雷害威胁和雷电防护培训-IEC等相关标准介绍

雷害威胁和雷电防护概要

——IEC62305等相关标准介绍2015年6月天津市中力防雷技术有限公司特聘顾问中国民航大学教授★引言雷电是自然界的天气现象，目前尚没有办法能消除和阻止雷击放电—

危害最大的是对大地的雷闪。危害源主要是雷电流和雷电电磁脉冲。通信设备、无线电系统、监控和仪表系统、计算机、电力电子系统等，其核心组件均为集成电路等微电子器件，对电磁脉冲（EMP）极为敏感，要求其电磁兼容（EMC）特性要好。EMP：（LEMP——雷电电磁脉冲SEMP——操作电磁脉冲ESD——静电放电）特别重视对LEMP的防护。本文旨在分析雷害源并作针对性防护。关于标准GB/T21714.1—2008/2015IEC62305-1:2006/2010雷电防护第1部分：总则GB/T21714.2—2008/2015IEC62305-2:2006/2010

雷电防护第2部分：风险管理GB/T21714.3—2008/2015IEC62305-3:2006/2010

雷电防护第3部分：建筑物的物理损坏和生命危险GB/T21714.4—2008/2015IEC62305-4:2006/2010

雷电防护第4部分：建筑物内电气、电子系统GB50057-1994建筑物防雷设计规范（2000.2010年版）GB50343—2004建筑物电子信息系统防雷技术规范(2012)GB50689-2011

通信局（站）防雷与接地工程设计规范FAA-STD-019d-2002设施和电子设备的雷电及电涌防护、接地、搭接和屏蔽要求GB/Z217132008低压交流电源（不高于1000V）中的浪涌特性DB29-58-2010雷电电磁脉冲建筑防护标准（天津市）IEC62305-2010/GB/T21714-2008各部分的关系IEC62305-1雷电威胁IEC62305-2雷电风险

LPLPSSPM雷电防护

IEC62305-3IEC62305-4防护措施GB50057————GB50343★雷害威胁雷击事件雷电流脉冲（iimp）雷电电磁脉冲（LEMP）:电磁场（主要是磁场）雷电流——前沿非常徒后沿较长能量极高的脉冲电流波

LEMP——伴随雷电流同时产生的辐射电磁（脉冲）场。雷电流与LEMP是伴随的，在一定条件下可以互相转换。雷电流和LEMP是雷击放电事件的不同表现形式：雷电流是以“路”的形式出现

LEMP是以“场”的形式出现

雷电流和LEMP是产生危害的根本原因。不同雷击点导致的损害和损失D1：生命体损伤D2：物体损害D3：LEMP导致内部系统失效L1：人身生命损失L2：对公众服务的损失L3：文化遗产的损失L4：经济损失

雷电防护等级LPL

与一组雷电流参数值有关的序数，该组参数与自然界发生雷电时不超出最大与最小设计值的概率有关。注：雷电防护水平用于根据雷电流的一组相关参数值设计防雷措施。

雷电防护区LPZ规定了雷电电磁场环境的区域。注：雷电防护区的区域边界并不一定是物理边界（例如墙、地板和天花板）。雷电防护的基本准则LPL是风险评估的依据，也是设计雷电防护措施的依据。

62305介绍四种雷电防护等级（LPLI至IV），对每种LPL规定了一组雷电流参数值，该组参数值与在自然界发生雷电时最大和最小值不被超出的概率有关。雷电防护等级LPL首次正极性脉冲LPL电流参数符号单位ⅠⅡⅢⅣ峰值电流IkA200150100脉冲电荷QSHORTC1007550单位能量W/RMJ/Ω105.62.5时间参数T1/T2μs/μs10/350首次负极性脉冲aLPL电流参数符号单位ⅠⅡⅢⅣ峰值电流IkA1007550平均陡度di/dtkA/μs1007550时间参数T1/T2μs/μs1/200后续脉冲LPL电流参数符号单位ⅠⅡⅢⅣ峰值电流IkA5037.525平均陡度di/dtkA/μs200150100时间参数T1/T2μs/μs0.25/100长时间雷击LPL电流参数符号单位ⅠⅡⅢⅣ长时间雷击电荷QLONGC200150100时间参数TLONGs0.5雷闪LPL电流参数符号单位ⅠⅡⅢⅣ雷闪电荷QFLASHC300225150a这种电流波形仅用于计算而非测试。表1各LPL对应的雷电流参数最大值

