01雷电防护风险评

1、雷击灾害风险评估肖 稳 安南京信息工程大学大气物理学2012年9月16日大气物理学院 肖稳安 telemail：X第一章风险评估的基础知识第一节 灾害与风险的基本概念1.灾害和风险的定义 灾害：是一种突发的、造成人员伤亡、物质损坏、财产损失与精神打击，给人类生存环境、社会经济发展带来危害的事件。 地震、泥石流、海啸、低温、干旱、强风、暴雨、洪水、雷电、沙尘暴、瘟疫、虫灾等自然灾害；暴政、暴乱等。 风险：面对各种可能发生的灾害给人或者单位带来的险情，所以风险被定义为：遭受损失的可能性，或者具有不确定性的可能损失。 灾害就是风险，风险是不确定性损失。 不确定性：发生与否不

2、确定、发生时间不确定、发生状况不确定和发生结果之程度不确定。 不确定性损失：指非故意的、非计划的、非预期的损失。 2.风险的特征（1）客观性、普遍性 无论是过去、现在，还是将来，风险的存在都是一种客观的、必然的现象。不管人类情愿不情愿，承认不承认，认识到没认识到，它都客观地存在着，风险是无处不在和无时不有的，它存在于人们追求收益的整个过程中。并时时刻刻对人的实践活动的效益和成败得失构成威胁。风险和收益是矛盾的对立统一体，具有普遍性（广泛性）。（2）主体性所谓风险的主体性是说任何风险都是相对主体人而言的，都与主体人的生存发展息息相关，与主体实践活动的成败得失紧密相联。同样所谓的风险，对于不同的主

3、体也是不同的，主体的实践目的、实践手段、实践水平及承受能力不同，其所面临的风险也不同。（3）随机性（偶然性）风险不仅是客观存在的，不以人们意志为转移的，而且风险的发生具有很大的随机性，它存在于随机状态中，即不确定性。使用概率统计方法可以得到风险的分布状态。（4）潜在性（可能性）风险不是明显的， 而是 若隐若现的，隐藏在特定事件的背后，容易被忽视，但风险是可能发生的。所以，风险具有潜在性，即可能性。（5）损失性（破坏性）风险的最大特就是其损失性，即风险具有破坏性。可以说，风险就是损失。 3.风险的表示 风险是不利事件或损失发生概率及其后果的函数，用数学公式表示为： R=f(P，C)式中 R 表示

4、风险； P 表示不利事件发生的概率； C 表示该事件产生的后果。4.风险的分类 对风险进行分类是风险识别的重要步骤之一，也是风险表述的必要手段。 按风险的存在性质分为：客观风险和主观风险； 按风险的对象分为：财产风险、人身风险、责任风险和信用风险； 按风险的产生原因：分为自然风险、社会风险、经济风险和技术风险； 按风险的承受能力分为：可承受风险和不可承受风险。 例如：雷电灾害是一种典型的自然灾害，雷电灾害风险是指特定雷灾对象受到雷击时可能造成的潜在损失。 雷电灾害风险是按照风险的对象来划分为人身雷电灾害风险、不可终断的公众服务风险、文化遗产损失风险和经济雷电灾害风险等。 人身雷灾风险是指特定雷

5、灾对象受到雷击时可能造成的潜在人身风险，经济雷灾风险是指特定雷灾对象受到雷击时可能造成的潜在经济风险，（经济雷灾风险的含义比财产雷灾风险更广）。第二节 风险管理1.风险管理的基本概念 指经济单位对可能遇到的风险进行预测、识别、评估和分析，并在此基础上有效的处理风险，以最低成本实现最大安全保障的科学管理方法。 小威廉斯、史密斯和杨等1955年出版的风险管理和保险中将风险管理定义为“识别、评估和处理组织所面临的不确定性与风险之成因及影响的一般管理功能”，并指出“风险管理的目的是使组织能以最直接、最有效率和最经济的方式达到目标和完成任务”。2.风险管理的内容 风险管理包括：风险识别、风险分析、风险控

6、制决策和风险监控。 （1）风险识别 风险识别是经济单位判断其所面临的风险、引发风险事件的原因，以及确认风险单位的带有综合性质的技术。 风险识别结论的正确与否，直接关系列风险管理的成效。 是风险管理的基础和起点，也是风险管理者首要的、或许是最困难的一项工作。它的任务是辨认本经济单位所面临的风险有哪些，确定各种风险的性质，分析可能发生的损失及风险单位。 风险识别的意义在于，如果不能准确地辨明所面临的各种风险，就会失去切实地处理这些风险的机会，从而使得风险管理的职能不能得到正常的发挥，自然也就不能有效地对风险进行控制和处置。 风险识别必须弄清楚风险是从哪里发生的？风险的起源是什么？不同的风险具有不同

7、的风险来源，需要具体问题具体分析。 例如：汶川地震是发生在四川北部印度板块地形与欧亚大陆板块地形的断裂带上。 雷电灾害风险的来源（ GB/T 21714-2 2008风险管理)按雷击点的位置分为S1、S2、S3、S4等4类。 风险识别方法 检查表法（Check List） 潜在损失一览表； 风险分析调查表； 保单对照分析表； 资产损失分析表。 关键路线法（流程图法）CPM（Critical Path Method） 工作分解结构法WBS（WorkBreaking Structure）； 事故树分析法。 保险调查法汽油的易燃性火源引爆油库爆炸油桶漏油油根碰撞电器火花烟头点燃电器故障操作不慎外人入

