IEC62305-1雷电防护-第1部分

1、iec62305-1.ed.1雷电防护81/216/cdv第 1 部分：总 则iec: protection against lightningpart1:general principles目录前言3 简介4 1. 范围和目标.5 2. 规范性参考文件.5 3. 术语和定义.5 4. 雷击电流参数.11 5. 雷电的损害.115.1 对建筑物的损害5.2 对公共设施的损害5. 3 损失类型5. 对防雷的需求和经济利益.14 6.1 雷电防护需求6. 2 雷电防护的经济利益6. 防护措施.14 7.1 减少接触和跨步电压对活体损害的防护措施7.2 减少物质损害的防护措施7.3 减少电气和电子系

2、统失效的防护措施7. 4 防护措施选择7. 对建筑物和公共设施防护的基本准则 .16 8.1 雷电防护等级（lpl）8.2 雷电防护区（lpz）8.3 建筑物防护附录 a（资料性）雷击电流参数.25 附录 b（资料性）供分析用的雷击电流的时间函数.34 附录 c（规范性）供试验用的雷击电流的模拟.38 附录 d（规范性）对 lps 部件受雷电影响的模拟及其试验参数.42前言1) iec（国际电工委员会）是世界性标准化组织，其所有成员为国家电工委员会。它 致力于促进在电气和电子领域内所有关于标准化问题的国际合作。为着本目标及其它相关活 动，iec 发行公布国际标准。前期工作委托给技术委员会；任何

3、 iec 组成成员如对该问题感 兴趣，可参与准备工作。与 iec 有交往的国际性的、政府间的、以及民间组织也可参与该 工作。iec 与 iso 在两组织已达成的协议条件下保持着密切合作。2） iec 关于技术问题的正式决定或协议，尽可能地表述为相关的国际公认标准。因每 一技术委员会拥有来自代表各国利益的各国委员会的代表。3） 为方便国际间合作，产生的文件以各国委员会易接受的形式印发，如：标准、技术 规格、技术报告或指南形式等。4） 为促进国际间的统一化，iec 成员致力于在其各自国家和地区最大可能地应用 iec 国际标准。iec 标准和对应的国家或地区标准的任何分歧均在后面清晰指明。5） ie

4、c 不提供声明同意等程序，不对任何声称符合其某一标准的设备负责。6） 本国际标准的一些要件可能为某一专利权所属，此点需注意。对此类专利的确认， iec 不负任何责任。国际标准 iec 62305-1 由 iec 技术委员会 81 的分委会 wg8 起草。此标准的正文基于下列文件：fdis表决报告81/xx/fdis 81/xx/rvd关于表决通过此标准的全部信息在上表的表决报告可找到。 此公布是根据 isoiec 指示第 3 部分起草的。委员会决定此公布的内容将不作变更直至_。届时，此公示将 重新确认；撤销；由修订版代替；修正。简 介雷电是自然的天气现象且尚无用装置和其他方法能阻止雷击放电。雷

5、电闪击打到建筑物 或公共设施上，进入建筑物，或袭击到地面损害人身和建筑物，损害建筑物内部的装备和公 共设施，因此必须考虑到雷电防护。为防护需要，在风险管理项目中对雷电防护措施的安装和选择足够的保护措施及其经济 利益上的考虑都是必要的。风险管理方法见 iec62305-2。雷电防护措施的设计、安装和维护的准则分三个部分考虑：第一部分为减少在建筑物内物体损坏和人身伤害的防护措施，见 iec62305-3； 第二部分为减少在建筑物内电器和电子系统失效的防护措施，见 iec62305-4； 第三部分为减少进入建筑物内的公共设施的失效（主要是电气和通信线缆）的防护措施，见 iec62305-5。雷电防护

6、第一部分：通 则1 范围和目标本部分对下列雷电防护提供了相关依据：建筑物包括其中的装备和设备，也包括人身；进入建筑物的公共设施。下列案例不包括在本标准的目标之内：铁路设施；车辆、船只、飞行器、海岸设施；地下高压管道。注：通常上列系统由特定当局制订的专用规则控制。2 规范性参考文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本国际标准的条款。凡是注明日期的引用文 件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分。然而，鼓励根 据本国际标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用 文件，其最新版本适用于本标准。iec 和 iso 的成员对国际标准的当前有效性

