GB／T 21838.2-2008 标准规范下载简介

GB／T 21714.1-2015 雷电防护 第1部分：总则简介：

GB/T 21714.1-2015《雷电防护 第1部分：总则》是中国的一项国家标准，它规定了雷电防护的基本原则、术语和定义、雷电的物理现象、雷电的危险性评价、雷电防护的总体要求以及雷电防护设计的基本原则等内容。这部标准是雷电防护领域的基础性文件，适用于所有需要进行雷电防护的场所和设施。

具体来说，它包括以下几个方面：

1. 基本原则：明确了雷电防护应遵循的风险管理原则，即根据雷电的危险性评估结果，选择最经济、最有效的防护措施。

2. 术语和定义：定义了雷电防护中常用的术语和概念，如雷电流、雷电冲击电压、雷电防护等级等。

3. 雷电的物理现象和危险性评价：阐述了雷电的产生、传播和影响，以及如何评估雷电对建筑物、设备和人员的潜在威胁。

4. 雷电防护的总体要求：规定了雷电防护设计、施工、验收和运行维护的总体要求，以确保防护效果。

5. 雷电防护设计的基本原则：为雷电防护设计提供了指导，包括如何选择防护等级、如何设计接闪器、引下线、接地装置等。

这部标准的发布和实施，对于提高我国雷电防护工作的科学性和规范性，降低雷电灾害的风险，保护人民生命财产安全，促进经济社会发展具有重要意义。

GB／T 21714.1-2015 雷电防护 第1部分：总则部分内容预览：

式中： 滚球半径，单位为米（m）； I一一电流峰值，单位为千安（kA）。 对于已知的滚球半径r，可以假定，峰值大于对应的最小电流峰值I的所有雷闪都会被自然或专设 接闪器所截收。因此，图A.5（曲线1A和3）中负极性和正极性首次雷击峰值的概率可假定为截收概 率。考虑到雷闪极性比为10%正极性和90%负极性，可以计算总的截收概率（见表5）

式中： 一一滚球半径，单位为米（m）； I一一电流峰值，单位为千安（kA）。 对于已知的滚球半径r，可以假定，峰值大于对应的最小电流峰值I的所有雷闪都会被自然或专设 接闪器所截收。因此，图A.5（曲线1A和3)中负极性和正极性首次雷击峰值的概率可假定为截收概 率。考虑到雷闪极性比为10%正极性和90%负极性，可以计算总的截收概率（见表5）

DB 14/T 1082—2015标准下载附录B （资料性附录） 用于分析的雷电流时间函数 首次正极性短时间雷击（10/350us）、首次负极性短时间雷击（1/200us）、后续负极性短时间雷击 （0.25/100us）的电流波形可定义为：

附录B （资料性附录） 用于分析的雷电流时间函数

附录B （资料性附录） 用于分析的雷电流时间函数

首次正极性短时间雷击（10/350us）、首次负极性短时间雷击（1/200us）、后续负极性短 （0.25/100us）的电流波形可定义为

(t/T,) .( B.1

—电流峰值； k 电流峰值的校正系数； 时间； T1——波头时间； T2——半峰值时间。 对不同的LPL，首次正极性短时间雷击、首次负极性短时间雷击和后续负极性短时间雷击的电流 波形可采用表B.1给出的参数

