建筑物电子信息系统防雷技术规范•GB50343-20121、总则2、术语3、雷电防护分区4、雷电防护等级划分和雷击风险评估5、防雷设计6、防雷施工7、检测与验收8、维护与管理强制条文5.1.2需要保护的电子信息系统必须采取等电位连接与接地保护措施。5.2.5防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时,接地装置的接地电阻必须按接入设备要求的最小值确定。5.4.2电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时,从建筑物内总配电柜(箱)开始引出的配电线路必须采用TN-S系统的接地形式。解读:(TN-S系统―在全系统内N线和PE线是分开的(S是“分开”一词法文Separate的第一个字母))7.3.3检验不合格的项目不得交付使用。•1总则1.0.1为防止和减少雷电对建筑物电子信息系统造成的危害,保护人民的生命和财产安全,制定本规范。解读:每年我国电子设备因雷击造成的经济损失相当惊人,要达到组织和完全避免雷击损害的发生是不可能的。但是按照本规范要求安装防雷装置和采取防护措施后,能将雷电灾害降低到最低限度。1.0.2本规范适用于新建、改建和扩建的建筑物电子信息系统防雷的设计、施工、验收、维护和管理。本规范不适用于爆炸和火灾危险场所的建筑物电子信息系统防雷。解读:爆炸和火灾危险场所由相关行业标准解决1.0.3建筑物电子信息系统的防雷应坚持预防为主、安全第一的原则。1.0.4在进行建筑物电子信息系统防雷设计时,应根据建筑物电子信息系统的特点,按工程整体要求,进行全面规划,协调统一外部防雷措施和内部防雷措施,做到安全可靠、技术先进、经济合理。1.0.5建筑物电子信息系统应采用外部防雷和内部防雷措施进行综合防护。解读:遭受雷电影响是多方面的既有直击雷电,又有雷电电磁脉冲,还有接地装置引起的地电位反击。因此必须综合防护才能达到预期的防雷效果。其中SPD不仅具有抑制雷电过电压的功能,还有抑制操作过电压的作用。操作过电压:由线路故障、空载线路投切、隔离开关操作空载母线、操作空载变压器或其它原因在系统中引起的相对地或相间瞬态过电压;其波形具有缓波前、持续时间短、单极性或振荡、强衰减电压特性。1.0.6建筑物电子信息系统应根据环境因素、雷电活动规律、设备所在雷电防护区和系统对雷电电磁脉冲的抗扰度、雷击事故受损程度以及系统设备的重要性,采取相应的防护措施。1.0.7建筑物电子信息系统防雷除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。•2术语术语共36条,16条到34条都和SPD有关。2.0.6共用接地系统将防雷系统的接地装置、建筑物金属构件、低压配电保护线(PE)、等电位连接端子板或连接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地、功能性接地等连接在一起构成的共同接地系统。PE线,英文全称protectingearthing,简体中文名称称之为[保护导体],也就是我们通常所说的[地线],我国规定PE线为绿-黄双色线。PE线是专门用于将电气装置外露导电部分接地的导体,至于是直接连接至与电源点工作接地无关的接地极上(TT)还是通过电源中性点接地(TN)并不重要,二者都叫PE线。按照GB9089.2的规定:保护导体(PE导体)是为满足某些需要,用来与下列任一部件作电气连接的导体:外露可导电部分、外界可导电部分、主接地端子、接地极、电源接地点或人工接地点。中性导体(N导体)是与系统中性点连接并能起传输电能作用的导体。可见,N线是中性线,是工作线,在单相系统中又被称为“零线”;没有它,设备可能就不能正常工作了。而PE线是和设备外壳相连接的地线,没有它,设备可能能够工作,但外壳可能带电;它可以防止触电事故发生。在实际实用中,人们常常接成“保护中性导体”,即接成PEN线,兼具PE线和N线的功能。