險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)研究。黃崇福等1994年提出了自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的模型體系。李永善、張顯東、于慶東、羅石等分別對(duì)自然災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失、防治工程效益等評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了討論。國內(nèi)外自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估進(jìn)展和趨勢(shì)自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得到越來越廣泛的重視越來越多的災(zāi)害管理部門注重開展專門的災(zāi)害評(píng)估研究，并越來越強(qiáng)調(diào)其成果的應(yīng)用。投入災(zāi)害評(píng)估研究的專家越來越多，不但有自然科學(xué)的專家，而且還有不少從事社會(huì)經(jīng)濟(jì)研究、方法研究、新技術(shù)研究的專家也投入這一領(lǐng)域，極大地促進(jìn)了災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的發(fā)展。學(xué)述活動(dòng)越來越豐富。研究的內(nèi)容越來越廣泛。越來越多的學(xué)科融入自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，使其研究?jī)?nèi)容日趨廣泛深入。最突出的表現(xiàn)是強(qiáng)化了社會(huì)經(jīng)濟(jì)研究。除了對(duì)災(zāi)害活動(dòng)強(qiáng)度（危險(xiǎn)性）的分析日益定量化外，對(duì)受災(zāi)體易損性的分析也在不斷加強(qiáng)；而且這種分析不僅局限于受災(zāi)體各體分析，而且逐漸擴(kuò)展到評(píng)價(jià)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)易損性研究。從而使災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估從單純的自然科學(xué)研究，逐漸擴(kuò)大到社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多學(xué)科、多領(lǐng)域研究。研究的方法手段越來越豐富。隨著風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究的發(fā)展，研究方法日益豐富，除了災(zāi)害動(dòng)力學(xué)分析方法外，開始融入多種數(shù)理分析和社會(huì)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。因此，使災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不斷向模型化、定量化、現(xiàn)代化方向發(fā)展。自然災(zāi)害評(píng)估是一個(gè)新的領(lǐng)域，涉及的內(nèi)容廣泛，不僅包括自然科學(xué)，而且包括社會(huì)科學(xué)，所以已有的研究遠(yuǎn)沒有形成系統(tǒng)完善的科學(xué)體系，已有的應(yīng)用水平也遠(yuǎn)不能滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和減災(zāi)需要。研究發(fā)展很不平衡地域不平衡：只有我國、美國、日本等少數(shù)國家發(fā)展較快，而且多數(shù)國家非常薄弱。災(zāi)種不平衡：地震災(zāi)害評(píng)估起步早，方法比較完善，在我國得到廣泛實(shí)踐應(yīng)用，其他災(zāi)害則比較薄弱。研究?jī)?nèi)容不平衡：對(duì)災(zāi)害活動(dòng)要素的分析基礎(chǔ)比較充分，評(píng)價(jià)方法比較成熟，分析結(jié)果可靠性高，但對(duì)受災(zāi)體及決定受災(zāi)體分布的社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素的分析比較薄弱，還沒有形成成熟的評(píng)價(jià)方法。理論研究非常薄弱自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估既涉及自然科學(xué)理論，又涉及社會(huì)經(jīng)濟(jì)理論；根據(jù)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的需要，應(yīng)將有關(guān)的理論融合在一起，形成相對(duì)獨(dú)立的理論體系，使災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。已有的評(píng)估成果雖然對(duì)有關(guān)理論進(jìn)行了探討，但這些探討是零散的、初步的。在當(dāng)前，災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究從萌芽階段向發(fā)展階段轉(zhuǎn)化時(shí)期，尤其需要理論的支持，促進(jìn)其發(fā)展。災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成果沒有得到充分的實(shí)踐應(yīng)用由于社會(huì)對(duì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的作用缺乏充分的認(rèn)識(shí)，加上目前評(píng)估方法不夠完善，應(yīng)用性不充分，所以目前在減災(zāi)活動(dòng)中災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估成果還沒有得到廣泛應(yīng)用，這種善不但影響了減災(zāi)效果，而且也不利于進(jìn)一步提高與發(fā)展。自然災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估必將得到進(jìn)一步發(fā)展。主要趨向表現(xiàn)在下列方向：研究?jī)?nèi)容進(jìn)一步擴(kuò)展，將逐漸形成跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的相互交叉的綜合研究體系。研究方法和手段進(jìn)一步豐富、先進(jìn)。除計(jì)算機(jī)技術(shù)得到更廣泛應(yīng)用、發(fā)揮更大作用外，遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)等多種高科技手段也將為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所利用。關(guān)注和參加的部門和專家進(jìn)一步擴(kuò)展。除政府減災(zāi)管理部門、災(zāi)害專業(yè)研究部門外，保險(xiǎn)和防災(zāi)治災(zāi)的產(chǎn)業(yè)部門也將在更大程度上關(guān)注或直接參與災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作。國際交流合作將進(jìn)一步發(fā)展，特別是在理論、方法、技術(shù)方面的交流合作將會(huì)有較大發(fā)展。理論研究水平將得到較大提高，逐步形成自身的理論體系。與減災(zāi)規(guī)劃、防治工程及其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)的結(jié)合越來越緊密，實(shí)用性越來越強(qiáng)。雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的發(fā)展在國際新防雷標(biāo)準(zhǔn)系列（IEC62305-1，2，3，4，5）中，第二部分（IEC62305-2RiskManagement)提供了雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，是目前開展雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要技術(shù)依據(jù)。IEC方法的架構(gòu)合理，考慮全面、仔細(xì)。能反映不同雷害來源、不兩只因素的影響，可以看到各個(gè)雷擊風(fēng)險(xiǎn)分量，進(jìn)而視不同雷擊風(fēng)險(xiǎn)分量的大小采取不兩只的對(duì)策，針對(duì)性較好，也可作經(jīng)濟(jì)比較。缺點(diǎn)是繁瑣復(fù)雜，雷害損失因素和可接受風(fēng)險(xiǎn)值難定，如區(qū)別直擊-反擊和感應(yīng)、侵入波的危害程度上不夠，對(duì)雷擊損壞后果的考慮不夠等。IEC62305-2給出了雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的定義和基本關(guān)系雷擊風(fēng)險(xiǎn)R：表示某個(gè)防雷對(duì)象，在某一地區(qū)、平均在某一時(shí)間段內(nèi)，在某中防雷系統(tǒng)之下，因雷擊造成的損失。雷擊風(fēng)險(xiǎn)的基本關(guān)系是：R=NPLN：防雷對(duì)象的年雷擊次數(shù)。P：雷擊損壞的概率。L：雷擊損壞后果。影響因素：N：當(dāng)?shù)乩纂娀顒?dòng)強(qiáng)度、地理和環(huán)境因素，建構(gòu)筑物和外接服務(wù)管線的類型和尺寸。P：各種保護(hù)措施的保護(hù)特征和參數(shù)，被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐受水平。L：建構(gòu)筑物、內(nèi)部物體的燃燒、爆炸特性，防火的措施。雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本要求：對(duì)于人身、歷史文物和社會(huì)安全系統(tǒng)：∑Rx≤RcRc為風(fēng)險(xiǎn)允許值對(duì)于不會(huì)引起人身危害、歷史文物和社會(huì)安全系統(tǒng)損失的設(shè)備、服務(wù)管線，可進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)如GB50057-94（2000年版）提出了雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的原則，但未給出方法。后來QX3-2000（還有GB50343-2004，CECS174：2004等）所用方法是基于早期的國外防雷標(biāo)準(zhǔn)中因子分析法，也稱指數(shù)法。首先羅列各種影響因子，按其對(duì)防雷的影響趨勢(shì)和程度對(duì)其分級(jí)賦值；然后用和或積的算法將其集合；最后將其總的指數(shù)確定防雷方案等級(jí)。這類方法雖然粗略，卻簡(jiǎn)單易行，能考慮各種因素、包括互相矛盾的因素的綜合作用，并能區(qū)別不同情況，采取不同防雷方案，有助于節(jié)約防雷投資，保證重點(diǎn)防護(hù)對(duì)象的安全性。缺點(diǎn)是將所有風(fēng)險(xiǎn)分量都混在一起，也不能給出雷擊風(fēng)險(xiǎn)值，所以不能區(qū)別不同來源雷害的風(fēng)險(xiǎn)值，不能區(qū)別不同防護(hù)措施減少風(fēng)險(xiǎn)的效果。(GB50343-2004)建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技

