某某大桥项目雷电风险评估报告.docx

“*大桥”项目雷电风险评估报告 项目技术负责人：* 声 明1. 本报告无评估单位盖章无效。2. 本报告无评估人员签字无效。3. 本报告涂改无效。4. 本报告仅对所委托的评估项目有效。5. 本报告结论中所提的雷电防护措施的建议，不能替代具体的防雷装置的设计评价意见。6. 对本报告若有异议，应于收到报告之日起十五个工作日内向本中心提出。*防雷中心 二一三年六月目 录前 言5第一章 雷电风险评估概述61.1 雷电概述61.2 评估重要性81.3 雷电风险评估主要引用标准81.4 名词解释101.5 评估程序13第二章 项目概况142.1 项目综述142.2 地理位置参数142.3 气候环境142.4 防雷措施15第三章 雷电灾害分析163.1 直接雷击163.2 感应雷击17第四章 雷电风险评估背景资料分析184.1 雷电监测网数据分析184.2 土壤电阻率分析22第五章 雷电风险估算265.1 风险评估方法265.1.1 总的方法265.1.2 风险组成295.1.3 风险管理365.2 建筑物风险组成的评估445.2.1 建筑物区ZS划分445.2.2 评估风险组成的参数455.2.3 雷击建筑物导致的风险465.2.4 雷击建筑物以外区域导致的风险组成的评估465.2.5 建筑物内风险组成小结485.3 风险计算485.3.1 风险类别485.3.2 年预计雷击次数的估算515.3.3 雷击风险535.4 风险分析585.5 确定需要采取的雷电防护措施595.6 弱电信息系统雷击风险及防护等级625.7防护措施成本效益分析65第六章 雷击风险预评估综合结论67第七章 防雷设计指导意见68第八章 施工过程防雷安全指导意见711 施工宜避开雷暴高发期和时段712 实施雷电预警723 施工过程防雷安全指导意见73第九章 投入使用防雷安全指导意见751 防雷装置管理与维护751.1 管理751.2 维护762 雷击事故处置和急救772.1 雷击事故处置772.2 雷击急救方法77结 束 语81前 言 近年来由于雷击造成的损失呈逐年上升趋势，雷击对人们生产生活的危害也越来越大，加强雷击防范已变得越来越重要。根据防雷减灾管理办法、云南省气象条例的规定，应对本行政区域内的大型建设工程、重点工程、爆炸危险环境、人员密集场所等建设项目进行雷电灾害风险评估，以确保公共安全。因此有必要对新建、改建和扩建建筑物进行雷电灾害风险评估，运用科学的原理和方法，对可能遭受雷击的概率及雷击产生后果的严重程度进行分析计算，查找其存在的雷电危险、有害因素并确定其危害程度，以便在此基础上提出安全可靠、技术先进、经济合理的防雷保护措施。大桥跨山与山之间,为雷电高发期,为准确把该项目所在地域雷电活动规律，指导防雷设计，减少或避免项目建成后遭受雷击而引发的雷电灾害，并指导建设过程中防雷安全工作，受云南*高速公路建设指挥部委托，*防雷中心承担该项目的雷电风险评估工作。*防雷中心经过现场气象数据、土壤电阻率数据的采集，并分析曲靖历年气象数据和云南省雷电监测数据等资料，历时15个工作日编制完成本报告。报告共九章，由雷电风险评估概述、项目概况、雷电灾害分析、雷电风险评估背景资料分析、雷电风险估算、评估结论、防雷设计指导、施工过程防雷安全指导意见、投入使用防雷安全指导意见等部分组成。第一章 雷电风险评估概述1.1 雷电概述雷电是发生在大气中的声、光、电物理现象，其放电电流可达数十千安培，甚至数百千安培。放电瞬间，雷电流产生巨大的破坏力和很强的电磁干扰作用，雷电灾害已经成为自然界十大自然灾害之一。雷云对地放电，能够对地面上的建筑物和设施构成严重危害，其危害主要分为两类：直接危害和间接危害。直接危害主要表现为雷电引起的热效应、机械效应和冲击波等；间接危害主要表现为雷电引起的静电感应、电磁感应和暂态过电压等。雷云对地放电时，强大的雷电流从雷击点注入被击物体，其热效应可使雷击点周围局部金属熔化，当雷电击中草堆和树木时，能将草堆和树枝引燃；当雷电击中输电线路时，可将其熔断。这些都属热效应，如果防护不当，就会酿成火灾，带来更大的损失和灾难。雷电机械效应所产生的破坏作用主要表现为两种形式：电动力和内压力。众所周知，载流导体周围的空间存在着电磁场，在电磁场中的载流导体会受到电磁力的作用。雷击建筑物时，在电动力作用下，建筑物内的导体之间会相互吸引或排斥，引起变形，甚至会被折断。在被击物体的内部产生内压力是雷电机械效应破坏作用的另一种表现形式。