在低压配电网中,输电线路一般采用三相四线制,其中三条线路分别代表A、B、C三相,另一条是中性线N(如果该回路电源侧的中性点接地,则中性线也称为零线,如果不接地,则从严格意义上来说,中性线不能称为零线)。在进入用户的单相输电线路中,有两条线,一条我们称为火线,另一条我们称为零线,零线正常情况下要通过电流以构成单相线路中电流的回路。而三相系统中,三相平衡时,中性线(零线)是无电流的,故称三相四线制;在380V低压配电网中为了从380V线间电压中获得220V相间电压而设N线,有的场合也可以用来进行零序电流检测,以便进行三相供电平衡的监控。1.保护性接地(1)防电击接地为了防止电气设备绝缘损坏或产生漏电流时,使平时不带电的外露导电部分带电而导致电击,将设备的外露导电部分接地,称为防电击接地。这种接地还可以限制线路涌流或低压线路及设备由于高压窜入而引起的高电压;当产生电器故障时,有利于过电流保护装置动作而切断电源。这种接地,也是狭义的“保护接地”。另外,有一种防电击保护电路虽然其不与地线直接连接,但从其功能上和其电路分析图上,是属于一种广义上的接地保护,就是我们常见的漏电保护电路。(2)防雷接地将雷电导人大地,防止雷电流使人身受到电击或财产受到破坏。(3)防静电接地将静电荷引入大地,防止由于静电积聚对人体和设备造成危害。特别是目前电子设备中集成电路用得很多,而集成电路容易受到静电作用产生故障,接地后可防止集成电路的损坏。(4)防电蚀接地地下埋设金属体作为牺牲阳极或阴极,防止电缆、金属管道等受到电蚀。2.功能性接地(1)工作接地为了保证电力系统运行,防止系统振荡.保证继电保护的可靠性,在交直流电力系统的适当地方进行接地,交流一般为中性点,直流一般为中点,在电子设备系统中,则称除电子设备系统以外的交直流接地为功率地。(只见于电力系统)(2)逻辑接地为了确保稳定的参考电位,将电子设备中的适当金属件作为“逻辑地”,一般采用金属底板作逻辑地。常将逻辑接地及其它模拟信号系统的接地统称为直流地。(逻辑接地在复杂的控制系统中比较常见)(3)屏蔽接地将电气干扰源引入大地,抑制外来电磁干扰对电子设备的影响,也可减少电子设备产生的干扰影响其它电子设备。(4)信号接地为保证信号具有稳定的基准电位而设置的接地,例如检测泄漏电流的接地,阻抗测量电桥和电晕放电损耗测量等电气参数测量的接地。(多见于测量仪器或精确采样控制)2.0.7自然接地体兼有接地功能、但不是为此目的而专门设置的与大地有良好接触的各种金属构件、金属井管、混凝土终端钢筋等统称。2.0.12等电位连接直接用连接导线或通过浪涌保护器将分离的金属部件、外来导电物、电力线路、通信线路及其他电缆连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差的措施。2.0.16浪涌保护器(SPD)用于限制瞬态过电压和泄放浪涌电流的电气,它至少包含一个非线性元件。•3雷电防护分区3.1地区雷暴日等级划分3.1.1地区雷暴日等级应根据年平均雷暴日数划分。3.1.2地区雷暴日数应以国家公布的当地年平均雷暴日数为准。3.1.3按年平均雷暴日数,地区雷暴日等级宜划分为少雷区、中雷区、多雷区、强雷区:1少雷区:年平均雷暴日在25d及以下的地区;2中雷区:年平均雷暴日大于25d,不超过40d的地区;3多雷区:年平均雷暴日大于40d,不超过90d的地区4强雷区:年平均雷暴日超过90d的地区南通平均雷暴日为32.1-33.3左右,为中雷区3.2雷电防护区划分3.2.1需要保护和控制雷电电磁脉冲环境的建筑物应按本规范第3.2.2条的规定划分为不同的雷电防护区。3.2.2雷电防护区应符合下列规定:LPZ0A————直击雷非防护区LPZ0B————直击雷防护区LPZ1————第一防护区LPZ2~n————后续防护区3.2.3保护对象应置于电磁特性与该对象耐受能力相兼容的雷电防护区内。(电磁兼容)建筑物外部和内部雷电防护区划分4雷电防护等级划分和雷击风险评估4.1一般规定4.1.1建筑物电子信息系统可按本规范第4.2节、第4.3节或第4.4节规定的方法进行雷击风险评估。