雷击灾害风险评估技术规范(重庆)

DB ICS 13.260 K09 备案号：18833—2006 重 庆 市 地 方 标 准 DB50/214——2006 雷电灾害风险评估技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 Technical Specifications for Evaluation of Lightning Disaster Risk 2006-05-20 发布 2006-07-01 实施 发布 重庆市质量技术监督局 前 言 本规范参考了 IEC62305、IEC60364 等国际 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 和 GB50057-1994、GB50343-2004 等国家标准。 本标准共分 9章 15 个附录，其中附录 A、附录 B、附录 C、附录 D、附录 E、附 录 F、附录 G、附录 H、附录 I、附录 J、附录 K为规范性附录，附录 L、附录 M、 附录 N为资料性附录。 本标准由重庆市气象局提出并归口。 本标准主要起草单位： 重庆市防雷中心 重庆市设计院 重庆市安全生产监 督管理局 重庆市商业委员会 重庆市公安局 后勤工程学院。 本标准主要起草人：李家启 李良福 周爱农 覃彬全 任 艳 韩贵刚 余晓玲 王 建 刘学艺 陈 宏 刘 俊 李建平 林 涛 叶月珍 李 路 余晓红 廖 路 目 次 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 基本规定 5 大气雷电环境评价 6 雷击损害风险评估 7 雷电灾害易损性评估 8 雷电灾害环境影响评价 9 其他 附录 A（规范性附录） 年预计雷击次数 N的评估 附录 B（规范性附录） 建筑物内损害概率 Pr 的评估 附录 C（规范性附录） 建筑物损失量 Lr的评估 附录 D（规范性附录） 服务设施损害概率 P＇r的评估 附录 E（规范性附录） 服务设施损失量 L＇r 的评估 附录 F（规范性附录） 开头过电压 附录 G（规范性附录） 损失费用计算 附录 H（规范性附录） 风险容许值 附录 I（规范性附录） 电子信息系统雷电防护分级 附录 J（规范性附录） 用于电子信息系统雷击风险评估的 N和 Nc 的计算方法 附录 K（规范性附录） 防雷区的划分 附录 L（资料性附录） 风险分量的影响因子 附录 M（资料性附录） 建筑物及服务设施的分区 附录 N（资料性附录） 土壤电阻率的测试 雷电灾害风险评估技术规范 1 范围 本标准规定了雷电灾害风险评估的术语和定义、基本规定、大气雷电环境评价、 雷击损害风险评估、雷电灾害易损性评估、雷电灾害环境影响评价等。 本规范适用于石油、化工、矿山等易燃易爆物资的生产或者贮存场所，发电厂、 输电线路、变电站等电力设施与电气装置，通信基站、微波站等通信设施，城市 桥梁、轨道交通、燃气、体育场馆等市政公用设施，广播电视系统、计算机网络 系统、建（构）筑物及其他场所与设施的雷电灾害风险评估。 2 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。 凡是注明日期的引用 文件，其随后所有的修订单（不包括勘误的内容）或修正版均不适用于本标准。 凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB50057-94：建筑物防雷设计规范 GB50058-92：爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50156-2002：汽车加油加气站设计与施工规范 GB50343-2004：建筑物电子信息系统防雷技术规范 IEC60364：建筑物电气装置 IEC60479：人畜的电流效应 IEC62305-2 ：2005 雷电防护 风险管理 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 雷击损害风险评估 evaluation of lightning strike risk 根据雷击可能导致人员、财产损失程度来确定保护等级、类别的综合计算、 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 方法。 3.2 防雷装置 lightning protection system，LPS 接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其它连接导体的总合。 3.3 电涌保护器 surge protective device，SPD 至少应包含一个非线性元件，用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。 3.4 雷电防护区 Lightning protection zone，LPZ 需要规定和控制雷电电磁环境的区域。 3.5 土壤电阻率 earth resistivity 表征土壤导电性能的参数，为单位体积土壤的阻抗。 3.6 雷击损害概率 probability of lightning strike damage，PX 一次雷击事件导致需保护对象受损的概率。 3.7 雷电灾害损失 lightning disaster Loss， LX 一次雷击事件引起的与某种损害类型相对应的平均损失量， 与需保护对象的人员 伤亡和财产损失有关。 