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文档简介

1、编号:2012315雷击风险评估报告委托单位:中国石油天然气股份公司湖南销售分公司 评估项目:长沙油库综合办公楼、变电站、污水处理站、15000m3事故应急池、汽车装车罩棚、输油泵棚、兰郑长管道长沙分输支线计量站 雷电监测预警与防护技术中心二一二年三月说 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.本评估以设计方提供的建筑物原始数据和现场情况检测、勘察、核实的数据为基础,根据建筑物属性以及雷击风险评估方法所确定的有关参数,进行分析,得出相关的结论。并以此为基础,对这些结论进行了比较和分析,并提出了相应增加的防范措施。

2、若建筑物结构、功能用途、环境发生较大变化,需要重新进行评估。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所提出,逾期不予受理。目 录雷击风险综合评估报告31评估目的92.评估依据103.评估简介114.项目概况124.1 强电系统124.2 防雷、接地系统125.数据采集与分析135.1土壤电阻率135.2建筑物及其服务设施特性136.建筑物雷击风险评估146.1雷击风险评估方法14 6.1.1 基本概念14 6.1.2 建筑物风险组成与影响因素17 6.1.3风险容许值RT19 6.1.4 雷击风险评估公式19 6.1.5参数21 6.1.6 建筑物分区23 6.1.7基本参数

3、选取方法24 6.1.8 建筑物中的风险分量汇总246.2 雷击风险分析256.3.评估计算过程266.4评估结论336.5减少风险的设计修改意见33 6.5.1 原因分析33 6.5.2 降低风险建议33雷击风险综合评估报告委托单位中国石油天然气股份有限公司湖南销售分公司评估项目长沙油库综合办公楼、变电站、污水处理站、15000m3事故应急池、汽车装车罩棚、输油泵棚、兰郑长管道长沙分输支线计量站项目地址长沙市望城县花实路与花果路交汇之西南角联系人联系电话评估结论(一)建筑物雷击风险评估1、大油罐区人身伤亡损失风险:R1=1.016×105>RT(=105),风险偏大。2、铁路

4、值班室人身伤亡损失风险:R1= 4.839×103>RT(=105),风险偏大。3、营业控制室人身伤亡损失风险:R1= 1.516×104>RT(=105),风险偏大。4、守卫室人身伤亡损失风险:R1= 1.43×105RT(=105),风险偏大。5、库区变电室人身伤亡损失风险:R1=2.254×105RT(=105),风险偏大。存在的主要风险有:RB:直接雷击建筑物因危险火花放电触发火灾或爆炸引起物理损坏引起的人身伤亡的风险。RC: 雷击建筑物,因雷电电磁脉冲引起设备、系统故障造成人身伤亡的风险RM: 雷击建筑物附近,因LEMP造成电梯系统

5、内部系统故障引起人身伤亡的风险。RV:雷击服务设施,因雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部件产生危险火花放电而引发火灾或爆炸造成人身伤亡的风险。需要在原有防雷措施的基础上,通过完善接闪器、引下线、接地装置、配电系统防雷电过电压防护、弱电系统雷电过电压防护、电梯系统防护、合理布线、降低火灾危险等措施降低风险。注:R1= RA + RB + RC + RM + RU + RV + RW + RZ RA:雷击建筑物,在距建筑物外墙3m范围内因接触和跨步电压造成人员伤亡损失的风险分量。RB:雷击建筑物因危险火花放电触发火灾或爆炸引起物理损害造成人员伤亡损失的风险分量。RC:雷击建筑

6、物,因LEMP造成内部系统故障引起人员伤亡损失的风险分量。RM:雷击建筑物附近,因LEMP引起内部系统故障引起人员伤亡损失的风险分量。RU:雷击相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人员伤亡损失的风险分量。评估结论RV:雷击相连服务设施,雷电流沿入户线路侵入建筑物,在入口处入户设施与其他金属部件产生危险火花放电而引发火灾或爆炸造成物理损害引起人员伤亡损失的风险分量。RW:雷击相连服务设施,因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部故障的风险分量。RZ:雷击相连服务设施附近,因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。雷电防护意见雷电防护意见雷电

7、防护意见雷电防护意见在现有防雷措施的基础上,进一步采取以下防雷措施:在库区内所有储油罐,建筑物及车罩棚等建筑物处均应接地第一类防雷建筑物要求进行设计。(一)直击雷防护:1应装设独立接闪杆或架空接闪线或网。架空接闪网的网格尺寸不应大于 5 m×5 m或 6 m×4 m。 2排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等的管口外的以下空间应处于接闪器的保护范围内:当有管帽时应按下表的规定确定。当无管帽时,应为管口上方半径 5 m的半球体。接闪器与雷闪的接触点应设在本款第1项或第2项所规定的空间之外。 有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间装置内的压力与周围空气压力的压