術(shù)規(guī)范中的評(píng)估方法一般規(guī)定（1）雷電防護(hù)分級(jí)雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)之一是雷電防護(hù)分級(jí)，其關(guān)鍵問題是防工程按照什么等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而雷電防護(hù)分級(jí)的依據(jù)就是對(duì)工程所處地區(qū)的雷電環(huán)境進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，按照風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果確定電子信息系統(tǒng)是否需要防護(hù)，需要什么等級(jí)的防護(hù)。因此，雷電環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)必不可少的環(huán)節(jié)。雷電環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，要考慮當(dāng)?shù)氐臍庀蟓h(huán)境、地質(zhì)地理環(huán)境；還要考慮建筑物的重要性、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和電子信息系統(tǒng)設(shè)備的重要性及抗擾能力。將這些因素綜合考慮后,確定一個(gè)最佳的防雷等級(jí)，才能達(dá)到安全，可靠、經(jīng)濟(jì)合理的目的。建筑物電子信息系統(tǒng)的雷電防護(hù)等級(jí)：按防雷裝置的攔截效率劃分為A、B、C、D四級(jí)。（2）雷電防護(hù)等級(jí)應(yīng)按下列方法之一劃分：

①按建筑物電子信息系統(tǒng)所處環(huán)境進(jìn)行雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，確定雷電防護(hù)等級(jí)；

②按建筑物電子信息系統(tǒng)的重要性和使用性確定雷電防護(hù)等級(jí)。

（3）對(duì)于特殊重要的建筑物

對(duì)于特殊重要的建筑物必須使用上述兩種（4.1.2條）劃分方法進(jìn)行評(píng)估、分級(jí)，將評(píng)估確定的防護(hù)等級(jí)進(jìn)行比較，擇其高的雷電防護(hù)等級(jí)進(jìn)行防雷工程設(shè)計(jì)。這是為了確定特殊建筑物的雷電防護(hù)等級(jí)，要慎重對(duì)待。根據(jù)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果確定雷電防護(hù)等級(jí)基本思路：根據(jù)建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N1和建筑物入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N2，求取建筑物及入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N（N=N1+N2）以及因直擊雷和雷電電磁脈沖損壞可接受的最大年平均最大雷擊次數(shù)Nc，將N和Nc進(jìn)行比較，確定電子信息系統(tǒng)設(shè)備是否需要安裝雷電防護(hù)裝置。

1、當(dāng)N≤Nc時(shí)，可不安裝雷電防護(hù)裝置。

2、當(dāng)NNc時(shí)，應(yīng)安裝雷電防護(hù)裝置。確定了電子信息系統(tǒng)設(shè)備是否需要安裝雷電防護(hù)裝置。再根據(jù)防雷裝置攔截效率E確定其雷電防護(hù)等級(jí)。當(dāng)E0.98時(shí)定為A級(jí)；當(dāng)0.90E≤0.98時(shí)定為B級(jí)；當(dāng)0.80E≤0.90時(shí)定為C級(jí)；當(dāng)E≤0.80時(shí)定為D級(jí)。顯然，用于建筑物電子信息系統(tǒng)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要問題是N、Nc和E的計(jì)算。

N、Nc和E的計(jì)算防雷裝置攔截效率E（確定其雷電防護(hù)等級(jí)）的計(jì)算式

E=1-Nc/N其中：

N~按建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N1和建筑物入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N2確定,N=N1+N2

Nc=5.8*10-1.5/C

用于建筑物電子信息系統(tǒng)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)鍵問題是N、Nc的計(jì)算。1、建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N1

式中Ng是建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度（次/km2年）。式中Td__年平均雷暴日（d/a），根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)、站資料確定。（次/年）（次/km2?年）