7、维持其注册状 态。iec 60364 系列：建筑物的电气安装；iec 60479 系列：电流对人和牲畜的影响；2longiec 61643-1-1998 年版：接在低压配电系统上的浪涌保护器； 第一部分：性能、要求和试验方法；iec 61643-12-2002 年版：接在低压配电系统上的浪涌保护器； 第二部分：选择和应用原则；iec 62305 系列：雷电防护。3 术语和定义为达到本标准的目的，应使用下列定义。3.1 对地的雷击闪电lightning flash to earth在云和地表面之间源于大气的放电，它包括一次或多次闪击。3.2 下击闪电downward flash在云和地表面之间由

8、于向下引导发生的雷击。一个下击闪电含有一个首次短冲击，可随 后发生后续短冲击，在一个长冲击之后可能随有一个或多个短冲击。3.3 上击闪电upward flash在云和地表面之间由于向上引导发生的雷击。一个上击闪电含有伴随多个叠置短冲击或 无叠置短冲击的一个长冲击，之后可能随有一个或多个短冲击。3.4 雷电冲击lightning stroke对地雷击闪电中的单个放电。3.5 短冲击short stroke在雷击闪电中对应一个脉冲电流的部分。此电流的半值时间 t 典型地为小于 2ms（参 见图 a1）。3.6 长冲击long stroke在雷击闪电中对应一个持续电流的部分。此持续电流的维持时间 t

9、 （从前段达 10 数值至尾迹为 10数值的时间）典型地为大于 2ms 且小于 1s（参见图 a.2）。3.7 多次冲击multiple strokes雷击闪电持续平均为 34 次冲击，典型的时间间隔为 50ms（偶然地可达数十次冲击， 其中时间间隔据已有报告可从 10ms 至 250ms）。3.8 雷击点point of strike雷击点为雷击闪电落在地表面或某个坐落目标上（例如建筑物、lps、公共设施、树等）。3.9 雷击电流（i）lightning current(i)流过雷击点的电流。3.10 峰值电流（ l）peak value(l)2 12 12 111111221longlon

10、gflashflashshortshortlonglong雷击电流的最大值。 3.11 短冲击电流的平均陡度average steepness of the short stroke current在 t -t ，时间间隔内电流变化的平均速率。它以电流开始到电流结束的时间间隔内 i(t )-i(t )的差值除以 t -t 来表示（参见图 a.1）。3.12 短冲击电流的波头时间（ t ）front time of short stroke current(t )它是一个虚拟参数，由电流从峰值的 10到 90之间的时间间隔乘以 1.25 所定义（参 见图 a.1）。3.13 短冲击电流的虚拟原点

11、（ o ）virtual origin of short stroke current(o )冲击电流前段连接 10和 90两个参考点的直线在时间轴上截交的点（参见图 a.1）； 它早于电流达到其峰值的 10的 0.1t 点。3.14 短冲击电流的半值时间（ t ） time to half value of short stroke current(t )它是一个虚拟参数，由电流从虚拟原点 o 起至电流回降至峰值一半的时间间隔所定义 （参见图 a.1）。3.15 闪击持续时间（ t）flash duration(t)雷击电流流经雷击点的时间。 3.16 长冲击电流持续时间（ t ）durat

12、ion of long stroke current(t )对长冲击电流从上升到峰值的 10至下降到峰值的 10之间的电流持续时间（参见图 a.2）。3.17 闪击充电（ q ）flash charge(q )在整个雷击闪电过程中雷击电流对时间的积分。3.18 短冲击充电（ q ）short stroke charge(q )在一个短冲击中雷击电流对时间的积分。3.19 长冲击充电（ q ）long stroke charge(q )在一个长冲击中雷击电流对时间的积分。3.20 比能（ w/r）specific energy(w/r)在整个雷击闪电过程雷击电流的平方对时间的积分；它表示雷击电流

13、在一个单位电阻上 能量的耗损。3.21 短冲击电流的比能specific energy of short stroke current在短冲击过程内雷击电流的平方对时间的积分。注：对一个长冲击电流，其能量比可以忽略。3.22 保护目标object to be protected防止受雷击影响的建筑物或公共设施。3.23 保护建筑物structure to be protected按照本标准防止受雷击影响需要保护的建筑物。 注：受保护的建筑物可以是大建筑物的一部分。3.24 保护公共设施service to be protected按照本标准防止受雷击影响需要保护的公共设施。注：电力和通信线缆是

14、最易受雷击影响的入户公共设施。3.25 目标受击lightning to an object对一个被保护目标的雷电袭击。3.26 目标附近受击lightning flash near an object对一个被保护目标的附近受雷电袭击，可能损坏其电气和电子系统。3.27 电气系统electrical system一个由低压电源供给的部件，并也可能有电子部件结合的系统。3.28 电子系统electronic system一个由敏感性电子部件结合的系统，例如通信设备、计算机、控制和仪表系统、无线电 系统、电子电源装备。3.29 内部系统internal system一个建筑物内的电气和电子系统。3