8、力差 (kPa)排放物对比于空气管帽以上的垂直距离 (m)距管口处的水平距离 (m)5重于空气12525重于空气2.5525轻于空气2.5525重或轻于空气55注:相对密度小于或等于 0.65的爆炸性气体规定为轻于空气的气体;相对密度大于 0.65的爆炸性气体规定为重于空气的气体。3 排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等,当其排放物达不到爆炸浓度、长期点火燃烧、一排放就点火燃烧,以及发生事故时排放物才达到爆炸浓度的通风管、安全阀,接闪器的保护范围可仅保护到管帽,无管帽时可仅保护到管口。4独立接闪杆的杆塔、架空接闪线的端部和架空接闪网的每根支柱处应至少设一根引下线。对用金属制成

9、或有焊接、绑扎连接钢筋网的杆塔、支柱,宜利用金属杆塔或钢筋网作为引下线。5独立接闪杆和架空接闪线或网的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的间隔距离(图 4.2.1),应按下列公式计算,但不得小于 3 m。防雷装置至被保护物的间隔距离1被保护建筑物;2金属管道1)地上部分:当 hx5Ri时: Sa10.4(Ri 0.1hx) 当 hx5Ri时:Sa10.1(Rihx) 2)地下部分: Se10.4Ri 式中: Sa1空气中的间隔距离 (m); Se1地中的间隔距离 (m); Ri 独立接闪杆、架空接闪线或网支柱处接地装置的冲击接地电阻 ();hx 被保护建筑物或计

10、算点的高度(m)。 6 架空接闪线至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的间隔距离,应按下列公式计算,但不应小于 3 m。 1)当(hl/2)5Ri时,Sa20.2Ri0.03(hl/2 ) 2)当(hl/2)5Ri时, Sa20.05Ri0.06(hl/2) 式中: Sa2接闪线至被保护物在空气中的间隔距离(m); h接闪线的支柱高度(m); l接闪线的水平长度(m)。 6 架空接闪网至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的间隔距离,应按下列公式计算,但不应小于 3 m。 1)当(hl1)5Ri时, 0.4Ri0.06 (hl1) 2)当(hl1)5Ri时, 0.1Ri0.12

11、(hl1) 式中: Sa2接闪网至被保护物在空气中的间隔距离(m); l1 从接闪网中间最低点沿导体至最近支柱的距离 (m); n 从接闪网中间最低点沿导体至最近不同支柱并有同一距离 l1的个数。 7独立闪杆、架空接闪线或架空接闪网应设独立的接地装置,每一引下线的冲击接地电阻不宜大于 10。在土壤电阻率高的地区,可适当增大冲击接地电阻,但在 3000m以下的地区,冲击接地电阻不应大于 30。 8础接地利用桩、地梁和底板的主筋焊通成一整体作自然接地体,每处引下线应利用每桩外围结构主筋中至少2根主筋作为垂直接地体,每处引下线多桩承台内桩的利用率不少于50%。应选用承台下层外侧钢筋焊接连通成承台环,

12、承台环分别与作为垂直接地体的桩筋和作为引下线的柱内结构主钢筋焊接连通。同时将地梁内两条结构主钢筋焊接连通构成基础接地网络,作为水平接地体。基础接地网络与引下线应可靠焊接。防雷接地应与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。(二)防闪电感应:引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置,平均间距不大于18m,主要阳角应设置引下线。引下线优先利用建筑物柱内或剪力墙内两条纵向主钢筋,当利用两根主钢筋作为一组引下线时,钢筋直径不小于16,当利用四根钢筋作为一组引下线时,钢筋直径不小于10。引下线上下通长焊接,保证良好的电气连通,顶部与建筑物

13、外圈梁的两条主钢筋焊接,底部与基础焊接良好。(三)布线为了避免在线路敷设过程中产生较大的环路,导致因环路感应产生较高的过电压(流)而损坏设备,应采用合理的布线方式,尽可能不出现较大的感应环路。1、建筑物内敷设的各种电力电缆、通信信号电缆、控制电缆等敷设时应避开防雷引下线等LEMP强的区域,无法避开时,应采取屏蔽措施。2、强、弱电分开敷设,避免干扰。3、电子信息系统的信号线与电力线之间间距应符合规定。4、信息系统布线电缆与附近可能产生高电平电磁干扰的电动机、电力变压器设备之间应保持必要的间距。(四)电涌保护器安装的电涌保护器应符合国务院气象主管机构规定的使用要求,并经江西省气象局备案的产品。(五