Ng值

Td值20201.3=49.1291.17940401.3=120.972.9060601.3=204.934.91880801.3=297.867.149

（次/km2?年）表4-1Ng按典型雷暴日Td的取值式中Ae為建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效落雷面積。建筑物等效落雷面積，被定義為地面上具有與建筑物所落直接雷擊年次數(shù)相同數(shù)值的那塊面積。對(duì)于孤立的建筑物，等效落雷面積，就是從建筑物頂端以1∶3的斜率向地面作直線，使其與地面相交，并圍繞建筑物旋轉(zhuǎn)一周，其軌跡所包圍的面積。對(duì)于復(fù)雜的地形，可考慮用直線或園弧段取代建筑物輪廓線的某些特殊部分，從而將建筑物簡(jiǎn)化。建筑物周圍的物體如距建筑物的距離小于3×（h+hs），則會(huì)對(duì)等效面積有很大影響。式中：h為被考慮建筑物的高度；

hs為周圍物體的高度。如果情況如此，則建筑物的等效面積將與最鄰近的物體相重疊，等效面積Ae根據(jù)以下距離予以縮減：xs=［d+3（hs-h）/2］式中：d為建筑物與周圍物體之間的水平距離；只有那些對(duì)雷電有足夠承耐用能力的永久性物體才予以考慮。在任何情況下，等效落雷閃面積的最小值應(yīng)假設(shè)等于建筑物自身的水平投影。（1）、建筑物等效截收面積Ae的計(jì)算L擴(kuò)大寬度擴(kuò)大寬度建筑物等效面積圖中L、w和H分別為建筑物的長(zhǎng)、寬和高。當(dāng)建筑物的各部位的高度不同時(shí)，應(yīng)沿建筑物周邊逐步點(diǎn)計(jì)算出最大的擴(kuò)大寬度，其等效面積Ae應(yīng)按各最大擴(kuò)大寬度外端連線所包圍的面積計(jì)算。建筑物擴(kuò)大后的面積如圖中虛線所包圍的面積。

①當(dāng)H<100m時(shí)，按下式計(jì)算每邊擴(kuò)大寬度建筑物等效截收面積

②當(dāng)H≥100m時(shí)Ae=[LW+2H(L+W)+H2]10-6（2）、效正系數(shù)K的取值根據(jù)建筑物所處的不同地理環(huán)境取值。在一般情況下取1；位于曠野孤立的建筑物取2；金屬屋面的磚木結(jié)構(gòu)的建筑物取1.7；位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處，地下水露頭處、土山頂部、山谷風(fēng)口等處的建筑物，以及特別潮濕低帶的建筑物取1.5。（3）、N1的計(jì)算（次/年）分別代入不同的K、Ng

、Ae

值，可算出不同的N1

值。2、建筑物入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N2計(jì)算（1）、（次/km2?年）式中—電源線入戶設(shè)施的截收面積Km2，見表4-2。

—信號(hào)線入戶設(shè)施的截收面積Km2，見表4-2。均應(yīng)按埋地引入形式計(jì)算值。（次/年）

參數(shù)線路敷設(shè)方式L（m）

ds（m）備注100250500低壓架空電源電纜高壓架空電源電纜（至現(xiàn)場(chǎng)變電所）低壓埋地電源電纜2000.040.100.205000.100.250.5010000.200.501.0高壓埋地電源電纜（至現(xiàn)場(chǎng)變電所）2000.0020.0050.0105000.0050.01250.02510000.010.0250.05架空信號(hào)線埋地信號(hào)線2000.040.100.205000.100.250.5010000.200.501.0無金屬鎧裝或帶金屬芯線的光纖電纜0注：1、L是線路從所考慮建筑物至網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)分支點(diǎn)或相臨建筑物的長(zhǎng)度，單位為m，

最大值為1000m，當(dāng)L未知時(shí)，應(yīng)采用L=1000m。

2、ds表示埋地引入線纜計(jì)算截收面積時(shí)的等效寬度，單位為m，其數(shù)值等于土壤電阻率，最大值為500m。表4-2入戶設(shè)施的截收面積（Km2）eA￠3、建筑物及入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N的計(jì)算計(jì)算舉例①、取高壓埋地線纜L=500m，ds

=250m

埋地信號(hào)線纜L=500m，ds

=250m查表4-2得：②、取高壓埋地線纜L=1000m，ds

=500m

埋地信號(hào)線纜L=500m，ds

=500m查表4-2得：4、電子信息系統(tǒng)因雷擊損壞可接受的最大年平均最大雷擊次數(shù)Nc的計(jì)算

因直擊雷和雷電電磁脈沖引起電子信息系統(tǒng)設(shè)備損壞可接受的最大年平均雷擊次數(shù)NC按下式確定：

NC=5.810/C式中C—各類因子C=C1+C2+C3+C4+C5+C6取值按表4-3。

C1：為信息系統(tǒng)所在建筑物材料結(jié)構(gòu)因子。當(dāng)建筑物屋頂和主體結(jié)構(gòu)均為金屬材料時(shí)，C1取0.5；當(dāng)建筑物屋頂和主體結(jié)構(gòu)均為鋼筋混凝土材料時(shí)，C1取1.0；當(dāng)建筑物為磚混結(jié)構(gòu)時(shí)，C1取1.5；當(dāng)建筑物為磚木結(jié)構(gòu)時(shí)，C1取2.0；當(dāng)建筑物為木結(jié)構(gòu)時(shí)，C1取2.5。

C2：為信息系統(tǒng)重要程度因子。使用架空線纜的設(shè)備

C2取1.0；等電位連接和接地以及屏蔽措施較完善的設(shè)備C2取2.5；集成化程度較高的低電壓微電流的設(shè)備

C2取3.0。

C3：為電子信息系統(tǒng)設(shè)備耐沖擊類型和抗沖擊過電壓能力因子。一般，C3

取0.5；較弱，C3

取1.0；相當(dāng)弱，C3

取3.0。

注：一般指設(shè)備為GB/T16935.1—1997中所指的I類安裝位置設(shè)備，且采取了較完善的等電位連接、接地、線纜屏蔽措施；較弱指設(shè)備為GB/T16935.1—1997中所指的I類安裝位置設(shè)備，但使用架空線纜，因而風(fēng)險(xiǎn)大；相當(dāng)弱指集成化程度很高，通過低電壓、微電流進(jìn)行邏輯運(yùn)算的計(jì)算機(jī)或通信設(shè)備。

C4：為電子信息系統(tǒng)設(shè)備所在雷電防護(hù)區(qū)（LPZ）的因子。設(shè)備在LPZ2或更高層雷電防護(hù)區(qū)內(nèi)時(shí)，C4

取0.5；設(shè)備在LPZ1區(qū)內(nèi)時(shí)，C4

取1.0；設(shè)備在LPZ0B區(qū)內(nèi)時(shí)，C4

取1.52.0。

C5：為電子信息系統(tǒng)發(fā)生雷擊事故的后果因子。信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)中斷不會(huì)產(chǎn)生不良后果時(shí)，C5

取0.5；信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)原則上不允許中斷，但中斷后無嚴(yán)重后果時(shí)C5

取1.0；信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)不允許中斷，中斷后產(chǎn)生嚴(yán)重后果時(shí)，C5