15、.30 实体损害physical damage受雷击后，建筑物损坏或其内部物体由于机械的、热力的、化学的和爆炸影响而损伤。3.31 活体伤害injuries of living beings由于雷击形成人或动物的接触或跨步电压而伤害，包括死亡。3.32 电器和电子系统的失效failure of electrical and electronic system由于雷击的电磁效应造成电气和电子系统的永久性损坏。3.33 雷击电磁脉冲（ lemp）lightning electromagnetic impulse(lemp)tt雷击电流的电磁效应。注：它包括电气和电子的设备中形成的浪涌和直接对设备本

16、身的磁场效应。3.34 雷击防护区（ lpz）lightning protection zone(lpz)由雷击电磁环境定义的区域。3.35 风险risk由于雷击可能造成（人身和货物）的年损失相对于被保护目标（人身和货物）的总值之 比。3.36 风险容差（ r ）tolerable risk(r )对被保护目标风险可容许偏离的最大值。3.37 雷击防护等级（ lpl）lightning protection level(lpl)对雷击造成的损伤用一组雷击电流参数值作定义去划分。 注：雷击防护等级是用相关雷击电流参数去设计防护措施的。3.38 防护措施protection measures为减少

17、受保护目标的风险而采取的措施。3.39 雷击防护系统（ lps）lightning protection system(lps)为减少雷电闪击对建筑物的实体损害所用的整个系统，它也包括建筑物外部和内部的防 护系统。3.40 外部的雷电防护系统external lightning protection systemlps 的一部分，它含有一个接闪器、一个引下线和一个接地系统。 注：这些部分典型都在建筑物外部。3.41 内部的雷电防护系统internal lightning protection systemlps 的一部分，它是指受保护建筑物内的雷电等电位连接和适当安全间隔。3.42 接闪器ai

18、r-termination system外部的 lps 的一部分，利用金属元件，例如杆、网格导体或吊线以截取雷击闪电。3.43 引下线down-conductor system外部的 lps 的一部分，用以将接闪器的雷击电流引导到接地系统。3.44 接地系统earth-termination system外部的 lps 的一部分，用以将雷击电流引导并散布到地球。3.45 外部传导部件external conductive parts进入或离开受保护建筑物的延伸金属导体，例如管系、金属缆、金属腔箱等，它们可能 携带雷击电流的一部分。3.46 雷电等电位连接lightning equipotent

19、ial bonding将分离的金属部件连接到 lps，这种直接的导电连接或通过浪涌保护器的连接使得雷击 电流造成的电位差减少。3.47 屏蔽线缆shielding wire为减少雷击闪电对公共设施的实体损害所用的金属线缆。3.48 磁屏蔽magnetic shield包覆在受保护目标或其一部分上的闭合的金属栅格或连续筛网，以减少其电器和电子系 统的失效。3.49 浪涌保护器surge protective device(spd)为限制瞬态过压并转移浪涌电流所用的器件，它至少含有一个非线性元件。3.50 浪涌保护器系统（spd 系统） surge protective devices syste

20、m(spd system) 适当选择并装配起来的 spd 的匹配组合，用以减少电器和电子系统的失效。3.51 可承受的额定脉冲电压rated impulse withstand voltage由制造厂商对设备或其一部分指定的一个可承受的脉冲电压值，其作用为针对过压绝缘 性耐受能力的规定（参见 iec60664-1 的第 1.3.9.2 的定义）。4 雷击电流参数在 iec62305 系列中采用的雷击电流参数见附录 a；用于分析目的的雷击电流的时间函数见附录 b；为试验目的而模拟的雷击电流的信息见附录 c；雷击对 lps 部件影响的实验室模拟所用的基本参数见附录 d。5 雷击的损害5.1 对建筑

21、物的损害雷击对建筑物的损害可以导致建筑物自身的损坏和建筑物内居住的人员与物品的伤害， 也包括内部系统的失效。这种损坏和失效可能扩展到建筑物周围，并且也可以影响到局部环 境。扩展到何等程度尺度取决于建筑物的性质以及雷击闪电的性质。5.1.1 雷击对一个建筑物的影响建筑物的主要特性与雷击影响的关系为：1234123结构（例如木、砖、混凝土、钢筋混凝土、钢架结构）；功能（住房、办公室、农庄、 剧院、旅馆、学校、医院、博物馆、教堂、监狱、百货商店、银行、作坊、工厂、运动场馆）； 居住者和物品（人员和动物、易燃品或非燃品的出现、爆炸品或非爆炸品的出现、耐受低压 或高压的电气和电子系统）；入户的公共设施（

