本标准根据中国电力企业联合会关于转发国家发展改革...
前 言
本标准根据中国电力企业联合会《关于转发国家发展改革委2005年行业标准项目计划(电力行业)的通知》(标综[2005]7号文)制定.
本标准的附录A,附录B为资料性附录.
本标准由国网武汉高压研究院提出.
本标准由中国电力企业联合会标准化中心归口并解释.
本标准负责起草单位:国网武汉高压研究院.
本标准参加起草单位:
本标准主要起草人:
目 次
1 范围…………………………………………………………………………………………..1
2规范性引用文件……………………………………………………………………………...1
3 术语和定义…………………………………………………………………………………..2
4 一般规定……………………………………………………………………………………..3
5 雷电防护等级………………………………………………………………………………..5
6 外部防雷措施………………………………………………………………………………..6
7 等电位连接与共用接地……………………………………………………………………..6
8 屏蔽与布线………………………………………………………………………………….10
9 电涌防护……………………………………………………………………………………..12
10 接地及相关要求………………………..…………………………………………………..13
附录A 电力弱电系统建筑物年预计雷击次数N1和入户设施年预计雷击次数N2的计算
方法……………………………………………………………………………………………...15
附录B可接受的最大年平均雷击次数NC的计算…………………………..………………..17
范围
本标准规定了电力系统微电子设备防雷的一般技术要求,SPD的选用原则及运行维护要求.
本标准适用于电力系统中的自动,远动,保护及通讯装置和信息系统(简称为弱电系统)的雷电防护设计,施工,维护和管理.
电力系统中微电子设备的雷电防护除了参照执行本标准外,还应符合国家的有关标准和规范.
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款.凡是标注日期的引用文件,其随后所有的修改单或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本.凡是不标注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准.
GB50057-94 建筑物防雷设计规范(2000版).
GB50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范.
GB18802.1-2002 低压配电系统的电涌保护器(SPD).
IEC61024-1:1990及其修订草案(81/122/CD,1998-08-14)建筑物防雷标准,第1部分,通则.
IEC61024-1-1:1993 建筑物防雷,指南A,防雷装置级别的选择.
IEC61024-1-2:1998 建筑物防雷,指南B,防雷装置设计,施工,维护和检查.
IEC61312-1:1995 雷电电磁脉冲的防护,第1部分,一般原则(通则).
IEC/TS61312-2:1999 雷电电磁脉冲的防护,第2部分,建筑物的屏蔽内部等电位连接和接地.
IEC61312-3 雷电电磁脉冲的防护,第3部分,电涌保护器的要求.
IEC/TR61312-4:1998 防雷击电磁脉冲,第4部分,现有建筑物内设备的保护.
术语和定义
3. 1 弱电系统(information system)
由计算机,通讯,监测 ,控制和信息处理等电子设备与相应配套网络所构成的系统, 在电力行业中,主要用于供自动,远动,保护及通讯等装置需要的信息的获取,处理,传输和分配.
3. 2 直击雷(direct lightning flash)
闪电直接击在建筑物,大地,防雷装置或其它物体上,产生电磁效应,热效应和机械力者.
3. 3 雷暴日(thunderstom day)
在一天内听见一声及一声以上雷声即称为一个雷暴日.在防雷设计中,一般取年平均雷暴日数.
3. 4 雷电防护区(lightning protection zone, LPZ)
按被保护设备的位置,所耐受电磁场的强度及要求采取相应防护措施而划分的防护区域.
3. 5 雷电电涌(lightning surge)
由雷电放电引起的对电气或电子电路的暂态电磁干扰.
3. 6 雷电电磁脉冲(lightning electromagnetic pulse, LEMP)
由雷电放电产生的电磁效应.所产生的电场和磁场能耦合到电气或电子系统中,并产生干扰性的电涌电流或电涌电压.
3. 7 电涌保护器(surge protective device, SPD)
用以限制暂态电涌过电压和分流电涌过电流的装置,它至少含有一个非线性电压限制元件.
3. 8 标称放电电流(nominal discharge current)
电涌保护器不发生实质性损坏而能够通过规定次数,规定波形的冲击电流峰值.
3. 9 防雷装置(lightning protection system, LPS)
由接闪器,引下线,接地装置,电涌保护器及其连接导体所构成防雷设施的总体.
3. 10外部防雷装置(external lightning protection system)
由接闪器,引下线和接地装置组成,主要用于防护直击雷的装置.
3. 11 内部防雷装置(internal lightning protection system)
除外部防雷装置外,所有其它附加设施均为内部防雷装置,主要用于减小和防护雷电流在需要保护空间内所产生的电磁效应.