4.1.2建筑物电子信息系统可按本规范第4.2节防雷装置的拦截效率或本规范第4.3节电子信息系统的重要性、使用性质和价值确定雷电防护等级。4.1.3对于重要的建筑物电子信息系统,宜分别采用本规范第4.2节和4.3节规定的两种方法进行评估,按其中较高防护等级确定。4.1.4重点工程或用户提出要求时,可按本规范第4.4节雷电防护风险管理方法确定雷电防护措施。4.2按防雷装置的拦截效率确定雷电防护等级4.2.1建筑物及入户设施年预计雷击次数N值可按下式确定:N=N1+N2(4.2.1)式中:N1一建筑物年预计雷击次数(次/a),按本规范附录A的规定计算;N2一建筑物入户设施年预计雷击次数(次/a),按本规范附录A的规定计算。4.2.2建筑物电子信息系统设备因直接雷击和雷电电磁脉冲可能造成损坏,可接受的年平均最大雷击次数Nc可按下式计算:Nc=5.8Xl0-1/C(4.2.2)4.2.3确定电子信息系统设备是否需要安装雷电防护装置时,应将N和Nc进行比较:1当N小于或等于Nc时,可不安装雷电防护装置;2当N大于Nc时,应安装雷电防护装置。4.2.4安装雷电防护装置时,可按下式计算防雷装置拦截效率E:E=l-N/Nc(4.2.4)4.2.5电子信息系统雷电防护等级应按防雷装置拦截效率E确定,并应符合下列规定:1当E大于0.98时,定为A级;2当E大于0.90小于或等于0.98时,定为B级;3当E大于0.80小于或等于0.90时,定为C级;4当E小于或等于0.80时,定为D级。4.3按电子信息系统的重要性、使用性质和价值确定雷电防护等级4.3.1建筑物电子信息系统可根据其重要性、使用性质和价值,按表4.3.1选择确定雷电防护等级。表4.3.1建筑物电子信息系统雷电防护等级4.4按风险管理要求进行雷击风险评估4.4.1因雷击导致建筑物的各种损失对应的风险分量Rx可按下式估算:Rx=NxXPxXLx式中:Nx年平均雷击危险事件次数;Px一一每次雷击损害概率;Lx每次雷击损失率。4.4.2建筑物的雷击损害风险R可按下式估算:R=∑Rx(式中:Rx建筑物的雷击损害风险涉及的风险分量RA~Rz,按本规范附录B表B.2.6的规定确定。4.4.3根据风险管理的要求,应计算建筑物雷击损害风险R并与风险容许值比较。当所有风险均小于或等于风险容许值,可不增加防雷措施;当某风险大于风险容许值,应增加防雷措施减小该风险,使其小于或等于风险容许值,并宜评估雷电防护措施的经济合理性。详细评估和计算方法应符合本规范附录B的规定。第一步,通过设计文件、可研等材料及现场勘察确定评估对象及其特性;第二步,进行风险分析,确定建筑物因4种致损原因(S1~S4)导致的可能存在的损害类型(D1~D3),损害是否能引起损失(L1~L4),识别风险分量(RA/RB/RC/RM/RU/RW/RV/RZ)第三步,计算R1~R3,与各自的风险容许值RT做比较,确定是否需要做防雷。(防雷必要性评估)第四步,计算年平均节省费用(防雷经济性评估)S=CL-(CPM+CRL)小于0则是经济的没有保护措施时的损失价值CL=(RA+RU)×CA+(RB+RV)×(CA+CB+CS+CC)+(RC+RM+RW+RZ)×CS有保护措施时的损失价值CRL=(RA+RU)×CA+(RB+RV)×(CA+CB+CS+CC)+(RC+RM+RW+RZ)×CS保护措施的年平均费用CPM=Cp×(i+a+m)(i-利率,a-折旧率,m-维护费用,cp防雷装置费用)5.1一般规定5.1.1建筑物电子信息系统宜进行雷击风险评估并采取相应的防护措施。5.1.2需要保护的电子信息系统必须采取等电位连接与接地保护措施。解读:建筑物上装设的外部防雷装置,能将雷击的电流安全泄放入地,保护了建筑物不被雷电直接击坏,但不能保护建筑物内的电气、电子信息系统设备被雷电冲击过电压、雷电感应产生的瞬态过电压击坏。采用等电位连接降低其电位差是十分有效的防范措施。•5防雷设计5.1.3建筑物电子信息系统应根据需要保护的设备数量、类型、重要性、耐冲击电压额定值及所要求的电磁场环境等情况选择下列雷电电磁脉冲的防护