22、电力线缆、通信线缆、管道等）；原有或可提供的防护措施（例如可以使物体损害和生命损害减少的防护措施，可以使内 部系统减少失效的防护措施）；损害扩展的规模（撤离很困难的建筑物或会引起恐慌的建筑物、引起周围危险的建筑物、 危机环境的建筑物）。5.1.2建筑物受损的原因和类型雷击电流是受损的原因，下列应该考虑到的情况取决于雷击点相对于建筑物的位置： s ：雷击建筑物s ：雷击建筑物的邻近区域s ：雷击进入建筑物的公共设施s ：雷击进入建筑物公共设施的邻近区域雷击建筑物能导致：立即的机械损害，由于雷击等离子弧自身热引起的火灾和 /或爆炸，或者由雷击电流在 导体上的阻值热（过热导体）引起的火灾和/或爆炸，

23、或者由充电导致（在熔化金属里）电 弧腐蚀；火花触发的火灾和 /或爆炸，它是由于局部雷击电流通道上的电阻和电感耦合导致的过 压所引起的；由于从电阻和电感耦合所引起的接触电压和跨步电压伤害了人身；由于雷击电磁脉冲（lemp）使内部系统失效或工作失常。雷击建筑物的邻近区域能导致：由于雷击电磁脉冲（lemp）使内部系统失效或工作失常。雷击入户公共设施能导致：由火花触发的火灾和/或爆炸，它是由于雷击电流通过入户公共设施传进去所造成的； 内部系统失效或工作失常，这是由于雷击电流使入户公共管线上出现过压进入建筑物引起的。雷击入户公共设施的邻近区域能导致：内部系统失效或工作失常，这是由于雷击电流使入户公共管道

24、上感应生成过压进入建筑 物引起的。注 1：内部系统失常不包括在 iec62305 系列的文件中，应参考 iec-61000-4-5 。注 2：只有雷击电流（总电流或部分电流）带来的火花有可能触发火灾。注 3：在管线上或其邻近区域的雷击，在提供了连接到建筑物上等电位连接带后，则不会造成建筑物的损 毁。雷击可导致三种基本损害的类型：d ：由于接触和跨步电压伤害活体d ：由于雷击电流的影响，包括火花造成的实体损害（火灾、爆炸、机械毁损、化学释 放）d ：由于雷击电磁脉冲（lemp）使内部系统失效134123125.2 对公共设施的损害雷击影响到公共设施时，可以使公共设施实体损害用以提供业务的线缆或管

25、道，及 其所连接的电气和电子设备。损害扩展的规模取决于业务性质，电气和电子系统的型式和伸展范围，以及雷击闪电的 特性。5.2.1 公共设施受雷击的影响公共设施的主要特性与雷击影响的关系为：结构（线路、顶置、地下、有屏蔽、无屏蔽、光纤、管道、金属、塑料）；功能（通信线缆、电力线缆、管道）；配套建筑（结构、内部设备、规模、本地化）；原有或提供的防护措施（例如屏蔽线、spd、线路余度、液体储存系统、发电机组、连 续供电系统）。5.2.2 公共设施受损原因及其类型雷击电流是受损的原因，下列应考虑到的情况取决于雷击点相对于公共设施的位置： s ：雷击供应业务的建筑物s ：雷击进入建筑物的公共设施s ：雷

26、击入户公共设施的邻近区域雷击供应业务的建筑物能导致：局部雷击电流流入公共设施时，其导线和缆网上的阻性热使金属熔化；连接设备的电阻耦合使线路绝缘击穿；管接头上的非金属垫圈和绝缘接头上的胶垫被击破。注 1：光纤线缆无金属导体对公共设施的建筑物遭雷击时不受影响。雷击进入建筑物的公共设施能导致：由于雷击电流的电动应力或热效应使公共设施的线路或管道立即机械损毁（金属线、屏 蔽或管道断路和/或熔化）；并由于雷电等离子弧自身的热使塑料护板击破；线路的电气损坏 （绝缘击穿）和连接设备的电气损坏；顶置金属管道薄壁和接合盘中的非金属垫圈击破，然 后，由于传输液体的性质又导致扩展成火灾或爆炸。雷击入户公共设施的邻近