3.8 雷击风险 lightning strike risk，R 雷击可能造成的年均损失量（人员伤亡和财产损失）。 3.9 雷击风险分量 risk component of lightning strike，RX 取决于雷电能量和雷电危害类型形成的不同的雷击风险。 3.10 雷击容许的风险 tolerable risk of lightning strike，RT 需保护对象能够承受的雷击最大风险值。 4 基本规定 4.1 雷电灾害风险评估分为预评估、 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 评估与现状评估。 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。 4.2 雷电灾害风险评估应由有关法律法规规定的法定技术机构实施；雷电灾害风 险评估人员必须具备相应的专业技术知识和能力， 并具有防雷专业技术上岗资格 证。 4.3 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 灾害易损性分析、雷电灾害环境影响评估等。 4.4 雷电灾害风险评估的程序（如图 1）。 4.5 雷电灾害风险评估单位接受委托后，应立即成立雷电灾害风险评估专家组。 评估专家组根据评估要求进行资料收集，包括法律法规、标准规范和相关的工程 资料等；委托方应根据评估需要，向评估单位提供以下资料：工程总平面图、地 形图、 地勘报告或工程初步设计图、 初步设计 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 等， 并对其提供资料的真实性、 合法性负责。 4.6 评估专家组根据委托方提供的资料和收集的相关资料，进行工程分析和现场 的勘测和调研，并制定评估方案；评估方案应包含人员组织、方案实施技术路线 和工作进度以及相关的设备设施贮备等。 4.7 评估单位实施评估时，应根据委托方提供的资料，结合当地雷电灾害预警能 力、应急响应能力和现场勘测报告以及雷暴 天气卫星云图、雷暴天气大气环流形势、雷暴天气 雷达回波、闪电定位等相关资料和数据及评估对象所在地的地理信息系统资料， 通过高性能计算机，应用数学模型对评估对象的雷电灾害风险进行分析、处理、 计算、评估，并编制雷电灾害风险评估报告，报主管部门审查。 4.8 经主管部门审查和认可后的雷电灾害风险评估方案作为防雷设计和施工的 依据，不得任意更改；施工中如发现实际情况与评估时所提交的资料不符，应补 充必要的资料，重新评估。 4.9 雷电灾害风险评估报告的内容 4.9.1 评估目的 4.9.2 评估依据：有关法律、法规及技术标准；建设项目可行性研究报告等建设 项目相关文件；参考的其他资料 4.9.3 建设项目概况 4.9.4 评估内容 4.9.5 评估结论 图 1雷电灾害风险评估流程 4.9.6 其他（包括：评估单位的资质和评估人员的防雷专业技术资格证书；单位 的评估委托书；评估资料的原始来源等） 4.10 评估周期 新建建设项目应根据其所处的不同阶段，进行预评估、方案评估和项目建成后现 状评估。对于既有建筑物应定期实行现状评估，易燃易爆场所每两年评估一次， 其它场所每四年评估一次。 5 大气雷电环境评价 5.1 雷电活动时空分布特征 根据项目所在地雷暴天气卫星云图、 雷暴天气大气环流形势、 雷暴天气雷达回波、 闪电定位等历史资料确定其雷电活动时空分布特征以及雷电主导方向、 次主导方 向等。 5.2 雷电流散流分布特征 根据项目所在地的地形、土壤状况和气候背景等分析雷电流散流分布特征。 5.3 年预计雷击次数 根据项目所在地的环境及建筑物本身的情况，计算建筑物年预计雷击次数（附录 A）。 6 雷击损害风险评估 6.1 损害和损失 6.1.1 损害源 雷电流是根本的损害源。损害源根据雷击点的位置可以划分为: 1. S1:雷击建筑物， 2. S2:雷击建筑物附近， 3. S3:雷击服务设施， 4. S4:雷击服务设施附近。 6.1.2 损害类型 根据需保护对象特性的不同， 雷击可能会引起各种损害。 其中最重要的特性包括： 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。 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： o D1:生物伤害； 2. D2:物理损害； 3. D3: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。 6.1.3 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 中导致不同的损失后果。 可能出现的损失类型取决于需保护对象的特性及 其内存物。 建筑物中的损失类型包括: 4. L1：人员生命损失； 5. L2：公众服务损失； 6. L3：文化遗产损失； 7. L4：经济损失(建筑物及其内存物的损失)。 邻近雷击引起的建筑 物风险分量 服务设施中的损失类型包括: 8. L`2：公众服务的损失； 9. L`4：经济损失(服务设施以及活动中断的损失)。 10. 注：在本部分中，服务设施中的损失，没有考虑人员生命损失这 一损失类型 6.2 风险和风险分量 6.2.1 风险 风险 R是年平均可能损失量。 对于建筑物或服务设施中可能出现的各种类 型的损失，应当对相应的风险进行计算。 建筑物中可能需要计算的风险包括: R1：人员生命损失风险； 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。 