取1.52.0。

C6：表示區(qū)域雷暴等級(jí)因子。少雷區(qū)C6

取0.8；多雷區(qū)C6

取1；高雷區(qū)C6

取1.2；強(qiáng)雷區(qū)C6

取1.4。表4-3C各類因子取值分項(xiàng)

大中小備注C12.51.50.5C23.02.51.0C33.01.00.5C42.01.00.5C52.01.00.5C61.41.20.8C1+C2+C3+C4+C5+C613.98.23.8C值5、雷電電磁脈沖防護(hù)分級(jí)計(jì)算

根據(jù)防雷裝置攔截效率（E=1-Nc/N）的計(jì)算確定其雷電防護(hù)等級(jí)。當(dāng)E0.98時(shí)定為A級(jí)；當(dāng)0.90E≤0.98時(shí)定為B級(jí)；當(dāng)0.80E≤0.90時(shí)定為C級(jí)；當(dāng)E≤0.80時(shí)定為D級(jí)。6、雷電電磁脈沖防護(hù)分級(jí)計(jì)算舉例

1、取外引高壓埋地線纜長(zhǎng)度為500m，外引埋地信號(hào)線纜長(zhǎng)度為200m，土壤電阻率取250m，建筑物各類因子C值如表4-3給出的6種，計(jì)算結(jié)果如表4-4。

2、取外引低壓埋地線纜長(zhǎng)度為500m，外引埋地信號(hào)線纜長(zhǎng)度為200m，土壤電阻率取500m，建筑物各類因子C值如表4-36種，計(jì)算結(jié)果如表4-5。

參數(shù)線路敷設(shè)方式L（m）

ds（m）備注100250500低壓架空電源電纜高壓架空電源電纜（至現(xiàn)場(chǎng)變電所）低壓埋地電源電纜2000.040.100.205000.100.250.5010000.200.501.0高壓埋地電源電纜（至現(xiàn)場(chǎng)變電所）2000.0020.0050.0105000.0050.01250.02510000.010.0250.05架空信號(hào)線埋地信號(hào)線2000.040.100.205000.100.250.5010000.200.501.0無金屬鎧裝或帶金屬芯線的光纖電纜0注：1、L是線路從所考慮建筑物至網(wǎng)絡(luò)的第一個(gè)分支點(diǎn)或相臨建筑物的長(zhǎng)度，單位為m，

最大值為1000m，當(dāng)L未知時(shí)，應(yīng)采用L=1000m。

2、ds表示埋地引入線纜計(jì)算截收面積時(shí)的等效寬度，單位為m，其數(shù)值等于土壤電阻率，最大值為500m。表4-2入戶設(shè)施的截收面積（Km2）eA￠建筑物種類電信大樓通信大樓醫(yī)科大樓綜合辦公樓高層住宅宿舍樓建筑物外形尺寸（m）L6054741403660W402252603613H130971451606824建筑物等效截收面積Ae（Km2）0.08150.04780.10640.15280.04310.0235入戶設(shè)施的截收面積（Km2）0.01250.01250.01250.01250.01250.01250.10.10.10.10.10.1建筑物及入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N（次/年）

Td（日）200.2290.1890.2580.310.1840.16400.5630.4650.6360.770.450.395600.9540.791.081.300.760.67801.391.151.571.891.110.97電子信息系統(tǒng)因雷擊損壞可接受的最大年平均最大雷擊次數(shù)Nc各類因子C0.01320.01320.01320.01320.01320.01320.02230.02230.02230.02230.02230.02230.04820.04820.04820.04820.04820.0482注：取外引高壓埋地線纜長(zhǎng)度為500m，外引埋地信號(hào)線纜長(zhǎng)度為200m，土壤電阻率取

250m，NC=5.810/C，C=C1+C2+C3+C4+C5+C6表4-4風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算實(shí)例2040608013.90.9420.9770.9860.9918.20.9030.9600.9770.9843.80.7900.9140.9490.9652040608013.90.9300.9720.9830.9898.20.8820.9520.9720.9813.80.7750.8960.9390.958TdECTdEC2040608013.90.9180.9670.9800.9868.20.8600.9440.9670.9773.80.6990.8780.9280.9502040608013.90.9490.9790.9890.9928.20.9140.9650.9790.9863.80.8130.9240.9550.9692040608013.90.9280.9710.9830.9888.20.8790.9500.9710.9803.80.7380.8930.9370.9572040608013.90.9560.9830.9900.9938.20.9280.9710.9830.9883.80.8450.9370.9630.974TdECTdECTdECTdEC電信大樓E值（E=1-Nc/N）通信大樓E值（E=1-Nc/N）醫(yī)科大樓E值（E=1-Nc/N）綜合辦公大樓E值（E=1-Nc/N）高層住宅E值（E=1-Nc/N）宿舍樓E值（E=1-Nc/N）建筑物種類電信大樓通信大樓醫(yī)科大樓綜合辦公樓高層住宅宿舍樓建筑物外形尺寸（m）L6054741403660W402252603613H130971451606824建筑物等效截收面積Ae（Km2）0.08150.04780.10640.15280.04310.0235入戶設(shè)施的截收面積（Km2）0.50.50.50.50.50.50.20.20.20.20.20.2建筑物及入戶設(shè)施年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N（次/年）

Td（日）200.9210.88160.90571.0050.8720.854402.2642.1682.3382.4732.1552.098603.8433.6783.9664.1943.6543.558805.5865.3455.7646.0955.3125.171電子信息系統(tǒng)因雷擊損壞可接受的最大年平均最大雷擊次數(shù)Nc各類因子C0.01320.01320.01320.01320.01320.01320.02230.02230.02230.02230.02230.02230.04820.04820.04820.04820.04820.0482注：取外引高壓埋地線纜長(zhǎng)度為500m，外引埋地信號(hào)線纜長(zhǎng)度為200m，土壤電阻率取