8、库附近明火 图1.1 油库爆炸事故树 （2）风险分析（风险衡量） 风险识别之后，就要根据已掌握的统计资料恰当地对风险进行分析（风险衡量），即对与各种风险相关联的损失进行估计，具体地说，确定损失发生的概率及严重程度， 确定种种潜在损失可能对经济单位、个人或家庭造成的影响。 风险分析是具体的统计上的计算和分析，是对风险损失可能性及损失程度的定量化的研究。 例如，确定概率分布，计算某种风险事件可能发生的次数、每次可能损失的金额及年度总的可能损失金额等等。 （3）风险控制决策（风险管理决策） 在识别和衡量了风险之后，就应考虑如何有效地控制和处理风险，即选择应采取的各种避免损失和控制损失的对策分析各对策

9、的成本及后果，根据本单位的经济状况及风险管理的总方针和特定目标，确定各种对策的最佳组合，达到以最小费用开支获得最大安全效果的目的。风险管理对策通常分为两大类，即风险控制对策和风险财务对策。 （4）风险监控 包括对风险识别、风险分析（风险衡量）、已选择的各种风险处置及风险管理决策等方面的监督和评价，重在从实施效果来检查和评判风险管理的上述各环节是否符合风险管理目标。 评估应注重调查信息反馈，切实了解各种风险管理对策的实施效果及费用开支情况，随时根据需要作必要的调整或修正，并确定在条件改变时是否提出新的处理方案，使风险管理各对策的组合尽可能一直保持最佳状态，充分发挥其效能。对实施效果的监督、检查和

10、评价是风险管理顺利开展并趋向预定目标的重要保证。第三节 风险评估的内容和方法1.风险评估的目的意义 风险分析是对风险具体的统计上的计算和分析，是对风险损失可能性及损失程度的定量化的研究。 风险评估是对特定风险做评价与估算的一个过程，风险评估是风险分析的重要内容。 风险评估是风险管理的重要环节，是风险处理的前提和基础。使风险管理者和风险预防者正确的认识和评价风险，有针对性的采取最有效的或者最好的风险处理措施，风险评估对风险管理具有重要意义。2.风险评估的方法 风险评估是指为了评估风险而对特定风险做评价与估算的一个过程，与风险评价相比，风险评估侧重于对风险的定量估算。 一般采用两类方法来进行评估风

11、险，即相对值法和绝对值法。风险评估的关键是评估体系（评估结构）和评估参数（评估指标）。 风险评估包括定性评估和定量评估，定性评估可以为定量评估提供指导，利用概率统计、运筹学和计算机技术可以实现风险的定量评估。3.风险评估的内容 （1）损害范围：死亡、伤害、生产或经营损失等； （2）发生概率：相关的概率的估计，连续和不连续； （3）不确定性：评估预言的不确定性； （4）普遍性：损害的地理分布； （5）持续性：损害的持续时间； （6）可逆性：损害的可恢复性； （7）延迟效应：起始时间和实际损害时间的延迟期； （8）潜在应用：广泛的社会影响，风险会产生社会冲突或暴行。评估内容举例：损失的评估 （1）

12、损失频率的评估 损失频率是指一定时期内风险事件，即损失发生的次数，它涉及到发生损失的单位、风险种类及损失类型。最基本也最简单的损失评估问题是确定一个单位因一种风险而遭受损失的概率。 例如一座仓库因雷灾而受损的概率，或一个厂家由于产品质量问题对用户造成伤害而引起责任赔偿的概率。 具体评估方法有定性分级和概率测算两种。前者是风险管理者根据自己对风险的观念将风险事件按发生的可能性大小分级；后者则是根据统计资料应用概率统计的方法进行计算。 （2）损失程度的评估（评估损失严重程度） 损失的程度常以货币价值来体现：在确定损失的严重程度时，必须考虑每一特定风险可能造成的各类损失及其对经济单位的财务和总体经营

13、的最终影响。既要评估潜在的直接损失，也要估计潜在间接损失和财产修复期的净收入损失。 评估损失程度的方法一般有两种：一是估计一个单位在每次风险事件中的最大潜在损失(maximum possibleloss)另一是估计一个单位在每次风险事件中的最大可能损失(maximum probable loss，MPL)。 评估损失严重程度的资料 某灾害强度下，风险区各类人员伤亡和建筑物的破坏程度； 特定灾害的地理分布； 在特定风险区和具有某中特色地区，发生一定强度灾害的概率。图1.2 全球范围雷电强度发生概率分布 损失分析 风险事件造成的直接损失，并估算主要灾害风险区建筑物及其内部财产的一次二次和高次灾害影

14、响，正确评估个种损失的严重程度； 依据经验，预测确定各种灾害不同强度下生命财产受灾特征； 对造成建筑物、内存物和相关服务设施损失的各种主要灾害，在相同的成灾条件下，定量研究其规模及时间、地理分布； 遭受风险的单位个数。 损失频率和损失程度是损失的两个方面：不论是频率很高的损失还是程度很严重的损失，对经济单位企业都是不利的、但是在面对各种风险的情况下，不分主次而平均使用力量来处理和控制损失显然不符合风险管理所要求的经济性而是不切实际。需要考虑的问题之一是权衡损失频率和损失程度的相对重要性。 合理的做法是以损失的严重程度作为主要依据。4.影响风险评估结果的因素 主要有评估主体、评估对象、评估方法和