服务设施中可能需要计算的风险包括: R’2：公众服务损失风险； R’4：经济损失风险。 6.2.2 风险分量及计算公式 每种风险都是其对应风险分量的总和，在计算风险值时，可以按照损害源 和损害类型对风险分量进行分组。 各个风险分量计算可以用以下一般式来 表示： RX = NX PX LX (6.2.2-1) 其中：NX 是危险事件的次数 (附录 A)； PX 是损害概率(附录 B)； LX 是损失后果(附录 C)。 各种风险分量如下： ⑴直接雷击引起的建筑物风险分量 RA：建筑物户外距离建筑物 3m以内的区域中与接触和跨步电压造成生物 伤害有关的风险分量。 RA=ND PA LA (6.2.2-2) RB：与建筑物内因危险火花放电触发火灾有关的风险分量。 RB = ND PB LB (6.2.2-3) RC：与 LEMP 造成内部系统失效有关的风险分量。 RC = ND PC LC (6.2.2-4) 表 1中给出了评估这些风险分量时所用的参数，以下同。 ⑵ RM：与 LEMP 引起内部系统失效有关的风险分量。 RM = NMPM LM (6.2.2-5) ⑶雷击相连服务设施引起的建筑物风险分量 RU： 与建筑物内雷电流注入入户线路产生的接触电压造成人身伤害有关的 风险分量。 RU = (NL + NDa) PU LU (6.2.2-6) RV：与雷电流经过入户服务设施产生的物理损害(入户设施和金属部件之 间的危险火花放电触发火灾或爆炸，通常位于线路入户处)有关的风险分 量。 RV = (NL + NDa) PV LV (6.2.2-7) RW： 与入户线路上感应出的并传导进入建筑物内的过电压引起内部系统失 效有关的风险分量。 RW = (NL + NDa) PW LW (6.2.2-8) 如果线路不止一个区段 (见附录 M), RU, RV 和 RW 的值是各区段线路的 RU, RV 和 RW 值的和。只需考虑建筑物和第一个配线节点之间的各个区 段。 如果建筑物有着多于一条并且布线方式不同的线路， 应当对各条线路分别 进行计算。 注：在本评估中所考虑的服务设施仅仅指进入建筑物的线路。基于管道已 经连接到等电位连接排，所以没有把雷击管道或管道附近考虑为损害源。 如果没有安装等电位连接排，应当考虑这种威胁，以下同。 ⑷雷击相连服务设施附近引起的建筑物风险分量 RZ： 与入户线路上感应出的以及传导进入建筑物内的过电压引起内部系统 失效有关的风险分量。 RZ = (NI–NL) PZ LZ (6.2.2-9) 如果线路不止一个区段(见附录 M),RZ 的值是各区段线路的 RZ 值的总 和。只需考虑建筑物 与第一个配线节点之间的各个区段。 另外，对于只定义了一个区域的单区域建筑物： 对于风险分量 RA, RB, RU, RV, RW, 和 RZ，每个所涉参数只能有一个确 定值。当参数的可选值大于一个时，应当选择其中的最大值。 对于风险分量 RC, 和 RM, 如果区域中涉及的内部系统大于一个， PC 和 PM 的值应当计算如下: PC = 1 – (1- PC1) (1- PC2) (1- PC3) (6.2.2-10) PM = 1 – (1- PM1) (1- PM2) (1- PM3) (6.2.2-11) 参数 PCi, PMi 与内部系统 i有关。 与损失量 L 有关的参数： 应当按照附录 C来计算 L 的值. 根据建筑物的用途， 区域中的缺省 L值可以假定为附录 C给出的典型平均 值。 除了 PC 和 PM 以外，如果区域中的参数有一个以上的可选值，应当采用 导致最大风险结果的参数值。 与建筑物风险分量评估有关的参数 符号 名称 参考取值 雷击引起的年均危险事件次数 ND 雷击建筑物 附录 A, 条款 A.2 NM 雷击建筑物附近 附录 A, 条款 A.3 NL 雷击入户线路 附录 A, 条款 A.4 NI 雷击入户线路附近 附录 A, 条款 A.4 NDa 雷击处于线路 “a”端的建 筑物 (图 2) 附录 A, 条款 A.2 一次雷击建筑物事件造成损害的概率 PA 人身伤害 附录 B, 条款 B.1 PB 物理损害 附录 B, 条款 B.2 PC 内部系统的失效 附录 B, 条款 B.3 一次雷击建筑物附近事件导致损害的概率 PM 内部系统的失效 附录 B, 条款 B.4 一次雷击线路事件导致损害的概率 PU 人身伤害 附录 B, 条款 B.5 PV 物理损害 附录 B, 条款 B.6 PW 内部系统的失效 附录 B, 条款 B.7 一次雷击线路附近事件导致损害的概率 PZ 内部系统的失效 附录 B, 条款 B.8 雷击损失 LA = ra Lt LU = ru Lt 人身伤害 附录 C, 条款 C.2 LB = LV = rp rf h Lf 物理损害 附录 C, 条款 C.2, C.3, C.4, C.5 LC = LM = LW = LZ = Lo 内部系统的失效 附录 C, 条款 C.2, C.3, C.5 附录 C和表 C.2, C.3, C.4 和 C.5 给出了损失 Lt, Lf, Lo、损失缩减因子 r, ra , ru 以 及损失增长因子 h的值。 图 2 在线路末端的建筑物: 在 “b” 端的是需保护的建筑物 (建筑物 b)，在 “a” 端的为邻近建筑物(建筑物 a) ⑸直接雷击引起的服务设施风险分量 R’V：与雷电流的机械、热力效应造成的物理损害有关的风险分量。 R’V = NL P’V L’V (6.2.2-12) R’W：与电阻性耦合产生的过电压造成相连设备失效有关的风险分量。 