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GBT 21714.1-2015 雷电保护 第1部分 总则PDF文本

ICS13.260K09GB中华人民共和国国家标准GB/T21714.1-2015/IEC62305-1:2010代替GB/T21714.1一2008雷电防护第1部分：总则Protection against lightning-Part 1:General principles筑靠C31:26,DSC2015-09-11发布2016-04-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布中国国家标准化管理委员会理罚素前网Z.Z心.ET
GB/T21714.1-2015/IEC62305-1:2010目次前言………引言N1范围………12规范性引用文件………3术语和定义…4雷电流参数65雷电损害…………76雷电防护的必要性和经济合理性……………107防护措施“118筑物雷电防护的基本准则……12附录A(资料性附录)雷电流参数…………18附录B(资料性附录)用于分析的雷电流时间函数…26附录C(资料性附录)用于测试的雷电流模拟…31附录D(资料性附录模狱雷电对S部件影响的测试参数。心……34附录E(资料性附录)不同安装点的雷电浪涌…45参考文献……49图GB/T21714各部分的关系…IV图2不同损害类型产生的损失类型和风险………………10图3LPS确定的LPZ(GB/T21714.3—2015)…15图4SPM确定的LPZ(GB/T21714.42015)…16图A.1冲击电流参数的定义（典型值T2<2ms)…18<>图A.2长时间雷击参数的定义（典型值2ms图A.3下行雷闪的可能组成成分（通常是对平地和低矮筑物的雷击）…19图A.4上行雷闪的可能组成成分（通常为对暴露和/或较高筑物的雷击）……20图A.5雷电流参数的累积频率分布（曲线通过概率95%到5%的值）…23图B.1首次正极性短时间雷击电流的上升沿波形…4…0………0004*090”27图B.2首次正极性短时间雷击电流的下降沿波形27图B.3首次负极性短时间雷击电流的上升沿波形…………………………28图B4首次负极性短时间雷击电流的下降沿波形…28图B.5后续负极性短时间雷击电流的上升沿波形……………………29图B.6后续负极性短时间雷击电流的下降沿波形…29图B.7按LPLI参数得出的雷电流幅频密度曲线………………30图C.1模拟首次正极性短时间雷击单位能量和长时间雷击电荷的试验发生器…31图C.2根据表C.3定义的雷电流陡度……………………………33甄素衬阀Z.Z沁.ET
GB/T21714.1一2015/IEC62305-1:2010图C.3用于大试品的模拟首次正极性短时间雷击波头陡度的试验发生器…………33图C.4用于大试品的模拟后续负极性短时间雷击波头陡度的试验发生器…33图D1用于计算两导线电动力的示意图……39图D.2LPS的导体典型布置图………39图D.3图D2结构应力F的应力图…40图D.4沿图D.2中水平导线单位长度上的力F…40表雷电对典型筑物的影响…7表2不同雷击点导致筑物的损害和损失………9表3各LPL对应的雷电流参数最大值……13表4各LPL雷电参数的最小值及其对应的滚球半径………14表5雷电流参数上下限值对应的概率…………14表A.1摘自CIGRE(Electra No41或N069)3.的雷电流参数值…21表A.2雷电流参数的对数正态分布一摘自CIGRE(Electra No41或No69)[.从概率95%到5%的数值计算得出的雷电流参数的均值丛以及标准差0。…22表A.3概率P与雷电流I的关系……23表B.1式(B.1)的参数…………………………26表C.1首次正极性短时间雷击的测试参数…32表C.2长时间雷击测试参数…32表C3短时间雷击的测试参数……………32表D.1在计算不同的LPS部件利不同的L下的测试值时应考虑的雷电威胁参数……34表D,2LPS部件常用材料的物理特性…37表D.3截面积不同的导体温升与W/R的关系…37表E.1不同土壤电阻率下冲击接地阻抗Z和Z,的值………46表E2雷击导致的低压系统浪涌过电流预期值…47表E.3雷击导致的通信系统浪涌过电流预期值理躓素前网Z.ZC
GB/T21714.1-2015/IEC62305-1:2010前言GB/T21714《雷电防护》由以下4部分组成：一第1部分：总则；第2部分：风险管理；—一第3部分：筑物的物理损坏和生命危险；第4部分：筑物内电气和电子系统。本部分为GB/T21714的第1部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分代替GB/T21714.1一2008《雷电防护第1部分：总则》，与GB/T21714.1一2008相比，主要技术变化如下：删除了原标准中服务设施的有关部分（见2008版的5.2、8.4）；修改了低压系统和通信系统的雷电浪涌过电流预期值（见表E.2、表E.3):减少电气和电子系统失效的防护措施中增加了隔离界面（见3.56、7.4）：增加了首次负极性短时间雷击的雷电流参数（见表3）；一修改统一了部分术语解释。本部分使用翻译法等同采用IEC62305-1:2010《雷电防护第1部分：总则》。请注意本文件的某些内容可能涉专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由全国雷电防护标准化技术委员会(SAC/T℃258)提出并归。本部分负责起草单位：四川中光防雷科技股份有限公司。本部分参加起草单位：上海市防雷中心、天津市中力防雷技术有限公司。本部分主要起草人：王德言、张红文、黄晓虹、周歧斌、薛文安、高鑫。本部分的历次版本发布情况为：-GB/T21714.1-2008。興尚理筑素前网Z.ZC.NE1