表B.1式（B.1)的参数

图B.1首次正极性短时间雷击电流的上升沿波形

B.2首次正极性短时间雷击电流的下降沿波形

图B.3首次负极性短时间雷击电流的上升沿波形

图B.4首次负极性短时间雷击电流的下降沿波

B.5后续负极性短时间雷击电流的上升沿波形

从时间函数分析曲线，可以

图B.7按LPLI参数得出的雷电流幅频密度曲

附录C （资料性附录） 用于测试的雷电流模拟

如果建巩物被亩击，宙电流在该建 测试单个防护部件时，应通过适当选择每一部件 的测试参数考虑这种情况。为此，应进

首次正极性短时间雷击的单位能量和长时间雷

表C.1和表C.2中规定了测试参数，图C.1给出一种测试发生器的原理图，该发生器可用于模拟首 次正极性短时间雷击的单位能量与长时间雷击电荷的组合效应。 这些测试可用于评估机械完好性，免除发热和熔化的有害影响 表C.1给出模拟首次正极性短时间雷击的相关测试参数（电流峰值I、单位能量W/R和电荷 QsHORT）。这些参数应在同一短时间雷击下获得。利用T2在350us范围内的近似指数衰减电流可以 满足此要求。 表C.2给出模拟长时间雷击的相关测试参数（电荷Q1.ONG和持续时间TLONG）。 根据试品情况和预期的损害机理，首次正极性短时间雷击或长时间雷击可单个测试或组合测试，组 合测试时，长时间雷击紧跟在首次短时间雷击之后。电弧熔化的测试宜采用正负两种极性进行。 注：首次负极性短时间雷击不用于试验目的

注：图中元件数值用于LPLI

注：图中元件数值用于LPL

表C.1首次正极性短时间雷击的测试参数

表C.2长时间雷击测试

C.3短时间雷击波头陡度的模拟

电流的度决定了安装在雷电流通过的导体附近回路中磁感应电压的大小 冲击电流的陡度定义为雷电流上升期间（△t）雷电流（△i）的上升率（即△i/△t，见图C.2）。表C.3 给出了模拟此电流陡度的相关测试参数。图C.3、图C.4为试验发生器的例图（它们可用于模拟直接雷 击雷电流波头的陡度）。单个首次正极性短时间雷击和单个后续负极性短时间雷击都可以进行模拟。 注：此模拟涉及冲击电流的波头陡度。波尾对这类模拟没有影响。 C.3的模拟可单独进行或与C.2的模拟联合进行。 模拟雷电对LPS部件影响的有关测试参数的更详细资料见附录D

表C.3短时间雷击的测试参数

图C.2根据表C.3定义的雷电流陡度

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

附录D （资料性附录） 模拟雷电对LPS部件影响的测试参数

附录D给出用于试验室中模拟雷电影响的基本参数。本附录涉及可能遭受全部雷电流或大部分 雷电流影响的LPS所有部件。本附录应与规定每一具体部件的要求和测试方法的标准共同使用 注：本附录不考虑有关系统方面（如浪涌保护器的协调配合）的参数，

D.2与雷击点相关的电流参数

影响LPS的物理完好性的雷电流参数通常有电流峰值I、电荷Q、单位能量W/R、持续时间T和 电流的平均陡度di/dt。正如下面要详细分析的那样，上述每一参数往往会决定一种不同的失效机理。 则试时要考虑的电流参数是这些数值的组合，试验室中选择这些电流参数值来描述受测LPS部件的实 标失效机理。D.5中介绍这些重要参量的选择准则， 表D.1列出测试时应考虑的I、Q、W/R和di/dt的最大值，它们是所需防护等级的函数

算不同的LPS部件和不同的LPL下的测试值时I

表D.1给出的参数与雷击点雷电流有关。事实上，雷电流不只通过一条路径入地，外部LPS中 股有几条引下线和自然导体。此外，还有进入需保护建筑物的管道和线路（供水、供气管道、供电和通信 线路等）。因此，为了确定流过LPS具体部件的实际电流参数，应考虑雷电流的分流。最好计算出通过 PS具体位置某一部件的电流峰值和波形。在电流参数不能单独算出的场合，可以借助下列步骤 舌算。 为了计算外部LPS内的分流，可采用结构系数k。（见GB/T21714.3一2015的附录C）。该系数给 出最不利情况下雷电流在外部LPS引下线中分流的估算方法。 需保护建筑物有入户的外部导电部件、供电线路和通信线路时，为了估算其分流值，可采用附录E 介绍的k。和k。的近似值。 上述方法可用于计算流经某一具体入地路径的电流峰值。电流的其他参数可按以下公式计算

