11.9 防雷击电磁脉冲

11.9.1 建筑物防雷击电磁脉冲设计宜符合下列规定：
    1 电子信息系统是否需要防雷击电磁脉冲，应根据防雷区及设备要求进行损失评估及经济分析综合考虑，做到安全、适用、经济。
    2 对于未装设防雷装置的建筑物，当电子信息系统需防雷击电磁脉冲时，该建筑物宜按第三类防雷建筑物采取防雷措施，接闪器宜采用避雷带(网)。
    3 当工程设计阶段不明确电子信息系统的规模和具体设置且预计将设置电子信息系统时，应在设计时将建筑物金属构架、混凝土钢筋等自然构件、金属管道、电气的保护接地系统等与防雷装置连成共用接地系统，并应在适当地方预埋等电位联结板。
    4 建筑物内电子信息系统应根据所在地雷暴日、设备所在的防雷区及系统对雷击电磁脉冲的抗扰度，采取相应的屏蔽、接地、等电位联结及装设浪涌保护器等防护措施。
    5 根据电磁场强度的衰减情况，防雷区可划分为LPZ0_A、LPZ0_B、LPZ1及LPZn+1区。分区原则应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的规定。
    6 建筑物电子信息系统应根据信息系统所处环境进行雷击风险评估，可按信息系统的重要性和使用性质，将信息系统防雷击电磁脉冲防护等级划分为A、B、C、D四级，并应符合下列规定：
        1)根据建筑物电子信息系统所处环境进行风险评估时，可按下式计算防雷装置的拦截效率，确定防护等级：

E＝1－N_c／N (11.9.1)

式中 E——防雷装置的拦截效率；
     N_c——直击雷和雷击电磁脉冲引起信息系统设备损坏的可接受的年平均雷击次数(次／a)；
     N——建筑物及入户设施年预计雷击次数(次／a)。
    当N小于或等于N_c时，可不安装雷电防护装置；
    当N大于N_c时，应安装雷电防护装置；
    当E大于0.98时，应为A级；
    当E大于0.90，小于或等于0.98时，应为B级；
    当E大于0.80，小于或等于0.90时，应为C级；
    当E小于或等于0.80时，应为D级。
        2)按建筑物电子系统的重要性和使用性质确定的防护等级应符合表11.9.1的规定；

3)当采用上述两种方法确定的防护等级不相同时，宜按较高级别确定。

11.9.2 为减少雷击电磁脉冲的干扰，宜在建筑物和被保护房间的外部设屏蔽、合理选择敷设线路路径及线路屏蔽等措施，并应符合下列规定：
    1 建筑物金属屋顶、立面金属表面、钢柱、钢梁、混凝土内钢筋和金属门窗框架等大尺寸金属件，应作等电位联结并与防雷装置相连；
    2 在需要保护的空间内，当采用屏蔽电缆时，其屏蔽层应在两端及在防雷区交界处作等电位联结；当系统要求只在一端作等电位联结时，应采用两层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理；
    3 两个建筑物之间的非屏蔽电缆应敷设在金属导管内，导管两端应电气贯通，并应连接到各自建筑物的等电位联结带上；
    4 当建筑物或房间的大屏蔽空间由金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件组成时，穿入该屏蔽空间的各种金属管道及导电金属物应就近作等电位联结；
    5 每幢建筑物本身应采用共用接地网；当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，宜将其接地网互相连接。

11.9.3 穿过各防雷区界面的金属物和系统，以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处作等电位联结，并符合下列要求：
    1 所有进入建筑物的外来导电物均应在LPZ0_A或LPZ0_B与LPZ1的界面处作等电位联结；当外来导电物、电力线、通信线在不同地点进入建筑物时，宜分别设置等电位联结端子箱，并应将其就近连接到接地网；
    2 建筑物金属立面、钢筋等屏蔽构件宜每隔5m与环形接地体或内部环形导体连接一次；
    3 电子信息系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件应与建筑物的共用接地网作等电位联结。

11.9.4 低压配电系统及电子信息系统信号传输线路在穿过各防雷区界面处，宜采用浪涌保护器(SPD)保护，并应符合下列规定：
    1 当上级浪涌保护器为开关型SPD，次级SPD采用限压型SPD时，两者之间的线路长度应大于10m。当上级与次级浪涌保护器均采用限压型SPD时，两者之间的线路长度应大于5m。除采用能量自动控制型组合SPD外，当上级与次级浪涌保护器之间的线路长度不能满足要求时，应加装退耦装置。
    2 浪涌保护器必须能承受预期通过的雷电流，并应符合下列要求：
        1)浪涌保护器应能熄灭在雷电流通过后产生的工频续流；
        2)浪涌保护器的最大钳压加上其两端引线的感应电压之和，应与其保护对象所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大浪涌电压相配合，并应小于被保护设备的耐冲击过电压值，不宜大于被保护设备耐冲击过电压额定值的80％。
        当无法获得设备的耐冲击过电压时，220／380V三相配电系统设备的绝缘耐冲击过电压额定值可按表11.9.4-1选用。