由于雷电流幅值很高，作用时间很短，击中树木或建筑构件时，在其内部瞬时产生大量热量，在短时间内热量来不及散发出去，致使物体内部的水分被大量蒸发成水蒸气，并迅速膨胀，产生巨大的爆炸力，能够使被击树木劈裂、建筑构件崩塌。雷电产生的冲击波类似于爆炸产生的冲击波。在雷云对地放电过程的回击阶段，放电通道中既有强烈的空气游离又有强烈的异性电荷中和，通道中瞬时温度很高，使得通道周围的空气受热急剧膨胀，并以超声波速度向四周扩散，从而形成冲击波。同时，通道外围附近的冷空气被严重压缩，在冲击波波前到达的地方，空气的密度、压力和温度都会突然增大，产生剧烈振动，可以使其附近的建筑物、人、畜受到破坏或伤害。雷电的静电感应和电磁感应作用均属于雷电的间接危害。当空间有带电的雷云出现时，雷云下的地面及建筑物等，都因静电感应而带上相反的电荷。从雷云的出现到发生雷击(主放电)所需时间相对于主放电过程的时间要长得多，雷云下的地面及建筑物等有充分的时间累积大量电荷。当雷击发生后，局部地区的感应电荷不能在同样短的时间内消失，形成局部高电压。这种由静电感应产生的过电压对接地不良的电气系统有很强破坏作用，使接地不良的金属器件之间发生火花，这对易燃易爆场所而言，是非常危险的。雷电流具有很高的峰值和波头上升陡度，能在所流过的路径周围产生很强的暂态脉冲电磁场，处在该电磁场中的导体会产生感应过电压（流）。建筑物内通常敷设着各种电源线、信号线和金属管道（如供水管、供热管和供气管等），这些线路和管道常常会在建筑物内的不同空间构成环路。当建筑物遭受雷击时，雷电流沿建筑物防雷装置中各分支导体入地，流过分支导体的雷电流会在建筑物内部空间产生暂态脉冲电磁场，脉冲电磁场交链不同空间的导体回路，会在这些回路中感应出过电压和过电流，导致设备接口损坏。雷电流产生的暂态脉冲电磁场不仅能在建筑物内的导体回路中感应过电压和过电流，而且也能在建筑物之间的通信线路中感应出过电压和过电流。1.2 评估重要性1、 雷击风险评估可以更加全面地反映评估对象的防雷现状；2、 通过雷击风险评估，可以知道建筑物可能遭受雷击的主要风险分量，做好相应的防护措施，把损失降到最低；3、 通过雷击风险评估，可以更加合理的采取防雷措施，避免盲目的浪费；4、 通过雷击风险评估，可以提出全面的防雷策略，包括直击雷防护、雷击电磁脉冲防护、雷电波侵入防护及雷电感应防护等，做到科学有效、安全可靠。 1.3 雷电风险评估主要引用标准（1）GB500572010建筑物防雷设计规范（2）GB503432012建筑物电子信息系统防雷技术规范。（3）IEC61662 Assessment of the risk of damage due to lightning（注：雷击损害风险评估）。（4）IEC62305-2 Protection against lightning-Part2: Risk management（雷电防护第二部分：风险管理）。（5） GB/T 19271.1-2003/IEC 61312-1:1995 雷电电磁脉冲防护 第一部分：通则。（6）GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2:1999 雷电电磁脉冲的防护 第二部分：建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地。（7）GB/T 19271.3-2005/IEC TS 61312-3:2000 雷电电磁脉冲的防护 第三部分：对浪涌保护器的要求。（8）GB/T 19271.4-2005/IEC TR2 61312-4:1998 雷电电磁脉冲的防护 第四部分：现有建筑内设备的防护。（9）GB/T 19856.1-2005/IEC TR2 61663-1:1999 雷电防护 通信线路 第1部分：光缆。（10）GB/T 19856.2-2005/IEC TR2 61663-2:2001 雷电防护 通信线路 第2部分：金属导线。（11）GB50054-2011低压配电设计规范。（12）GB/T500652011交流电气装置的接地设计规范。（13）GB50348-2004安全防范工程技术规范。（14）防止静电事故通用导则GB12158-2006（15） GB50312-2007综合布线工程验收规范。（16）GB/T17949.1-2000接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则 第1部分：常规测量。