3. 12 电磁屏蔽(electromagnetic shielding)
用导电材料阻尼和减弱交变电磁场向指定区域穿透的措施.
3. 13 电磁兼容(electromagnetic compatibility, EMC)
设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力.
3. 14 防雷接地(lightning protrction ground)
避雷针接闪器,避雷器及电涌保护器等雷电防护设备与接地装置的连接.
3. 15 等电位连接带(bonding bar)
将金属装置,外来导电物,电力线路,信号线路及其电缆连接于其上,以便与防雷装置做等电位连接的金属带.
3. 16 等电位连接导体(bonding conductor)
将分开的装置各部分相互连接以使它们之间电位相等的导体.
3. 17 等电位连接网(bonding network)
由一个系统中诸外露可导电部分做等电位连接的导体所组成的网络.
3. 18 共用接地系统(common earthing system)
将部分防雷装置,建筑物金属构件,低压配电保护线,设备接地,屏蔽接地,防静电接地和信息设备逻辑地连接在一起的接地装置.
3. 19 接地基准点(earthing reference point, ERP)
共用接地系统与系统的等电位连接网之间的唯一连接点.
一般规定
4. 1 雷暴等级的划分
4. 1. 1 地区雷暴日等级应根据年平均雷暴日数来划分.
4. 1. 1 地区雷暴等级宜划分为少雷区,中雷区,多雷区和强雷区,各等级雷区的规定如下:
(1)少雷区―年平均雷暴日数少于15以下的地区;
(2)中雷区―年平均雷暴日数多于15但少于40的地区;
(3)多雷区―年平均雷暴日数多于40但少于90的地区;
(4)强雷区―年平均雷暴日数多于90的地区及根据运行经验雷害特别严重的地区.
4. 2 雷电防护区的划分
4. 2. 1 按照空间雷电电磁脉冲的严重性和空间边界电磁条件的变化特征,将弱电系统信息系统所在建筑物内外需要保护的空间划分为不同的雷电防护区,以界定各防护区的雷电电磁脉冲强度,并采取相应的措施.
4. 2. 2 建筑物的雷电防护区应划分为:直击雷非防护区,直击雷防护区,第一防护区,第二防护区和后续防护区(图1),各防护区规定如下:
(1)直击雷非防护区(LPZ0A)――本区内的装置全部处在外部防雷装置接闪器的保护范围之外,它们都可能遭受直接雷击.本区内的电磁场未受到任何屏蔽衰减,属于完全暴露的不设防区.
(2)直击雷防护区(LPZ0B)――本区内的装置处在外部防雷装置接闪器的保护范围之内,它们很少遭受直接雷击.本区内的电磁场未受到任何衰减,属于充分暴露的直接雷击防护区.
(3)第一防护区(LPZ1)――本区内的各类物体不可能遭受直接雷击,流经各类导体的电流比LPZ0 B区有所减小,且由于建筑物的屏蔽措施,本区内的电磁场受到了初步的衰减.
(4)第二防护区(LPZ2)――为进一步减小所导引的雷电流或电磁场而设置的第二层防护区.
(5)后续防护区(LPZn)――需要进一步减弱雷电电磁脉冲来保护敏感度高的微电子设备而增设的后续防护区.
4.2.3 建筑物外的变电站(场)的装置全部处在站(场)直击雷 防护区内,可参照3.2.2(3)中的第一防护区(LPZ1).第二防护区(LPZ2)及后续防护区(LPZn)的要求设防.
雷电防护等级
5. 1 宜采用雷电风险评估方法,考虑环境因素,弱电设备的重要性和出现雷电危害的严重性,将电力信息系统的雷电防护分为A,B,C,D四个等级.
5. 2 可根据电力信息系统建筑物及其入户设施的年预计总雷击次数和弱电设备对雷电危害可接受的最大年平均雷击次数来确定电力信息系统是否需要设置雷电保护装置.
5. 2. 1 按电力信息系统建筑物的预计雷击次数N1和建筑物入户设施的年预计雷击次数N2计算年预测总雷击次数N=N1+N2(N0次/年,计算方法见附录A).
5. 2. 2 弱电设备对直击雷和雷电电磁脉冲危害可接受的最大年平均雷击次数NC可计算为(NC0次/年,C的计算方法见附录B).
5. 2. 3 将N与NC加以比较,当N≤NC时,可不装设雷电保护装置;当N>NC时,应装设雷电保护装置.
5. 3 依据防雷装置对雷电的拦截效率E,划分电力信息系统的雷电防护等级.
5. 3. 1 拦截效率E可按以下公式计算
E =10NC / N
5. 3. 2 当E>0.98时,划定为A级;
5. 3. 3当0.90
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