15、评估体系与评估参数，其中评估主体的风险意识和风险态度是很重要的而又是容易被忽略的因素。因此，风险评估需要考虑作为评估主体之一的用户的风险态度，特别重视用户的评估参与。 （1）风险意识 风险意识是人作为风险对象，同时作为风险评估主体，面对风险时的感知风险的能力。 风险对象，风险评估主体的风险意识直接 影响风险评估的结果，影响抗灾能力。 风险意识增强可以是主动的原因，也可以受被动原因的驱使。 主动的原因：加强风险知识的学习，提高公众认识风险的能力。提高公众的风险意识有助于正确的处理风险。 被动原因：受巨额损失增加、损害范围扩大、社会福利意识增强和利润最大化驱动。 （2）风险态度 风险是无处不在和无

16、时不有的，任何人、任何工程、任何项目都会不断的涉及风险。 风险态度是指风险主体对风险的看法和观点。 不同的风险主体会持有不同的风险态度，一般根据对风险的喜好程度将风险主体划分成风险爱好型、风险中庸型和风险逃避型等3种类型，对应的称呼为风险爱好者、风险中庸者和风险逃避者。 风险爱好者：很喜欢风险，因为他们相信高风险会带来高收益； 风险中庸者：对风险持有一种不偏不倚的态度，认为适度的风险才是最佳的选择，所以面对风险他们是中庸的； 风险逃避者：一般会习惯性的采取逃避的态度，他们认为风险越小越好，风险越低就会越安全，在决策时会选择风险最小的方案。 面对风险，应正视它并认识它，寻找有效的措施来降低风险或

17、让风险产生效益。 风险评估就是人们处理风险的一种常用措施。最令人担心的是由于知识不够而不知道风险的存在或对风险存在侥幸心理(冒险）。这也正是提高大众防雷意识以及加强防雷管理的意义所在。 如何估计风险、控制风险、减少乃至避免风险损失，是一个应该认真研究的问题。 人们必须切实了解风险的本质和特性，采取种种办法来处理风险。对风险要加以管理求得人民生活的安全和幸福、社会经济的进步和稳定发展是风险管理的最后归宿。第四节 风险处理1.风险处理的一般步骤 （1）风险链与风险处理 风险链是描述风险从损失原因到损失后果全部过程各环节及其相互联系的一个概念。 风险链由风险因素、环境、相互作用、结果和后果5个环节组

18、成。风险链为风险处理提供了具体环节，因此，风险处理应紧紧围绕这些环节采取对策，控制风险损失。 常用风险处理措施有： （1）消除或减少风险因素； （2）改变或改善存在风险因素的环境； （3）控制风险因素和风险因素的环境的相互作用； （4）应急程序、风险分离、风险转移同样也是风险处理的重要措施。 （2）风险处理的一般步骤 风险处理的目的是通过选择和实施风险处置措施，减少风险危害的可能性，一般步骤有： （1）形成风险处理方案； （2）考虑风险处置方案的评估标准； （3）评定并选择风险处理方案的最佳组合； （4）准备并实施风险处理进度和计划。 （3）风险处理的控制措施 为减少风险，风险处理方案中的控制

19、措施常有： （1）减少或消除灾害发生的可能性，或保护某一区域及建筑物所在地免受灾害（区域防护）等的措施； （2）着眼于建筑物的保护措施； （3）重视重要工程的选点或采取灾害预防措施； （4）建立灾害预警预报系统和应急广播、疏散、避灾系统； （5）为决策者提供信息和通信保障的指挥系统，以期做出有时效性的合理有效的灾害管理决策。 （6）加强在全社会进行防灾减灾知识的宣传、普及工作，以期提高公众的防灾意识。消除、替代风险 （1）消除风险 不承担风险或不继续承担风险。 先期消除：取消活动，回避等； 中途放弃：改变计划等。 （2）替代风险 寻找一个导致更小危害的过程或事物来代替危险。工程控制 工程控制是

20、采用工程措施控制风险的一种主动的风险控制方法。 如：对地震风险的控制。程序（行政）控制 用行政程序减少风险的机会，包括：准则、标准、划分和避开风险区、安全教育、安全检查等。 建立准则和标准 划分和避开风险区 安全教育、安全检查应急程序、风险分离和风险转移 应急程序： 制定紧急事态中使用的程序。 风险分离： 将风险主体分立成各个独立的较小主体，避免同一风险事件波及较大的范围，以达到减少损失的目的。 风险转移： 使面临风险的团体或个人可能遭受的风险损失由其他团体或个人来承担或分担。 风险转移包括：风险控制转移和风险财务转移。 风险控制转移 （1）风险完全转移：即将担有风险的财产和活动通过合同转移给

21、其他单位或个人，完全将风险随着财产和经营活动一起转移到合同另一方。 （2）风险部分转移（风险分组）：即将一项工程的部分项目或经营活动的部分环节转包给他人。 （3）签定风险责任分担协定。着中方式不是转移财产或活动，而是转移风险不身。风险财务转移 （1）财产型保险转移。如：各种投保。 （2）财产型非保险转移。如：面责协定和保证书。1.雷电灾害风险评估的目的意义 雷击灾害已被联合国确定为十大自然灾害之一。 灾害是一种风险，防治灾害就是管理并降低或者消除风险。 需要正确认识和评估风险。重要的防雷保护系统若无防雷等级的明确规定，则必须首先进行雷电灾害风险评估才能实施合理的雷电防护。 风险评估是认识和评价

22、风险的有效方法，也是风险控制和风险管理的前提和基础，准确的雷电灾害风险评估是风险管理的决策依据。 第五节 雷电灾害风险评估的目的意义和现状2.可借鉴的灾害风险评估体系 在教育、医学、环境、农业、军事等行业，风险评估已经获得了较成熟的发展，形成了许多评估理论、方法和模型，取得了很多的成绩。（例如：地质灾害风险评估体系由危险性分析、易损性分析和期望损失等3部分组成，地质灾害风险评估指标体系包括危险性历史灾害形成条件、易损性（包含人口、财产与经济、资源与环境和防治能力等指标）、期望损失等系列指标。国外： IEC 61662，IEC 623052风险管理 适用范围：地闪雷电对建筑物（包括其服务设施）造