1.4 名词解释1雷击损害风险评估 evaluation of lightning strike risk根据雷击可能导致人员、财产损失程度来确定保护等级、类别的综合计算、分析方法。2防雷装置 lightning protection system，LPS接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其它连接导体的总合。3电涌保护器 surge protective device，SPD至少应包含一个非线性元件，用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。4雷电防护区 Lightning protection zone，LPZ需要规定和控制雷电电磁环境的区域。5土壤电阻率earth resistivity 表征土壤导电性能的参数，为单位体积土壤的阻抗。6雷击损害概率probability of lightning strike damage，PX一次雷击事件导致需保护对象受损的概率。7雷电灾害损失 lightning disaster Loss， LX一次雷击事件引起的与某种损害类型相对应的平均损失量，与需保护对象的人员伤亡和财产损失有关。8雷击风险 lightning strike risk，R雷击可能造成的年均损失量（人员伤亡和财产损失）。9雷击风险分量 risk component of lightning strike，Rx取决于雷电能量和雷电危害类型形成的不同的雷击风险。10雷击容许的风险 tolerable risk of lightning strike，RT需保护对象能够承受的雷击最大风险值。11表面电阻率surface resistivity表征物体表面导电性能的物理量。它是正方形材料两对边测得的电阻值，与该物体正方形大小无关(单位为)。12最小点燃能量minimum igniting energy在常温常压下，影响物质点燃的各种因素处于最敏感的条件，点燃该物质所需的最小电气能量。13间接接地inrect earthing力使金属以外物体进行静电接地，将其表面的局部或全部与接地的金属体紧密相连接的一种接地方式。14防雷区 Lightning protection zone，LPZ需要规定和控制雷击电磁环境的那些区。15电磁感应Electromanetic induction由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势。16雷电波侵入Lightning Surge on incoming Services由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。17静电感应Electrostatic induction由于雷云的作用，使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷，雷云主放电时，先导通道中的电荷迅速中和，在导体上的感应电荷得到释放，如不就近泄入地中就会产生很高的电位。18雷击电磁脉冲Lightning electromagnetic impulse，LEMP是一种干扰源。本规范指闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近所引起的效应。绝大多数是通过连接导体的干扰，如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的装置的电位升高以及电磁辐射干扰。19建筑物等效收集面积 Equivalent collection area buildings，Ae与某一建筑物经受相同数量雷电放电的一个地平面。20雷暴日Thunderstorms 凡在一天之内能听到雷声的就算一个雷暴日。某一地区雷电活动的频繁程度，以该地区一年内的平均雷暴日数，即年平均雷暴日来衡量。21雷击大地密度 每平方公里年平均落雷次数，是表征雷云对地放电的频繁程度的量，是估算建筑物年预计雷击次数时重要的参数。用Ng表示，单位为：次/km2a。