参数符号单位LPLI

IIIIIIV最小峰值电流IkA351016滚球半径rm20304560表2各LPL雷电流参数的最小值及其对应的滚球半径雷电流参数在LPLI

IIIIIIV0.990.980.950.950.990.970.910.84下类范围内的概率小于表1所示的最大值大于表2所示的最小值表3雷电流参数上下限值对应的概率LPLⅠ具有从3kA到200kA的防护跨度，其防护概率是98%；LPLⅡ具有从5kA到150kA的防护跨度，其防护概率是95%；LPLⅢ具有从10kA到100kA的防护跨度，其防护概率是86%；LPLⅣ具有从16kA到100kA的防护跨度，其防护概率是79%。可见LPL决定了防护概率，反之亦然。5100150200LPLIIIIIIVI(99%)200kA3kA(99%)5kA(97%)10kA(91%)16kA(84%)(98%)150kA(95%)100kA(95%)100kAI(kA)标准LPL依据IEC62305Ⅰ根据LPL定义的一组雷电流参数和发生的概率。峰值电流I；电荷量Q；波形T1/T2：平均陡度di/dt。ⅡⅢⅣ标准建筑物防雷分类依据GB50057-2010一建筑物重要性，使用性质，发生雷击的可能性和后果；

二、三类：预计年平均雷击次数N=K*0.1Td*Ae二三标准雷电防护等级依据GB50343-2012A1.重要性、使用性质和价值2.拦截效率E=1-Nc/NN=N1+N2Nc=5.8*10-1/C(次/年)BCＤ表4IEC62305与GB50057及GB50343防雷分类的比较雷电防护分类比较（三者最大的差别：依据不同）LPS确定的雷电防护区LPZS—防危险火花的间隔距离雷电防护区LPZdS—防过高磁场的安全距离SPD——划分LPZ的关键雷电流时域波形测试波形：IEC：10/350μs冲击电流Iimp8/20μs标称放电电流In，最大放电电流Imax

1.2/50μs开路电压IEEE：8/20μs标称放电电流In，最大放电电流Imax其他：2/70μs、1/70μs、5/300μs、3.5/45μs、10/1000μs、10/250μs雷电流频谱范围：低频磁场雷电流幅频密度实测雷电流参数1、圣萨瓦托山、（Berger，90次)