27、区域能导致：由于雷击电流的电感耦合（感应生成过压）使线路及其连接设备的绝缘体击穿。 注 2：光纤线缆无金属导体邻近地面遭雷击时不受影响。雷击可导致三种基本类型的损害：d ：由于接触和跨步电压伤害活体d ：由于雷击热效应使物体损坏（火灾、爆炸、机械毁损、化学释放）d ：由于过压使电气和电子系统失效5.3 损失的类型对受保护目标的各种类型的损失可以单独或结合在一起产生不同的后果。损失类型的出 现取决于目标自身的性质。针对本标准的目的考虑了如下的损失类型：l ：生命损失l ：公共设施的损失341231 3t1 3tt444rlpmll ：文化遗产损失l ：经济损失（建筑物及其内部设施，业务活动上的损

28、失）损失类型 l1、l2、l3 可视作社会损失，而损失类型 l4 可视作经济损失。对应于损失的原因，伤害和损失的类型列为表 2a 对建筑物，表 2b 对业务。从伤害类型形成的损失类型参见图 1。6 对防雷的需求和经济利益6.1 防雷的需求对一个目标雷击防护的需求为保护其减少社会上的损失 l1、l2 和 l3，并做出评估。 为评估是否需要防雷，应根据 iec62305-2 所含程序做出风险评定。根据 5.3 节中的损失类型应考虑下列风险：r ：生命损失风险r ：公共设施的损失风险r ：文化遗产损失风险如果风险（r 至 r ）高于可承受风险 r ，则有必要防雷。r rt在此情形下，应采取防雷措施，

29、使得风险 r（r 至 r ）减小到可承受风险 r 。r rt如果对受保护目标，可能出现多于一种的损失类型，应对每种损失类型（l1、l2 和 l3） 都能满足 r r 的条件。t雷击导致该项目损失的社会价值即可承受风险 r 的值应由负责的国家机构来考虑。 注：有关风险评定和选用防雷措施的程序见 iec62305-2。6.2 防雷的经济效益对目标的雷击防护除了其需求以外，对于减少经济损失 l 防护措施所能提供的经济效 益的评估也是有用的。在此情形下，应评定风险 r 的经济损失。对风险 r 评定可以包括采用了防雷措施后经 济损失中的成本，或未采用防雷措施的经济损失评定。如果防雷措施作用后的剩余损失

30、c 及防雷措施的成本 c 之和小于没有防雷措施时的 总损失成本 c ，则其防雷是有利的：c +c crl pm l注：防雷经济利益评估见 iec62305-2。7 防护措施为减少风险采用的防护措施应根据损害类型选择。7.1 减少接触和跨步电压对活体危害的防护措施可能的防护措施如下：对外露导电部件适当的绝缘；采用网格接地系统实现等电位化；行动限制和警告提示。注 1：对建筑物内部和外部土壤的表面电阻加大可减少生命灾害。注 2：由于公共设施受到雷击造成的生命灾害可以不考虑。7.2 减少实体损害的防护措施可能的防护措施如下：a) 对建筑物雷击防护系统（lps）注 1：当安装了 lps，等电位连接对减少

31、火灾和爆炸危险和生命灾害是非常重要的措施。参见 iec62305-3。 注 2：限制火情的发展和传播，例如防火仓室、灭火器、消防水栓、火警器配备、灭火装备等的供应可以 减少实体损害。注 3：提供逃生路径能保护人员。b）对公共设施线缆屏蔽注 4：对地下电缆采用金属管道能提供保护。7.3 减少电气和电子系统失效的防护措施可能的防护措施如下：a) 对建筑物在进入建筑物的线缆和内部装备的进入点上的浪涌保护器（spd）；建筑物和或其中的装备和或进入建筑物的线缆做磁屏蔽；建筑物内部线路的合理布线。b）对公共设施在公共设施和线缆端接处的浪涌保护器（spd）；注 1：对地下电缆采用足够厚度的连续的金属屏蔽是非

32、常有效的保护。注 2：多重线路、多重设备、自主电源、发电组、连续电源系统、液体存储系统、自动故障检测系统对公 共设施减少损失是有效的防护措施。注 3：设备和电缆的绝缘体提高耐压能力对过压引起的失效是一种有效的防护措施。7.4 防护措施的选择设计者和拥有者对防护措施最合适的选择应根据各种损害类型和数量，也根据各种防护 措施的技术和经济性做出。在选择最合适的防护措施时对风险评估的准则参见 iec62305-2。防护措施在符合相应的标准要求，且能在安装场地经受住期望的承担能力的情况下才能 有效。8 建筑物和公共设施防护的基本准则对建筑物和公共设施的理想防护应将受保护目标封闭在一个完善导电的适当厚度的