D.1 •( D.2 D.3 ·( D.4

I,=kl Q,=kQ (W/R)=k²(W/R） (di/dt),=k(di/dt）

•( D.2 D.3 D.4

式中： 与某特定人地路径“P”有关的参数值[电流峰值I、电荷Qp、单位能量（W/R)，、电流陡度 (di/dt)]; X 与总雷电流有关的参数值[电流峰值I、电荷Q、单位能量（W/R）、电流陡度（di/dt)]； R 分流系数：k。，外部LPS的分流系数（见GB/T21714.3一2015的附录C）；k。、k。，有外部导 电部件、供电线路和通信线路进人需保护建筑物时的分流系数（见附录E)

D.4可能导致损害的雷电流效应

涉及雷电流的热效应与电流流过导体电阻或流人LPS而产生的阻性发热有关，也与雷电流流经 底部和发生电弧的全部LPS隔离部件（如火花间隙）中产生的热量有关

D.4.1.1阻性发热

任何明显流过雷电流的LPS部件上都发生阻性发热。导体的最小截面积应足够大，以免导体过热 导致周围发生火灾危险。除了D.4.1讨论的热效应外，还应考虑暴露于大气环境和/或腐蚀环境中部件 的机械承受力和耐久性。当存在人员伤害和火灾或爆炸损害的风险时，有时需要对雷电流引起的导体 受热进行计算。 下面给出雷电流通过时导体温升的计算方法， 一种分析方法如下： 电流在导体中以热形式耗散的时功率为

所以，一个完整的雷电流脉冲产生的热能是雷电流通过所讨论的LPS部件通路的电阻乘以脉冲 艺能量，单位为焦耳（J）或瓦特秒（W·s）

在一次雷电放电中，雷闪单位能量处于高水平的持续时间极短，以致于建筑物中产生的任何热量 明显的耗散，因此这种现象可认为是绝热过程。 LPS导体的温度可计算如下：

表D.2按LPS所用的不同材料给出式(D.7)中物理参数的特征值。其中C是溶化潜热，单位为 手千克（J/kg）：0，是熔点，单位为摄氏度（℃）

D.4.1.2.1概述

已提出几种雷电通道中雷电流流经处金属表面热效应计算的理论。为了简便，本附录仅介绍 阳极或阴极压降。这种应用于薄的金属外层特别有效。因为该假定雷电注人雷击点的所 有能量用于导体材料的熔化和汽化，而忽略了金属内的热扩散，因而在所有情况下给出保守的结果。其 他的介绍雷电流流经处的损害与冲击电流持续时间的依赖关系

GB∕T 50780-2013 电子工程建设术语标准D.4.1.2.2阳极或阴极压降

量输入W等于阳/阴极压降u.乘以雷电流的电

由于在这里所考虑的电流范围内ua.基本上为常数，因而电弧底部的能量转换主要与雷电流电荷 Q）有关。 阳极或阴极压降ua有几十伏。 一种简化方法假定弧底产生的所有能量只用于金属的熔化。式（D.9)利用了这种假设，但导致熔化 体积的估计过大。

V 金属的熔化体积，单位为立方米（m"）； ua.c 阳极或阴极压降（假设为常数），单位为伏（V）； Q 雷电流电荷，单位为库仑（C)； Y 材料密度，单位为干克每立方米（kg/m"）； 热容量，单位为焦耳每千克开[J/（kg·K)]； 0. 熔点，单位为摄氏度（℃）； 0u 环境温度，单位为摄氏度（℃）； C s 熔化潜热，单位为焦耳每千克（J/kg）。 式中物理参数的特征值按不同的LPS材料在表D.2给出。 要考虑的电荷主要是回击电荷和连续雷电流电荷之和。实验表明，与连续雷电流相比较回击电荷 影响是次要的

雷电流产生的机械效应取决于雷电流的幅值和持续时间以及受作用的机械构件的弹性。机械效 彼此接触的LPS部件间的摩擦力有关

D.4.2.1 磁的相互作用

磁力发生于两载流导体之间，或产生于只有一载流导体且该导体弯成一个角或一个环时。 当电流流过电路时，电路不同位置上受到的电动力的大小与雷电流的幅值和电路的几何形状都有 关系。但是，这些力的机械作用，不仅与电流幅值有关，也与电流的波形、持续时间以及设施的几何形状 有关。

占地面积98平米二层独栋别墅D.4.2.1.1 电动力