平均值：

T1=2-4μS

T2=10-100μS

50%T2：≤75μS

21次正闪：T2典型值230μS2、日本（3年间）记录

T2平均值：50μS3、T2最大值为900μS雷电流的危害雷击中建筑物（构筑物）S1和服务设施S3时会产生以下效应：——与有关、与半值时间T2有关雷电流的危害20mADZ首次正极性脉冲首次负极性脉冲后续脉冲U仍是一个脉冲击电压，这个电压值是很高的。引下线周围有很强的LEMP。LE亮MP的危害雷电流谣通道周逐围形成暗辐射电丧磁场（火产生了LE秆MP），凡近场吗的影般响主否要是银磁场闪。雷击盛中建醉筑物扯（构震筑物族）S2和服高务设雅施S4邻近纵区域迅时，怖也会判产生LEM卖P。LE闻MP通过耦荒合对敏胆感设备某产生危联害：LE油MP的危迎害LEM隙P的危害等主要为纵传导耦秧合和辐赢射耦合幸：传导颗耦合绵：a）阻防抗耦忌合b）静电田感应耦瓦合c）电磁眨感应耦亭合d）电容浴耦合辐射荒耦合析：近场、苏远场雷电电针磁脉冲铜的能量厘通过空尤间并以即电磁场性的形式些耦合到灰潜在敏趟感设备寻。LEM娇P的危结害近场：们在回路竭中的感献应电压荐举例：首次消正极笨性脉巾冲后续跪脉冲首次负践极性脉痒冲LEM礼P的危卖害在没有抓任何屏阵蔽和浪怒涌保护歌的情况怖下，有95碑%概率发兄生雷击说电流值阀对供电桥回路或订控制回岭路产生征高达26.郑4KV（57.仪1KV）的窜感应裳浪涌讯电压乏，足悼够损罪坏电越气设宾备。而对信胸号、数今据线路被，7.9穷2V（17语.8贿V）和33V（72户V）的及感应刚浪涌迹电压扩也足贤以干透扰其击设备落的正星常工絮作，个使微峰电子龙设备弹永久庭损坏缠。LEM态P的危津害对元器膛件损坏原门限于电平退化凉电平运行紊另乱（瞬时息过电压斧、能量类）LEM之P的危签害磁场膝强度雾对计嗽算机桃（微鞋电子铸系统毕）的情危害示判据永久损旋坏：2.役4高斯→19丝式1A简/m误动郊作：0.佩03高斯→2.塑39随A/麻m磁感妻应强夺度B＝μH其中：μ0＝4π租×将10－7H/孤mH—磁场好强度A/m14盐KA雷电喷流产啦生的贴磁感政应强竟度大扑于2.4高斯的纽奉距离≤12米，大罪于0.眨03高斯的巴距离≤10没00米。20线0K刃A雷电拴流产流生的电磁感荡应强郊度大逐于2.4高斯的护距离≤18隙0米，大当于0.0获3高斯静的距茂离≤140赵00米。★雷电滑风险评熔估风险讯评估群的目拣的就桶是通棋过选搭择合谎适的爸防护杠措施川把风梯险减轿少到瓦风险株容限朴值（RT）之下拥。1、雷抽电防半护必装要性R＝∑RX注1：RX＝NX×PX×LX注2：风险弹可分为RA、RB、RC、RM、RU、RV、RW、RZR＞RT必须猎防护础，采萄取雷妇电防霞护措打施使R＜RT2、雷忆电防先护经浅济合豪理性价值：CRL+CPM＜CL则防霜护措裹施合捆理CL无防吃护总距损失魂价值CRL防护句后的牺剩余垫损失狠价值CPM防护浙措施委费用3、风险评阵估是LPS、SPM设计选将择的量案化和优皮选的依杏据。4、风险评卵估也提证供了不失必进行重雷电防释护措施随的依据介。——计算风暑险的流醒程，选蹄定风险殿容限值RT★雷电讽防护湾（LP）LP管Z1雷击防痒护系统喊（LPS）接闪忧器（针样、网牛、带扛）引逢下懒线共事用安接到地标装配置雷电防恶护(L毯P)LE择MP防护凭系统朗（SP硬M）外部LP社S内部LPS电气林绝缘雷电智等电鉴位连僻接SPD合理孤布线隔离界中面三维晚磁屏惧蔽线缆屏盏蔽等电位楚连接网谋络-接地GB5嚼005乘7GB输50店34绸3LP宅Z0A/B雷电将等电念位连激接包居括直幻玉接用屯导体厚连接众和通地过S饶PD犬连接塔。★雷击防介护系统——LPS雷击防醒护系统尽（LPS）——防止然或减夸少实论体损聚害LPS主要的激作用是汁针对极勾高能量概的雷电油流产生侮的损害滔，防止鸣或减少警实体的赔损害和洲生命损为害。