GB/T21714.1一2015/IEC62305-1:2010引言迄今尚无设备和方法能够改变自然界的天气现象，以阻止雷电的发生。雷电击中筑物或筑物附近（或击中连接至筑物的线路）对人、筑物本身、其内部物体、设备以及线路都是危险的，因此应考虑采取雷电防护措施。是否需要采取雷电防护措施、安装雷电防护措施的经济效益和适当雷电防护措施的选用应由风险管理来确定。风险管理在GB/T21714.2中介绍。GB/T21714各部分中提出的防护措施可以有效降低风险。所有雷电防护措施构成综合防雷体系。从实用性考虑，雷电防护设计、安装和维护的标准分为两部分：减少筑物内物理损害以及人和动物伤害的雷电防护措施在GB/T21714.3中介绍。减少筑物内电气和电子系统失效的雷电防护措施在GB/T21714.4中介绍。GB/T21714各部分关系如图1所示。雷电威助GB/T21714.1I?SC雷电风险GB/T21714.2LP雷电防护LPSSPM防护措施GB/T21714.3GB/T21714.4图1GB/T21714各部分的关系水理筑素前阀Z.ZC.ET
GB/T21714.1-2015/IEC62305-1:2010雷电防护第1部分：总则1范围GB/T21714的本部分提供了筑物（包括其设施、内部物体以及人员）雷电防护所应遵循的一般原则。以下情况不属于本部分的范围：一铁路系统；车辆、船舶、飞行器、离岸设施；地下高压管道；设置在筑物外的管道、供电线路和通信线路。注：通常这些系统由各专业权威部门制定的专业规范管辖。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注耳期的用文件具最新版本包括所有的修改弹)适用于本文件。小FGB/T21714.22015雷电防护第2部分：风险管理EC62305-2:2010,1DT)GB/T21714.3一2015雷电防护第3部分：筑物的物理损坏和生命危险(1EC62305-3:2010,IDT)GB/T21714.4一2015雷电防护第4部分：筑物内电气和电子系统(IEC62305-4:2010,IDT)3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1对地雷闪lightning flash to earth云地间的大气放电，由一个或多个雷击组成。3.2下行雷闪downward flash始于云到地一个向下先导的雷闪。注：下行雷闪由一个首次短时间雷击构成，其后可能跟随几个后续短时间雷击。一个或多个短时间雷击之后，还可能跟随一个长时间雷击。3.3上行雷闪upward flash始于地面筑物到云端一个向上先导的雷闪。注：上行雷闪由一个首次长时间雷击构成，其上会叠加或不叠加多个短时间雷击。一个或多个短时间雷击之后，还可能跟随一一个长时间雷击1興尚理筑Z.Z沁.E]
GB/T21714.1-2015/IEC62305-1:20103.4雷击lightning stroke对地雷闪中的单次放电。3.5短时间雷击short stroke雷闪的组成部分，它对应于一个冲击电流。注：该电流的半峰值时间Tz通常小于2ms(见图A.1)。3.6长时间雷击long stroke雷闪的组成部分，它对应于一个连续电流。注：该连续电流的持续时间To(从波头10%电流峰值处到波尾10%电流峰值处的时间间隔)通常大于2ms小于1s(见图A.2)。3.7多重雷击multiple strokes平均由3~4个雷击组成的雷闪，两个雷击的时间间隔通常约为50ms。注：已记录到时问间隔范围在10ms~250ms并包含儿十个雷击的雷闪。3.8雷击点point of strike雷电击中大地或突出物体（如筑物、LPS、线路、树等）的点。注：一个雷闪可以有不只一个雷击点3.9备电流照筑J.NE可流经雷击点的电流。3.10电流峰值current peak value雷电流的最大值。3.11冲击电流波头的平均陡度average steepness of the front of impulse current数值上等于在时间间隔△t=t2一t1内雷电流的平均变化率。注1：它表示为该时间间隔的末端和始端的电流差△i=i(1:)一i(t1)除以△1=1：一t:(见图A.1)。注2：波头也称波前。3.12冲击电流的波头时间front time of impulse currentT它是一个虚拟参数，定义为雷电流波头达到10%峰值到90%峰值时间间隔的1.25倍（见图A.1)。注：波头也称波前。”3.13冲击电流的视在原点virtual origin of impulse current01连接雷电流波头10%和90%峰值两参考点的直线与时间轴的交点（见图A.1)。它位于雷电流达1)编者注。2)编者注。2興尚理筑素前网Z.