14、)降低火灾风险加强消防和雷电安全知识宣传,提高人员防雷安全意识。设立防雷安全管理员,做好雷电防护设施日常维护工作,委托有资质的防雷专业检测机构进行定期检测,发现问题及时整改。雷雨来临时,加强防火安全巡查、监控,降低雷击引发的火灾风险。 评估单位(盖章) 年 月 日1评估目的雷电是伴随着强对流天气过程发生的一种灾害性天气现象。雷电以其强大的电流、炙热的高温、猛烈的冲击波以及强烈的电磁辐射等物理效应,使其在瞬间产生巨大的破坏作用,因此雷电常常造成人员伤亡,击毁建筑物、供配电系统、通信设备,造成计算机信息系统中断等。雷电灾害已被联合国有关部门列为“最严重的十种自然灾害”之一,被中国电工委员会称为“电

15、子时代的一大公害”。江西是雷电多发地区,年平均雷暴日数为4283天,据不完全统计,每年因雷击伤亡人数达一百多人,损坏变压器、家电、通讯设备、网络设备上千台,并造成建筑物被毁、火灾事故以及部分地区停电、停水、信息网络瘫痪、通信中断,经济损失近亿元。雷电灾害主要由两个方面的因素决定:一方面是雷电在时间、空间上的分布,另一方面是雷电对社会、经济、人员等所造成的损坏程度。也就是说,为了防御雷电灾害,我们必须进行大气雷电环境评价,即雷电灾害危险性分析(雷电在时间、空间上的分布特征)和雷电的危害范围分析(雷电对社会、经济、人员等所造成的损坏程度),虽然雷电作为一种自然现象,其发生是不可避免的,但是根据分析

16、结果通过采取有效的措施可以避免或减轻其所造成的灾害损失。本评估报告特针对以上因素进行详尽的分析及总结。2.评估依据本评估报告中参考的有关法律法规及技术标准如下:u 中华人民共和国气象法u GB50056-94:建筑物防雷设计规范u GB50058-92:爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范u GB50343-2004:建筑物电子信息系统防雷技术规范u IEC60364:建筑物电气装置u IEC60469:人畜的电流效应u GB/T21614.22008/IEC 62305-2:2006 雷电防护 第2部分:风险管理3.评估简介雷电灾害风险评估的内容包括大气雷电环境评价、雷击损坏风险评估、雷电灾害

17、易损性分析、雷电灾害环境影响评估等。预评估是根据建设项目的使用性质和所在地雷电活动时空分布特征及雷电流散流情况等,分析建设项目的雷电灾害易损性和所在地大气雷电环境状况,对项目的选址及功能分区布局从雷电防护的角度提出意见,为城市规划和项目选址提供重要依据。方案评估是针对建设项目初步设计,对该项目可能存在的雷电危险(有害)因素的种类、雷电危险性和危险度进行分析,提出合理科学的安全对策措施及建议,为施工图防雷设计提供依据。现状评估通过对既有建设项目的防雷安全现状进行安全评价,查找其存在的雷电危险、有害因素并确定其危害程度,提出合理可行的建议及安全对策措施,为安全监督管理提供技术依据。本评估为方案评估

18、。4. 项目概况新建的长沙油库,设计有特大型储油罐共20个、另外有综合办公楼、变电站、污水处理站、15000m3事故应急池、汽车装车罩棚、输油泵棚、兰郑长管道长沙分输支线计量站等建筑。4.1 强电系统长沙油库电源T接自在建的110/10 kV白羊变电站在花果路、花实路交叉西北角处的架空线路,经架空线路引至围墙外,线路长度约2km,通过电缆引至油库变电所高压侧。油库设置两座10/0.4kV变电所。在油库消防区域建10/0.4kV变电所1座,负责消防区和储罐组I的配电;生产区建10/0.4kV变电所1座,负责装卸区、生产区和储罐组的配电。油库消防区变电所变压器容量为1×160kVA,最大

19、负荷率为84%;另设1台100kW柴油发电机做应急电源,在市电停电后为移动泵、工艺及消防电动阀、平衡泡沫比例混合装置、消防区自控系统、火灾报警系统、通讯系统及安防系统等供电。生产区变电所变压器容量为1×800kVA,最大负荷率为65%;另设1台250kW柴油发电机做应急电源,在市电停电后为部分发油、输油泵、工艺电动阀、装卸区自控系统、火灾报警系统、通讯系统及安防系统等供电。消防泵采用电动泵加柴拖泵互为备用的方式,满足两个动力源的要求。自控PLC 系统、火灾报警系统、通讯系统及安防系统等电信系统的供电由UPS 提供,蓄电池的后备时间为30min。毗邻油库待建管道计量分输站采用380V电

