《建筑物电子信息系统防雷技术规范条文说明》GB50343-2004

中华人民共和国国家标准建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50343——2004条文说明2目次1总则……………………………………………………………………………………13雷电防护分区…………………………………………………………………………33.1地区雷暴日等级划分……………………………………………………………33.2雷电防护区划分…………………………………………………………………34雷电防护分级…………………………………………………………………………44.1一般规定…………………………………………………………………………44.2按雷击风险评估确定雷电防护等级……………………………………………4按雷击风险评估确定雷电防护分级计算实例…………………………………55防雷设计………………………………………………………………………………105.2等电位连接与共用接地系统设计………………………………………………105.3屏蔽及布线………………………………………………………………………175.4防雷与接地………………………………………………………………………176防雷施工………………………………………………………………………………236.2接地装置安装………………………………………………………………………236.4等电位接地端子板(等电位连接带)………………………………………………236.5浪涌保护器…………………………………………………………………………237施工质量验收…………………………………………………………………………247.1验收项目……………………………………………………………………………248维护与管理……………………………………………………………………………258.1维护…………………………………………………………………………………2511总则1.0.1随着经济建设的高速发展，电子信息设备的应用已深入至国民经济、国防建设和人民生活的各个领域，各种电子、微电子装备已在各行业大量使用。由于这些系统和设备耐过电压能力低，特别是雷电高电压以及雷电电磁脉冲的侵入所产生的电磁效应、热效应都会对信息系统设备造成干扰或永久性损坏。每年我国电子设备因雷击造成的经济损失相当惊人。因此电子信息系统对雷电灾害的防护问题，特别是雷电防护标准的制定，更是迫在眉睫。由于雷击发生的时间和地点以及雷击强度的随机性，因此对雷击的防范，难度很大，要达到阻止和完全避免雷击的发生是不可能的。国际电工委员会标准IEC-61024和国家标准GB50057就已明确指出，建筑物安装防雷装置后，并非万无一失的。所以按照本规范要求安装防雷装置和采取防护措施后，只能将雷电灾害降低到最低限度，大大减小被保护的电子信息系统设备遭受雷击损害的风险。1.0.2对易燃、易爆等危险环境和场所的雷电防护问题，由有关行业标准解决。1.0.4雷电防护设计应坚持预防为主、安全第一的原则，这就是说，凡是雷电可能侵入电子信息系统的通道和途径，都必须预先考虑到，采取相应的防护措施，将雷电高电压、大电流堵截消除在电子信息设备之外，不允许雷电电磁脉冲进入设备，即使漏过来的很小一部分，也要采取有效措施将其疏导入大地，这样才能达到对雷电的有效防护。科学性是指在进行防雷工程设计时，应认真调查建筑物电子信息系统所在地点的地理、地质以及土壤、气象、环境、雷电活动、信息设备的重要性和雷击事故的严重程度等情况，对现场的电磁环境进行风险评估和计算，并根据表4.3.1雷电防护级别的选择确定电子信息系统的防护级别，这样，才能以尽可能低的造价建造一个有效的雷电防护系统，达到合理、科学、经济的设计。1.0.6建筑物电子信息系统遭受雷电的影响是多方面的，既有直接雷击，又有从电源线路、信号线路等侵入的雷电电磁脉冲，还有在建筑物邻近落雷形成的电磁场感应，以及接闪器接闪后由接地装置引起的地电位反击。在进行防雷设计时，不但要考虑防直接雷击，还要防雷电电磁脉冲、雷电电磁感应和地电位反击等，因此，必须进行综合防护，才能达到预期的防雷效果。2图1.0.6所示外部防雷措施中的屏蔽，主要是指建筑物钢筋混凝土结构金属框架组成的屏蔽笼（即法拉第笼）、屋顶金属表面、立面金属表面和金属门窗框架等，这些措施是内部防雷措施中使雷击产生的电磁场向内递减的第一道防线。内部防雷措施中等电位连接的“连接”这个词，在有些标准中使用“联结”，实际上它们是同义词，从历史上沿用的习惯，依然采用“连接”。建筑物综合防雷系统的组成，除外部防雷措施、内部防雷措施外，尚应包含在电子信息系统设备中各种传输线路端口分别安装与之适配的浪涌保护器（SPD），其中电源SPD不仅具有抑制雷电过电压的功能，同时还具有抑制操作过电压的作用。33雷电防护分区3.1地区雷暴日等级划分3.1.2关于地区雷暴日等级划分，国家还没有制定出一个统一的标准，不少行业根据需要，制定出本行业标准，如DL/T620-1997，YD/T5098等，这些标准划分地区雷暴日等级都不统一。本规范主要用于电子信息系统防雷，由于电子信息系统承受雷电电磁脉冲的能力很低，所以对地区雷暴日等级划分较之电力等行业的标准要严。在本标准中，将年平均雷暴日超过60天的地区定为强雷区。3.2雷电防护区的划分3.2.2雷电防护区的分类及定义，引用IEC61312-1规定的分类和定义。44雷电防护分级4.1一般规定4.1.2雷电防护工程设计的依据之一是雷电防护分级，其关键问题是防雷工程按照什么等级进行设计，而雷电防护分级的依据，就是对工程所处地区的雷电环境进行风险评估，按照风险评估的结果确定电子信息系统是否需要防护，需要什么等级的防护。因此，雷电环境的风险评估是雷电防护工程设计必不可少的环节。雷电环境的风险评估是一项复杂的工作，要考虑当地的气象环境、地质地理环境；还要考虑建筑物的重要性、结构特点和电子信息系统设备的重要性及其抗扰能力。