23、成的风险的评估。 内容：建筑物与服务设施的分类、雷灾损害与雷灾损失、雷灾风险、防护措施的选择过程以及建筑物与服务设施防护的基本标准等。 3.雷电灾害风险评估现状 ITU-T K.39 通信局站雷电损害的风险评估 (International Telecommuication Union) 主要内容：包括评估方法适用范围、危险程度的决定因素、损失因子、损失、有效面积的计算、概率因子、评估原则和可承受风险（允许风险）等。 适用范围：专门针对通信局站雷电过电压（过电流）对设备和人员安全造成危害的风险评估。评估对象、目的明确。 (1) 危险程度的决定因素 输入线路的类型（电源线和通信线）； 设备所在建

24、筑物的形状、大小及其屏蔽效果； 内部布局； 防护措施。(2) 损失 硬件损害； 软件资源破坏； 服务中断等。 (3) 评估方法 与GB 50343 2004有些相似，先计算损失次数f，再损失量，风险R为损失次数f与损失量之积，即 R=(1-e-Ft)F=F式中 F 为损失次数, F=Fd+ Fn+ Fs+ Fa； 为损失因子，损失值与总价值的比值； 其中 Fd=NgAdPd；Fn=NgAnPn；Fs=NgAsPs；Fa=NgAaPa。式中 Ng 为雷击大地的密度； A 为各类情况的有效面积； P 概率因子（经验）。 有效面积的计算 Ad=ab+6h（a+b)+(3h)2 式中 a、b和h分别是

25、通信局站的长度、宽度和高度。 An、与土壤的电阻率有关， As、与线路性质和线路长度有关； Aa、附近关联目标物的直接雷击面积，与Ad的计算相同。 为损失因子的计算 损失值与总价值的比值，是一个相对值。 对于人身损失，人可能遭受严重损失时，=1。 对于服务损失， =（t/8760)(n/nt),其中t是服务中断时间，n是服务中断的用户数目，nt 是服务用户总数； 对于物理损失，一般网络接口 =0.2，而无任何防护措施的局站=0.8。 可承受风险（允许风险）Ra 除人身损失外，Ra一般由业主（用户）来决定，但提供了一定的参数值，如Ra=10-3和Ra=10-4。国内： GB/T 21714-2

26、2008 IEC623052 风险管理 2006。 GB50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范，建筑物电子信息系统的雷电防护分级。 QX3-2000 气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范，雷击电磁脉冲（LEMP）对气象信息系统造成损失的风险。 其它评估方法： 隶属度方法； 分层判断方法等。GB 50343-2004雷击风险评估方法 适用范围：雷击电磁脉冲对建筑物内电子信息系统造成损失的评估；评估目的：对建筑物电子信息系统的雷电防护分级；分级规定：按防雷装置的拦截效率划分为A、B、C、D四级。 特点：评估对象单一，评估位置和目的明确。 1、雷电防护等级确定的方法 按建筑物电子信息系统所

27、处环境进行雷击风险评估，确定雷电防护等级； 按建筑物电子信息系统的重要性和使用性确定雷电防护等级。 对于重要的建筑物电子信息系统宜分别采用上述两种方法进行评估，择其中按高的雷电防护等级确定。这是为了慎重对待重要的建筑物电子信息系统的雷电防护。 重点工程或用户提出要求时，可按雷电防护风险管理方法确定雷电防护措施。2、雷电防护等级确定的思路和步骤 (1)思路计算建筑物年预计雷击次数N以及建筑物可接受的最大年平均最大雷击次数Nc，将N和Nc进行比较，确定设备是否需要安装雷电防护装置。并进一步通过防雷装置拦截效率E确定其雷电防护的等级。 注意：雷电磁脉冲对建筑物电子信息系统的危害常常是多方面的，概括起

28、来包括： 应根据信息系统设备对LEMP的敏感度和抗干扰强度的要求； 按建筑物防雷（外部）分类条件分析； 根据建筑物用户负荷分级条件分析； 根据建筑物的功能性质、建筑高度； 当地气象条件来分析； 用户对信息系统设备的要求； 安全度的要求（二次设计确定）； 对信息系统风险评估计算结果分析。 综合分析上述各种因素，从定性及定量两个方面考虑雷电磁脉冲对建筑物电子信息系统的危害，选择信息系统雷电防护级别；以采取相适配的技术措施；作到安全可靠，技术先进，经济适用，维护方便。 (2) 步骤 计算建筑物年预计雷击次数N1和建筑物入户设施年预计雷击次数N2，求取建筑物及入户设施年预计雷击次数N（ N=N1+N2

29、）； 计算建筑物电子信息系统因直击雷和雷电电磁脉冲损坏可接受的最大年平均最大雷击次数Nc； Nc=5.8*10-1.5/C式中 C：为各类因子，由6个因子组成： C1：为信息系统所在建筑物材料结构因子； C2：为信息系统重要程度因子； C3：为电子信息系统设备耐冲击类型和抗冲击过电压能力因子； C4：为电子信息系统设备所在雷电防护区（LPZ）的因子； C5：为电子信息系统发生雷击事故的后果因子； C6：区域雷暴等级因子。 将N和Nc进行比较，确定电子信息系统设备是否需要安装雷电防护装置。 当NNc时，可不安装雷电防护装置； 当NNc时，应安装雷电防护装置。 根据防雷装置拦截效率E确定其雷电防护