20、源供电,生产区变电所变压器考虑该部分负荷的容量,并预留低压配电回路及电缆敷设路径。毗邻油库待建的运输公司采用10kV电源供电,消防区变电所为其预留高压柜备用位置及电缆敷设路径。4.2 防雷、接地系统场区设置公用接地网,作为防雷、防静电、电气、仪表、通信等公用接地装置,垂直接地极采0用热镀锌角钢,水平接地体采用热镀锌扁钢,接地电阻不大于4。单独接地的路灯、通信设备等接地电阻不大于10。接地线过路处穿镀锌钢管保护。在各单体防雷引下线3m范围内敷设15cm厚砾石层,以防接触电压和跨步电压5.数据采集与分析5.1土壤电阻率(1)设备仪器:DER2561B接地电阻测试仪(2)本报告中所用的土壤电阻率数值

21、来源于在项目所在处现场采集的数据(表5-1-1)。(3)现场土壤电阻率检测点分布及地表状况见图5-1-1表5-1-1 项目现场采集的土壤电阻率测量位置检测点1检测点2检测点3检测点4土壤电阻率(.m)66.595.661.455土壤电阻率测量值(.m)62.4测量日期2012.3.12 图 6-1-1检测点位置5.2建筑物及其服务设施特性采集的数据以建设方提供的设计图纸和说明为依据,并对各功能区进行分区。6.建筑物雷击风险评估6.1雷击风险评估方法6.1.1 基本概念(1)损害成因雷电流是造成损害的主要原因。按雷击点的位置(见表9-1-1-1)分为以下几种成因:S1: 雷击建筑物;S2: 雷击

22、建筑物附近;S3: 雷击服务设施;S4: 雷击服务设施附近。(2)损害类型雷击可能造成损害,取决于需保护对象的特性。其中最重要的特性有:建筑物的结构类型、内部物品、用途、服务设施类型以及所采取的保护措施。在实际的风险评估中,将雷击引起的基本损害类型划分为以下三种(见表6-1-1-1和表6-1-1-2):D1: 人畜伤害;D2: 物理损害;D3: 电气和电子系统故障。雷电对建筑物的损害可能局限于建筑物的某一部分,也可能扩展到整个建筑物,还可能殃及四周的建筑物或环境(例如化学物质泄漏或放射性辐射)。影响服务设施的雷电不但会造成设施上的相关电气和电子系统损坏,而且也会对提供服务的线路或管道本身造成损

23、坏,损坏还可能扩展到与设施相连的内部系统。(3)损失类型每类损害,不论单独出现或与其他损害共同作用,会在被保护对象中产生不同的损失。可能出现的损失类型取决于需保护对象本身的特性及其内存物。建筑物中应考虑以下几种类型的损失(见表6-1-1-1):L1: 人身伤亡损失;L2: 公众服务损失;L3: 文化遗产损失;L4: 经济损失(建筑物及其内存物的损失)。表 6-1-1-1雷击点、损害成因、各种可能的损害类型及损失对照一览表雷击点损害成因建筑物损害类型损失类型S1D1D2D3L1, L42)L1, L2, L3, L4L11), L2, L4S2D3L11), L2, L4S3D1D2D3L1,

24、L42)L1, L2, L3, L4L11), L2, L4S4D3L11), L2, L41) 指具有爆炸危险的建筑物或因内部系统故障马上会危及人命的医院或其它建筑物。2) 指可能出现牲畜损失的建筑物。表 6-1-1-2 建筑物中各类损失对应的各类损害风险损失类型人畜伤害风险物理损害风险内部系统故障风险人身伤亡损失L1RSRFRO2)公众服务损失L2-RFRO文化遗产损失L3-RF-经济损失L4RS1)RFRO1) 可能出现牲畜损失的建筑物。2) 具有爆炸危险的建筑物或因内部系统故障会危及人命的医院或其他建筑物。(4) 风险风险是指因雷电造成的年平均可能损失(人和物)与需保护对象(人和物)的

25、总价值之比。对建筑物中可能出现的各类损失,应计算其所对应的风险。建筑物中需估算的风险有:R1: 人身伤亡损失风险;R2: 公众服务损失风险;R3: 文化遗产损失风险;R4: 经济损失风险。计算各种损失风险时,可按损害成因或损害类型确定构成风险的各个风险分量,然后计算出各个风险分量并求和即可得出各类损失风险。(5) 风险分量直接雷击建筑物(损害成因S1)引起的建筑物风险分量RA:在建筑物外距离建筑物3m范围内,因接触和跨步电压造成人畜伤害的风险分量。可能产生L1类的损失。对饲养牲畜的建筑物还可能出现L4 类的损失。注 1:本标准不考虑雷击建筑物时,建筑物内部因接触和跨步电压造成人畜伤害的风险分量