R'W = NL P’W L’W (6.2.2-13) 表 2中给出了评估这些风险分量所用的参数,以下同。 ⑹邻近雷击引起的服务设施风险分量 R’Z：与线路上的感应过电压造成线路或相连设备失效有关的风险分量。 可能出现 L2、L4 类型的损失。 R'Z = (NI–NL ) P’Z L’Z (6.2.2-14) 对于本风险评估, 如果 (NI–NL) < 0, 那么应当假定(NI–NL) = 0。 ⑺雷击相连建筑物引起的服务设施风险分量 R’B：与流经线路的雷电流的机械、热力效应造成物理损害有关的风险分 量。 R’B = ND P’B L’B (6.2.2-15) R’C：与线路上的感应过电压造成线路或相连设备失效有关的风险分量。 R’C = ND P’C L’C (6.2.2-16) 与服务设施风险分量评估有关的参数 符号 名称 参考取值 年平均雷击次数 ND 雷击与服务设施相连的建筑物 附录 A, 条款 A.2 NL 雷击服务设施 附录 A, 条款 A.4 NI 雷击服务设施附近 附录 A, 条款 A.5 雷击相邻建筑物造成损害的概率 P'B 物理损害 附录 D, 子条款 D.1.1 P'C 相连设备的失效 附录 D, 子条款 D.1.1 雷击服务设施造成损害的概率 P'V 物理损害 附录 D, 子条款 D.1.2 P'W 相连设备的失效 附录 D, 子条款 D.1.2 雷击服务设施附近造成损害的概率 P'Z 相连设备的失效 附录 D, 子条款 D.1.3 相应的损失 L'B = L'V =L'f 物理损害 附录 E, 表 E.1, 等式 (E.2) L'C = L'W = L'Z = L'o 相连设备的失效 附录 E, 表 E.1, 等式 (E.3) 6.3 建筑物风险分量的组合 6.3.1 建筑物内所考虑的各种损失的相应风险分量如下： 建筑物中各种损失类型对应的风险分量 损害源 雷击建筑物 S1 雷击建筑 物附近 S2 雷击连接到建筑 物的线路 S3 雷击连接 到建筑物 的线路附 近 S4 风险分量 RA RB RC RM RU RV RW RZ 各种损失类型对 应的风险 R1 R2 R3 R4 * * 2) * * * * *1) * * *1) * * * * 2) * * * ** *1) * * *1) * * 1) 仅对于具有爆炸危险的建筑物或医院以及其他内部系统的失效马上会 危及人员生命的建筑物。 2) 仅对于可能出现牲畜损失的情况。 根据表 3： R1：人员生命损失的风险； R1 = RA + RB + RC1) + RM1) + RU + RV + RW1) + RZ1) (6.3.1-1) R2：公众服务损失的风险； R2 = RB + RC + RM + RV + RW + RZ (6.3.1-2) R3：文化遗产损失的风险； R3 = RB + RV (6.3.1-3) R4：经济价值损失的风险。 R4 = RA2) + RB + RC + RM + RU2) + RV + RW + RZ (6.3.1-4) 6.3.2 损害源及损害类型对应的风险分量组合 各种损害类型和损害源对应的建筑物风险分量 S1 雷击建筑物 S2 雷击建 筑物附 近 S3 雷击入户服务 施 S4 雷击 服务 设施 附近 根据损害 类型划分 的风险结 果 D1 人身伤害 RA?= ND×PA×ra×Lt RU?= (NL+NDa) ×PU×ru×Lt RS = RA?+ RU D2 物理损害 RB?= ND×PB×rp×h× rf?×Lf RV?= (NL+NDa) ×PV×rp×h× rf×Lf RF?= RB?+ RV D3 电气和电子 系统的失效 RC?= ND×Pc×Lo RM?= NM×PM ×Lo RW?= (NL+NDa) ×PW×Lo RZ?= (NI– NL) ×PZ ×L o RO=RC+RM+ RW+RZ 根据损害源 RD =RA+ RB + RC RI = RM?+ RU?+ RV?+ RW?+RZ 划分的 风险结果 如果将建筑物划分为各个区域 ZS (见附录 M),应当对各个区域 ZS进行风 险分量的计算。 建筑物的总风险是构成建筑物的各个区域 ZS 的相应风险分量的总和。 根据表 4： ⑴损害源对应的风险分量组合 R = RD + RI (6.3.2-1) RD ：雷击建筑物产生的风险(损害源 S1)； RD = RA + RB + RC (6.3.2-2) RI ：没有直接击中建筑物但对其产生影响的雷击产生的风险(损害源: S2, S3 和 S4)； RI = RM + RU + RV + RW + RZ (6.3.2-3) ⑵损害类型对应的风险分量组合 R = RS + RF + RO (6.3.2-4) RS ：人身伤害产生的风险； RS = RA + RU (6.3.2-5) RF：物理损害产生的风险； RF = RB + RV (6.3.2-6) RO ：是内部系统失效产生的风险； RO = RM + RC + RW + RZ (6.3.2-7) 服务设施的风险分量组合 6.4.1 服务设施中的各种损失相应的风险分量如下： 服务设施的各种损失类型相应的风险分量 损害源 雷击服务设施 S3 雷击服务设施 附近 S4 雷击建筑物 S1 风险分量 R`V R`W R`Z R`B R`C 各种损失类型对应 的风险 R` 2 R` 4 * * * * * * * * * * 根据表 5： R’2: 公众服务损失的风险 R’2 = R’V + R’W + R’Z + R’B + R’C (6.4.1-1) R’4: 经济价值损失的风险 R’4 = R’V + R’W + R’Z + R’B + R’C (6.4.1-2) 6.4.2 损害源及损害类型对应的风险分量组合 各种损害类型和损害源对应的服务设施风险分量 损害源 损害类型 S3 雷击服务设施 S4 雷击服务设施 附近 S1 雷击与服务 设施相连的 建筑物 与损害类型 相对应的风 险 D2 物理损害 R'V = NLP'ViL'V R'B = ND P'Bi L'B RF = R`V + R`B D3 电气、电子系统 的失效 R'W = NLP'Wi L'W R'Z = (NI – NL ) P'Z L'Z R'C = NDP'Ci L'C RO = R`Z + R`W + R`C 与损害源相对 应的风险 RD = R`V + R`W RI = R`Z + R`B + R`C 如果服务设施被划分为若干个区段 SS (见 附录 M), 服务设施的风险分 量 R'V, R'W 应当计算为各段相应的风险分量的总和。 应当在两段服务设施之间的过渡点对风险分量 R'Z 进行计算，并将最高 的值假定为 R'Z 值。 服务设施风险分量 R'B, R'C 应为各个连接到服务设施的建筑物的相应 风险分量的总和。 服务设施的总风险 R 是各个风险分量 R'B, R'C, R'V, R'W, R'Z 的总和。 根据表 6： ⑴损害源对应的风险分量组合 R’= R’D + R’I (6.4.2-1) R’D ：雷击服务设施产生的风险(损害源 S3) ； R’D = R’V + R’W (6.4.2-2) R’I ： 没有直接击中服务设施但对其造成影响的雷击产生的风险(损害源 S1 和 S4)； R’I = R’B + R’C + R’Z (6.4.2-3) ⑵损害类型对应的风险分量组合 R’ = R’F + R’O (6.4.2-4) R’F ：物理损害(D2)产生的风险； R’F = R’V + R’B (6.4.2-5) R’O：电气和电子设备失效(D3)产生的风险； R’O = R’W + R’Z + R’C (6.4.2-6) 6.5 选择防护措施的程序 6.5.1 评价防护需要的特定程序 按照 IEC 62305-1, 在计算对象的防雷需要时应当考虑以下风险： 建筑物的 R1, R2 和 R3 风险； 服务设施的 R’1 和 R’2 风险。 对于所考虑的每种风险，应当采取以下步骤: 识别风险分量 Rx； 计算风险分量 Rx； 计算总风险 R (见 6.3)； 确定风险容许值 RT; 比较风险 R 和风险容许值 RT。 如果 R ￡ RT ，防雷不是必需的。 如果 R >RT ，应当采取保护措施以减小对象遭受的所有风险，使得 R ￡ RT 。 6.5.2 评价保护措施的成本效率的程序 除了建筑物或服务设施的防雷需要以外，为了减少经济损失 L4，了解采 取防雷措施是否经济也是有用的。 对建筑物风险R4(对服务设施则为R’4 )的分量进行评估可以让用户估算 有无采取保护措施时的经济损失(见附录 G)。 评价保护措施的成本效率的流程为: 识别组成建筑物风险 R4（对于服务设施则为 R’4）的风险分量 RX ； 在无新增/附加的防雷措施的情况下对已识别的风险分量 RX 进行计算； 计算各个风险分量 RX造成的年均损失； 计算没有保护措施时候年均总损失 CL； 采取所选择的保护措施； 计算采取了所选择的保护措施后的风险分量 RX ； 计算受保护的建筑物或服务设施中各个风险分量 RX造成的年均残余损 失； 计算采取了保护措施后的年均残余损失 CRL； 计算所选择的保护措施的年均费用 CPM ； 费用比较。 如果 CL < CRL + CPM,认为采取防雷措施不经济。 如果 CL 3 CRL + CPM,证明在建筑物的使用年限内，采取防雷措施是经济 合理的。 6.6 防护措施的选择 应当由设计师按照各个风险分量在总风险中所占的比例以及根据各种保 护措施的技术和经济等方面的情况来选择最适当的保护措施。 必须要确定关键的参数以决定减少风险 R的更有效的措施。 对于每种损失类型,有着多种单独或共同使用， 使 R ￡ RT 的条件得到满 足的保护措施。选择所采用的解决方案应当考虑到技术和经济方面的情 况。 只有当保护措施符合相关标准的要求时，才认为是有效的: o IEC 62305-3 用于减少建筑物中的物理损害和人身伤害的保护； o IEC 62305-4 用于减少内部系统失效的保护； IEC 62305-5 用于服务设施的保护。 7 雷电灾害易损性评估 7.1 易损性因素 7.1.1 工程地址 从工程地质、地形、雷电参数、周围环境、气候条件、交通、抢险救灾的 支持条件等方面进行分析。 7.1.2 工程平面布局 总图：功能分区(生产、管理、辅助生产、生活区)布置；高温、有害物质、 易燃、易爆、危险品设施布置，工艺流程布置，建筑物、构筑物布置，风 向、雷电活动主要方向、安全距离、卫生防护距离等。 运输线路及码头：厂区道路、厂区铁路、危险品装卸区、厂区码头。 7.1.3 建(构)筑物 包括结构、高度、建筑占地、屋面材料、外墙材料、防雷装置设置等。 7.1.4 生产工艺过程 7.1.5 生产设备、装置 ⑴化工设备、装置 ⑵机械设备 ⑶电气设备 ⑷危险性较大的设备、高处作业设备。 ⑸特殊单体设备、装置 7.1.6 有害作业部位。 7.1.7 管理设施、事故应急抢救设施和辅助生产、生活卫生设施。 7.2 易损性分析方法 7.2.1 分析物料性质 ⑴易燃易爆物质。 ⑵腐蚀和腐蚀性物质，包括电化学腐蚀和化学腐蚀性物质。 7.2.2 分析作业环境 主要分析生产性毒物，生产性粉尘，振动，电磁辐射因素，高温危害，低 温危害，采光、照明，分析工艺流程或生产条件等。 