LPS由外部LPS和内部LP荐S组成。外部LP剧S功用——软LP编S截获击漫向建筑跃物的直砌击雷（妻包括侧鞋击雷）府把雷电排流从雷纷击点引砍导到地荒并泄放扮入大地并，要求遥不引起联热和机咏械损害冲，不产哈生危险替火花触度发火灾颠和爆炸败。内部LPS功用——避免由服于雷电杯流在外某部LPS或建走筑物缘瑞内其乞他导疼电部范件流温动时勇，导丧致建慕筑物餐内产很生危庙险火拴花触泉发火予灾和车爆炸板。外部LPS增加了田被雷击编的概率米增强了LE涛MP的强度软。外部LP壤S：独立的币外部LPS（建贸筑物唤内部倘有敏订感设志备）非独立滔的外部LP灰S组成：1、接转闪器误（减南少雷扛电流钉侵入撑建筑钻物的兼概率那。定驶位方触式：广滚球钻法；眠保护勿角法贤；网盆格法聚）行：杆、线悼、网、贩自然部士件；定默位、材翅料2、引蒜下线膛（减垄少雷苦电流台引起龟建筑异物部抚件损鸡坏的沈概率偿）：根数息、间病距、暴自然惑构件3、接仙地装罚置（惊使潜贷在的灵过电柜压降酷到最逆小）否：A型凑垂价直、退水平B型岗环形接左地极自然接竹地极内部LPS：1、部件志之间的期电气绝狮缘：隔距S=森(Ki/Km)*堡Kc*矿LKi(0产.0愿8,贺0.毫06戚,0雪.0她4)与LP属S类别有攀关Km(空气Km=1)与绝缘狡材料有慈关Kc与引下贡线数目包有关2、雷电等定电位连尖接：连斤接导可体涛（在懂电气父不连挡续时欠）加装SP股D（在直礼接连接索不可行狱时）IS盯Gs围(S悠PD选)（在米直接遗连接维不允狐许时礼）注：SP句D用于内调部系统迁和线路稳中；IS陪Gs的SPD用在嗓煤气闯管、丧水管它桥接尺等处沾。结论霸：当挽电气显绝缘间达不压到要朴求时只，再朵进行忘等电徒位连顺接。LPS的设置LP要S的设羞置LPS的典燃型连够接方妇法焊接连广接（符译合雷电手流和EM柔C要求）捆绑连烛接（只驳符合EM省C要求浊）★雷电电拥磁脉冲惕防护措苹施——SPMLEM逆P的提出奥：微电禁子技掀术的瞒发展刚（电劳气、览电子饼系统拔）LEM赛P防护盾系统惕就是释要对袭剩余党的雷爸电流吩和感片应产筝生的技雷电叮流形姻成的吐浪涌匹和辐抹射的潜电磁怒场进枯行防宣护。LPM罚S通常称付为感应析雷防护拾或内部拍防雷。对建筑裤物和公雾共设施巷的理想闹防护应燥将受保序护目标百封闭在穗一个完节善导电晌的适当唱厚度的奸接地的叠连续的蔽屏蔽体鼠内。等电位计连接和纸接地。磁屏秋蔽和队合理刺布线尝。加装协资调配合罚的SPD。隔离界联面。公共设隔施进入傲建筑物宅的进入蚁点处和昂屏蔽体获之间应悉提供足题够的等跟电位连预接。以末上措施复组成LP火Z设备放估置在电齐磁场强域度最弱呼的地方银。拆除旗冗余纺的任奖何金朴属管脾线。防护肺只能异达到姐接近倡理想薯状态冒，因包为在军实践圈中，刺建筑葱物和算公共逝设施架不可计能完义全封秒闭在断连续匀的和/或足够法厚度的病屏蔽体轧内。具唤体问题撤具体分窃析。SP艘M示例SP夺M示例SP旺M示例SP研M示例接地各和连殃接网义络——完整的赶接地系蚊统接地亏装置郑的作溉用：傻泄放嚼雷电答流连接燃网络泳的作喂用：赚最大治程度摊降低禽电位贺差和机减少虎磁场接地肤装置障：A型接河地极——电气牲系统B型接沫地极烦（闭抄合环坏网）——电气和印电子系球统基础逼接地厚极（B型接地野极的扩均展）——电气脾和电恼子系剩统连接网谨络与接识地装置闻的互连网格原型接坡地装犬置连接网聪络结构磁屏敬蔽和承合理绳布线磁屏蔽叶的作用酸：减少帽电磁场毒和内部凑感应浪剂涌的幅慈值合理鸦布线艰的作坡用：公减少贯内部膛感应炒浪涌摄幅值磁屏兔蔽方悲法：空间惨屏蔽内部线舅路和外顶部线路反屏蔽布线：内部线聪路布线空间屏驼蔽屏蔽扶和布梢线衰减系露数屏蔽体碧的衰减正系数曲悬线可对伏线路密采取抖措施膜：采茂用屏笛蔽线灿，穿庆铁管扶，等尊电位医连接樱等。屏蔽体圆内部不怕同位置核磁场强基度隔离界沟面能够迹减小拉和隔册离进止入LPZ线路比上的化传导尘浪涌福的装复置。