30、等级 E=1-Nc/N 当E0.98时 定为A级； 当0.90E0.98时 定为B级； 当0.80E0.90时 定为C级； 当E0.80时 定为D级。 显然，用于建筑物电子信息系统雷击风险评估的主要问题是N、Nc和E的计算。 3、评估的计算 (1)建筑物及入户设施年预计雷击次数N的计算 N按建筑物年预计雷击次数N1和建筑物入户设施年预计雷击次数N2确定，（N=N1+N2）。 建筑物年预计雷击次数N1的计算（次/年）式中 k为效正系数，与建筑物所处地理环境有关； Ng是建筑物所处地区雷击大地的年平均密度（次/km2年）； Ae为建筑物截收相同雷击次数的等效落雷面积。 () k根据建筑物所处的不同

31、地理环境取值。 在一般情况下取1； 位于旷野孤立的建筑物取2； 金属屋面的砖木结构的建筑物取1.7； 位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处，地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿低带的建筑物取1.5。 () Ng的取值 Ng是建筑物所处地区雷击大地的年平均密度（次/km2年）。式中 Td_年平均雷暴日（d/a），根据当地气象台、站资料确定。 （次/km2年） Ng值 Td值20201.3=49.1291.17940401.3=120.972.9060601.3=204.934.91880801.3=297.867.149 （次/km2年）表4.9 Ng按典型雷暴日

32、Td的取值 () Ae的取值 Ae为建筑物截收相同雷击次数的等效落雷面积。 建筑物等效落雷面积，被定义为地面上具有与建筑物所落直接雷击年次数相同数值的那块面积。 对于孤立的建筑物，等效落雷面积，就是从建筑物顶端以1：3的斜率向地面作直线，使其与地面相交，并围绕建筑物旋转一周，其轨迹所包围的面积。 对于复杂的地形，可考虑用直线或园弧段取代建筑物轮廓线的某些特殊部分，从而将建筑物简化。 图.3 建筑物等效截收面积Ae的计算L扩大宽度扩大宽度 图中L 、w和H分别为建筑物的长、宽和高。当建筑物的各部位的高度不同时，应沿建筑物周边逐步点计算出最大的扩大宽度，其等效面积Ae应按各最大扩大宽度外端连线所包

33、围的面积计算。建筑物扩大后的面积如图中虚线所包围的面积。 当H100m时，按下式计算每边扩大宽度建筑物等效截收面积 当H100m时Ae=LW+2H(L+W)+H210-6 建筑物入户设施年预计雷击次数N2的 计算Ng的计算同上 式中 电源线入户设施的截收面积km2，见表4.2; 信号线入户设施的截收面积km2，见表4.2。 均应按埋地引入形式计算 值。（次/年） 参 数线路敷设方式L（m） ds（m）备 注100250500低压架空电源电缆高压架空电源电缆（至现场变电所）低压埋地电源电缆2000.040.100.205000.100.250.5010000.200.501.0高压埋地电源电缆（

34、至现场变电所）2000.0020.0050.0105000.0050.01250.02510000.010.0250.05架空信号线埋地信号线2000.040.100.205000.100.250.5010000.200.501.0无金属铠装或带金属芯线的光纤电缆0注：1、L是线路从所考虑建筑物至网络的第一个分支点或相临建筑物的长度，单位为m，最大值为 1000m，当L未知时，应采用L=1000m。 2、ds表示埋地引入线缆计算截收面积时的等效宽度，单位为m，其数值等于土壤电阻率，最大值 为500m。表4.10 入户设施的截收面积（km2）eA计算举例：a、取高压埋地线缆 L=500m，ds=

35、250m， 埋地信号线缆 L=500m，ds =250m，查表4. 得： b、取高压埋地线缆L=1000m，ds=500m，埋地信号线缆 L=500m，ds=500m，查表4-2得： （3) 建筑物及入户设施年预计雷击次数N的计算 (2)电子信息系统因雷击损坏可接受的最大年平均最大雷击次数Nc的计算 NC=5.810/C 式中 C 各类因子C=C1+C2+C3+ C4+C5+C6取值按表4. 取值。 C1：为信息系统所在建筑物材料结构因子。 当建筑物屋顶和主体结构均为金属材料时，C1取0.5； 当建筑物屋顶和主体结构均为钢筋混凝土材料时，C1取1.0； 当建筑物为砖混结构时，C1取1.5； 当

36、建筑物为砖木结构时，C1取2.0； 当建筑物为木结构时，C1取2.5。 C2：为信息系统重要程度因子。 使用架空线缆的设备C2取1.0； 等电位连接和接地以及屏蔽措施较完善的设备C2取2.5； 集成化程度较高的低电压微电流的设备C2取3.0。 C3：为电子信息系统设备耐冲击类型和抗冲击过电压能力因子。 一般（一般指设备为GB/T16935.11997中所指的I类安装位置设备，且采取了较完善的等电位连接、接地、线缆屏蔽措施），C3 取0.5； 较弱（指设备为GB/T16935.11997中所指的I类安装位置设备，但使用架空线缆，因而风险大较弱），C3 取1.0； 相当弱（相当弱指集成化程度很高，