7.2.3 分析防雷设施安全性能 主要分析防直击雷装置，防静电装置，防静电感应和雷击电磁脉冲，防雷 电波侵入装置等。 7.3 易损性评估 承灾体的雷灾易损性是反映基于遭受雷电灾害前的区域经济和社会对于 一旦发生雷电灾害的敏感状况，与区域的社会经济发展有关，也与雷电灾 害可能造成的后果有关。 7.3.1 易损性评价指标 ⑴雷击密度 M 雷击密度是指单位面积内所发生的雷电数量。 它是反映雷电灾害次数的一 个重要指标， 雷击密度大的地区， 说明区域孕灾环境复杂、 致灾因子活跃， 承载体易损性大。 M=0.024N1.3 （7.3.1-1） N 为区域年平均雷暴日，根据当地气象台、站确定。 ⑵雷电灾害频数 P 雷电灾害频数是指区域内每年发生的灾害次数， 表示区域雷电灾害发生频 率和次数的高低。它客观反映了区域的易损性情况，是进行承灾体易损性 分析的一项重要指标。 P=Nl/年数 （7.3.1-2） Nl 为区域（某一固定地区、市、县、区）雷电灾害次数。 ⑶经济（GDP）损失模数 D D=DS/S （7.3.1-3） 经济损失模数 D表示区域发生雷电灾害时单位面积上的经济损失， 单位为 万元/km2；DS 为区域雷电灾害经济损失额，单位为万元；S为区域面积， 单位为 1000 km2。 ⑷人员伤亡密度 L L=LS/S （7.3.1-4） 人员伤亡密度 L表示区域发生雷电灾害时单位面积上受危害的人口数量， 单位为人/100 km2；LS 为区域受到雷电灾害危害的人口数量，单位为人； S为区域面积，单位为 km2。 7.3.2 易损性评估 某区域的雷灾易损性主要体现了该区域未来因雷电造成的可能损失量的 高低。 某区域未来因雷灾造成的损失量越高， 则该区域的雷灾易损度越大。 在某一类型的雷灾易损度指标下，先根据各地区的评估指标值（绝对值） 统一换算为占该类型指标总值的百分比（相对值），再根据其所占总值的 百分比大小进行二次划分， 划分出该类型指标从极高到极低 5个等级间的 界定值，然后估算出该地区此种类型指标的雷灾易损性等级，并用其所在 等级的等级值取代类型指标值， 通过累加各个区域雷电灾害易损指标等级 值取其平均值得到评价区域的综合易损度。 8 雷电灾害环境影响评价 8.1 雷击燃烧危害范围 根据物质燃烧条件和燃烧时所产生的热量，确定燃烧危害范围。易（可） 燃物品发生雷击引起火灾时，对周围的危害主要是由于辐射热产生的，易 （可）燃物品（如储油品罐）燃烧火焰的辐射热可用下列公式计算： E=RT·Φ (8.1-1) Rr =0.02V·ρ·ΗC (8.1-2) 式中： Ｅ——受到的辐射热强度(kJ/h·m)， Φ——火焰倾角系数； Ｖ——燃烧速度(mm/min)； ρ——易燃、可燃液体密度(kg/m3) ； ΗC——油品最大发热量(kJ/kg)。 采用不同燃烧物品的 V、ρ、ΗC计算出火焰倾角系数，得到该物品雷击 燃烧的不同范围的危害程度。 8.2 雷击爆炸危害范围 雷击爆炸危害范围的界定主要考虑工厂外部各类建筑物的安全设防标准， 在计算中可参照相关的计算方法，选择合理参数作出相关的推理，得到相 应的安全距离。 9 其他 对于现状评估还包括以下内容： 9.1 防雷设计和施工单位的资质是否符合规定； 9.2 防雷设计所依据资料的完整性和可靠性； 9.3 防雷设计方法和设计参数的合理性； 9.4 防雷设计选择方案的可行性； 9.5 雷电灾害危险源的辨识； 9.6 雷电存在的有害效应及可能影响的范围； 9.7 保证工程环境安全措施的可靠性； 9.8 防雷安全知识的教育与培训； 9.9 防雷设施定期检查和检测； 9.10 雷电灾害应急预案的建立； 9.11 对可能发生事故的预防对策和抢救措施是否合理等。 附录 A （规范性附录） 年预计雷击次数 N 的评估 A.1 概述 影响需保护对象的雷击引起的年均危险事件次数 N 取决于需保护对象所 处区域雷暴活动的情况以及需保护对象的物理特性。 普遍接受的 N的计算 方法是：将雷击大地密度 Ng 乘上需保护对象的等效截收面积，同时还要 考虑需保护对象物理特性所对应的修正因子。 雷击大地密度 Ng?是每年每平方公里雷击大地的次数。 在世界上的大部分 地区，这个数值可以根据地闪定位网络系统得到。 如果没有 Ng?的分布图, 在温带地区，可以作以下估算: o Ng ? 0.1 Td (A.1) o 这里 Td 是年平均雷暴日，可以从雷暴日分布图上得出。 对于需保护建筑物，所考虑的危险事件有： o ——雷击建筑物； o ——雷击建筑物附近； o ——雷击入户服务设施； o ——雷击入户服务设施附近； o ——雷击与入户服务设施相连的建筑物。 对于服务设施，所考虑的危险的事件有: o ——雷击服务设施； o ——雷击服务设施附近； o ——雷击与服务设施相连的建筑物。 年平均雷击建筑物的次数 ND以及雷击连接到线路“a”端的建筑物的次 数 NDa 的评估 截收面积 Ad 的确定 对于平地上的孤立建筑物来说， 截收面积 Ad 是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。 可以通过作图法 来确定 Ad的值。 矩形建筑物 对于长度为 L，宽度为 W，高度为 H的孤立矩形建筑物，截收面积等于: Ad = LW + 6 H (L + W) + 9 p (H)2 (A.2) L,W 和 H 是所考虑建筑物的尺寸，单位是 m (见 图 A.1)。 § 注：考虑建筑物与建筑物周围 3H距离内的对象或大地之间 的相对高度后可以得到更精确的计算结果。 