500m，NC=5.810/C，C=C1+C2+C3+C4+C5+C6表4-4風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算實(shí)例2040608013.90.98570.9940.9960.9978.20.9760.9900.9940.9963.80.9480.9780.9870.9912040608013.90.9850.9930.9960.9978.20.9740.9840.9930.9953.80.9450.9770.9860.990TdECTdEC2040608013.90.9840.9930.9960.9978.20.9730.9890.9930.9953.80.9430.9770.9860.9902040608013.90.9860.9940.9960.9978.20.9760.9900.9940.9963.80.9490.9760.9870.9912040608013.90.9840.9930.9960.9978.20.9740.9890.9930.9953.80.9440.9770.9860.9902040608013.90.9860.9940.9960.9978.20.9760.9900.9940.9963.80.9520.9800.9880.992TdECTdECTdECTdEC電信大樓E值（E=1-Nc/N）通信大樓E值（E=1-Nc/N）醫(yī)科大樓E值（E=1-Nc/N）綜合辦公大樓E值（E=1-Nc/N）高層住宅E值（E=1-Nc/N）宿舍樓E值（E=1-Nc/N）4.3按建筑物電子信息系統(tǒng)的重要性和使用性質(zhì)確定

雷電防護(hù)等級(jí)表4-5建筑物電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)的選擇雷電防護(hù)等級(jí)記電子信息系統(tǒng)A級(jí)1、大型計(jì)算中心、大型通信樞紐、國家金融中心、銀行、機(jī)場(chǎng)、大型港口、火車樞紐站等。2、甲級(jí)安全防范系統(tǒng)、如國家文物、檔案庫的閉路電視監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)。3、大型電子醫(yī)療設(shè)備、五星級(jí)賓館。B級(jí)1、中型計(jì)算中心、中型通信樞紐、移動(dòng)通信基站、大型體育場(chǎng)（館）控系統(tǒng)、證卷中心。2、乙級(jí)安全防范系統(tǒng)、如省級(jí)文物、檔案庫的閉路電視監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)。3、雷達(dá)站、微波站、高速公路監(jiān)控和收費(fèi)系統(tǒng)。4、中型電子醫(yī)療設(shè)備。5、四星級(jí)賓館。C級(jí)1、小型通信樞紐、電訊局。2、大中型有限電視系。3、三星級(jí)以下賓館D級(jí)除以上A、B、C級(jí)以外一般用途的電子信息系統(tǒng)。4.4建筑物電子信息系統(tǒng)對(duì)LEMP防護(hù)等級(jí)選擇

A、為了從多方面的因素綜合分析確定建筑物電子信息系統(tǒng)的雷電磁脈沖防護(hù)等級(jí)，應(yīng)考慮下列幾個(gè)因素：a.應(yīng)根據(jù)信息系統(tǒng)設(shè)備對(duì)LEMP的敏感度和抗干擾強(qiáng)度的要求。b.按建筑物防雷（外部）分類條件分析。c.根據(jù)建筑物用戶負(fù)荷分級(jí)條件分析。d.根據(jù)建筑物的功能性質(zhì)、建筑高度，e.當(dāng)?shù)貧庀髼l件來分析。f.用戶對(duì)信息系統(tǒng)設(shè)備

g.安全度的要求（二次設(shè)計(jì)確定）。h.對(duì)信息系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算結(jié)果分析。B、根據(jù)以上條件，綜合分析各種因素，從定性及定量?jī)蓚€(gè)方面來選擇信息系統(tǒng)雷電防護(hù)級(jí)別，以采取相適配的技術(shù)措施；作到安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)適用，維護(hù)方便。（1）某集團(tuán)局域網(wǎng)簡(jiǎn)介

某集團(tuán)有限公司（前身為保定變壓器廠）始建于1958年，經(jīng)過技術(shù)改造，已經(jīng)成為新型的高新技術(shù)企業(yè)，公司以電力變壓器為主導(dǎo)產(chǎn)品，是目前國內(nèi)最大的綜合型變壓器制造企業(yè)，也是核電工業(yè)變壓器產(chǎn)品唯一供應(yīng)商，與德國西門子公司合作為三峽電站提供主變壓器。4.5、舉例某集團(tuán)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)雷災(zāi)分析及風(fēng)

險(xiǎn)評(píng)估）公司的系統(tǒng)集成以科技樓信息中心放置主交換機(jī)和部分工作組交換機(jī)，整個(gè)大樓為快速以太網(wǎng)，采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以3COM交換機(jī)和COMPAQ、IBM服務(wù)器為主組成網(wǎng)絡(luò)，桌面帶寬為100M，布線符合EIA/TIA568A結(jié)構(gòu)化布線標(biāo)準(zhǔn)。外部配套設(shè)施包括5處聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，采用散射狀主干連線，使用多模光纜與各節(jié)點(diǎn)主交換機(jī)相連，架空線路，各樓與科技樓的距離不超過1000米。各節(jié)點(diǎn)交換機(jī)使用雙絞線與各車間工作終端連接。信息中心有一條光纜與電信局相連，2條雙絞線與主交換機(jī)相連。

該地區(qū)土壤電阻率ρ=70Ωm；該地區(qū)年平均雷電日數(shù)Td=31.3次/年；建筑物內(nèi)存放的物品為普通材料，建筑物及物品總價(jià)值1000萬元；建筑物內(nèi)有小型消防設(shè)備；建筑物有4條電源線，30條電話線，4條雙絞線，1條光纜，全部埋地敷設(shè)，無屏蔽；（2）天威集團(tuán)局域網(wǎng)雷災(zāi)分析

①受災(zāi)情況2002年8月4日，當(dāng)?shù)匕l(fā)生強(qiáng)雷暴天氣，雷電擊中科技樓樓頂一座廢棄的鐵塔，產(chǎn)生火球，瞬時(shí)造成周圍大范圍的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備破壞，損壞情況如下：集線器10臺(tái)、服務(wù)器2臺(tái)、調(diào)制解調(diào)器4臺(tái)、計(jì)算機(jī)10臺(tái)、顯示器10臺(tái)、網(wǎng)卡20塊、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)20（3COM交換機(jī)）、UPS：2臺(tái)、考勤設(shè)備：2套（含主機(jī)、考勤機(jī)、讀卡機(jī)、通訊Modem）。損壞的設(shè)備分布在科技樓、行政樓（各層）、倉庫、結(jié)構(gòu)車間、鐵芯車間、絕緣車間、500廠房、總裝車間、門衛(wèi)、試驗(yàn)站等地。