 注：1 Ⅰ类一需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备；
        2 Ⅱ类一如家用电器、手提工具和类似负荷；
        3 Ⅲ类一如配电盘，断路器，包括电缆、母线、分线盒、开关、插座等的布线系统，以及应用于永久至固定装置的固定安装的电动机等一些其他设备；
        4 Ⅳ类一如电气计量仪表、一次线过流保护设备、波纹控制设备。

    3 220／380V三相系统中的浪涌保护器的设置，应与接地形式及接线方式一致，且其最大持续运行电压U_c应符合下列规定：
        1)TT系统中浪涌保护器安装在剩余电流保护器的负荷侧时，U_c不应小于1.55U₀；当浪涌保护器安装在剩余电流保护器的电源侧时，U_c不应小于1.15U₀；
        2)TN系统中，U_c不应小于1.15U₀；
        3)IT系统中，U_c不应小于1.15U(U为线间电压)。
    注：U₀是低压系统相导体对中性导体的标称电压，在220／380V三相系统中，U₀=220V。
    4 配电线路用SPD应根据工程的防护等级和安装位置对SPD的标称导通电压、标称放电电流、冲击通流容量、限制电压、残压等参数进行选择。用于配电线路SPD最大放电电流参数，应符合表11. 9.4-2的规定。

   注：配电线路用SPD应具有SPD损坏告警、热容和过流保护、保险跳闸告警、遥信等功能；SPD的外封装材料应为阻燃材料。
    5 信息系统的信号传输线路SPD，应根据线路工作频率、传输介质、传输速率、工作电压、接口形式、阻抗特性等参数，选用电压驻波比和插入损耗小的适配的产品，并应符合表11. 9.4-3、11.9.4-4的规定。
    6 各种计算机网络数据线路上的SPD，应根据被保护设备的工作电压、接口形式、特性阻抗、信号传输速率或工作频率等参数选用插入损耗低的适配的产品，并应符合表11.9.4-3、表11.9.4-4的规定。

  注：信号线用SPD应满足信号传输速率及带宽的需要，其接口应与被保护设备兼容。
    7 应在各防雷区界面处作等电位联结。当由于工艺要求或其他原因，被保护设备位置不在界面处，且线路能承受所发生的浪涌电压时，SPD可安装在被保护设备处，线路的金属保护层或屏蔽层，宜在界面处作等电位联结。
    8 SPD安装线路上应有过电流保护器件，该器件应由SPD厂商配套，宜选用有劣化显示功能的SPD。
    9 浪涌保护器连接导线应短而直，引线长度不宜超过0.5m。
    10 建筑物电子信息系统机房内的电源严禁采用架空线路直接引入。

11.9.5 当电子信息系统设备由TN交流配电系统供电时，其配电线路必须采用TN-S系统的接地形式。

条文说明

11.9.1 建筑物防雷击电磁脉冲的规定
    第2款 当建筑物遭受直接雷击情况下，线路和设备将产生浪涌电流和电压，产生雷击电磁脉冲干扰，当建筑物内电子信息系统需要防雷击电磁脉冲时，应对建筑物采取防直击雷措施。
    第3款 有些工程在建设过程中，甚至建成后仍不明确用途，有的是供出租使用。
    由于建筑物的自然屏蔽物和各种金属物、电气的保护接地与防雷装置连成共用接地网形成等电位联结，对防雷击电磁脉冲是很重要的。若建筑物施工完成后，再来实现条文所规定的措施是很困难的。
    采取上述措施后，如果需要只要合理选用和安装SPD以及做符合要求的等电位联结即可。
    第5款 防雷区是根据电磁场的衰减情况划分的，以规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严格程度和指明各区交界处的等电位联结点的位置。
    各区以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。通常，防雷区设置得越多电磁场强度越小。
    第6款 电子信息系统防雷击电磁脉冲工程设计的重要依据是确定工程的防护等级，而防护等级又是依据对工程所处地区的雷电环境进行风险评估，或按信息系统的重要性和使用性质确定的，决定电子信息系统是否需防护和按什么等级防护，以达到安全、适用、经济。
    雷电环境的风险评估，是根据当地气象环境、地质地理环境、建筑物的重要性、结构特点和电子信息系统设备的重要性及其抗扰能力等因素综合考虑，是一项复杂的工作。

11.9.2 建筑物及结构的自然屏蔽、线路路径的合理选择及敷设都是电子信息系统防雷击电磁脉冲的最有效的措施之一。但电子设备的供电及信号系统也应为电子设备正常工作提供可靠保证，设置必要的SPD。

11.9.4 第8款 现阶段SPD配套的过电流保护器件宜通过试验确定其适应性，因此，需由厂商配套供应。