26、。2:在某些特殊场合,例如停车场的顶层或运动场,可能存在人遭直接雷击的危险。RB:建筑物内因危险火花放电触发火灾或爆炸引起物理损害的风险分量,此类损害还可能危害环境。可产生所有类型的损失(L1、L2、L3、L4)。RC:因LEMP造成内部系统故障的风险分量。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1类型的损失。雷击建筑物附近(损害成因S2)引起的建筑物风险分量RM:因LEMP引起内部系统故障的风险分量。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1类的

27、损失。雷击相连服务设施(损害成因S3)引起的建筑物风险分量RU:雷电流沿入户线路侵入建筑物内因接触电压造成人畜伤害的风险分量。可能会出现L1类的损失,当有牲畜时,还可能出现L4 类的损失。RV:因雷电流沿入户设施侵入建筑物,在入口处入户设施与其它金属部件产生危险火花放电而引发火灾或爆炸造成物理损害的风险分量。可能产生所有类型的损失(L1、L2、L3、L4)。RW:因入户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。总会产生L2 和L4 类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及因内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1 类的损失。注:在风险评估中只考虑入户线路。

28、因管道已经连接到等电位连接排,所以不把雷击管道作为损害成因。如果没有作等电位连接,应考虑这种威胁。雷击相连服务设施附近(损害成因S4)引起的建筑物风险分量RZ:因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统故障的风险分量。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及因内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物中还可能出现L1类型的损失。注:在风险评估时,只考虑入户线路。因管道已经连接到等电位连接排,所以不把雷击管道附近作为损害成因。如果没有作等电位连接,应考虑这种威胁。6.1.2 建筑物风险组成与影响因素(1)建筑物各类损失风险对应的风险分量建筑物的每类损失风险对应的风险

29、分量在表6-1-2-1 中给出。表 6-1-2-1 建筑物各类损失风险需考虑的各种风险分量各类损失风险风险分量雷击建筑物(损害成因S1)雷击建筑物附近(损害成因S2)雷击入户线路(损害成因S3)雷击入户线路附近(损害成因S4)R1RARBRC1)RM1)RURVRW1)RZ1)R2RBRCRMRVRWRZR3RBRVR4RA2)RBRC1)RMRU2)RVRWRZ1) 仅指具有爆炸危险的建筑物以及因内部系统的故障马上会危及人命的医院或其它建筑物。2) 仅指可能出现牲畜损失的建筑物。(2) 建筑物各种风险的影响因素建筑物及可能采取的保护措施的特性会影响建筑物各风险分量,见表6-1-2-2。表 6

30、-1-2-2 影响建筑物风险分量的因素建筑物、内部系统以及保护措施的特性RARBRCRMRURVRWRZ截收面积XXXXXXXX地表土壤电阻率X建筑物内地板电阻率X围栏等限制措施,绝缘措施,警示牌,大地电位均衡措施XXLPSX1)XX2)X2)X3)X3)匹配的SPD 保护XXXX空间屏蔽XX外部线路屏蔽措施XXXX内部线路屏蔽措施XX表 6-1-2-2(续)建筑物、内部系统以及保护措施的特性RARBRCRMRURVRWRZ合理布线XX等电位连接网络X防火措施XX火灾危险性XX特殊危险XX冲击耐压XXXXXX1) 如果LPS 的引下线间隔小于10m 或采取围栏等限制措施时,接触和跨步电压造成人

31、畜伤害的风险可以忽略不计。2) 只有格栅形外部LPS 才有影响。3) 等电位连接引起的。6.1.3风险容许值RT由相关职能部门确定风险容许值。表6-1-3-1 给出涉及人身伤亡损失、社会价值损失以及文化价值损失的典型RT 值:表 6-1-3-1 风险容许值RT 的典型值损失类型RT(/年)人身伤亡损失105公众服务损失103文化遗产损失1036.1.4 雷击风险评估公式(1)基本公式各个风险分量RA、RB、RC、RM、RU、RV、RW 和 RZ,可以用以下通用表达式来表示:RX = NX × PX × LX 式中:NX每年危险事件次数;PX建筑物的损害概率;LX每一损害产生

