1、 ICS!07.060 A 47 DB51 四川省地方标准 DB51/T 14492012 爆炸和火灾危险环境雷击风险评估规范 2012 - 07 - 25 发布 2012 - 08 - 01 实施四川省质量技术监督局 发布DB51/T 14492012 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . . 1 2 规范性引用文件 1 3 下列术语 和定义适用于本文件。 1 4 基本规定 . . 3 5 雷电环境评估 . . 5 6 雷电灾害 风险评估 . . 5 附录 A（资料性附录） 年均危险事件次数 Nx 的评估 1 5 附录 B（资料性附录） 爆炸和火灾危险环境中建构筑物损害概率的 Px评估
2、 22 附录 C（资料性附录） 爆炸和火灾危险环境中建构筑物损失量 Lx 的评估 27 附录 D（资料性附录） 服务设施损害概率 Px的评估 31 附录 E（资料性附录） 服务设施中损失值 Lx的评估 34 附录 F（资料 性附录） 损失费用的计算 . 36 DB51/T 14492012 II 前 言 本标准按照 GB/T1.1-2009标准化工作导则 第一部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 本标准由四川省气象局提出并归口。 本标准起草单位：四川省气象局政策法规处、四川省防雷中心、四川雷盾科技有限公司、南充市防雷中心、德阳市防雷中心、成都信息工程学院。 本标准主要起草人：徐志敏、靳小兵、
3、雍学彪、王琳莉、何俊峰、张海云、冯兰、李鸿飞、余宏鹰、孙秀斌、张瑛、王强、袁海文、陈燚铭。DB51/T 14492012 1 爆炸和火灾危险环境雷击风险评估规范 1 范围 本规范规定了雷击风险评估的术语和定义、基本规定、雷电环境评价、雷击损害风险评估。 本规范适用于在生产、加工、处理、贮存过程中出现或可能出现爆炸和火灾危险环境的新建、扩建和改建工程的雷击风险评估。 本规范不适用于具有爆炸和火灾危险环境的矿井井下以及交通运输工具的雷击风险评估。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所
4、有的修改单）适用于本文件。 GB 50058 爆炸和火灾危险环境的电力装置设计规范 GB/T 21714.2-2008 雷电防护 第2部分：风险管理 GB/T 21714.3-2008 雷电防护 第3部分：建构筑物的实体损害和生命危险 GB/T 21714.4-2008 雷电防护 第4部分：建构筑物内电气和电子设备 3 下列术语和定义适用于本文件。 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 爆炸和火灾危险环境 explosive and fire hazardous atmosphere 存在爆炸和火灾危险性物质以致有爆炸或火灾危险的区域。 3.2 雷击风险评估 evaluation of lig
5、htning disaster risk 根据雷电及其灾害特征，对可能导致的人员伤亡、财产损失与危害范围等方面的综合风险计算，为建设工程项目选址和功能分区布局、防雷类别与防雷措施确定等提出建设性意见的一种评价方法。 3.3 雷击风险 lightning strike risk R 雷击引起的年平均可能损失量（含人员和财物） ，与需要保护对象的价值有关。 3.4 雷击风险分量 risk component of lightning strike DB51/T 14492012 2 Rx 取决于损害源类型和损害类型的部分风险。 3.5 年均危险次数 annul number of lightnin
6、g strike Nx 估算保护对象的雷击危险事件年平均次数。 3.6 雷击损害概率 probability of lightning strike damage Px 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 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 风险容许值 tolerable risk of lightning strike RT 需保护对象能容许的雷击最大风险值。 3.9 雷电电磁脉冲 lightning electromagnetic impulse LEMP
7、 雷电流电磁效应。 3.10 等电位连接 equipotential bonding 将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减少雷电流引发的电位差。 3.11 防雷装置 lightning protection system LPS 接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其连接导体的总和。 DB51/T 14492012 3 3.12 电涌保护器 surge protective device SPD 用于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件，它至少有一非线性元件。 3.13 防雷区 lightning protective zone LPZ 需要规定和控制雷击电磁环境