1.5 评估程序评估准备现 场 调 查1 气象、雷电参数2 土质、土壤电阻率3 地形、建筑设施情况4建设设施情况5历史雷击灾害情况确定评估内容风险因子选取确定评估方法雷电风险计算结果分析编制评估报告相关法律、法规签订合同，收集资料完善评估报告专家评审N委托评估单位Y设计单位完善设计第二章 项目概况2.1 项目综述*大桥位于*高速公路K11+233.807K12+237.000处跨越普立大沟，是*高速公路控制性工程之一。主桥为628m单跨简支钢箱加劲梁悬索桥，主缆边跨为166m，索塔为直塔柱门式框架结构，群桩基础，普立岸采用隧道锚，*岸采用重力锚。2.2 地理位置参数通过GPS定位仪在项目所在位置采集的经度为E10434.851，纬度为 N2619.299，拔海高度1807米。2.3 气候环境*地处云南高原东北部，高山深谷纵横交错海拔高差大，冬春季受干燥大陆季风控制，夏季受湿润的海洋季风影响，形成北亚热带、南温带、中温带多种气候带并存的低纬高原季风气候。境内基本上为南温带，少数高寒山区为中温带，少数低热河谷为北亚热带。主要气候特点是：冬无严寒，夏无酷暑，年温差小，日温差大，四季不分明；冬春干旱，夏秋湿润，降水集中，干湿分明，年变率大；光照充足，积温偏低，区域差异大。*地处东经1033510440，北纬25532644，东与贵州盘县毗邻，南同沾益、富源县接壤，西和会泽县隔牛栏江相望，北与贵州水城、威宁县山水相连，地势东高、西北低。最高海拔2864米，最低海拔920米，总面积6069.88平方公里。年降雨量980毫米，年平均气温13.3，年平均降水997.7mm,无霜期224天，最冷月平均5。极端最低温4。冬无严赛，夏无酷暑。*年均雷暴日68天。2.4 防雷措施从对方提供资料上没索取到直击雷及侧击雷防护措施。第三章 雷电灾害分析 此项目为跨界山与山之间的桥梁，所处位置为高雷击概率区， 根据项目特性分析，将其可能遭受到的雷击和损坏情况归纳如下：3.1 直接雷击雷击是严重的自然灾害之一，当雷电击中建筑物时，由于雷电是具有高电压、大电流，作用时间极短的瞬变过程，通常在瞬间释放出巨大的能量，把被击中金属熔化，使物体水分受热膨胀，产生强大的机械力，或分解成氢气和氧气，产生爆炸，使建筑物遭到破坏。雷击产生的高温引起建筑物燃烧构成火灾和产生高压引起触电。根据现代防雷技术理论，无论采取哪种保护方法，都需要使用接闪器接闪，通过引下线将雷电流引下至接地装置，由接地装置散入大地中。在此过程中存在以下雷击安全隐患：1）雷电流沿引下线传导过程中，在其周围存在很强的电磁场，可能引起感应过电压和过电流。2）雷电流由散流装置入地过程中形成的电位梯度过大会导致行人因跨步电压而发生人身伤亡事故。3）直接雷击时，雷电流在泄放和散流过程中因电阻压降和电感压降导致高电位通过静电感应在水平布设的信号线路和电源线路上产生的过电压损坏设备接口，并有可能导致反击及人身触电伤亡事故。3.2 感应雷击1）散流时引起的过流（压）损坏：当雷电击中建（构）筑物散流时，分流到配电系统、信号线路、其它金属管道中的雷电流引起设备过压（流）损坏或人身触电导致伤亡事故。2）发生直接雷击，雷电流泄放时，建筑物内部分布着暂态电磁场，尤其以引下线周围最为强烈。此电磁场将会对建筑物内各个系统产生作用，引起设备误动作或损坏，应进行分析估算，并采取相应防护措施。3）室内暂态磁场作用在信息系统环路上，将会产生感应过电压（流），导致设备接口或设备本身损坏。4）雷雨云（积雨云）引起的感应雷击而发生损坏。当有雷雨云经过沿线上空或附近时，由于静电感应会在电源线路、信号线路、控制线路上感应出极性相反的静电荷，当雷云放电后，这些静电荷由于不能及时入地会产生过电压（流）损坏设备。第四章 雷电风险评估背景资料分析4.1 雷电监测网数据分析根据*县2006-2012年雷电观测资料统计分析表明：雷电活动主要发生在4-9月份，月平均雷电日数超过10天，最高可达14天，5-8月份为雷电多发期，月平均雷电日数超过12天。雷电日月均分布规律图图1 雷电日年月分布规律以下雷电资料取自云南省雷电监测网，以现场测量的地理参数为基准点，以3km为半径，提取近几年地闪资料，进行统计分析得出如下结论，作为雷电风险评估的基础参数之一。1 正负闪雷电流强度分布规律根据该项目地理参数，以该点为圆心，以3km为统计半径，对云南省雷电监测定位网地闪数据进行统计，得出3km范围负闪强度分布图、正闪强度分布图。图2 负闪强度分布图图3 正闪强度分布图2 雷电流累积概率根据该项目位置地理参数，以该点为圆心，以3km为统计半径，对云南省雷电监测定位网地闪数据进行统计，得出3km范围雷电流累积概率分布曲线；并计算出半径范围内雷击电流平均值和最大值，以及99%、95%、90%雷电流累积概率分布情况。