GB/T21714.1-2015/IEC62305-1:2010到10%蜂值时刻之前0.1T处。3.14冲击电流波尾半峰值时间time to half value on the tail of impulse currentT:它是一个虚拟参数，定义为视在原点O1到雷电流下降至峰值一半时的时间间隔（见图A.1)。3.15雷闪持续时间flash durationT雷电流流过雷击点的时间。3.16长时间雷击电流的持续时间duration of long stroke currentTLONG长时间雷击电流的持续时间是连续电流在上升沿升到峰值的10%时至下降沿连续电流降到峰值10%时的时间间隔（见图A.2)。3.17雷闪电荷flash chargeQFLASI整个雷闪持续期间雷电流对时间的积分。3.18短时间雷击电荷impulse chargeO改学篇毒J.NE可3.19长时间雷击电荷long stroke chargeQLONG一次长时间雷击中雷电流对时间的积分。3.20单位能量specific energyW/R雷电流的平方在整个雷闪持续期内对时间的积分。注1：它表示雷电流在单位电阻上耗散的能量。注2：单位能量也称比能量。3.21冲击电流的单位能量specific energy of impulse current雷电流的平方在短时间雷击持续期内对时间的积分。注：长时间雷击电流的单位能量可以忽略。3.22需保护筑物structure to be protected需按GB/T21714进行雷电保护的筑物。注：需保护筑物可以是较大筑物的一部分，3.23线路line连接到需保护筑物的供电或通信线路。3)编者注3興尚理筑素前网Z.ZC
GB/T21714.1-2015/IEC62305-1:20103.24通信线路telecommunication lines用于各筑物中设备间通信的线路，如电话线路和数据线路。3.25供电线路power lines为筑物内的电气或电子设备供电的配电线路，如低压(LV)电源线和高压(HV)电源线。3.26雷击筑物lightning flash to a structure雷闪击中需保护筑物。3.27雷击筑物附近lightning flash near a structure雷闪击中需保护筑物附近且可能产生危险过电压。3.28电气系统electrical system低压配电各部件构成的系统。3.29电子系统electronic system含有敏感的电子部件，如通信设备、计算机、控制和仪表系统、无线电系统、电力电子装置的系统。3.30空肉器筑J.NE丁3.31物理损害physical damage由于雷电的机械、热、化学或爆炸等效应对筑物（或其内物体）所造成的损害。3.32人和动物伤害injuries of living beings雷电引起的接触电压和跨步电压通过电击造成的人和动物永久性伤害，包括死亡。注：尽管人和动物还可能因其他原因受到伤害，本部分中术语“人和动物伤害”仅限于电击威胁（损害类型D1)。3.33电气和电子系统失效failure of electrical and electronic system由于雷电电磁脉冲(LEMP)导致电气和电子系统的永久性损害。3.34雷电电a磁脉冲lightning electromagnetic impulse;LEMP雷电流通过电阻性、电感性和电容性耦合产生的各种电磁效应，包括浪涌和辐射电磁场。3.35浪涌surgeLEMP引起的以过电压或过电流形式出现的瞬变现象。注：浪涌也称电涌。3.36雷电防护区lightning protection zone;LPZ规定雷电电磁环境的区域。4)编者注。4興尚理览素前网Z.ZC
GB/T21714.1-2015/IEC62305-1:2010注：雷电防护区(IPZ)的区域边界不一定是物理边界（如墙壁、地板和天花板等）。3.37风险riskR雷电造成的年均可能损失（人和物）与需保护筑物的总价值（人和物）之比。3.38风险容许值tolerable riskR需保护筑物所能容许的最大风险值。3.39雷电防护等级lightning protection level;LPL与一组雷电流参数值有关的序数，该组参数值与在自然界发生雷电时最大和最小设计值不被超出的概率有关。注：雷电防护等级用于根据雷电流的一组相关参数值设计雷电防护措施。3.40防护措施protection measures为减小需保护筑物雷电损害风险而采取的措施。3.41雷电防护lightning protection;LP用于筑物（包括其内部系统、物体以及人员）防雷的整个系统，通常包括LPS和SPM。3.42雷电防护装置lightning protection system;LPS用来减小雷击筑物造成物理损害的整个系统。注：LPS由外部和内部雷电防护装置两部分构成.3.43外部雷电防护装置external lightning protection systemIPS的一部分，由接闪器、引下线和接地装置组成。3.44内部雷电防护装置internal lightning protection systemLPS的一部分，由等电位连接和/或外部LPS的电气绝缘组成。3.45接闪器air-termination system外部IPS组成部分，用于截获雷击的金属部件，如接闪针、接闪网或接闪线。3.46引下线down-conductor system外部LPS组成部分，用于将雷电流从接闪器传导至接地装置。3.47接地装置earth-termination system外部LPS的组成部分，用于将雷电流传导并散入大地。3.48外部导电部件external conductive parts进出需保护筑物的金属延伸部件，如管道、电缆金属部件、金属线槽等，它们可以流过部分雷电流。5興尚理野素前网Z.ZC.NE1
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