33、接 地的连续的屏蔽体内，且公共设施进入建筑物的进入点处和屏蔽体之间应提供足够的等电位 连接。因而能阻止雷击电流和有关电磁场穿透到受保护目标，并阻止电流的热效应和电动效 应的损害，也阻止火花和过压对电气和电子系统的险情。实际上，防护只能达到接近理想状态，因为在实践中，建筑物和公共设施不可能完全封 闭在连续的和或足够厚度的屏蔽体中。屏蔽的不连续和或厚度不够会使雷击电流穿透屏蔽而造成：实体损害和生命灾害；内部系统的失效；bab公共设施及其连接系统的失效。采用减少这些损害和有关的后继损失的防护措施应对所需保护定义一组雷击电流参数 （参见雷电防护等级 lpl）去设计。8.1 雷电防护等级（ lpl）按本

34、标准的目的，引入四个雷电防护等级（至级）。对每一个 lpl 等级，固定一组雷击电流的最大和最小参数。注 1：最大和最小雷击电流超过 lpl的本标准不做考虑。注 2：最大和最小雷击电流超过 lpl的概率很小。对应于 lpl的雷击电流最大值将不超过 99的概率。根据假设的极性比率（参见附 录 a.2）。由正电闪击的概率将低于 10，而由负电闪击的概率保留在低于 1以内（参见 附录 a.3）。雷击电流参数的最大值从对应于 lpl-减少到 75为级，减小到 50为和级（雷 击电流 i、充电电荷 q 和 di/dt 呈线性变化，而比能（w/r）呈二次变化）。时间参数都无不 同。不同雷电防护等级（lpl）

35、的雷击电流参数的最大值在表 3 中给出，用以设计防雷部件 （例如导体截面，金属板厚度、spd 的电流能力、对危险火花的间隔距离），并在对这些部 件受雷击影响做模拟时定义其测试参数（参见附录 d）。不同雷电防护等级（lpl）的雷击电流振幅的最小值用来推导滚球半径（参见附录 a.4）。 以便定义雷电防护区，那里不会受到直接雷击，（参见 7.2 节和图 2、3）。表 4 中给出了雷击 电流参数的最小值和相应的滚球半径。这些数据用以决定接闪器位置和去定义雷击保护区 lpz0 （参见 7.2 节）。从图 a5 静电分布中可以选定对每个防护等级雷击电流参数小于最大值但分别大于最低 值的加权概率。对雷击有效

36、的防护措施，对每一个 lpl 等级假设定义了其电流参数的范围，因而有效 的防护措施假设为其雷击电流参数的效率相等于在这些电流参数值范围以内的概率。8.2 雷电防护区（lpz）各种雷电防护措施，例如 lps、屏蔽线、磁屏蔽和 spd 等决定了雷电防护区（lpz）。 雷电防护区（lpz）位于防护措施的下游，对 lpz 上游的雷击电磁脉冲（lemp）能显著的减少。相应于雷击威胁定义了如下的雷电防护区（lpz）：lpz0 ：暴露在直接雷击中，承受全部雷击电流和全部雷击磁场。lpz0 ：对直接雷击进行防护，承受局部雷击电流或感应电流，以及全部雷击磁场。 lpz1：对直接雷击进行防护，承受局部雷击电流或感

37、应电流，以及受衰减的雷击磁场。 lpz1n：和 lpz1 类似，但对雷击磁场已进一步受衰减。注 1：一般说，该区的编号越高，其电磁环境参数越低。作为一般的保护规则，受保护目标应置于如此的 lpz 区内，其电磁特性符合遭受损害 时具有忍耐坚持能力以减小损害（实体损害、由于过压造成电气和电子系统的失效等）。 注 2：许多电气和电子系统及其设备有关其设备耐受能力的信息可由制造商提供。bb8.3 建筑物防护8.3.1 减少实体损害和生命灾害的防护建筑物应受保护达到 lpz0 以内或更高，这是由雷电防护系统（lps）达到的。 一个 lps 系统包括外部和内部的雷电防护系统（参见图 2）。外部的 lps

38、的功能为：截取对建筑物的雷电闪击（利用接闪器）；将雷击电流安全的导入地（利用引下线）；将雷击电流泄放入地（利用接地系统）。内部的 lps 的功能是防止在建筑物内危险火花的发生，它是利用等电位连接或设定 lps 部件和内部其它电气传导器件与建筑物的间隔距离 s（即电气分离）来达到。对建筑物作为规定，对应于 lpl 等级定义了四种 lps 类型（、型）。 每种类型包括与等级相关的规定（例如滚球半径、网格宽度等），以及与等级无关的规定（例如截面、材料等）。建筑物外部土壤和内部地板的表面电阻不够大时，则由接触和跨步电压造成的生命灾害 应采用如下方法减少：在建筑物外部，对外露的导电部件加以绝缘，并用网格