图4 项目所处区域3km范围地闪雷电流累积概率曲线图该项目（3km半径）区域范围内近几年雷电流幅值累积概率如图4。雷电流的平均值为28.8kA雷电流幅值275.0kA的地闪概率为1%；雷电流幅值84.0kA的地闪概率为2%；雷电流幅值62.0kA的地闪概率为5%。雷电流幅值45.1kA的地闪概率为10%。雷电流幅值28.8kA的地闪概率为47.1%。（基本与雷电流幅值分布函数为 lgP=-(I/88)近似,见水利电力部-电力设备过电压保护设计技术规程SDJ7-79)3 雷电季节变化规律图5是该项目所处地域近几年地闪数据绘制的月均分布图，依据该组图得出地闪月均活动规律：该地域地闪主要活动期为49月份，其中6、7、8、9月份为地闪高发期，80%以上的地闪都发生在这四个月。图5 所处地域地闪月平均分布规律图6是项目处地域近几年地闪数据绘制的日均分布图，依据该图得出地闪日均活动规律：该地域地闪主要活跃在14时次日凌晨02时，95% 的地闪都发生在这个时段，凌晨03时13时地闪相对较少，约5%的地闪发生在这个时段。图6 项目所处地域地闪日分布规律4.2 土壤电阻率分析本报告中所用的土壤电阻率数值来源于2013年5月28日在项目所在位置处现场采集的数据（见下表）。采集当日天气晴,结合地质勘测报告，取季节系数为1.4。采集所用仪表为METREL MI2088接地电阻综合测试仪，运用四极法（如图7所示）（参考标准为GB/T17949.1-2000进行常规测量）分别取接地极间距离a=3、4、5m，则所测量土壤电阻率为地表地下15m土壤层的平均土壤电阻率。 图7土壤电阻率测量示意图 表4-1 土壤电阻率测量数据表位置第一点第二点第三点10434.85110434.85110434.8512619.2992619.2992619.299测量值间距（m）（m）（m）（m）3168.7168.6168.64154.9154.8154.85132.3132.3132.3平均值151.9151.9151.9平均土壤电阻率(m)151.9与季节系数结合后，土壤电阻率为212.66 m(1)接触及跨步电位差： 式中： 为接触电位差v为跨步电位差v为土壌电阻率t为持续时间(0.1s-0.5S)取t=5s,带入土壌电阻率后, =87.56v, =134.52v ,IEC规定安全电压为50V。25V以上考虑采取防电击措施。(2) 由地勘报告中下面资料由地表层土壤电阻率、所含岩石及含水率推知大桥工程部位取样土壤电阻率平均为1063.3m，所以工程部位土壤电阻率高，不利于雷电流泻放。 第五章 雷电风险估算5.1 风险评估方法5.1.1 总的方法5.1.1.1 损害来源雷电流是损害的来源，根据雷击点位置的不同，下列情形需加以考虑（见图8）：S1：雷击建筑物；S2：雷击建筑物的邻近区域；S3：雷击公共设施；S4：雷击公共设施的邻近区域。5.1.1.2 损害类型雷击导致的损害随被保护物体特征的不同而各异，重要的特征有：建筑类型；内部装置及应用；公共设施的类型；所采用的防护措施。雷击建筑物导致的损害可能是建筑物的一部分，也可延伸至整体，甚至其周围建筑物或周边环境。（如：化学或放射性散发物）。雷击对公共设施的影响可能是提供服务的设施本身（线路或管道），或是与其相连的电气和电子系统。损害也可能延伸至与公共设施相连的内部系统。区分由雷击导致的损害的三种基本类型，对风险评估的实际应用是有用的。如下（见图8）：D1：对活体的伤害；D2：实体损害；D3：电气和电子系统失效。5.1.1.3 损失类型不同类型的损害，无论是单一的或数种类型的联合，都会使被保护物体产生不同的损失后果。依据物体本身特征的不同，损失类型各异。下列类型的损失应加以考虑（见图8）：L1：致人死亡；L2：为大众服务的公共设施的损失；L3：文化遗产的损失；L4：经济损失（建筑物及其内部装置，公共设施及其功能失效）。相关的相应风险：R1：致人死亡的风险；R2：为大众服务的公共设施损失的风险；R3：文化遗产损失的风险；R4：经济损失的风险。雷击点损害来源建筑物公共设施损害类型损失类型损害类型损失类型S1D1D2D3L1，L4*L1,L2,L3,L4L1，L2，L4D2，D3D2，D3L2L4S2D3L1*,L2,L4S3D1D2D3L1L1,L2,L3,L4L1*,L2,L4D2，D3D2，D3L2L4S4D3L1*,L2,L4D2，D3L2L4图8 依据不同雷击点的损害和损失根据雷击点位置划分的损害来源：S1：雷击建筑物；S2：雷击建筑物的邻近区域；S3：雷击公共设施；S4：雷击公共设施的邻近区域。