8、的区域。 3.14 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。 4 基本规定 4.1 一般规定 4.1.1 新建、扩建、改建的爆炸和火灾危险环境场所应做雷击风险评估。 4.1.2 爆炸和火灾危险环境划分原则安照 GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范有关规定执行。 4.1.3 根据爆炸性物质的环境状况和周围空间气体消散条件，将爆炸和火灾危险环境场所分为建构筑物类和户外装置类。除结构特征明显的建构筑物外，另将半敞开式建构筑物和敞开式建构筑物均划分为建构筑物类。当户外装置为挨靠紧密的金属不规则群体时，可将其视作一个各部位高度不同的建构筑
9、物体。 4.1.4 雷击灾害风险评估按评估阶段可分为预评估、方案评估和现状评估。 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，分析建设项目所在地雷电环境状况，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，为项目选址提供重要依据。 方案评估是针对建设项目设计施工图，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，提出科学合理的安全对策措施及建议，为施工图修改或 完善防雷设计提供依据。 现状评估通过对既有建设项目的防雷安全现状进行评价，查找其存在的雷电危险、有害因素并确定其危险程度，提出合理可行的建议及安全对策措施，为安全监督管理
10、提供技术依据。 4.2 评估报告内容 4.2.1 评估报告的内容应包括：评估的依据；建设项目概况；评估内容；评估的结论；安全合理性建议；其他（评估单位委托书；评估报告审核证明等）。 4.2.2 预评估阶段报告内容还可包括： 风险识别 影响因素分析（项目所在地地形地貌与雷电活动关系；历年雷电活动情况；雷电流散流特性） DB51/T 14492012 4 评估的结论（项目所在地雷击风险的影响） 安全合理的建议（对项目的选址和功能布局从雷电防护的角度提出合理建议。） 4.2.3 方案评估阶段报告内容还可包括： 风险识别 影响因素分析（项目所在地历年雷电活动情况；根据施工图设计资料分析项目可能存在的雷
11、电危害因素、雷击危险性和危险度；） 风险评估（根据设计资料计算各类雷击风险值；分析查找设计资料中雷电防护措施存在的缺陷和隐患；） 评估结论（由雷电资料分析雷击风险影响；根据雷击风险值计算结论，给出设计资料中防雷措施评价的结论） 安全合理的建议（设计完善的防雷措施） 4.2.4 现状评估阶段报告内容还可包括： 风险识别 影响因素分析（项目所在地地形地貌与雷电活动关系；历年雷电活动情况；雷电流散流特性） 评估单元划分 风险评估（根据项目现场勘察资料和项目建设历史资料计算各类雷击风险值；分析查找项目现场雷电防护措施存在的缺陷和隐患；） 评估结论（由雷电资料分析雷击风险影响；根据雷击风险值计算结论，给
12、出项目防雷现状评价的结论） 安全合理的建议（防雷现状整改建议） 4.3 评估所需资料 在进行雷击灾害风险评估时，需要收集以下资料： 工程总平面图； 地形图； 地勘报告； 管线综合图； 工程初步设计图（含初步设计说明）或施工图； 已有防雷资料； 历年与雷电相关气象资料； 闪电定位资料； 4.4 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、方案评估和现状评估。对既有爆炸和火灾危险环境区域内的设施和设备每三年评估一次。 在爆炸和火灾危险环境区域内的设施和设备发生改变时应重新评估。 4.5 评估程序 雷击灾害风险评估的一般程序见图1所示。如有可能造成重大人员伤亡的爆炸和火灾危险环境，则应
13、组织专家委员会对雷击风险评估报告进行评审。 DB51/T 14492012 5 接受委托 资料收集 工程分析 现场勘测与调研 制定评估方案 分析与评估 编制评估报告 主管部门审查 图1 雷击风险评估程序 5 雷电环境评估 5.1 历年气象资料分析 根据历年的气象观测资料，分析项目所在地雷暴日、雷暴持续期、雷暴发生时段、雷暴活动变化规律、雷暴与气候变化关系。确定建设工程项目所在地的雷电活动及灾害时空分布特征。 5.2 闪电定位资料分析 根据闪电定位资料分析项目所在地5 10公里范围内雷暴活动时空特征、雷暴与周围地形地物联系、雷暴与风向风速关系。 5.3 雷电流散流特征 根据项目所在地的地形和土壤
