GB/T 21714.4-2015雷电防护第4部分：建筑物内电气和电子系统

ICS13260

K09.

中华人民共和国国家标准

GB/T217144—2015/IEC62305-42010

.代替:

GB/T21714.4—2008

雷电防护

第4部分建筑物内电气和电子系统

:

Protectionaainstlihtnin—Part4Electricalandelectronicsstems

ggg:y

withinstructures

(IEC62305-4:2010,IDT)

2015-09-11发布2016-04-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布

中国国家标准化管理委员会

中华人民共和国

国家标准

雷电防护

第4部分建筑物内电气和电子系统

:

GB/T21714.4—2015/IEC62305-4:2010

*

中国标准出版社出版发行

北京市朝阳区和平里西街甲号

2(100029)

北京市西城区三里河北街号

16(100045)

网址

:

服务热线

:400-168-0010

年月第一版

201510

*

书号

:155066·1-52215

版权专有侵权必究

GB/T217144—2015/IEC62305-42010

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………2

的设计和安装

4SPM………………………4

一般要求

4.1……………4

的设计

4.2SPM…………………………8

雷电防护区

4.3(LPZ)…………………8

基本的

4.4SPM………………………11

接地和连接网络

5…………………………12

一般要求

5.1……………12

接地装置

5.2……………12

连接网络

5.3……………13

连接排

5.4………………17

边界处的接地

5.5LPZ…………………17

连接部件的材料和尺寸

5.6……………18

磁屏蔽和布线

6……………18

一般要求

6.1……………18

空间屏蔽

6.2……………19

内部线路屏蔽

6.3………………………19

内部线路布线

6.4………………………19

外部线路屏蔽

6.5………………………19

磁屏蔽的材料和尺寸

6.6………………19

系统

7SPD………………19

隔离界面

8…………………20

管理

9SPM………………20

一般要求

9.1……………20

管理计划

9.2SPM……………………20

的检查

9.3SPM………………………21

维护

9.4…………………22

附录资料性附录区内电磁环境评估基础

A()LPZ……………………23

附录资料性附录既有建筑物内的实施

B()SPM……………………42

附录资料性附录系统的选择和安装

C()SPD…………55

附录资料性附录选择需要考虑的因素

D()SPD………60

Ⅰ

GB/T217144—2015/IEC62305-42010

.:

参考文献

……………………64

图划分不同的基本原则

1LPZ…………5

图防护措施示例

2SPM(LEMP)…………6

图雷电防护区互连示例

3…………………9

图扩展雷电防护区示例

4………………10

图连接网络与接地装置的互连构成三维接地系统的示例

5…………12

图工厂的网格形接地装置

6……………13

图利用建筑物钢筋进行等电位连接

7…………………14

图钢筋结构建筑物内的等电位连接

8…………………15

图内部系统的导电部件接入连接网络

9………………16

图内部系统导电部件接入连接网络的组合方式

10……………………17

图雷击产生的状况

A.1LEMP…………24

图用阻尼振荡模拟磁场上升沿

A.2……………………26

图用钢筋和金属框架构成的大空间屏蔽

A.3…………27

图n内用于安装电气和电子系统的空间

A.4LPZ……………………28

图用线路布线和线路屏蔽措施减少感应效应

A.5……………………29

图办公楼示例

A.6SPM…………………30

图直接雷击时磁场值的估算

A.7………………………31

图附近雷击时磁场值的估算

A.8………………………33

图距离s取决于滚球半径和建筑物尺寸

A.9a…………35

图格栅型大空间屏蔽的类型

A.10………………………36

图类型格栅型屏蔽体内部的磁场强度H

A.1111/MAX………………37

图类型格栅型屏蔽体内的磁场强度H

A.1211/MAX…………………37

图用于屏蔽建筑物内部磁场估算的低电流水平试验

A.13……………38

图线路回路中的感应电压和电流

A.14…………………39

图既有建筑物设计步骤

B.1SPM………………………44

图在既有建筑物内建立雷电防护区的可能性

B.2LPZ………………45

图将屏蔽电缆靠近平板以减少回路面积

B.3…………49

图用金属平板做附加屏蔽的例子

B.4…………………49

图天线和其他外部设备的防护

B.5……………………50

图由工作扶梯和管路提供的固有屏蔽

B.6……………51

图天线塔电缆的理想敷设位置钢格结构天线塔横截面

B.7()………51

图既有建筑的的升级

B.8SPM…………53

图带电导体和连接排之间的浪涌电压

C.1……………57

图类类和类测试的设置示例

D.1Ⅰ、ⅡⅢSPD………61

图建筑物不同损害源和系统内雷电流分配的基本示例

D.2…………61

图电流平均分配的基本示例

D.3………………………62

表连接部件的最小截面积

1……………18

表新建建筑物和既有建筑物变更结构和用途时的管理计划

2SPM…………………21

表损害源和设备相关参数

A.1…………24

表I和w的示例

A.20/MAX=100kAm=2m……………32

Ⅱ

GB/T217144—2015/IEC62305-42010

.:

表格栅型空间屏蔽对平面波磁场的衰减

A.3…………33

表雷电流最大时的滚球半径

A.4………………………35

表I和w及相应的SF的示例

A.50/MAX=100kAm=2m=12.6dB………………35

表建筑物的特征与周围环境

B.1………………………42

表安装特性

B.2…………………………43

表设备特性

B.3…………………………43

表防护概念应考虑的其他问题

B.4……………………43

表I的优选值

D.1imp………………………60

Ⅲ

GB/T217144—2015/IEC62305-42010

.:

前言

雷电防护由以下部分组成

GB/T21714《》4:

第部分总则

———1:;

第部分风险管理

———2:;

第部分建筑物的物理损坏和生命危险

———3:;