32、的损失率。注 :危险事件次数NX 受到大地雷击密度( Ng )以及受保护对象的物理特性、其周围物体以及土壤性质的影响。:损害概率PX 受到需保护对象的特性以及所采取的保护措施的影响。:损失率LX 受到对象的用途、现场人数、公众服务类型、受损商品的价值以及减小损失措施的影响。(2) 直接雷击建筑物(损害成因S1)风险分量的估算人畜伤害(D1)风险分量:RA= ND × PA × LA物理损害(D2)风险分量:RB = ND × PB × LB 内部系统故障(D3)风险分量:RC = ND × PC × LC (3) 雷击建筑物附近(损害

33、成因S2)风险分量的估算内部系统故障(D3)风险分量:RM = NM × PM× LM(4) 雷击入户线路(损害成因S3)风险分量的估算人畜伤害(D1)的风险分量:RU = (NL + NDa) × PU× LU物理损害(D2)的风险分量:RV = (NL + NDa) × PV × LV 内部系统故障(D3)的风险分量:RW = (NL + NDa) × PW × LW 如果线路不止一个区段,RU、RV 和RW 的值取各区段线路的RU、RV 和RW 值之和。只需考虑建筑物和第一个分配节点之间的各个区段。如果建筑物

34、有一条以上线路且线路走向不同,应对各条线路分别进行计算。(5)雷击入户线路附近(损害成因S4)风险分量的估算RZ = (NINL)×PZ×LZ 如果线路不止一个区段,RZ 的值取各区段线路RZ 值之和。只需考虑建筑物与第一个分配节点之间的各个区段。注:关于 TLC 线路的详细资料在 ITU K.46 建议中给出。如果建筑物有一条以上线路且线路走向不同,应对各条线路分别进行计算。估算中,若 (NI NL) < 0, 则取(NI NL) = 0图 6-1-4-1 线路两端的建筑物: “b”端为需保护的建筑物b,“a”端为邻近建筑物a6.1.5参数Ad需保护建筑物的雷击截收

35、面积Ad/a位于服务设施“a”端的建筑物的雷击截收面积Ai服务设施的邻近雷击截收面积Al服务设施的雷击截收面积Am建筑物的邻近雷击截收面积Cd位置因子Ce环境因子Ct服务设施上HV/LV变压器的修正因子Ha连接到服务设施“a”端的建筑物的高度Hb连接到服务设施“b”端的建筑物的高度Hc服务设施导线距离地面的高度KMS与LEMP防护措施有关的因子KS1与建筑物屏蔽效能有关的因子KS2与建筑物内部屏蔽体的屏蔽效能有关的因子KS3与内部线路的特性有关的因子KS4与系统的冲击耐受电压有关的因子Lb建筑物的长度Lc服务设施线路段的长度Lf物理损害引起的建筑物的损失LM与内部系统失效有关的损失(雷击建筑物

36、附近)L0内部系统失效引起的建筑物的损失Lt接触和跨步电压伤害引起的损失LA与人畜伤害有关的损失(雷击建筑物)LU与人畜伤害有关的损失(雷击服务设施)LB物理损害引起的建筑物的损失 (雷击建筑物)LV物理损害引起的建筑物的损失 (雷击服务设施)LC与内部系统失效有关的损失 (雷击建筑物)LM与内部系统失效有关的损失 (雷击建筑物附近)LW与内部系统失效有关的损失 (雷击服务设施)LZ与内部系统失效有关的损失 (雷击服务设施附近)NX雷击次数ND雷击建筑物引起的雷击的次数ND/a雷击线路“a”端的建筑物引起的雷击次数Ng 雷击大地密度NI雷击服务设施附近引起的雷击的次数NL雷击服务设施引起的雷击

37、的次数NM雷击建筑物附近引起的雷击的次数PA人畜伤害的概率(雷击建筑物)PB建筑物遭受物理损害的概率(雷击建筑物)PC内部系统失效的概率(雷击建筑物)PLD内部系统失效的概率(雷击相连的服务设施)PLI内部系统失效的概率(雷击相连服务设施的附近)PM内部系统失效的概率(雷击建筑物附近)PMS内部系统失效的概率(具有保护措施)PSPD当安装了SPD时,内部系统或服务设施失效的概率PU伤害的概率 (雷击相连的服务设施)PV建筑物遭受物理损害的概率(雷击相连的服务设施)PW内部系统失效的概率(雷击相连的服务设施)PZ内部系统失效的概率 (雷击相连服务设施的附近)ra与土壤表面类型相联系的缩减因子ru

38、与地板表面类型相联系的缩减因子rp与火灾防护措施有关的损失缩减因子rf取决于火灾风险的损失缩减因子hz 有特殊危险时,物理损害导致的人身伤亡损失的增加因子np 可能遭危害的人员的数目nt 建筑物内预期的总人数Td年雷暴日UW 系统的额定冲击耐受电压W建筑物的宽度土壤电阻率6.1.6 建筑物分区计算各风险分量时,可以将建筑物划分为多个分区 ZS,每个分区具有一致的特性。然而,一幢建筑物可以是或可以假定为一个单一的区域。主要根据以下情况划分区域:土壤或地板的类型(影响风险分量RA和RU);防火分区(影响风险分量RB和RV);空间屏蔽(影响风险分量RC 和RM)。还可以根据以下情况进一步细分:内部系