注1：隔离茫界面包途括绕组决屏蔽层将接地的躬隔离变焦压器、先无金属化部件的敌光缆和阔光隔离免器。注2：隔糠离界淡面装检置的馋绝缘屯耐受祸特性捕使其匪本身程能够书耐受花传导侵浪涌价冲击辜，否紫则加醒装SPD。浪涌利保护连器SP眉D扛S爬ur唉ge熄p径ro抛te鸭ct拘iv罪e也de肃vi梅ceSPD透的定义向：为限制瞬态过杂压并转移浪涌电松流所用躲的器件屋，它至扶少含有一个非代线性元捐件SPD的功荡能：SP校D分流浪宴涌电流闹抑制浪帐涌电压SPD的作瞧用是朝将电徐气、饥电子棍系统隐中的演不能宅直接落用导诵体进捕行等邮电位铺连接客的带粮电导悬体通飞过SP巴D进行瞬态准零等电位连接协调配智合的SP被D的功剥用：训能更廉有效牲的分比流浪狸涌电位流，竞抑制诉浪涌腾过电提压，糕使其炕电平比达到油所容右许的旋水平仓。SP矮D与屏蔽职体、等侮电位连束接和隔挎离界面电构筑雷焰电防护艳区（LPZ）SPD是LP辉Z划界的语重要部洋件。协调配叹合的SPD系统SP扛D的作用MOV特性SPD的比较SG——间隙放乌电型MOV——金属待氧化义可变送电阻TVS——瞬态抑器制二极葬管SGMOVTVS通流量（KA）大中（0.1-100）小(0.5-5)泄电流无小很小续流有无无响应时间100ns25ns10ns寄生电容小大大电压保护水平高，离散性大(2-4KV)中，（1.2-2.8KV）低，(0.6KV)老化现象有有渐进劣化无安全性电离时产生火花，有气体有热脱扣装置安全遥控监测接口无有有可靠性差（不稳定）中高SP零D的比较挨：SP踩D的安恭装位棕置SP弄D的选择★电压保住护水平Up的选择★通流量能的选择Iimp、In、Ima凳x★响应森时间tASP猾D的选说择★SPD的电压春保护水匀平Up和UpfUp—规定SPD两端的勉残压相甜应的优愚选值。Up必须本小于泪或等被于被羡保护滔设备袋的定貌额冲给击耐寇受电国压Uw.通常照为Up≤Uw。低压臂供电辱系统暮：Uw表征兄了系辨统耐凶受冲挺击过肝电压孕的绝胁缘性溪能。设备位置电源处的设备配电线路和最后分支线路的设备用电设备特殊需要保护的设备耐冲击电压类别Ⅳ类Ⅲ类Ⅱ类Ⅰ类耐冲击电压额定值UW(KV)642.51.5Ⅰ类——含有电貌子电路牺的设备学，如计势算机、备有电子毛程序控绿制的设帆备Ⅱ类——含家用林电器和卸类似负乖荷Ⅲ类——如配电桌盘、断鸣路器，别包括线画路、母僻线、分馅线盒、篇开关、次插座等羽固定装烛置的布镇线系统弱，以及猎应用于吐工业的论设备和献永久接抓至固定旱装置的内固定安谢装的电膀动机等陶的一些谢其他设刷备Ⅳ类——如电气悔计量仪臣表、一扶次性过并流保护昆设备、弟滤波器呆。建筑施物内22扣0/躁38醋0V配电德系统锹中设芝备绝夏缘耐把冲击惜电压斤额定丙值Up的选择通信线奔路和微虹电子器洪件Up为工作禾电压的2.碑5～3倍。表1集成知电路拴的冲刑击耐从受电网压集成电路冲击位置冲击耐受电压（V)MC14880输出端60MC14891输入端22－24J274输出～地22－24J275输入～地31Up的选弦择IEC惩62饭305标准UP/克F=Up+△UUP/F=ma语x(U肺p,叙△U)UP/傍F≤UW(长度捧忽略)UP/楼F≤0.梅8UW（l<音10驰m)UP/扭F=(甚UW-U膝i)超/2（l>而10狱m)GB岛500犁57-割201屡0标准UP/阿f=Up+△导UUp/f=U船p或Up/寸f=△UUP/喘f≤UW(无屏蔽l<四5m筑,有屏骨蔽l<仪10宏m）UP/f≤(UW-U逐i)拐/2（l>咐10超m)UP/f≤UW/2（有屏惹蔽)注1：Up是由器丧件决定膀的△U取决价于连鼓线长组度等插因素2：Up的选择既要考虑码到暂态我过电压TO宴V。Up的选底择Up/番f=Up+△UUma现x=Up+△U+尖Ui△U=L视di/俱dtUi∝f(A寇)Up/f和UmaxSPD通流返量的啦选择★通流蓝量的狸选择Iim蚂p、In、Ima妥x根据战不同LP南L水平刊，来汽选取SPD通流能订力。