39、接地系统将之做等电位连接，并 给出警告提示和活动限制；在建筑物内部，对公共设施进入建筑物的进入点处进行等电位连接。lps 应遵循 iec62305-3。8.3.2 减少内部系统失效的防护为减少内部系统受雷击电磁脉冲（lemp）而失效的风险，其防护限于针对下列情况： 对建筑物的雷电闪击，导致由电阻性和感应耦合形成的过压；对建筑物邻近区域的雷电闪击导致由感应耦合形成的过压；由于入户线路邻近区域的雷击传入的过压；由内部系统直接耦合的磁场。注：内部系统直接耦合的磁场的影响弱，对于某些系统的设备符合有关 emc 产品标准（参见 62305-2）所 提供的可以忽略这些影响。受保护系统可以放置在一个 lpz

40、区或较高等级的区内，这是可以由磁屏蔽使得其感应 磁场被衰减，和或线路走向的适当调整，以减小感应环路。在 lpz 边缘的金属部件应加 以等电位连接，对跨越 lpz 边界的系统要用等电位连接导体或必要时采用浪涌保护器（spd） 来实现防护。具有足够防护区的防护措施应符合 iec-62305-4 的要求来实现。对过压导致内部系统失效的有效防护也可由一个 spd 系统来实现，以限制过压，使它 低于受保护系统所能承受的额定冲击耐受电压。spd 的选择和安装应根据 iec-62305-4 的要求。8.3.3 公共设施的防护受保护的公共设施应置于下列区域内：lpz 0 或更高等级，以减小实体损害。这靠选择埋

41、置于地下取代空架或采用适当 安装的屏蔽线（sw），其有效性根据线路特性而定，或增大管壁厚度到足够数值，并保证金属管道的连续性。lpz 1 或更高等级，以保护过压造成的公共设施失效。采用足够磁屏蔽（ms）的 线缆减小雷击感应过压水平，和或用足够的 spd 以消减过流和限制电压。表 1a 典型建筑物上雷电的影响建筑物类型根据功能和或内容 住宅农场剧场、旅馆、学校、百货商店、 运动场地银行、保险公司、商业公司等 医院、护理室、监狱工业博物馆、古文化遗产、教堂、 电信和电厂火药工厂、军火工厂化工厂、炼油厂、核工厂、生化 实验室及其工厂雷 电 影 响击穿电气设备，火灾和材料损坏损坏通常限于暴露目标的雷击

42、点或雷击电流路径上 电气和电子设备以及安装系统（例如电视、计算机、调 制解调器、电话等）失效主要风险为火灾、跨步电压损害和材料损坏次要风险为丧失电源，和由于通风和饲料供给系统的电 子控制失效造成的牲畜伤亡电气装备的损坏（例如照明），也会导致惊慌失措 由于火警设施的延时导致火警失效和前项相比，加上丧失通信和计算机失效而丢失数据 和前项相比，加上特别照顾的问题，对无法移动人员的 营救上的困难附加影响取决于工厂的内容，从较小损失到无法生产等 不可接受的损害无法替代的文化遗产的损失不可承受的公共设施的损失后续火灾和爆炸影响着周围环境火灾和生产失控，以及后续的对本地和全球环境的威慑公共设施类型 电信线路

43、电力线缆供水管道燃气管道燃油管道表 1b 典型公共设施上雷电的影响雷 电 影 响线路的机械损坏，屏蔽层和导体的熔化，电缆和设备绝缘击穿导致立 即丧失服务能力的重大故障对空架低压线路绝缘体的损坏，线缆绝缘击穿，以及后续的丧失服务 能力电气和电子控制设备的损坏，也造成丧失服务功能管道接合处之间的非金属垫圈被击破，也会造成火灾和或爆炸 电气和电子控制设备的损坏，也造成丧失服务功能11 2 3 41 42 31 2 41 2 31 2 3 41 2 4123412312342 31 2 42 42 31 2 4表 2a 根据雷击点不同造成建筑物内的损害和损失雷击点损害源损害类型损失类型建筑物s1ddd