（2）雷災(zāi)有以下特點(diǎn)：

①雷災(zāi)是由雷電電磁脈沖在線路上的耦合造成的，也就是通常說的感應(yīng)雷擊；②損壞的設(shè)備大部分是網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，安裝在LPZ0到LPZ1的交界處；③廠區(qū)主干網(wǎng)采用了光纜，與光纜連接的各節(jié)點(diǎn)的設(shè)備接口沒有損壞，而與雙絞線相連的設(shè)備接口大部分都遭到破壞；④行政樓、科技樓和各車間的電源線路采用了埋地方式，對(duì)抗擊雷電電磁脈沖起到了作用，從電源線進(jìn)入的雷電流影響不大，只有少量的主機(jī)和UPS受到破壞。但是考勤系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備全部損壞，除了通過網(wǎng)絡(luò)線路破壞的接口設(shè)備外，該系統(tǒng)的供電線路是架空線，計(jì)算機(jī)、讀卡機(jī)等設(shè)備的損壞是電源線上感應(yīng)雷擊造成的。（3）通過對(duì)此次雷災(zāi)的情況分析，得到以下認(rèn)識(shí)：

①火球的電磁脈沖極強(qiáng)，如果雷電擊中物體后產(chǎn)生火球，周圍的電器設(shè)備一般會(huì)受到嚴(yán)重破壞，這一點(diǎn)已經(jīng)被幾次雷電災(zāi)害所證實(shí)。遭到雷擊的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所在的建筑物附近往往建有通訊塔或避雷塔，直擊雷一般是擊在塔上，在周圍的線路上產(chǎn)生感應(yīng)雷擊。②雷電侵入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的途徑主要有三條：（1）通過通訊線路、信號(hào)線路的感應(yīng)進(jìn)入系統(tǒng)，從而破壞設(shè)備；（2）直擊雷落在建筑物上或鄰近地區(qū)產(chǎn)生雷電放電，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中存在的各種環(huán)路中產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓，破壞設(shè)備；（3）通過供電線路上的感應(yīng)引入電源系統(tǒng)，造成設(shè)備損壞。③光纖是抵御雷電襲擊的較理想的線路材料，但是光纖內(nèi)有抗拉鋼芯時(shí)，光纖兩端要作好接地處理。④線路采用埋地方式能有效地防御雷擊。

（4）天威集團(tuán)信息系統(tǒng)雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

①信息中心的物理狀況：

a、建筑物材料結(jié)構(gòu)因子：C1=1.0（鋼筋混凝土材料）

b、信息系統(tǒng)重要程度因子：C2=3.0

c、設(shè)備耐沖擊類型和抗沖擊能力因子：C3=3.0（計(jì)算機(jī)設(shè)備）(表3)

d、信息系統(tǒng)所處的雷電防護(hù)分區(qū)（LPZ）因子：C4=1.0(表4)

e、信息系統(tǒng)發(fā)生事故后的后果因子：C5=1.0（不可中斷，無嚴(yán)重后果）(表5)f、表示區(qū)域雷暴等級(jí)因子：C6=1.0，多雷區(qū)C6取1；

（5）雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

①當(dāng)?shù)乩讚舸蟮氐哪昶骄芏萅g：

Ng=（0.024?Td1.3）≈2.11(次/km2·a)，保定地區(qū)

Td=31.3(天/a)②建筑物的等效截收面積Ae：

科技樓為長(zhǎng)方形、孤立樓體，長(zhǎng)（L）、寬（W）、高（H）分別為90m、15m、20m，每邊擴(kuò)大的寬度：D=H(200－H)=60（m）

Ae=[LW＋2（L＋W）D＋лD2]×10??

=2.5254×10

?2(km2)A′e＝（A′e1＋A′e2）=3×2×70×1000×10??

=0.4(km2)

③建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)N：N=K·Ng·（Ae+Ae′）=K·（0.024·Td1.3）·（Ae+Ae′）=0.8973(次/a)式中，k——校正系數(shù)，本例子中取k=1④可接受的最大年平均雷擊次數(shù)Nc信息系統(tǒng)各類總系數(shù)：C=C1＋C2＋C3＋C4＋C5＋C6=10.0

則：NC=5.8×10－1.5/C（次/年）。=5.8×10－2.5（次/年）

⑤信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)分級(jí)：預(yù)期的防護(hù)設(shè)施的效率：E=1－Nc/N≈0.98

當(dāng)：E>0.98時(shí)，為A級(jí)防護(hù)，宜在低壓系統(tǒng)安裝3級(jí)—4級(jí)SPD進(jìn)行防護(hù)；

0.98≥E>0.95時(shí)，為B級(jí)防護(hù)，宜在低壓系統(tǒng)安裝2級(jí)—3級(jí)SPD進(jìn)行防護(hù)；

0.95≥E>0.80時(shí)，為C級(jí)防護(hù)，宜在低壓系統(tǒng)安裝2級(jí)SPD進(jìn)行防護(hù)；

E≤0.80時(shí)，為D級(jí)防護(hù)，宜在低壓系統(tǒng)安裝1級(jí)或以上的SPD進(jìn)行防護(hù)。

本例中，E=0.98，所以天威集團(tuán)信息系統(tǒng)雷電防護(hù)方案應(yīng)按A或B級(jí)防護(hù)設(shè)計(jì)，低壓系統(tǒng)應(yīng)安裝3級(jí)—4級(jí)SPD。雷電對(duì)建筑物及服務(wù)設(shè)施的損害雷擊建筑物可以導(dǎo)致：建筑物及其存放物的損害相關(guān)電氣、電子系統(tǒng)的失效建筑物內(nèi)部或其附近的生物的傷害物理損害和設(shè)備失效的間接影響可能擴(kuò)展到建筑物四周或波及其環(huán)境，也就是雷擊會(huì)造成間接損害。雷擊服務(wù)設(shè)施可以導(dǎo)致：服務(wù)設(shè)施本身的損壞相關(guān)電氣、電子設(shè)備的失效雷電擊中建筑物或與建筑物相連的服務(wù)設(shè)施會(huì)造成物理損害和人身傷害。雷擊建筑物、服務(wù)設(shè)施或其附近時(shí)，通過阻性及感性耦合，雷電流在電氣、電子系統(tǒng)中產(chǎn)生的過電壓會(huì)導(dǎo)致這些系統(tǒng)失效。而且，用戶設(shè)備以及供電線路因雷電過電壓發(fā)生故障時(shí)也會(huì)導(dǎo)致在裝置中出現(xiàn)開關(guān)過電壓。影響建筑物以及服務(wù)設(shè)施的雷擊次數(shù)取決于建筑物和服務(wù)設(shè)施的尺寸及特性、環(huán)境特性以及所處區(qū)域的地閃密度。雷電損害概率取決于建筑物、服務(wù)設(shè)施以及雷電流的特性，還取決于所采取的保護(hù)措施的類型和效能。間接損失的年平均量取決于損害的程度以及雷電導(dǎo)致的間接后果。開展雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的技術(shù)依據(jù)目前風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)遵照IEC2305-2所做的規(guī)定開展，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)給出了對(duì)雷擊建筑物及服務(wù)設(shè)施的所有可能后果進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法。我國等同于采用了該標(biāo)準(zhǔn)（GB/T21714.2-2008）IEC（國際電工委員會(huì)）是一個(gè)由各國電工技術(shù)委員會(huì)組成的全球性標(biāo)準(zhǔn)化組織。IEC的目標(biāo)是促進(jìn)電氣和電子領(lǐng)域內(nèi)與標(biāo)準(zhǔn)化有關(guān)的所有問題的國際合作，為此，除了其它工作外，IEC還出版國際標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)報(bào)告，公用規(guī)程以及指南。標(biāo)準(zhǔn)的編制工作委托給技術(shù)委員會(huì)完成，任何對(duì)該課題感興趣的IEC國家委員會(huì)都可以參與標(biāo)準(zhǔn)的編制工作。IEC就技術(shù)問題所作的正式?jīng)Q定或協(xié)議盡可能的接近地反映了國際上對(duì)相關(guān)專題的一致性觀點(diǎn)，因?yàn)槊總€(gè)技術(shù)委員會(huì)都有來自所有感興趣國家委員會(huì)的代表。