37、通过低电压、微电流进行逻辑运算的计算机或通信设备，C3 取3.0。 C4：为电子信息系统设备所在雷电防护区（LPZ）的因子。 设备在LPZ2或更高层雷电防护区内时，C4 取0.5； 设备在LPZ1区内时，C4 取1.0； 设备在LPZ0B区内时，C4 取1.52.0。 C5：为电子信息系统发生雷击事故的后果因子。 信息系统业务中断不会产生不良后果时，C5取0.5； 信息系统业务原则上不允许中断，但中断后无严重后果时C5 取1.0； 信息系统业务不允许中断，中断后产生严重后果时，C5 取1.52.0。 C6：表示区域雷暴等级因子。 少雷区C6 取0.8； 多雷区C6 取1； 高雷区C6 取1.2

38、； 强雷区C6 取1.4。表4.11 C各类因子取值 C 值分 项大中小备注C12.51.50.5C23.02.51.0C33.01.00.5C42.01.00.5C52.01.00.5C61.41.20.8C1+ C2 + C3 + C4 + C5 + C613.98.23.8 (3) 计算防雷装置拦截效率E E=1-Nc/N (4) 确定雷电防护等级 当E0.98时 定为A级； 当0.90E0.98时 定为B级； 当0.80E0.90时 定为C级； 当E0.80时 定为D级。 (5)建筑物你电子信息系统雷电防护分级计算举例 取外引高压埋地线缆长度为500m，外引埋地信号线缆长度为200m，

39、土壤电阻率取250m，建筑物各类因子C值如表4 给出的6种，计算结果如表4. 。 取外引低压埋地线缆长度为500m，外引埋地信号线缆长度为200m，土壤电阻率取500m， 建筑物各类因子C值如表4. 6种，计算结果如表4. 。 参数线路敷设方式L（m） ds（m）备 注100250500低压架空电源电缆高压架空电源电缆（至现场变电所）低压埋地电源电缆2000.040.100.205000.100.250.5010000.200.501.0高压埋地电源电缆（至现场变电所）2000.0020.0050.0105000.0050.01250.02510000.010.0250.05架空信号线埋地信号

40、线2000.040.100.205000.100.250.5010000.200.501.0无金属铠装或带金属芯线的光纤电缆0注：1、L是线路从所考虑建筑物至网络的第一个分支点或相临建筑物的长度，单位为m， 最大值为 1000m，当L未知时，应采用L=1000m。 2、ds表示埋地引入线缆计算截收面积时的等效宽度，单位为m，其数值等于土壤电阻 率，最大值为 500m。表4.12 入户设施的截收面积（km2）eA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建筑物等效截收面积A

41、e（km2）0.08150.04780.10640.15280.04310.0235入户设施的截收面积 （km2）0.01250.01250.01250.01250.01250.01250.10.10.10.10.10.1建筑物及入户设施年预计雷击次数N（次/年） Td（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电子信息系统因雷击损坏可接受的最大年平均最大雷击次数Nc各类因子C0.01320.01320.01

42、320.01320.01320.01320.02230.02230.02230.02230.02230.02230.04820.04820.04820.04820.04820.0482注：取外引高压埋地线缆长度为500m，外引埋地信号线缆长度为200m， 土壤电阻率取250m， NC=5.810/C， C= C1+ C2 + C3 + C4 + C5 + C6表4.13 风险评估计算实例2040608013.90.9420.9770.9860.9918.20.9030.9600.9770.9843.80.7900.9140.9490.9652040608013.90.9300.9720.983

43、0.9898.20.8820.9520.9720.9813.80.7750.8960.9390.9582040608013.90.9180.9670.9800.9868.20.8600.9440.9670.9773.80.6990.8780.9280.9502040608013.90.9490.9790.9890.9928.20.9140.9650.9790.9863.80.8130.9240.9550.9692040608013.90.9280.9710.9830.9888.20.8790.9500.9710.9803.80.7380.8930.9370.9572040608013.90.9

44、560.9830.9900.9938.20.9280.9710.9830.9883.80.8450.9370.9630.974TdECTdECTdECTdECTdECTdEC电信大楼E值（E=1-Nc/N）通信大楼E值（E=1-Nc/N）医科大楼E值（E=1-Nc/N）综合办公大楼E值（E=1-Nc/N）高层住宅E值（E=1-Nc/N）宿舍楼E值（E=1-Nc/N）4、按建筑物电子信息系统的重要性和使用性质确定表1.1 建筑物电子信息系统雷电防护等级的选择雷电防护等级记电子信息系统A级1、大型计算中心、大型通信枢纽、国家金融中心、银行、机场、大型港 口、火车枢纽站等。2、甲级安全防范系统、如国

45、家文物、档案库的闭路电视监控和报警系统。3、大型电子医疗设备、五星级宾馆。B级1、中型计算中心、中型通信枢纽、移动通信基站、大型体育场（馆） 控系统、证卷中心。2、乙级安全防范系统、如省级文物、档案库的闭路电视监控和报警系统。3、雷达站、微波站、高速公路监控和收费系统。4、中型电子医疗设备。5、四星级宾馆。C级1、小型通信枢纽、电讯局。2、大中型有限电视系。3、三星级以下宾馆D级除以上A、B、C级以外一般用途的电子信息系统。第二章 雷击灾害风险评估方法(GB/T 21714-2 2008 风险管理)第一节 名词和术语1、需保护对象 需要作雷电效应防护的建筑物或服务设施。2、需保护的建筑物 按相

46、关防雷标准，要求作雷电效应防护的建筑物。 3、需保护的服务设施 按相关防雷标准，要求作雷电效应防护的入户服务设施。包括输电线、通讯线、信号线、控制线天馈线以及各种入户管道（供水、供气以及各种工业管道）等。4、具有爆炸危险的建筑物 内部存放有固体爆炸物或包含有按照IEC 60079-10及IEC 61241-10所确定的危险区域的建筑物。5、对环境构成危险的建筑物 雷击会引起生物、化学、辐射泄漏后果的建筑物（例如化工厂、石化企业、核电站等）。例如江河湖海边的化工企业，发生雷击事故可能会引起严重的水体等环境污染，形成二次灾害。 6、市区环境 建筑密度高的地区或具有高层建筑的人口密集的社区（房屋建筑