损害类型：D1：接触和跨步电压导致的人员伤亡（活体遭电击）；D2：实体损害；D3：过压导致的电气和电子系统的失效。损失类型：L1：生命损失；L2：向大众服务的公共设施的损失；L3：文化遗产损失；L4：经济损失。*为医院和有爆炸风险的建筑物的情况；*为农业财产情况（牲畜损失）5.1.2 风险组成对每种不同类型的损失（L1至L4）来讲，其相关的风险R（R1至R4）是不同风险组成部分RX（RA，RB,）的总和。每个风险组成部分RX取决于：危险事件的数目N；损害的概率PX；导致的损失LX。由下式计算，可得：RX=NPXLX（X=A，B）注1：影响危险事件数目的因素有：雷对地闪击的密度；被保护物体的特征；周围环境的特征；土壤的特征。注2：影响损害的概率的因素有：被保护物体的特征。所采用的防护措施。注3：影响导致的损失的因素有：物体的指定用途；人员在场情况；向公众提供服务的公共设施类型；受损的货物价值；采取的减少损失的措施。风险组成部分RX取决于雷击点的位置。5.1.2.1 建筑物的风险组成对于建筑物来讲，取决于雷击点位置的下列风险组成必须加以考虑：a雷击建筑物在建筑物外围3m区域内，由触摸和跨步电压导致的对活体的伤害与RA有关。在此情况下，建筑物内的风险是可以忽略不计的。对于农业财产情况，L1型损失和夹带动物损失的L4型损失可能会发生。在建筑内由危险火花所引发的火灾或爆炸，对整个环境可能造成威胁，此情况下导致的实体损害与RB有关。所有的损失类型（L1，L2，L3，L4）可能都会出现。RC与雷电电磁脉冲防护引起的内部系统失效有关。在任何情况下，L2和L4型损失都会涉及。对于有爆炸危险的建筑物和医院或是内部系统失效直接危及生命的建筑物，L1型损失也要加以考虑。b雷击建筑物的邻近区域RM与雷电电磁脉冲防护引起的内部系统失效有关。在任何情况下，L2和L4型损失都会涉及。对于有爆炸危险的建筑物和医院或是内部系统失效直接危及生命的建筑物，L1型损失也要加以考虑。c雷击入户线路RU与建筑物内由于触摸和跨步电压导致的对活体的伤害相关，这是由于雷电流注入入户线路引起的，L1型损失可能会出现。RV与雷电流通过或沿着入户公共设施导入所致的实体损害有关。（火灾或爆炸，通常是在入户线路的入口处，外部装置和金属部件之间产生的火花导致的。）所有的损失类型（L1，L2，L3，L4）都可能会出现。RW与入户线路中存在并导入建筑物的感应过电压引起的内部系统失效有关。在任何情况下，L2和L4型损失都会涉及。对于有爆炸危险的建筑物和医院或是内部系统失效直接危及生命的建筑物，L1型损失也要加以考虑。注：雷击与建筑物的等电位连接带相连接的管道或其邻近区域不会引起对建筑物的损害。因此，在建筑物的风险评估中，此种损失来源可忽略不计。需要考虑的公共设施只有入户线路。d雷击入户线路邻近区域RZ与入户线路中存在并导入建筑物的感应过电压引起的内部系统失效有关。在任何情况下，L2和L4型损失都会涉及。对于有爆炸危险的建筑物和医院或是内部系统失效直接危及生命的建筑物，L1型损失也要加以考虑。针对每种不同类型的损失，总值R可以分割为：a参照损失来源：R=RD+RIRD=RA+RB+RC雷电直接击中建筑物导致的风险（来源S1）RI=RM+RU+RV+RW+RZ间接雷击对建筑物导致的风险（来源S2，S3和S4）b参照损失类型：R=RS+RF+RORS=RA+RU活体伤害引起的风险RF=RB+RV实体损害引起的风险RI=RM+RU+RV+RW+RZ内部系统失效引起的风险建筑物内存在的风险及其相应的损害和损失类型见表5-1。损失损害L1生命损失L2向大众服务的公共设施的损失L3文化遗产损失L4经济损失D1活体遭电击RARA(1)D1实体损害RFRFRFRFD3电气和电子系统失效RO(2)RORO1 仅对于可能有牲畜损失的农业财产而言。2 仅对于医院或其它建筑物，其内部电气或电子系统失效立即危及人的生命。表5-1 建筑物内每种类型损害和损失的风险对于在建筑物内发生的不同类型损失，应考虑的风险组成见表5-2。损害来源雷击中建筑物S1雷击建筑物邻近区域S2雷击入户线路S3雷击入户线路邻近区域S4风险组成RARBRCRMRURVRWRZ每种类型的损失引起的风险R1(1)(1)(1)(1)R2R3R4(2)(2)（1）仅对于有爆炸风险和拥有挽救生命的电气设备的医院及内部系统失效直接危及生命的建筑物而言。