IEC出版物以推薦的形式供國際使用，并在此意義上被各個(gè)國家委員會(huì)所接受。雖然已經(jīng)盡力保證IEC出版物技術(shù)內(nèi)容的準(zhǔn)確性，但是IEC不對(duì)使用其出版物的方法或用戶的曲解負(fù)責(zé)。IEC將IEC61024系統(tǒng)、IEC61312系統(tǒng)和IEC61663系統(tǒng)等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了調(diào)整和更新后，頒布了“雷電防護(hù)”系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：雷電防護(hù)：第一部分：總則雷電防護(hù)：第二部分：風(fēng)險(xiǎn)管理雷電防護(hù)：第三部分：對(duì)建筑物內(nèi)的有形損害和生命危害雷電防護(hù)：第四部分：建筑物內(nèi)電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)損害雷電防護(hù)：第五部分：服務(wù)設(shè)施雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理常用術(shù)語需保護(hù)對(duì)象:需要作雷電效應(yīng)防護(hù)的建筑物具有爆炸危險(xiǎn)的建筑物:內(nèi)有固體爆炸物或包含有按照GB3836.14及GB12476.3所確定為危險(xiǎn)區(qū)域的建筑物。對(duì)于本部份，僅考慮具有0區(qū)危險(xiǎn)環(huán)境或內(nèi)有固態(tài)爆炸物質(zhì)的建筑物0區(qū)指爆炸性氣體環(huán)境連續(xù)出現(xiàn)或長(zhǎng)時(shí)間存在的場(chǎng)所GB3836.14：爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第14部分：危險(xiǎn)場(chǎng)所分類GB12476.3-2007可燃性粉塵環(huán)境用電氣設(shè)備第3部分：存在或可能存在可燃性粉塵的場(chǎng)所分類對(duì)環(huán)境構(gòu)成危險(xiǎn)的建筑物：遭雷擊會(huì)引起生物污染、化學(xué)物質(zhì)泄漏、放射性污染的建筑物（例如化工廠、石化廠、核電站等）市區(qū)環(huán)境：建筑密度高的地區(qū)或具有高層建筑的人口密集的社區(qū)。郊區(qū)環(huán)境：建筑密度中等的地區(qū)。農(nóng)村環(huán)境：建筑密度低的地區(qū)。額定沖擊耐受電壓：由制造商為設(shè)備或設(shè)備某一部分指定的沖擊耐受電壓值，表征其絕緣物對(duì)過電壓的特定耐受能力。對(duì)于IEC62305-2，僅考慮帶電導(dǎo)線與地之間的沖擊耐受電壓。電氣系統(tǒng):由低壓供電各部分構(gòu)成的系統(tǒng)。電子系統(tǒng)：由通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)、控制和儀表系統(tǒng)、無線電系統(tǒng)以及電力電子裝置等敏感電子部件構(gòu)成的系統(tǒng)。內(nèi)部系統(tǒng)：建筑物內(nèi)的電氣和電子系統(tǒng)。需保護(hù)的服務(wù)設(shè)施：按照本標(biāo)準(zhǔn)，需要作雷電效應(yīng)防護(hù)的入戶服務(wù)設(shè)施。通信線路：用于在設(shè)備之間進(jìn)行通信的傳輸媒介，這些設(shè)備可能位于不同的建筑物內(nèi)。供電線路：為建筑物內(nèi)的電氣和電子設(shè)備供電的傳輸線路。管道：用于將流體輸入或輸出建筑物的管道系統(tǒng)，例如煤氣管、水管。雷擊導(dǎo)致的危險(xiǎn)事件次數(shù)：雷擊導(dǎo)致的危險(xiǎn)事件的預(yù)計(jì)年平均次數(shù)。雷電電磁脈沖：雷電流的電磁效應(yīng)，包括傳導(dǎo)浪涌以及輻射脈沖電磁場(chǎng)效應(yīng)。浪涌：由LEMP引起的以過電壓或過電流形式出現(xiàn)的瞬態(tài)波。浪涌可以是雷電流浪涌或雷電流在設(shè)施環(huán)路中的感應(yīng)電壓，也可以是SPD上的剩余浪涌。節(jié)點(diǎn)：線路上可假定無浪涌傳播過去的點(diǎn)，（如HV/LV變壓器各支路的分支點(diǎn)，通信線路上的多路復(fù)用器或沿線安裝符合條例相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的SPD等處物理損害：雷電的機(jī)械、熱力、化學(xué)和爆炸將就對(duì)建筑物（或其內(nèi)存物）或服務(wù)設(shè)施造成的損害。人畜傷害：雷電引起的接觸和跨步電壓所導(dǎo)致的人員或牲畜傷害（包括死亡）。電氣和電子系統(tǒng)故障：LEMP對(duì)電氣和電子系統(tǒng)造成的永久性破壞。故障電流：能對(duì)線路起弧放電并導(dǎo)致故障的最小雷電流損害概率：一次危險(xiǎn)事件導(dǎo)致需保護(hù)對(duì)象受損的概率。損失率：一次危險(xiǎn)事件引起的指定類型損害所產(chǎn)生的平均損失量與需保護(hù)對(duì)象的價(jià)值的比值。風(fēng)險(xiǎn)：因雷擊造成的年平均可能損失量與需保護(hù)對(duì)象總價(jià)值之比值。風(fēng)險(xiǎn)允許值：需保護(hù)對(duì)象能容許的最大風(fēng)險(xiǎn)值。建筑物的分區(qū)：風(fēng)險(xiǎn)分量評(píng)估時(shí)建筑物中具有相同一組參數(shù)的區(qū)段。服務(wù)設(shè)施的區(qū)段：風(fēng)險(xiǎn)分量評(píng)估時(shí)服務(wù)設(shè)施中具有相同一組參數(shù)的區(qū)段。