当直键击雷述击中括实体撇和线捡路（贤低压飘系统电、通图信线晋路）肤应选Iim块p(10将/35踏0μS争)测试的SPD。在LP冠Z0B(L羽PZ修1或更高貌的防护淹区）之所内的各唤种线路苍浪涌主跪要来自LEM责P感应产装生的，时就应选绣用In（8/徐20既μS）测父试的SPD或用战组合岩波（1.2养/50冶μS，8/亭20宵μS）测深试的SPD。不同各的LPL水平低须压系统笔和通信趋线缆雷线电流浪组涌预计碍值（见雹下页表丽格）IEC告62兔305做-20价10表E.2雷击铁低压抄系统本浪涌谷过电春流的唤预期毁值LPL低压系统直接和间接雷击服务设施雷击建筑物a附近雷击建筑物a损害源S3（直接雷击）b电流波形：10/350μs(kA)损害源S4（间接雷击）c电流波形：8/20μs(kA)损害源S2（感应电流）电流波形：d8/20μs(kA)损害源S1（感应电流）电流波形：d8/20μs(kA)III-IV52.50.15II7.53.750.157.5I1050.210注：每条导线的所有过电流数值。a回路导体路径选择和与感应电流间的距离影响浪涌过电流的预期值。表E.2中的数值是大建筑物（回路为面积50平方米，宽5米的区域）中路径不同的和在装设LPS的非屏蔽建筑物内部距离建筑物1米处的（kc=0.5）短路、非屏蔽回路导体的过电流数值。对于其他回路和建筑物，过电流数值应乘以因数KS1、KS2、KS3（见GB/T21714-2：201X第B.4部分）。b雷击接近用户的线路和多相（三相加中性线）线路的最后电线杆有关的电流数值。c架空线的过电流数值，对于埋地线路过电流数值可以减小一半。d回路感应和电阻影响感应电流的波形。当回路电阻可忽略时，应当假设波形为10/350μs。这就是开关型SPD安装与感应回路的情况。IEC汉62吃305明-20产10表E.洗3雷击通泥信系统焦浪涌过咳电流的刃预期值LPL通信系统a直接和间接雷击服务设施雷击建筑物附近b雷击建筑物b损害源S3（直接雷击）电流波形：10/350μs(kA)损害源S4（间接雷击）d电流波形：8/20μs(kA)损害源S2（感应电流）电流波形：8/20μs(kA)损害源S1（感应电流）电流波形：8/20μs(kA)III-IV10.0350.15II1.50.0850.157.5I20.160.210注：每条导线的所有过电流数值。a更多信息参见ITU-T文献K.67[6]。b回路导体路径选择和与感应电流间的距离影响浪涌过电流的预期值。表E.3中的数值是在大建筑物中不同路径的和装设LPS的非屏蔽建筑物中的环路非屏蔽回路导体的过电流数值。对于其他回路和建筑，过电流数值应乘以因数KS1、KS2、KS3（见GB/T21714-2：201X第B.4部分）。c对于非屏蔽线的过电流数值，对于一条分屏蔽引入线，过电流数值可能高5倍。d架空非屏蔽线的过电流数值，对于埋地线数值可以减少一半。GB傍500许57-耀201混0表5预期雷忠击的电虽涌电流建筑物防雷类别闪电直接和非直接击在线路上闪电击于建筑物附近闪电击于建筑物损害源S3(直接闪击)损害源S4(非直接闪击)损害源S2(所感应的电流)损害源S1(所感应的电流)10/350μs波形(kA)8/20μs波形(kA)8/20μs波形(kA)8/20μs波形(kA)低压系统第三类52.50.15第二类7.53.750.157.5第一类1050.210电信系统第三类10.0350.15第二类1.50.0850.157.5第一类20.1600.210GB寇503城43-何201煤2表5.富4.示1-莫2电源霜线路音浪涌拣保护拴器标泪称放塌电电姨流参接数值雷电防护等级总配电箱分配电箱设备机房配电箱和需要特殊保护的电子信息设备端口处LPZ0与LPZ1边界LPZ1与LPZ2边界后续防护区的边界10/350μs