44、123ll ,l ,l ,ll ,l建 筑 物 邻 近区域s2(d )* ,d *l *,l ,l入 户 的 公 共设施s3d ,d ,dl ,l ,l ,l公 共 设 施 的邻近区域s4d3l *,l ,l损害源s ：雷击建筑物s ：雷击建筑物的邻近区域s ：雷击入户的公共设施s ：雷击入户公共设施的邻近区域损害类型d ：由于接触和跨步电压伤害活体d ：由于雷击热效应使物体损坏（火灾、爆炸、机械毁损、化学释放） d ：由于过压使电气和电子系统失效损失类型l ：生命损失l ：公共设施的损失l ：文化遗产损失l ：经济损失不带括号者：立即的损害和损失；括号内：可能引起后续的损害和损失。* 在医院

45、和建筑物内爆炸风险的情况下；* 具有爆炸风险的建筑物的情况下；* 具有电子系统的建筑物的情况下。表 2b 根据不同雷击点公共设施的损害和损失雷击点 损害源损害类型损失类型公共设施s2d * ,dl *,l ,l公共设施邻近区域s4d3l ,l提供业务的建筑物s1d * ,dl *,l ,lshort1 21 2longlong* 在管道情况下，接合盘采用非金属垫圈传输易爆炸液体。表 3 根据雷电防护等级（lpl）规定的雷击电流参数的最大值首次雷击lpl电流参数 符号 单位 电流峰值i ka 200 150 100短冲击电荷 q c 100 75 50能量比w/r kj/ 10.000 5.62

46、5 2.500时间参数 t /t 后续短冲击s/s10/350lpl电流参数 符号 单位 电流峰值i ka 50 37.5 25平均陡度 di/dt ka /s 200150 100时间参数 t /t 长冲击s/s 0.25100lpl电流参数 符号 单位 长冲击电荷 q c 200 150 100时间参数 t s 闪击0.5lpl电流参数符号 单位 冲击电荷qflashc 300 225 150表 4 对应各种雷电防护等级（lpl）的雷击电流参数和滚球半径最大值截取判据符号 最小峰值电流 ilpl 单位 ka 3 5 10 16滚球半径r m 20 30 45 60表 5 雷击电流参数限值的

47、概率雷击电流参数如下的概率小于表 3 中定义的最大值 大于表 4 中定义的最小值lpl 0.99 0.98 0.97 0.970.99 0.97 0.91 0.84图 1 不同的损害类型导致的各种损失类型1）仅对医院或其它建筑物，内部电气和电子系统的失效会立即危及生命。1234ab12345建筑物接闪器下引线接地系统 入户公共设施ssssrs雷击建筑物雷击建筑物的邻近区域 雷击入户公共设施雷击入户公共设施的邻近区域 滚球半径防危险火花之间的间隔距离lpz0lpz0lpz1雷击等电位连接（spd）直接雷击，全部雷击电流间接雷击，局部雷击电流或感应电流间接雷击，局部雷击电流或感应电流在 lpz1

48、内部的保护空间必须考虑到具有 s 间隔距离图 2 由雷电防护系统（lps）定义的雷电防护区（lpz）（参见 iec62305-3）1234sab123456建筑物（按 lpl1 屏蔽） 接闪器下引线接地系统房间（按 lpl2 屏蔽） 入户公共设施ssssrd雷击建筑物雷击建筑物的邻近区域 雷击入户公共设施雷击入户公共设施的邻近区域 滚球半径防极高磁场的安全距离lpz0lpz0lpz1lpz2雷击等电位连接（spd）直接雷击，全部雷击电流，全部磁场间接雷击，局部雷击电流或感应电流，全部磁场 间接雷击，局部雷击电流或感应电流，受衰减的磁场 间接雷击，感应电流，进一步受衰减的磁场在 lpz2 内部的

49、保护空间必须考虑到具有安全间距 ds图 3 针对 lemp 的防护措施所定义的雷击防护区（lpz）（参见 iec62305-4）附录 a（资料性） 雷击电流参数a.1 对地雷击闪电原有雷击闪电的两种基本类型：在云和地之间由于向下引导发生的下击闪电和log1在地面建筑物和云之间由于向上引导发生的上击闪电。在平坦地域和较低的建筑物经常发生下击闪电，而对暴露着的和或较高建筑物则上击 闪电较为显著。在有效高度升高时雷击概率增加，其物态情况随之改变（参见 iec 62305-2 的附录 a）。一个雷击电流包含着一个或多个不同的冲击。短冲击的持续时间短于 2ms（参见图 a.1）长冲击的持续时间长于 2ms（参见图 a.2）冲击的另一些差别是其极性（正或负）和从闪击过程的时间位置（首次冲击、后续冲击、 叠置冲击），图 a.3 和 a.4 分别为下击闪电和上击闪电的可能冲击成分。上击闪电的附加成分为首次长冲击没有或具有达数十个叠置短冲击。但所有上击闪电