防雷級(jí)別：防雷設(shè)計(jì)時(shí)賦予的防護(hù)等級(jí)，每一等級(jí)對(duì)應(yīng)一組最大和最小雷電流設(shè)計(jì)值。按每一等級(jí)對(duì)應(yīng)的一組雷電流進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)就涵蓋了一定概率的自然界出現(xiàn)的雷電的防護(hù)，按防雷級(jí)別即相關(guān)的一組雷電流參數(shù)來設(shè)計(jì)保護(hù)措施。防雷系統(tǒng)：減少雷擊建筑物引起的物理損害的完整系統(tǒng)，由外部防雷系統(tǒng)和內(nèi)部防雷系統(tǒng)組成。LEMP防護(hù)系統(tǒng)：由內(nèi)部系統(tǒng)LEMP防護(hù)措施組成的完整系統(tǒng)。屏蔽線：用于減少雷擊服務(wù)設(shè)施引起的物理損害的金屬線。磁屏蔽：將需保護(hù)對(duì)象或需保護(hù)對(duì)象一部分包封起來的閉合金屬格柵網(wǎng)或閉合金屬屏蔽層，用于減少電氣和電子系統(tǒng)故障防雷電纜：具有高絕緣強(qiáng)度的一種特制電纜。其金屬鎧裝層直接或通過導(dǎo)電塑料外皮與土壤連續(xù)接觸。防雷電纜管道：與土壤接觸的導(dǎo)電良好的電纜管道。（例如鋼筋混凝土電纜溝或金屬管道）浪涌保護(hù)器SPD：用于限制瞬態(tài)過電壓以及分流浪涌電流的器件，至少包含一個(gè)非線性元件。匹配的SPD保護(hù)：為了減少電氣和電子系統(tǒng)故障而正確選擇和安裝的一組相互匹配的SPD建筑物雷電損害和損失損害成因：雷擊建筑物雷擊建筑物附近雷擊服務(wù)設(shè)施雷擊服務(wù)設(shè)施附近根據(jù)需保護(hù)對(duì)象特性的不同，雷擊可能會(huì)引起各種損害。其中最重要的特性包括：建筑物的結(jié)構(gòu)類型、內(nèi)存物、用途、服務(wù)設(shè)施的類型以及所采取的保護(hù)措施損害類型人畜傷害、物理損害、電氣和電子系統(tǒng)失效損失類型：人員生命損失公眾服務(wù)損失文化遺產(chǎn)損失經(jīng)濟(jì)損失建筑物雷擊風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)分量風(fēng)險(xiǎn)R：指因雷電造成的年平均可能損失量與需保護(hù)對(duì)象的總價(jià)值之比。風(fēng)險(xiǎn)分量包括：人員生命損失風(fēng)險(xiǎn)、公眾服務(wù)損失風(fēng)險(xiǎn)、文化遺產(chǎn)損失風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)損失風(fēng)險(xiǎn)RA：建筑物戶外距離建筑物3m以內(nèi)的區(qū)域中與接觸和跨步電壓造成生物傷害有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分量?？赡艹霈F(xiàn)L1類型的損失，當(dāng)有農(nóng)業(yè)財(cái)產(chǎn)時(shí)，還可能出現(xiàn)L4類型的損失。在本部分中，沒有考慮雷擊建筑物時(shí)，戶內(nèi)中因接觸和跨步電壓造成生物傷害的風(fēng)險(xiǎn)分量。在特定的建筑物中，人們可能有遭受直接雷擊的危險(xiǎn)(例如停車庫的頂層或露天運(yùn)動(dòng)場(chǎng))。這些情況也可以用本部分的理念來考慮。RB：與建筑物內(nèi)因危險(xiǎn)火花放電觸發(fā)火災(zāi)有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分量，這種情況還可能會(huì)對(duì)環(huán)境造成危險(xiǎn)。所有類型的損失(L1,L2,L3,L4)都可能發(fā)生；RC：與LEMP造成內(nèi)部系統(tǒng)失效有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分量。所有情況下都可能出現(xiàn)L2、L4類型的損失，在具有爆炸危險(xiǎn)的建筑物或醫(yī)院或其他內(nèi)部系統(tǒng)的失效馬上會(huì)危及人員生命的建筑物中還可能伴隨出現(xiàn)L1類型的損失。雷擊建筑物附近（成因S2）引起的建筑物風(fēng)險(xiǎn)分量RM：與LEMP引起內(nèi)部系統(tǒng)失效有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分量。所有情況下都可能出現(xiàn)L2和L4類型的損失，在具有爆炸危險(xiǎn)的建筑物或醫(yī)院或其他內(nèi)部系統(tǒng)的失效馬上會(huì)危及人員生命的建筑物中還可能伴隨出現(xiàn)L1類型的損失。RU：與建筑物內(nèi)雷電流注入入戶線路產(chǎn)生的接觸電壓造成人身傷害有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分量?？赡軙?huì)出現(xiàn)L1類型的損失，當(dāng)有牲畜時(shí)，還可能出現(xiàn)L4類型的損失。RV：與雷電流經(jīng)過入戶服務(wù)設(shè)施產(chǎn)生的物理損害(入戶設(shè)施和金屬部件之間的危險(xiǎn)火花放電觸發(fā)火災(zāi)或爆炸，通常位于線路入戶處)有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分量。所有類型的損失(L1,L2,L3,L4)都可能出現(xiàn)。RW：與入戶線路上感應(yīng)出的并傳導(dǎo)進(jìn)入建筑物內(nèi)的過電壓引起內(nèi)部系統(tǒng)失效有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)分量。在所有情況下都可能出現(xiàn)L2和L4類型的損失，在具有爆炸危險(xiǎn)的建筑物或醫(yī)院或其他內(nèi)部系統(tǒng)的失效馬上會(huì)危及人員生命的建