39、统的布局(影响风险分量RC 和RM);已有的或将采取的保护措施(影响所有风险分量);损失率LX 的值(影响所有的风险分量)。建筑物的分区应考虑到便于最适当保护措施的实施。不同的风险,其风险分量的估算规则稍有不同,详见GB/T21614.1-2008/IEC62305-1。6.1.7基本参数选取方法当整座建筑物为单一的分区。风险R1R3 选取相关参数值时,遵循以下原则:按GB/T 21614.2-2008/IEC 62305-2 附录 A 估算各种危险事件次数NX;按GB/T 21614.2-2008/IEC 62305-2 附录 B 估算各种损害概率PX;对于PA、PB、PU、PV、PW和PZ

40、,只需确定一个值。当有多个值可取时,取最大数值;对于PC 和 PM ,当区内有多个内部系统时:式中:PCi、PMi 是第i个内部系统的损害概率。按GB/T 21614.2-2008/IEC 62305-2 附录C 估算各种损失率。可按建筑物用途取GB/T 21614.2-2008/IEC62305-2 附录 C中的典型平均值作为一个区的损失率。对于多区建筑物,各分区风险分量估算相关参数值选取仍遵循以上规则。6.1.8 建筑物中的风险分量汇总依照表6-1-2-1 对建筑物各类损失风险的风险分量进行汇总。(1)风险R1R3整座建筑物为单一的一个分区。风险R1R3 分别为建筑物内其所对应的各风险分量

41、之和。对于多区建筑物,建筑物的各类风险R1R3 分别为各区该风险之和。各区的该风险又为其各风险分量之和。(2)风险R4应先计算一个区域的损失代价。建筑物总损失代价是建筑物各个区域的损失代价之和。6.2 雷击风险分析根据雷电防护第2部分:风险管理规定,雷击建筑物造成的风险有人员生命损失风险、公众服务损失风险、文化遗产损失风险和经济损失风险。被评建筑的雷击风险主要考虑人员生命损失风险。雷击被评建筑时,存在的风险分量:当雷击被评建筑主体结构时,雷电流沿引下线、接地装置向大地散流,在此过程可引起被评建筑周围区域内电位升高,形成电位差,可使人员因接触和跨步电压而导致伤亡,被评建筑外围三米区域内有人员活动

42、,因此存在着风险分量RA。当雷击被评建筑的主体结构时,由于雷电的热效应、机械效应、冲击效应、电动力效应等,而使建筑物发生局部坍塌、外部构件折断以及引发火灾等损害,从而间接导致人员伤亡,因此存在着风险分量RB。当雷击被评建筑主体结构时,强大的闪电电流进入建筑物的防直击雷系统时所产生的迅变电磁场,会在一定空间内产生磁场,它可能是法拉第电磁感应所形成的电磁场,也可能是脉冲电磁辐射,它在三维空间内对一切电子设备发生作用。这种磁场变化引起的电场变化可能导致电梯控制系统失效,从而间接产生人员伤亡,因此该项目存在风险分量RC。同样,当有雷击被评建筑附近地面时,也可能导致电梯控制系统失效,从而间接产生人员伤亡

43、,因此该项目存在风险分量RM。当雷击被评建筑金属入户管线时,雷电流沿金属管线流入建筑物内部,人员接触、操作和入户金属管线有连接的设施时,有可能因接触电压而导致人员伤亡,因此存在风险分量RU。当雷击被评建筑金属入户管线时,入户线路上的雷电流引起的危险电火花可导致燃烧,从而导致人员伤亡,因此存在风险分量RV。当雷击被评建筑楼入户电力线缆时,入户线路上的雷电流传输到建筑物内部,可导致电梯控制系统失效,从而导致人员伤亡,因此该项目存在风险分量RW。当雷击被评建筑入户电力线缆附近地面时,在入户线路上感应的过电压,电流传输到建筑物内部,可使电梯控制系统失效,从而导致人员伤亡,因此该项目存在风险分量RZ。因