A.1 孤立建筑物的截收面积 Ad 形状复杂的建筑物 如果建筑物具有复杂的形状，例如具有兀凸的屋顶 (见图 A.2), 应当用作图法来计算 Ad (见图 A.3), 因为如果使用最大值 (Admax)或最小值(Admin)时，差别可能太大 (见 表 A.2) 。 截收面积的一个可以接受的近似值是 Admin 和 Ad’之间的最大值 Ad’ = 9 (Hp)2 (A.3) 这里 Hp 是兀凸屋顶的高度。 按照上述各种方法得出的截收面积的值在表 A.2 给出。 A.1 各种方法得出的截收面积 作图法 建筑物 (最大尺寸) 建筑物 (最小尺寸) 兀凸屋顶 Hp 建筑物 尺寸 (m) (L, W, H) ( 见图.A.2) 70 × 30 × 4070 × 30 × 25 40 (m2) Ad = 47700 Admax = 71316 Admin = 34770 ( 见 图.A.3) Ad’ = 45240 ( 见 图.A.3) A.2 – 复杂形状的建筑物 图 A.3 – 确定图 A.2 中的建筑物的截收面积的各种方法 建筑物是大厦的一部分 当所考虑的建筑物 S 仅仅是大厦的一部分时，如果满足以下条件 的话，建筑物 S的尺寸可以用于计算 Ad (见 图 A.4): § ——建筑物 S是大厦 B的一个分离的垂直部分； § ——大厦 B 没有爆炸的风险； § ——建筑物 S与大厦 B的其他部分之间通过能够耐火 120min 的墙体(REI 120)或者其他等效保护措施来避免火灾 的蔓延； § ——通过在共用线路（如果有的话）入户处安装 SPD 或其他 的等效保护措施来避免过电压沿着共用线路传播。 § 注：REI 的定义和资料请参见《欧盟公报》, 1994/28/02, n. C 62/63。 § 如果不能满足这些条件，应当使用整个大厦 B 的尺寸计算 Ad。 图例: B–需要保护的大厦或大厦的一部分 Ad) 无需保护的大厦的部分 S – 风险评估所考虑的建筑物 使用 S的尺寸) 防火隔墙 REI 防火隔墙 REI < 120 设备 内部系统 SPD A.4 –计 算截收面积 Ad所考虑的建筑物 建筑物的相对位置 通过位置因子 Cd考虑建筑物相对位置的影响，例如被其他对象围 绕或处在暴露场所等。(见表 A.2)。 A.2 位置因子 Cd 相对位置 Cd 被更高的对象或树木所包围 0.25 被相同高度的或更矮的对象或树木所包 围 0.5 孤立对象：附近没有其他的对象 1 小山顶或山丘上的孤立对象 2 建筑物(位于服务设施“b” 端)的危险事件次数 ND ND 可以计算为: ND = Ng Ad/b Cd/b 10 –6 (A.4) 式中： Ng 是雷击大地密度(次/km2/年)； Ad/b 是孤立建筑物的截收面积 (m2) (见 图 A.1)； Cd/b 建筑物的位置因子 (见表 A.2)。 邻近建筑物(位于服务设施的“a” 端)的危险事件次数 NDa 雷击位于线路“a”端的建筑物(见 6.2 图.2)引起的年预计雷击 次数 NDa 可以计算为： NDa = Ng Ad/a Cd/a Ct 10 –6 (A.5) 式中： Ng 是雷击大地密度 (次/km2/year)； Ad/a 是孤立建筑物的截收面积 (m2) (见 图 A.1)； Cd/a 建筑物的位置因子 (见表 A.2)。 Ct 连接到建筑物的服务设施上在雷击点与建筑物之间安装有 HV/LV 变压器时的修正因子 (见表 A.4)。 该因子适用于从变压器开 始的位于建筑物上游的线路段。 雷击建筑物附近的年预计雷击次数 NM的评估 NM 可以计算为: NM = Ng (Am – Ad/b Cd/b) 10 –6 (A.6) 式中： Ng 是雷击大地密度 (雷击次数/km2/年)； Am 是雷击建筑物附近的截收面积 (m2)； 截收面积 Am 延伸到距离建筑物周边 250m 远的地方。(见 图 A.5)。 如果 NM < 0, 则假定 NM = 0。 雷击服务设施的年预计雷击次数 NL的评估 对于一段服务设施, NL 可以计算为: NL = Ng Al Cd Ct10–6 (A.7) 这里 Ng 雷击大地密度 (次/km2/年)； Al 雷击服务设施的截收面积(m2) ( 见表 A.3 和 图 A.5)； Cd 服务设施的位置因子 (见表 A.1)； Ct 当雷击点与建筑物之间有 HV/LV 变压器时的修正因子( 见表 A.4)。这个因子适用于从变压器开始的建筑物上游的线路段。 A.3 取决于服务设施特性的截收面积 Al 和 Ai 架空 埋地 Al (Lc –3(Ha+ Hb)) 6 Hc r (Lc –3(Ha+ Hb)) Ai 1 000Lc 25 rLc 式中： Al 是雷击服务设施的截收面积 (m2)； Ai 是雷击服务设施附近大地的截收面积(m2)； Hc 是服务设施导线的离地高度 (m); Lc 是建筑物与第一个节点之间的服务设施线路段的长度（m），最 大值为 1000 m; Ha 是连接到服务设施“a”端的建筑物的高度 (m); Hb 是连接到服务设施“b”端的建筑物的高度 (m); r 是线路埋设处的土壤电阻率(W·m)，最大值为 500 W·m。 为了进行计算: § ——当不知道 Lc 的值时，假定 Lc = 1000 m； § ——当不知道土壤电阻率的值时，假定 r = 500W·m ; § ——对于全部穿行在高密度网格形接地装置中的埋地电缆， 假定等效截收面积 Ai = Al = 0 m； § ——需保护的建筑物应当假定为连接到建筑物的“b”端。 