将这些因素综合考虑后，确定一个最佳的防护等级，才能达到安全可靠、经济合理的目的。4.2按雷击风险评估确定雷电防护分级4.2.2电子信息系统设备因雷击损坏可接受的最大年平均雷击次数NC值，至今，国内外尚无一个统一的标准。国际电工委员会标准IEC61024-1：“建筑物防雷”指南A和IEC61662：1995-04雷击危害风险评估指出：建筑物允许落闪频率NC，在雷击关系到人类、文化和社会损失的地方，NC的数值均由IEC成员国国家委员会负责确定。在雷击损失仅与私人财产有关联的地方，NC的数值可由建筑物所有者或防雷系统的设计者来确定，由此可见，NC是一个根据各国具体情况确定的值。法国标准NFC-17-102：1995附录B：“闪电评估指南及ECP1保护级别的选择”中，将NC定为5.8×10－3/C，C为各类因子，它是综合考虑了电子设备所处地区的地理、地质环境、气象条件、建筑物特性、设备的抗扰能力等因素进行确定。若按该公式计算出的值为10－4数量级，即建筑物允许落闪频率为万分之几，而一般情况下，建筑物遭雷击的频率在强雷区为十分之几或更大，这样一来，几乎所有的雷电防护工程，不管是在少雷区还是在强雷区，都要按最高等级A设计，这是不合理的。在本规范中，将NC值调整为NC＝5.8×10－1.5/C，这样得出的结果：在少雷区或多雷区，防雷工程按A级设计的概率为10%—20%左右；按B级设计的概率为70%—80%；少数设计为C级和D级。这样的一个结果我们认为是合乎我国实际情况的，也是科学的。5按雷击风险评估确定雷电防护等级计算实例按附录A中N1式计算程序如下：一、建筑物年预计雷击次数N1＝K×Ng×Ae（次/年）1、建筑物所处地区雷击大地的年平均密度Ng＝0.024×Td1.3（次/平方公里·年）附表1Ng按典型雷暴日Td的取值Ng值Td值Td1.3Ng＝0.024×Td1.3（次/平方公里·年）20201.3＝49.1291.17940401.3＝120.972.9060601.3＝204.934.91880801.3＝297.867.1492、建筑物等效截收面积Ae的计算（按附录A图A.1）建筑物的长（L）、宽（W）、高（H）（m）1）当H＜100m时，按下式计算每边扩大宽度D＝√H（200－H）建筑物等效截收面积Ae＝〔L×W＋2×（L＋W）×√H（200－H）＋π×H（200－H）〕×10－6（km2）2）当H≥100m时Ae＝〔L×W＋2H（L＋W）＋πH2〕×10－6（km2）3、校正系数K的取值1.0、1.5、1.7、2.0（根据建筑物所处的不同地理环境取值）4、N1值计算6N1＝K×Ng×Ae分别代入不同的K、Ng、Ae值，可计算出不同的N1值。二、建筑物入户设施年预计雷击次数N2计算1、N2＝Ng×A/eA/e＝A/e1＋A/e2式中：A/e1—电源线入户设施的截收面积（km2），见附表2A/e2—信号线入户设施的截收面积（km2），见附录2。均按埋地引入方式计算A/e值附表2入户设施的截收面积（km2）A/e参数线缆敷设方式L（m）ds（m）备注100250500低压电源埋地线缆2000.040.100.20A/e1＝2×ds×L×10－65000.100.250.5010000.200.501.0高压电源埋地电缆2000.0020.0050.01A/e1＝0.1×ds×L×10－65000.0050.01250.02510000.010.0250.05埋地信号线缆2000.040.100.2A/e2＝2×ds×L×10－65000.100.250.510000.200.51.02、A/e计算1）取高压电源埋地线缆L＝500m，ds＝250m埋地信号线缆L＝500m，ds＝250m查附表2：A/e＝A/e1＋A/e2＝0.0125＋0.1＝0.1125（km2）2）取高压电源埋地线缆L＝1000m，ds＝500m埋地信号线缆L＝500m，ds＝500m7查附表2：A/e＝A/e1＋A/e2＝0.05＋0.5＝0.55（km2）三、建筑物及入户设施年预计雷击次数N的计算N＝N1＋N2＝K×Ng×Ae＋Ng×A/e＝Ng×（KAe＋A/e）四、电子信息系统因雷击损坏可接受的最大年平均雷击次数NC的确定。NC＝5.8×10－1.5/C式中：C为各类因子，取值按附表3附表3C的取值分项C值大中小备注C12.51.50.5C23.02.51.0C33.01.00.5C42.01.00.5C52.01.00.5C61.41.20.8∑C1＋C2＋C3＋C4＋C5＋C613.98.23.8五、雷电电磁脉冲防护分级计算防雷装置拦截效率的计算公式：E＝1－NC/NE＞0.98定为A级0.90＜E≤0.98定为B级0.80＜E≤0.90定为C级E≤0.8定为D级1、取外引高压电源埋地线缆长度为500m，外引埋地信号线缆长度为200m，土壤电阻率取250Ωm，建筑物如附表3中所列6种C值，计算结果列入附表4中。2、取外引低压电源埋地线缆长度为500m，外引埋地信号线缆长度为200m，土壤电阻率取500Ωm，建筑物如附表3中所列6种C值，计算结果列入附表5中。8附表4风险评估计算实例建筑物种类电信大楼通信大楼医科大楼综合办公楼高层住宅宿舍楼建筑物外形尺寸（m）L6054741403660W402252603613H130971451606824建筑物等效截收面Ae（Km2）0.08150.04780.10640.15280.04310.0235入户设施截收面积A/e（Km2）A/e10.01250.01250.01250.01250.01250.0125A/e20.10.10.10.10.10.1建筑物及入户设施年预计雷击Td次数（次/年）（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电子信息系统设备因雷击损坏可接受的最大年平均雷击次数Nc（次/年）各