47、高度一般大于在20m）。 7、郊区环境 建筑密度中等的地区（房屋建筑高度在10-20m）。8、野外环境(农村环境) 建筑密度低的地区。9、电气系统 包含低压供电部件的系统，如建筑电气等。10、电子系统 包含诸如通讯系统、计算机、控制和仪表系统、无线电系统以及电力电子装置等敏感电子部件的系统。11、内部系统 建筑物内的电气和电子系统。12、通讯线路 用于设备之间进行通讯的传输媒介（例如电话线和数据线）这些设备可能位于不同的建筑物内。13、供电线路 为建筑物内的电气和电子设备供电的传输线路，例如低压配电线路和高压配电线路。14、管道 用于将流体（液体或气体）输入或输出建筑物的管道系统，例如煤气管道

48、、天然气管道、供水管道、输油管道。15、危险事件 雷电击中需保护象或附近的事件是危险事件，有可能造成损失。16、直接雷击 直接击中需要保护对象的雷击事件。 17、附近雷击 击中需保护对象附近足够近以至于能产生危害过电压的雷电。18、雷击建筑物导致的危险事件次数ND 预计年平均因雷击建筑物而引起的危险事件次数。取决于建筑物所处位置的雷电环境及建筑物特性。19、雷击服务设施导致的危险事件次数NL 预计年平均因雷击服务设施而引起的危险事件次数。取决于服务设施所处位置的雷电环境及服务设施特性。20、雷击建筑物附近导致的危险事件次数 NM 预计年平均因雷击建筑物附近而引起的危险事件次数。取决于建筑物所处

49、位置的雷电环境。 21、雷击服务设施附近导致的危险事件次数 NI 预计年平均因雷击服务设施而引起的危险事件次数。22、雷击电磁脉冲 一种干扰源，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击击中的装置的电位升高以及电磁辐射干扰。23、电涌 电涌有时有形象的称为浪涌，LENP引起的以过电压或电流形式出现的瞬态电波。能够在传输线路上产生浪涌或通过感应效应在设备环路中产生浪涌，对下游的设备和SPD构成威胁。24、节点 服务设施线路上浪涌的传播可以近似认为中断的点。HV/LV变压器处的配线箱、通讯线路上的多路复用器以及线路上安装的符合I

50、EC62305 -5要求的SPD等都是节点。25、物理损害 雷电的机械、热力、化学和爆炸效应对建筑物（或其内存物）或服务设施造成的损害。26、生物伤害 雷电引起的接触和跨步过电压所导致的人员或动物伤害，包括死亡。27、电气和电子系统故障 LEMP对电气和电子系统造成的永久性损害。28、故障电流Ia 导致线路损害的最小的雷电流峰值。29、损害概率PX 一次危险事件导致需保护对象受损的概率。 30、损失率LX 一次危险事件引起的与某种损害类型相对应的平均损失量，与需保护对象的价值（人员和货物）有关。 31、风险 R 雷击引起的年均可能损失量（人员和货物）与需保护对象的价值总量有关。 32、风险分量

51、 Rx 取决于损害源和损害类型的部分风险。33、容许的风险 RT 需保护对象能够容许的最大风险值。 损失类型 RT（1/年）人员生命损失 10 -5公众服务损失 10 -3文化遗产损失 10 -3表2.1 典型的风险容许值RT34、建筑物的区域ZS 在风险分量的评估中实际一组参数的具有同等特性的建筑物的一部分。35、服务设施的区域SS 在风险分量的评估中实际一组参数的具有同等特性的服务设施的一部分。36、防雷区 是需要规定和控制雷击电磁脉冲环境的区域。37、防雷级别 与一组雷电流参数值对应的数字，在自然界发生雷电时，该参数与最大和最小设计值不被超出的概率有关。 内 部 防 雷现代防雷技术 外

52、部 防 雷安装避雷器接地等电位连接综合布线屏 蔽过电压保护38、保护措施 在需保护对象中为了减少雷击引起的风险而采取的办法。 39、防雷系统LPS 用于减少雷击建筑物引起的物理损害的完整系统，有外部防雷系统和内部防雷系统组成。40、LEMP防护系统 由LEMP防护措施组成的系统。41、屏蔽线 用于减少雷击服务设施引起的物理损害的金属线。42、磁屏蔽 包围需保护对象或需保护对象一部分的闭合格栅形或连续的金属屏蔽（体），用于减少电气和电子系统发生失效的现象。43、防雷电缆 具有加强绝缘强度以及其金属护套直接或通过导电性塑料覆盖层与土壤有着连续接触的特制电缆。44、防雷电缆管道 与土壤接触的低电阻率

53、的电缆管道（例如结构性钢筋互连的混凝土或金属管道）。45、电涌保护器SPD 用以限制线路中传导的瞬态过电压以及分流电涌电流的器件、至少包含一个非线性部件。 46、匹配的SPD保护 为了减少电气和电子系统发生失效的情况而选择和安装的一组相互配合的SPD。 47、标称冲击耐受电压 Uw 标称冲击耐受电压又称耐冲击过电压额定值。表征其绝缘物对过电压的特定耐受能力（在IEC 60664-11.3.9.2中有专门的定义）。由制造商为设备或设备某一部分指明的冲击耐受电压值，这里仅考虑相线与地之间的耐受电压。48、对电磁骚扰的抗扰性 装置、设备、或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。49、雷击灾害风险评估