Ⅰ类试验8/20μs

Ⅱ类试验8/20μsⅡ类试验8/20μsⅡ类试验1.2/50μs和8/20μs复合波III类试验Iimp（kA）In

（kA）In

（kA）In（kA）Uoc（kV）/Isc（kA）A≥20≥80≥40≥5≥10/≥5B≥15≥60≥30≥5≥10/≥5C≥12.5≥50≥20≥3≥6/≥3D≥12.5≥50≥10≥3≥6/≥3GB导5圣06名89缓-2莫01虫1表9.琴3.般4供电愚系统久浪涌校保护拒器最率大放金电电渡流（ImaxkA）气象因素环境因素当地雷暴日（d/a）＜2525~40≥40第一级平原易遭雷击环境因素60100正常环境因素60丘陵易遭雷击环境因素60100120正常环境因素60第二级—40精细保护—10直流保护—15注：雨通信沾局（拜站）忽雷电陆过压鹅保护界应采套用限高压型SP嚷D。Iim丘p（10信/3适50招μs）与In（8/2嗽0μs）的等川效换算能量孔相等卡：4.1议8倍近似线表性计算徐：17今.5倍积分计总算：22寻.5倍：10倍圆（GB/血Z21尸713－20耕08）（工程纱应用溪）电流分币配模型雷击线宏路（低哲压供电颤线路）S3雷电爱流的言预期六值雷电滔流双呈向分温配，贫绝缘把击穿卖，50%泄入大除地。假柏设供电辽线路为TN牙-C系统:三相加东中线。斗例如：衰每相的努冲击雷眼电流如妨下式：Iimp=0鱼.5枕I/户2mTN-饭C:顶m＝4;滨I＝20旅0K卫A没Iim菜p=1近2.坛5K谁ATN朵-S堪:当m＝5;略I＝20票0K并A缩慧Iim弃p=1独0K咸A见62雄30芝5－1表E.昨2和500扯57条文中迹的表5:预期雷紧击的电勾涌电流.第一间类防迅雷建万筑雷蛛电流突为10K仪A.这就山是4.芬2.再3:略2.注：500浮57第一汤、二挑、三牛类防温雷建真筑（医、4.3、4.4）条衫文中挨再没瞧有提巧及S3引起果的雷士电流粥侵入相。IEC千62驾305却-1附录E吓G近B50鼠057当流入迎大地时今，雷电稼流直接挎或通过席与之相钢连的SPD在接地冰装置外毯部导电陈部件和僵线路间蝴分流。由E.作4、E.远5导出IF=0弯.5征I/侵(n1+n2)m4.仆2.崭4-木9在电源访总配电宪箱处所勉装设的I级试混验的SP绳D，其束每一驴保护领模式介的冲贪击电扛流值匪按下倡式计忧算（萄无屏斜蔽层妨）Iim死p=0.责5I/镰nm（）500奥57引用好了623赠05附录E的E.4、E.5式，而所以锣式与623如05的公顽式相通同。的11、13、14条也摇用了仪式。注意：62必30疤5此公式鸡指的是突雷电流石在接地容装置外抓部导电底部件和嗓线路间盲的分流盘。注：0.5设一半元电流入串地n外来朴金属常管道浊和线况路总裂数糕（n=趴n1+有n2）m每一厉线路痛导体嫂芯线含的总农根数I雷电流雷击建歼筑物S1雷电芝流的回预期胁值雷电充流第擦二次愁分流雷击拉建筑农物S1雷电燃流的可预期爸值例：当I取200厅kAn＝1（电源拴线）m＝4姓Iimp＝25副kAn＝2（电椅源线顽、水萄管）m＝4瓶Iimp＝12卸.5闷kAn＝3（电自源线嫁、水筋管、罚信号诵线）m＝4毯Iimp＝8.3法3kAn＝4（电源鞋线、水务管、信浙号线、奇煤气管铸）m＝4闷Iim评p＝6.7长kAn＝5（电假源线威、水崭管、耀信号巾线、伪煤气睛管、笑暖气妻管）m＝4穷Iimp＝5kAI取200犁kA的条篮件为艘只有一根烧引下犹线与末一个墙接地榨极的情况蓬，见图D.估3。当有多战根引下则线和B型接地之系统，合因复杂叶的分流犬使其值驼远小于20蚊0k挽A，如胳下图阳。雷击主建筑豆物S1雷电流喉的预期穿值雷电流口第一次干分流的Kc值Kc≥淡1/n雷电懒流第扎一次钥分流画的Kc值结论当雷搂电流喜未进巩行第蓄一次椅分流秒（独脏立外旱部LP鲜S，Kc=1），只川进行第那二次分堆流时，建且只有坡在n=香2、m=4（且阻株抗相等乔）时，朵才有Iimp怜=12渣.5曲kA，这原是一航个特联例。当雷抢电流漠进行喝第一禽次分朋流（周非独歼立外把部LP剩S，Kc＜1），也崇进行第择二次分扫流时，躺雷电流均将经多伶点流入晶大地，Kc的值道取决言于接淹闪器央类型肺、引吉下线杂数量六、引术下线贫及互抢连环榆形导增体的狠位置母，以迷及接拒地装臂置类溪型，肥此时这分流脂后的淹雷电从流Iimp=0劲.5趁IKc/n碎m。经渣过两蚂次分偷流后文的雷鬼电流魄数值波将小筝得多露。雷击请建筑渐物S1雷电尽流的侮预期污值In与Ii刑mp不同扎峰值骡危害摧的比疑较：因为50蛇05鸦7要求Up<2段.5窝kv赠,Iim王p>1哲2.宝5(县10柴)K料A给SP逢D的选冒择提晋出了咏挑战跪：12鸡.5椒KA10/驾350美us波形的倍雷电流麻是否具君有比80盈KA8/2市0uS的波财形的气雷电疑流更缩慧大的糖破坏搏力？8081020200t(μs)I(kA)12.50U1/敢U2=况6.4～8（倍英）而造闷成设拜备损尤坏的馆最终把原因恐是高板电压软击穿那，所即以一夏般而全言80K农A慢8/2写0us的雷编电流摊更容猾易击资穿电粘子设头备，活造成驴破坏津和损非失。——比如尊用于慨摧毁归敌方前电子角通信酱系统购的电蚊磁炸加弹，磨其总宵的能根量小朴于雷雷电，集但其敞波形托却具拉有更惯加陡禽峭的判上升秀沿，闭对设祸备破写坏力怨极大近，就巡寿是基沈于同椒样的杰原理约。uRLiIimp值(10芦/35勿0us忧)的选宽择根据菜以上肃列表掉选择腐；根据哲计算稻选择跃；Iimp如果选治择过大京，常规SG墨SPD的启黄动电拒压就很大（沙一般呜大于4k黎V以上）否。如果选腔择电子全点火的SPD，tA就大。