（2）仅对于有可能有动物损失的农业财产而言。表5-2 在建筑物内发生的不同类型损失，应考虑的风险组成5.1.2.2 影响建筑物内风险组成的因素影响风险组成的建筑物特征和可能的防护措施特征见表5-3。RARBRCRMRURVRWRZ等效面积XXXXXXXX表面土壤的电阻率X地板电阻率X物质限制，绝缘，警告提示X防雷区X(1)XX(2)X(3)SPD系统XXXXX空间屏蔽XX屏蔽外部线路XXXX屏蔽内部线路XX布线警示XX等电位连接网络X防火警示XX火灾敏感度XX特殊危险XX可承受脉冲电压XXXXXX建筑物特征,防护措施：注1：见表B.1下的注3注2：仅适用于格栅形防雷区注3：由等电位连接带导致表5-3 影响建筑物内风险组成的因素5.1.2.3 公共设施的风险组成取决于雷击点位置的公共设施的风险组成必须考虑下列几项：a雷击公共设施RV与雷电流产生的机械力和热效应所致的实体损害有关。L2和L4型损失可能会发生；RW与电阻耦合产生的过电压所致的相连设备的故障有关。L2和L4型损失可能会发生。b雷击公共设施的邻近区域RZ与线路中的感应过电压所导致的线路和与其相连设备的故障有关。L2和L4型损失可能会发生。c雷击与公共设施相连的建筑物RB与雷电流沿线路传导所产生的机械力和热效应所致的实体损害有关。L2和L4型损失可能会发生。RC与耦合电阻产生的过电压所致的相连设备的故障有关。L2和L4型损失可能会发生。针对每种不同类型的损失，参照损失来源，总值R可以分割为：R=RD+RIRD=RV+RW雷直接击中公共设施导致的风险（来源S3）RI=RB+RC+RZ间接雷击对公共设施导致的风险（来源S1和S4）对于在公共设施内发生的不同类型损失，应考虑的风险组成见表5-4。损害来源雷电直接击中公共设施S3雷电击中公共设施的邻近区域S4雷电击中建筑物S1风险组成RVRWRZRBRC每种损失引起的风险R2R4表5-4 在公共设施内发生的不同类型损失，应考虑的风险组成5.1.2.4 影响公共设施内风险组成的因素公共设施及相连建筑物的特征和可能的防护措施的特性影响着风险的组成，见表5-5。RVRWRZRBRC等效面积XXXXX电缆屏蔽XXXXX附加屏蔽导体XXXXX可承受脉冲电压XXXXXSPDXXXXX公共设施的特征,防护措施表5-5 影响公共设施内风险组成的因素5.1.3 风险管理建筑物或公共设施进行防雷的决定以及防护措施的选择，都应依照IEC 62305-1来执行。应用下列程序：确认受保护的物体及其特征；确认物体的各种类型的损失及其相关对应风险R(R1至R4)；对各种类型损失导致的风险R进行评估；通过风险R1，R2，R3与可承受风险RT的比较，对防护需求进行评估；通过整个损失的代价在采用防护措施前后的比较，对防护的经济性进行评估。在此情况下，为了估计防护费用，须对风险R4的组成进行评估（详见IEC62305-2附录J）。5.1.3.1 适用于风险评估的建筑物建筑物S应当是孤立的楼宇B，或在满足下列条件下仅有一部分由此种楼宇构成（见图9）。建筑物S是楼宇B分离出来的垂直部分；楼宇B是没有爆炸风险的建筑物；通过使用耐火力达120分钟的墙体（REI 120）或其它等效防护措施，在建筑物S和楼宇B的其他部分之间不存在火灾蔓延的危险；如果沿公用线路有过电压传播，通过在这些线路入口处安装SPD或其它等效防护措施能够避免。如果不能满足上述条件，那么，整个楼宇B认为是应受保护的建筑物。受保护的建筑物包括：建筑物本身；建筑内的装置；建筑物的构成；建筑物内的人员或在建筑物外围3m区域内站立的人员；受建筑物损害影响的环境。图9 用于风险评估的建筑物5.1.3.2 适用于风险评估的公共设施受保护的公共设施所指的物质财产由下列组成：对于TLC线，指的是介于通信交换大楼和用户大楼之间；对于电源线，指的是介于高压配电站和用户大楼之间；对于管道，指的是介于主分配站和用户大楼之间。受保护的公共设施包括线路设备和线路终端设备，例如：复用器，功率放大器，光网络单元，计量器，线路终端设备等等；断路器，过电流装置，计量器等等；控制系统，安全系统，计量器等等。但不包括用户的设备。5.1.3.3 可承受风险RT可承受风险表现在雷电引起人的死亡或社会、文化价值的损失。其代表性值如表5-6所示。