54、考虑的建筑物特性 （1）建筑物本身结构； （2）建筑物内的装置； （3）建筑物内存物； （4）建筑物的防护措施； （5）建筑物内或建筑物外面距离建筑物3米以内区域中的人员； （6）建筑物遭受损坏后对环境的影响。50、雷击灾害风险评估考虑的服务设施特性 （1）电信交换站与用户大楼之间或两个电信交换站之间或两个用户大楼之间的通讯线路（TLC）。 （2）电信交换站或用户大楼与配线接点之间，或两个配线接点之间的通讯线路。 （3）高压变电站与用户大楼之间的电力线路。 （4）配电站与用户大楼之间的电力线路。 服务设施包括线路设备以及线路终端设备： 多路复用器，功率放大器光钎网络单元，仪表线路终端设备等；

55、断路器，过电流保护系统，仪表等； 控制系统，安全系统，仪表等。 雷电影响有关的服务设施的主要特性有： 线路材料和敷设特征（一般金属导线：架空、埋地、屏蔽、非屏蔽；光钎：管道、地面上、埋地、金属、塑料）； 用途（通信线路、电力线路、金属管道）； 受服务建筑物的特征（结构、存储物、大小、位置）； 已有的防雷措施特征（屏蔽线、SPD、线路冗余、贮液系统、发电机组、不间断电源系统）。 损害源 S1雷击建筑物 S2雷击建筑物附 S3雷击服务设施 S4雷击服务设施第二节 雷击建筑物损害源、损害、损失和分类1、雷击建筑物损害源及其造成的损害 （1）S1 雷电直接击中建（构）筑物 造成由雷电流产生直接机械损害

56、、火灾或爆炸，由电阻和感应耦合的过电压产生的火花而引起的火灾或爆炸，由电阻和感应耦合的跨步电压和接触电压导致的人身伤害，以及由电阻和感应耦合过电压或部分雷电流通道产生的电力或电子系统的失灵与故障等4种损害。 （2）S2 雷电击中建筑物附近（附近的其它建（构）筑物、树木或大地） 造成由感应耦合过电压产生的电力或电子系统的失灵与故障等损害。 （3）S3 雷电直接击中与建筑物相连服务设施（供电线路、通讯线路、管道或其他服务设施） 会造成由进入建筑物的外部电源线过电压的火花诱发的火灾或爆炸，由进入建筑物的外部线过电压和过电流导致的人身伤害，以及由进入建筑物的外部线过电压产生的电力或电子系统的失灵与故障

57、等3种损害。 （4）S4 雷电击中服务设施附近 会造成进入建筑物的外部线感应过电压产生的电力或电子的失灵与故障等损害。2、雷击服务设施损害源及其造成的损害 （1）S1雷电直接击中与服务设施相连建筑物 会造成由线内雷电流产生的金属线及屏蔽物的熔化，由电阻耦合引发的线路和相连设备的绝缘下降，管线击穿等3种损害。 （2）S3雷电直接击中服务设施 会造成由雷电流产生设施的直接机械损害，直接电源线路损坏（绝缘下降）和相连设备损害，管线击穿并引发火灾或爆炸等3种损害。 （3）S4雷电击中服务设施附近 会造成由感应过电压引发的线路和相连设备的绝缘下降，管线击穿等损害。3、雷击建筑物和服务设施损害分类 保护的

58、对象不同、雷击可能会引起上述各种损坏。但其损坏情况因考虑建筑物的结构类型、内存物、用途、服务设施的类型以及所采取的保护措施。 损害的基本类型可归纳为以下三种： 生物伤害； 物理损害； 电气和电子系统失效。 雷电对建筑物的损害可能被限制在建筑物的某一部分，也可能扩展到整个建筑物，还可能涉及四周的建筑物或环境。(例如化学性或辐射性的扩散)。 影响服务设施的雷电可以对线路或管道本身以及相关电气和电子系统造成物理损害。损害还可能扩展到与服务设施相连的内部系统。 4、雷击建筑物损害造成的损失类型 每种单独发生或共同发生的损害类型，可以在需保护对象中导致不同的间接损失（损失后果）。可能出现的损失类型取决于

59、需保护对象的特性及其内存物。应当考虑以下几种类型的损失： D1：人员生命损失； D2：公众服务损失； D3：文化遗产损失； 经济损失(建筑物及其内存物、服务设施以及活动中断的损失)。 服务设施中的损害类型包括： D2：公众服务损失； D3：经济损失； 表2.2 雷击点、损害源、各种可能的损害类型及损失类型注：(1)具有爆炸危险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。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(2) L1,L2,L3,L4 L1,L2,L4 D2D3L2,L4 L2,L4 S2D3L

60、1(1),L2,L4 S3D1D2D3L1,L4(2) L1,L2,L3,L4 L1(1),L2,L4 D2D3L2,L4 L2,L4 S4D3L1(1),L2,L4 D2D3L2,L4 第三节 评估方程 评估方程 R=(1-e-NPt)L （1） 取一年时间（t=1），且F=NP1时（雷击为小概率事件，此条件通常能满足），则 RNPL （2） 式中 N为年均雷击次数 与雷击大地密度Ng，等效接收面积Ae有关。N为建筑物所在地雷击密度Ng、截收面积Ae和环境因子Cd之积。 N=NgACd （3） P 对建筑物有影响的雷击损坏概率 与建筑物的特性、内存物、提供的防护措施有关，各种不同的损害类型，