44、此被评建筑由雷击造成的人员生命损失风险为:R1=RA+RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ注:本报告中所考虑的服务设施仅仅是进入建筑物的线路,基于管道已经连接到等电位连接排,所以没有把雷击管道及管道附近考虑为损害源。6.3.评估计算过程 6.3.1 (1)RA计算值表6-3-1为室外 RA及其各参数计算值。表6-3-1 RA计算参数Z0(室外)说 明Ad与建筑物上沿接触的斜率为1/3的直线沿建筑物旋转一周在地面上划出的面积。矩形建筑物的截收面积:Ad = LW + 6 H (L + W) + 9 p (H)2Cd根据建筑位置因子选取相应的值ND雷击建筑物的危险事件次数:NDNg×

45、Ad×Cd ×10-6ra根据室外地表类型选取相应的值Lt参考IEC653052:2006提供的典型平均值,结合室外人员数和建筑物预期总人数做适当调整。LALA= ra×LtPA利用建筑物的钢筋构建或框架做引下线,忽略不计RARAND×PA×LA(2)RB计算值表6-3-2为RB及其各参数计算值。表6-3-2 RB计算参数Z1Z2Z3Z4说 明rp根据各分区的防火措施,选取相应的值hz根据各分区发生火灾时的特殊危险,选取相应的值rf根据各分区发生火灾危险程度,选取相应的值Lf参考IEC653052:2006提供的典型平均值,结合各区潜在危险人数

46、和建筑物预期总人数做适当调整。LBLB= rp×hz×rf×LfPB根据建筑物雷电防护等级选取相应的值RBRBND×PB×LB建筑物的RB各区的和备注:电梯系统(Z5)、地下车库(Z6)考虑人员所处的时间短,典型平均值取104(3)RC计算值表6-3-1-3为RC及其各参数计算值。表6-3-3 RC计算参数Z5说 明Lo参考IEC653052:2006提供的典型平均值,结合室外人员数和建筑物预期总人数做适当调整。LCLC= LoPC1内部配电线路故障概率,取决于SPD匹配防护,PC=PSPD,PSPD根据雷电防护等级选取对应的值PC2内部弱电控

47、制线路故障概率,取决于SPD匹配防护,PC=PSPD,PSPD:安装匹配的SPD后,根据雷电防护等级选取PCPC=1-(1PCi)RCRCND×PC×LC备注:雷击建筑物,电梯系统因LEMP可能会发生因系统故障造成人员伤亡(4)RM计算值表6-3-4为RM及其各参数计算值。表6-3-4 RM计算参数配电线路弱电线路说 明KS1根据建筑物外部屏蔽措施,计算相应的值。KS1=0.12w,w为引下线网格间距KS2根据建筑物内部屏蔽措施,计算相应的值。KS1=0.12w,w为屏蔽网格间距。KS3根据布线,选取相应的值KS4根据保护系统冲击耐压程度,计算相应的值。 KS41.5/Uw

48、KMSKMSKS1×KS2×KS3×KS4PMS根据KMS值,选取对应的值PSPD安装匹配的SPD后,根据雷电防护等级选取PMiPM取PSPD和PMS的较小值PMPM=1-(1-PMi)AM为距离建筑物周边250m范围所包含的面积:AM=L×W+2×250×(L+W)+×2502。NMNM = Ng (AM-Ad Cd)10-6,当<0时,取0LMLMLORMRM NM×PM×LM备注:雷击建筑物附近,电梯系统因LEMP可能会发生因系统故障造成人员伤亡(5)RU计算值表6-3-5为雷击a端建筑物及服

49、务设施危险事件次数,表6-3-6各区损失率计算值,6-3-6为Ru计算值表6-3-5 雷击a端建筑物及服务设施危险事件次数参数配电线路消防线路计算机网络线路有线电视线路可视对讲线路线路说明Ada端建筑截收面积:Ad = LW + 6 H (L + W) + 9 p (H)2Cd(1)根据a端建筑位置因子选取相应的值Ct根据服务设施是否有变压器选取相应的值NDa雷击a端建筑物危险事件次数:NDa=Ng×Ad×Cd×Ct×106HC架空线路高度LC从建筑物到第一个节点之间的服务设施线路长度Haa端建筑物高度Hb评估建筑物高度土壤季节修正系数土壤电阻率=AI雷击服务设施的截收面积:架空:AI =(Lc3(Ha+ Hb) 6 Hc埋地: AI =(Lc3(Ha+ Hb)Cd(2)根据服务设施位置因子选取相应的值NL雷击服务设施危险事件次数:NL = Ng Al Cd Ct 10-6表6-3-6 各区损失率计算参数Z1Z2Z3Z4说明Lt参考IEC653052:2006提供的典型平均值,结合各区潜在危险人数和建筑物预期总人数做适当调整。ru根据各区地表类型,选取相应值LuLU= ru×Lt表6-3-6 Ru计算分区线路PLDPSPDPURUZ1配

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