电涌保护器安装级数分析

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1、电涌保护器安装级数分析关象石1）余立平2）孙丹波2）（1．中国气象学会雷电防护委员会，北京100081；2.深圳市气象局，深圳518001）[摘要]根据国际电工委员会（IEC）标准和《建筑物防雷设计规范》的内容，对《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中要求安装多级电涌保护器的内容进行了分析。[关键词]电涌保护器安装级数引言《建筑物电子信息系统防雷技术规范》以GB50343形式于2004年6月实施，其中对电涌保护器（SPD、文中用浪涌保护器）的安装级数规定了：在电源线路上4级（雷电防护等级A）、3级（雷电防护等级

2、B）、2级（雷电防护等级C和D），在传输线路上3级或2级（雷电防护等级A）、2级（雷电防护等级B）、1级或2级（雷电防护等级C和D）。这种要求是否符合防雷设计应“做到安全可靠、技术先进、经济合理”[1]的要求？本文依据文献[1]和IEC相关标准分析如下。1．建筑物内电气和电子系统可能不需防雷保护文献[1]中第一、二章中规定“建筑物防雷设计，应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护的特点等的基础上，详细研究防雷装置的形式及其布置”（第1.0.3条）。按建筑物的“重要性、使用性质、发

3、生雷电事故的可能性和后果”将建筑物分为第一、二、三类防雷建筑物，当然还有一大批不属以上三类而无需防直击雷的建筑物。在2000年局部修订条文增加的第六章中，对“一个信息系统是否需要防雷击电磁脉冲，应在完成直接、间接损失评估和建设、维护投资预测后认真分析综合考虑，做到安全、适用、经济”（第6.1.2条）。针对可能出现的建筑物无需防直击雷和内部电气、电子系统有防雷击电磁脉冲（LEMP）需求的矛盾，文献[1]规定“在设有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物没有装设防直击雷装置和不处于其它建筑物或物体的

4、保护范围内时，宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施”（第6.1.3条）。为什幺在防LEMP时要防直击雷，第6.3.4条以图和文的说明，介绍了进入建筑物的各种设施之间雷电流的分配，其要点是分流。这一部分可参见文献[2]“闪电击中建筑物防雷装置时10/350μs雷电流在低压系统中的分配”。在IEC62305-1雷电防护第1部分总则中第六章中指出：“为评估是否需要防雷，应根据IEC62305-2所列程序进行风险评估。……如果风险（R1：生命危害、R2：公共设施的损失、R3：文物损失）高于可承受风险RT，则有必

5、要防雷”，防雷要讲经济效益，“如果采用防雷措施后仍会发生的损失CRL和采用防雷措施所用的成本CPM之和低于没有防雷措施时可能出现的总损失额CL，即CRL+CPM＜CL，则采用防雷措施是有益的”。虽然IEC/TC81文件中没有从另一方面阐述，我们可理解为：当RT＞R（R1+R2+R3）时，以及CRL+CPM＞CL时建筑物及其内部系统可不进行防雷设计与施工，少数特殊建筑物除外。在《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（以下简称50343）第4章和附录A中也提及雷击风险评估，但与文献[1]和IEC相关标准有很大差异。5

6、0343规定：“当N≤NC时，可不安装防雷装置”。其中N是建筑物年预计雷击次数，其计算方法抄自文献[1]中的附录一。关于NC在50343中给出了NC=5.8×10-1.5/C这一公式，其出处可能是QX3-2000中附录A中NC=5.8×10-3/C，也可能如50343条文说明（4.2条中）的NFC17-102中的附录B７。估且不说NFC17-102：1995“闪电保护应用提前放电接闪器向建筑物与开阔地区提供闪电保护”是一在国际上很有争议的法国标准，看其内容，附录B的“闪电危险评估指南”均指的是直击雷防护。如B

7、2.2“预期的直接闪电电击频率Nd”，B2.3“建筑物的允许闪击频率（NC）”。无论是NFC17-102的题目，还是其“提要”中“此标准说明如何应用提前放电避雷导体来保护建筑物免受闪电直接电击的主要方法”均与防LEMP无关。QX3是“气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范”，做为行业标准其要求应高于国标要求，且只对本行业有效，怎幺能推而广之到我国各行各业呢？文献[1]中N值计算出后，配合使用第2.0.3条和第2.0.4条中内容，规定了第二类防雷建筑物有：预计N＞0.06次/α的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集

8、的公共建筑物：预计N＞0.3次/α的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。第三类防雷建筑物有：预计N≥0.012次/α且N≤0.06次/α的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物；预计N≥0.06次/α且小于或等于0.3次/α的住宅、办公楼等一般性民用建筑物；预计N≥0.06次/α的一般性工业建筑物。之后在第三至第五章中规定了相应的防直击雷措施。这与电气和电子系统是否需防LEMP没有直接关系。