In值(8悄/2叙0u隔s)的选犹择——在实只际使众用中肆，用迹等于游预期堵雷电疫流值霸选择SP资D是不影合理摆的，络实际汉安装率后，植由于鸣浪涌望反复丛、长料期出柄现，SPD将很快律损坏。秤系统将斤很快处议于没有SP据D保护该的状谎态；——S乳PD的通流脉量是对督抗其劣廉化的储静备所以SP血D，特别菌是II级试隔验的SP展D，其选养择值不除能等同猪于预期丧雷电流撞的大小蝴，应超血过预期演雷电流造一定的用量值，的否则不汽仅不安救全，而苍且后期粮维护成幻玉本太高尾。In值的选丹择In值选得痕大，寿读命就长炊。（例如In=2洪0k况A的SPD，经请受20库kA的冲材击电舍流20次损军坏；律若In=80谊kA的SPD，经爸受20k家A冲击可豆能为300愁0次）作为缓后备国保护督的断催路器贷和熔形断器伟等器鼻件，廊由于兼基本誓不存供在劣航化问巷题，稀只要兆能够帖通过燃预期俩雷电己流就找可以鲜了。（参见IEC狠623跳05－4附录D）SP夜D的选择★响应时迎间tAtA是SPD选择时辨的一个岩重要参很数，特湖别是在摊信号线圣路中更艺为关键丧。常用铜的SPD响应时脸间开关晓型（SG）的饿为10哭0n昆s（电子点淘火的开锅关型大郑于1u农s），限屋压型（MO果V）为25n秆s，TV攻S为10n雄s。通常SG、MOV的SPD只用于燃低压供驰电线路谁中。贴近割电子帐设备抓在信粘号线叫路中鲜的SPD应选取tA更小的TV似S或其他导半导体子抑制器蚁件，（每例如雪行崩二极足管SAS）。SPD的响应次时间在倚级间配暴合中也日很重要块，现有尊很多标丧准规定键第一级澡开关型SPD与第柴二级跟限压基型SP闻D的间脊距大拼于10m来保证离在浪涌和传到第泛二级之头前第一病级必须粒导通放我电，否窝则第二较级将承著受全部航的浪涌误。信号SP欧D的选镰择信号SP释D的选侮择根骂据：防护梅等级例、工论作频届率范膝围、焦接口驴形式奶、传瞧输速毛率、用功率选用汇原则该：插入损晚耗小、锄电压驻巨波比小疯、频率奶特性采峡用通流桃量适配SP霞D，必要句时选择SPD组。信号SPD一般肥安装喉于设悔备前仗端。可在线联检测型意信号SPD——CPI。SP颈D的安装SPD的安吩装（伤一）SPD的安装馋位置MB、SB、SA—差—浪涌失来源铺于外击部贴近被浴保护设爷备前——最有洗效在总你电源妇输入董端——最经误济在LP牛Z的分遥界处——最可靠SP株D的安坚装SPD的安猴装(二）振荡保睬护距离lpo当SP规D与被保得护设备题间线路飘太长，免传播中柜浪涌会逮产生振正荡。最睁严酷时留设备终肝端过电馒压为2Up。2Up可能会激大于Uw。为了使捷设备终劝端过电浓压仍小蕉于Uw就要翼限制SPD到设备其间线路风最大的泡长度，索这个长省度就是振荡保窝护距离lp垮o。当Up训f＜Uw/能2时,谢lp套o可以无样限长；当Up滴f＞Uw/潜2时，lpo＝〔Uw本-U吹pf〕/幼K(屿m)；其帆中K=2牌5(V挤/m)SPD的安装SPD的安后装(三）感应保崇护距离lpi感应保臂护距离lpi是SPD与被洲保护耳设备控间的窝最大默长度漠，保于证其疑感应锡过电压加乔上Up小于设妖备的Uw。lpi的估竞算公忧式：lp进i＝〔Uw查-U跟pf〕/序h(今m)h=绵30积0舟K1×K2×K3（V/衡m）雷击建乳筑物附霜近；h=律30密00斯0刃K0×K2×K3（V/环m）雷电击中建腊筑物；K1：LPZ础0-L轰PZ1界面LP拔S或其他祝空间屏始蔽；K2：LP梨Z1给-L阔PZ栋2或更高聋界面的悦空间屏赵蔽；K3：内部闹布线的凳特性；K0：LP辜Z0扑-L蔑PZ驶1界面LP漠S屏蔽砍；K0：＝0.5×W0.富5W为栅格恒宽度；K0=KC无栅格渔时：KC分流风系数毯。IE们C6捆23染05菌-2贤01捕0：可腐选I类试验息（10居/3序50勤μs）≥10值KA或II类试架验（8/2碌0μs）的SPD；GB5逮005喷7-2旺010：只能招选用I类试溉验（10/岁350域μs）≥12掌.5汁KA的SP挠D。GB捧50迟34名3-跌20爪12：可选I类试柏验（10/慈350展μs）≥20K涌A或II类试验斧（8/2煎0μs）≥80K度A的SP雕DGB栗50键68河9-堂20肚11：只能摆选II类试胜验(8/袋20μ凡s)限压久型≥12覆0k时A的SPD。YD椒12械35谊.1芬-2（200客2）：在相逝线与PE线间不预准选用是开关型SP逢D（SG）（10/塑350舒μs）、FAA舅-ST君D-0升19d抄-20碰02：空管挺中心、MB选用≥80坐KA（8/2迈0μs）AS1屠768拉-19很91、NZ焦S1镰76虎8-田19派99：架幅空线咸引入辛，低换阻抗绒负载20K若A（8/词20广μs），既高暴割露环根境70K甘A（8/2垄0μs）SP键D关于雷仆电流波甘形：测试蛇波形碧：10血/3许50述μs、8/迁20漫μs、2/牲70惑μs、1/7欲0μs、5/纯30蛇0μ染s等。自然界父雷电波济形：多滚样、多瘦重、很导难复制次。SPD应该罪承受否雷电自流的基多次葬冲击估。各标准带电源第裳一级SP齿D通流品量的影选择弓比较关于突波形10率/3届50溪us、8/年20贼us波形相都是碎人为分设定艘的测切试波民形，伙不是担实际腥雷电拿放电君的时杀域波羽形。通常认平为10塌/3查50滩us波形低是直歼击雷芹的冲姿击电敲流波且形，鹿冲击雾电流头实际穿测试薪波形磨（圣览萨瓦颂托山途（Ber构ger，90次)）平均值驻：T1全=2密-4蜻μST2哗=1辩0-俗10碎0μ飘S50%扩T2：≤75μ掩S通常认野为8/呆20叔us波形幻玉是感等应电同流的拔波形区，感狸应电悔流的赔实际肢测试厕波形艇（广迎州野借外实旨验基逢地）枯：波头粥时间T1:气14～4