第部分建筑物内电气和电子系统

———4:。

本部分为的第部分

GB/T217144。

本部分代替雷电防护第部分建筑物内电气和电子系统与

GB/T21714.4—2008《4:》,GB/T21714—

相比主要技术变化如下

2008,:

增加了可以降低进入建筑物线路上的传导浪涌的隔离界面见第章

———(3.24、4.4、8、B.10、B.15.3);

修改了连接部件的最小截面积见表

———(1);

对内部系统电磁损害源的计算增加了首次负极性脉冲电流的情况见

———(A.4);

考虑到下游线路上的振荡和感应现象在电压保护水平的选择上做了改善见

———SPD,SPD(C.2.1);

附录删除了协调配合的内容

———CSPD;

附录给出了选择需要考虑的新因素

———DSPD。

本部分使用翻译法等同采用雷电防护第部分建筑物内电气和电子系统

IEC62305-4:2010《4:》。

与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下

:

低压电涌保护器第部分低压配电系统的电涌保护器性能

———GB18802.1—2011(SPD)1:

要求和试验方法

(IEC61643-1:2005,MOD)

低压电涌保护器第部分电信和信号网络的电涌保护器

———GB/T18802.21—200421:

性能要求和试验方法

(SPD)———(IEC61643-21:2000,IDT)

低压配电系统的电涌保护器第部分电信和信号网络的

———GB/T18802.22—2008(SPD)22:

电涌保护器选择和使用导则

(SPD)(IEC61643-22:2004,IDT)

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任

,。

本部分由全国雷电防护标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC258)。

本部分负责起草单位天津市中力防雷技术有限公司

:。

本部分参加起草单位四川中光防雷科技股份有限公司北京市避雷装置安全检测中心工业和信

:、、

息化部通信计量中心上海电科电器科技有限公司深圳市防雷中心浙江雷泰电气有限公司湖南省防

、、、、

雷中心施耐德电气中国有限公司厦门大恒科技有限公司安徽金力电气技术有限公司

、()、、。

本部分主要起草人孙巍巍薛文安王德言杨国华关象石宋平健李如箭周璟高波唐晓峰

:、、、、、、、、、、

余立平孙丹波李红斌蔡振新王智刚王道平侯正李欣曾瑞王飞

、、、、、、、、、。

本部分的历次版本发布情况为

:

———GB/T21714.4—2008。

Ⅴ

GB/T217144—2015/IEC62305-42010

.:

引言

雷电作为损害源是一种高能现象闪电释放数百兆焦耳的能量与建筑物内电气和电子系统中的

,。,

敏感电子设备所能耐受的毫焦耳数量级的能量相比无疑很有必要另加防护措施去保护这些设备

,。

由于雷电电磁效应导致电气和电子系统失效带来的经济损失日渐增加需要制定本标准其中最

,。

重要的那些用于数据处理和存储的电子系统以及用于高投资大规模复杂程度高的工厂出于成本和

,、、(

安全因素这些工厂不允许生产中断的流程控制和安全保障的电子系统

,)。

如所规定雷电可能在建筑物内产生不同类型的危害

GB/T21714.1,:

由于电击引起的对生命的伤害

D1;

由于雷电流影响引起的火灾爆炸机械破坏和化学泄漏等物理损害包括火花

D2、、,;

由于雷电电磁脉冲引起的内部系统失效

D3。

描述了减少物理损害和生命伤害风险的防护措施但没有包含对电气和电子系统的

GB/T21714.3,

防护

。

因此的本部分提供了关于减少建筑物内电气和电子系统永久失效风险的防护措施的

GB/T21714

资料

。

雷电电磁脉冲可以通过以下途径引起电气和电子系统的永久性失效

(LEMP):

通过连接导线传输给设备的传导浪涌和感应浪涌

a);

辐射电磁场直接作用于设备上的效应

b)。

建筑物外部或内部都可以产生浪涌

:

建筑物外部浪涌是由雷击入户线路或其附近地面产生并经线路传输到电气和电子系统

———,;

建筑物内部浪涌由雷击建筑物或其附近地面产生

———。

注1浪涌也可以由建筑物内部的开关切换产生如感性负载的断开

:,。

雷电电磁耦合的产生可以基于不同的机理

:

电阻性耦合例如建筑物接地装置的接地阻抗或电缆屏蔽层电阻

———();

磁场耦合例如由于电气和电子系统中线路构成的回路或连接导体的电感所引起

———();

电场耦合例如由于鞭状天线接收所引起

———()。

注2电场耦合作用比磁场耦合作用小很多可不予考虑

:,。

辐射电磁场可以由以下方式产生

:

雷电通道内流过雷电流

———;

在导体中流过的部分雷电流例如描述的外部引下线中或本部分描述的

———(GB/T21714.3LPS,

外部空间屏蔽体中的雷电流

)。

Ⅵ

GB/T217144—2015/IEC62305-42010

.:

雷电防护

第4部分建筑物内电气和电子系统

:

1范围

的本部分提供了在建筑物内对电气和电子系统的雷电电磁脉冲防护措施的设

GB/T21714(SPM)

计安装检验维护和测试的资料以减少雷电电磁脉冲使其永久性失效的风险

、、、,(LEMP)。

本部分不包含对可能导致内部系统故障的雷电电磁干扰的防护但附录的资料也能用于评估

。A

这种骚扰对电磁干扰的防护措施参见[1]和[2]

。IEC60364-4-44IEC61000。

本部分可以指导电气和电子系统设计者与防护措施设计者之间进行的合作以达到最佳防护效果

,。

本部分不涉及电气和电子系统本身的详细的设计

。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

。,()。

建筑物电气装置第部分电气设备的选择和安装隔离开关和控制

GB16895.22—20045-53:、

设备第节过电压保护电器