损失类型RT人员伤亡10-5为大众服务的公共设施的损失10-3文化遗产的损失10-3表5-6 可承受风险的典型值5.1.3.4 评估防护需求的程序依照IEC 62305-1，在评估物体的雷电防护措施的需求时，应考虑如下风险：对于建筑物，考虑风险R1、R2和R3；对于公共设施，考虑风险R2。每种风险的考虑按照下列步骤进行：确认风险的组成部份RX；计算被确认的风险组成部分RX的值；计算总风险值R；确认可承受风险的最大值RT；把总风险值R与可承受的值RT进行比较。如果RRT，则不需进行雷电防护。如果RRT，针对其所有的风险，被评估物体应采取相应的防护措施，以使得RRT。评估防护需求的程序见图10。图10 判断是否需要采取防护措施的程序5.1.3.5 评估防护措施经济性的程序对于建筑物或公共设施，除了确定其是否需要进行雷电防护外，为减少经济损失L4，确认采用防护措施的经济收益是很有用的。R4型风险组成的评估使得用户可以衡量在采取防护措施前后不同的经济损失费用。详见IEC62305-2附录H。确定防护措施经济性的程序，如下：确认R4型风险的组成部份RX；计算无防护措施下被确认的风险组成部分RX的值；计算每种风险组成RX导致的损失成本；计算无防护措施下总损失的成本CL；采用选定的防护措施；在选定防护措施的情况下，计算风险组成部分RX的值；计算在受保护的建筑物或公共设施内由每种风险组成RX导致的剩余损失成本；在采取防护措施的情况下，计算剩余的总成本CRL；计算选定的防护措施的年度成本CPM；成本比较。如果CLCRL+CPM，雷电防护措施不能节约成本。如果CLCRL+CPM，雷电防护措施可以节约成本。评估防护措施的经济性的程序见图11。图11 确定防护措施经济效益的程序5.1.3.6 防护措施按照损害的类型，防护措施被直接用于减少风险。防护措施如符合相关标准的要求，则认为是有效的。具体如下：IEC 62305-3 建筑物内减小活体伤害和实体损害的防护IEC 62305-4 减少内部系统失效的防护IEC 62305-5 公共设施的防护5.1.3.7 防护措施的选择根据每种风险组成（RA，RB）在总风险（R1，R2，R3和R4）中所占份额，及不同防护措施的技术和经济因素的要求，设计者应选择最合适的防护措施。为选择高效的措施来降低风险R，一些重要的参数需要确定。对于每种类型的损失，总有众多的防护措施。或单独或联合，可使得条件RRT成立。采用的方案应根据技术经济因素来进行选择。建筑物防护措施选择的简化程序详见流程图12，公共设施防护措施选择的简化程序详见流程图13。无论哪种情况，安装者或设计者都应确认并减少最重要的风险组成部分，同时也要考虑经济因素。图12 建筑物防护措施的选择程序图13 公共设施防护措施的选择程序5.2 建筑物风险组成的评估5.2.1 建筑物区ZS划分为评估每项风险的组成，建筑物可划分为区ZS。然而，整个建筑物也可能，或可假设为一个单独区。区ZS主要由下列条件进行定义：土壤或地面类型（风险组成RA和RU）；防火仓室（风险组成RB和RV）；空间屏蔽（风险组成RC，RM，RW和RZ）。进一步的分区可根据下列条件确定：内部系统的布局；现有的或即将应用的防护措施；损失数值L。在建筑物划分为区ZS的过程中，应考虑最适合的防护措施的可行性。如若在一个区中一个参数的值不止一个，那么应选取导致最大风险的那个值。对任一区ZS，每一风险组成都应加以评估。根据1.2.1，任一区ZS的风险R是相关风险组成的总和。建筑物的总风险R是构成建筑物的分区相关的局部风险的总和。5.2.2 评估风险组成的参数评估风险组成的参数详见表5-7，资料采集自雷电灾害风险评估技术规范QX/T85-2007。符号描 述参考依据ND雷击建筑物的年度平均次数附录A，条款A.2NM雷击建筑物邻近区域的年度平均次数附录A，条款A.3NL雷击进入建筑物的线路的年度平均次数附录A，条款A.4NI雷击线路邻近区域的年度平均次数附录A，条款A.4PA雷击建筑物导致的对活体伤害的概率附录B，条款B.1PB雷击建筑物导致实体损害的概率附录B，条款B.2PC雷击建筑物导致内部系统失效的概率附录B，条款B.3PM雷击建筑物邻近区域导致内部系统失效的概率附录B，条款B.4PU雷击线路导致的对活体伤害的概率附录B，条款B.5PV雷击线路导致实体损害的概率附录B，条款B.6PW雷击线路导致内部系统失效的概率附录B，条款B.7PZ雷击线路邻近区域导致内部系统失效的概率附录B，条款B.8LA对活体伤害导致的损失附录C，条款C.2LB实体损害导致的损失附录C，C.2，C.3