关于截收面积 Al和 Ai 的更多资料可以在 ITU K.46 以及 K.47 建议 中找到。 A.4 变压器因子 Ct 变压器 Ct 服务设施具有双绕组变压器 0,2 仅有服务设施 1 雷击服务设施附近的年预计雷击次数 NI的评估 对于只有一段线路(架空,埋地,屏蔽,非屏蔽等)的服务设施, NI 的值可以计算为 NI = Ng Ai Ce Ct 10 –6 (A.8) 式中： Ng 是大地雷击密度(次/km2/year)； Ai 是雷击服务设施附近的截收面积 (m2) (见表 A.3 和图 A.5)； Ce 是环境因子(见 表 A.5)； Ct 当雷击点与建筑物之间有 HV/LV 变压器时的修正因子( 见 表 A.4)。这个因子适用于从变压器开始的建筑物上游的线路段。 A.5 – 环境因子 Ce 环境 Ce 具有高层建筑的市区 1） 0 市区 2） 0,1 郊区 3） 0,5 农村 1 1）建筑物的高度大于 20m。 2）建筑物的高度在 20m 和 10m 之间。 3）建筑物的高度小于 10m。 服务设施的截收面积 Ai由其长度Lc和侧向距离Di (见 图 A.5) 来确定，雷击与服务设施之间的距离小于侧向距离时会（在服务设 施上）导致不小于 1.5KV 的过电压。 图 A.5 – 截收面积 (Ad, Am, Ai, Al) 附录 B （规范性附录） 建筑物内损害概率 PX 的评估 如果保护措施符合以下标准的要求， 本附录中给出的概率值是有效 的。 § ——IEC 62305-3，适用于为了减少生物伤害和物理损害而 采取的保护措施； § ——IEC 62305-4，适用于为了减少内部系统失效而采取的 保护措施。 如果能够证实的话，也可以选择其他值。 如果保护措施或特性对于整个建筑物或需保护的建筑物区域（ZS） 以及所有相关设备都是有效的，概率 Px只能取小于 1的值。 B.1 雷击建筑物导致生物伤害的概率 PA 作为典型保护措施的函数， 表 B.1 中给出了雷击建筑物导致人员因 接触和跨步电压触电的概率 PA的数值。 B.1 雷击产生的接触和跨步电压导致生物触电的概率 PA的数值 PA 保护措施 无保护措施 1 暴露引下线的电气绝缘 (例如，最少 3mm 厚的交链聚 乙烯) 10–2 有效的大地等电位连接 10–2 警示牌 10–1 如果采取了一项以上的措施，PA的值是各个相应 PA值的乘积。 更多的资料请参见 IEC 62305-3 的 8.1 和 8.2 。 当利用了建筑物的钢筋构件或框架作为引下线时， 或者安装了遮拦 物时，概率 PA的数值可以忽略不计 。 § B.2 雷击建筑物导致物理损害的概率 PB 雷击建筑物导致物理损害的概率 PB的数值作为防雷级别(LPL)的 函数在表 B.2 中给出。 B.2 取决于减少物理损害的保护措施的 PB 的数值 建筑物特性 LPS 的级别 PB 建筑物没有 LPS 保护 _ 1 Ⅳ 0.2 Ⅲ 0.1 Ⅱ 0.05 建筑物受到 LPS 保护 Ⅰ 0.02 建筑物具有符合 LPS I 要求的接闪器以及 作为自然引下线的连续金属框架 或钢筋混凝土框架 0.01 建筑物具有金属屋顶或可能包含自然部件 的接闪器，所有的屋顶装置都有着完善的直 击雷防护，具有作为自然引下线的连续金属 框架或钢筋混凝土框架 0.001 § 注：在详细调查的基础，并考虑了 IEC 62305-1 中定义的尺 寸要求以及拦截标准，PB 也可以取表 B.2 以外的值。 § B.3 雷击建筑物导致内部系统失效的概率 PC 雷击建筑物导致内部系统失效的概率 PC 取决于所采用的配合的 SPD 保护: PC = PSPD (B.1) 表 B.3 给出了各个雷电防护等级对应的 PSPD 的值， SPD 按照防雷 等级来进行设计。 B.3 –各个 LPL 对应的概率 PSPD 的数值，SPD 按照 LPL 设计 LPL PSPD 没有配合的 SPD 保护 1 Ⅲ-Ⅳ 0.03 Ⅱ 0.02 Ⅰ 0.01 注 3 0.005 – 0.001 § 注 1：只有配合的 SPD 保护作为保护措施对于减少 PC才是 适合的。 只有在具有包括等电位连接和接地在内的 LPS 保护 或作为自然 LPS 的连续金属框架或钢筋混凝土框架的建筑 物内，配合的 SPD 保护才能有效地减少 PC。 § 注 2：连接到由防雷电缆或穿行在防雷管道、金属管道中的 电缆组成的外来线路的有屏蔽的内部系统， 可以不需要配合 的 SPD 保护。 § 注 3：当在相应安装位置的 SPD 的保护特性比 LPL I 的要求 更好时(更高的电流耐受能力，更低的电压保护水平等)， PSPD 的值可能会更小。 § B.4 雷击建筑物附近导致内部系统失效的概率 PM 雷击建筑物附近引起内部系统失效的概率 PM 取决于所采用的与对 应于因子 KMS 的防雷措施（LPM）。 如果没有提供符合 IEC62305-4 要求的配合的 SPD 保护时，PM的值 等于的 PMS 值。 表 B.4 中给出了作为 KMS 的函数的 PMS 的值，KMS 是考虑了所采用 的保护措施的因子。 如果提供了符合 IEC62305-4 要求的配合的 SPD，PM 的值应当是 PSPD 和 PMS 两者中的较小值。 B.4 作为因子 KMS 的函数的概率 PMS KMS PMS 3 0.4 1 0.15 0.9 0.07 0.5 0.035 0.1 0.021 0.01 0.016 0.005 0.015 0.003 0.014 0.001 ￡ 0.013 0.0001 对于设备不符合相关产品标准对电压耐受水平要求的内部系统， 应 当假定 PMS = 1。 因子 KMS 的