14、状况等分析雷电流散流特征。 6 雷电灾害风险评估 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： S1：雷击建构筑物； S2：雷击建构筑物附近； S3：雷击服务设施； S4：雷击服务设施附近。 6.1.2 损害类型 DB51/T 14492012 6 根据需保护对象特性的不同，雷击可能会引起各种损害。损害类型可划分为以下三种： D1：生物伤害； D2：物理损害； D3：电气和电子系统失效。 6.1.3 损失类型 根据爆炸和火灾危险环境需保护对象特性的不同，雷击可能会引起各种损失。损失类型可划分为以下四种： L1：人员生命损失； L2：服务设施损
15、失 L3：文化遗产损失（涉及到爆炸和火灾危险环境中有文化遗产损失参考 GB/T 21714.2-2008雷电防护 第 2 部分：风险管理 ，一般情况下不做计算评估） 。 L4：经济损失（爆炸和火灾场所内存物、服务设施以及业务活动中断的损失） 。 L2：服务设施损失 L4：经济损失（服务设施以及业务中断的损失） 表1综述了损害源和对应在建构筑物中的损害类型、损失类型。 表1 雷击点、损害成因、各种可能的损害类型及损失对照表 建筑物 服务设施 雷击点 损害来源 损害类型 损失类型 损害类型 损失类型 S1 D1 D2 D3 L1， L4 L1， L2， L4 L1， L2， L4 D2， D3 L
16、2， L4 L2， L4 S2 D3 L1， L2， L4 S3 D1 D2 D3 L1， L4 L1， L2， L4 L1， L2， L4 D2， D3 L2， L4 L2， L4 S4 D3 L1， L2， L4 D3 L2， L4 6.2 风险和风险计算 6.2.1 风险识别 爆炸和火灾危险环境的风险识别应当根据爆炸和火灾危险环境分区、建设项目周边环境、易受雷击部位、需保护对象以及保护措施的特性，识别其潜在的风险。 DB51/T 14492012 7 风险 R 是年平均可能损失量。对于爆炸和火灾危险环境中建构筑物可能出现的各种类型的损失，应当对相应的风险分别进行计算。 爆炸和火灾危险环境
17、中建构筑物可能需要计算的风险包括： R1：人员生命损失风险； R2：服务设施损失风险； R3：文化遗产损失风险；（爆炸和火灾危险环境中不涉及到文化遗产时不考虑） R4：经济损失风险。 爆炸和火灾危险环境中服务设施可能需要计算的风险包括： R2：服务损失风险； R4：经济损失风险。 6.2.2 评价单元的划分 爆炸和火灾危险环境分区 Zs 主要根据以下情况划分评价单元： 爆炸和火灾危险环境区域：爆炸性气体环境危险区域、爆炸性粉尘环境危险区域、火灾危险区域（影响截收面积和评价因子筛选）； 土壤或地面的类型（影响风险分量 RA和 RU）； 防火分区（影响风险分量 RB和 RV）； 空间屏蔽（影响风险
18、分量 Rc、 RM、 Rw和 Rz）； 内部系统的布局（影响风险分量 Rc、 RM、 Rw和 Rz）； 已有的或将采取的保护措施（影响所有的风险分量）； 损失 Lx的值（对于所有的风险分量）。 服务设施区段 Ss主要根据以下情况划分评价单元： 爆炸和火灾危险环境区域： 爆炸性气体环境危险区域、 爆炸性粉尘环境危险区域、 火灾危险区域 （影响截收面积和评价因子筛选）； 服务设施的类型（架空或埋地线缆等）； 影响截收面积的因子（ Cd、 Ce、 Ct）； 服务设施的特性（电缆绝缘类型，屏蔽层电阻）； 相连设备的类型； 已有的或将采取的保护措施。 6.2.3 风险分量及计算公式 每种风险都是其对应风
19、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。各个风险分量可以用以下公式来计算： XXXLPNR =X（ 1） 式中： NX年均危险事件的次数，见本标准附录 A； PX损害概率，见本标准附录 B； LX雷击损失，见本标准附录 C； 各种风险分量如下： a) S1 型时雷击建构筑物引起的风险分量 RA： 建构筑物户外距离建构筑物 3m 以内的区域中与接触电压和跨步电压造成生物伤害有关的风险分量。 DB51/T 14492012 8 AADALPNR = （ 2） RB：与建构筑物内因危险火花放电触发火灾或爆炸有关的风险分量。 BBBBLPNR = （ 3） RC：与
20、LEMP 造成内部系统失效有关的风险分量。 CCDCLPNR = （ 4） b) S2 型时雷击建构筑物附近引起的风险分量 RM：与 LEMP 引起内部系统失效有关的风险分量。 MMMMLPNR = （ 5） c) S3 型时雷击进入建构筑物线路引起的风险分量 RU：与建构筑物内雷电流侵入产生的接触电压造成生物伤害有关的风险分量。 UUDaLULPNNR )+(= （ 6） RV：与雷电流侵入产生的物理损害（进入建构筑物线路和金属部件之间的危险火花放电触发火灾或爆炸，通常位于线路进入建构筑物处）有关的风险分量。 VVDLVLPNNR += )(a（ 7） RW：与雷电流侵入造成的过电压引起内部
21、系统失效有关的风险分量。 WWDaLWLPNNR )+(= （ 8） 如果线路不止一个区段， RU， RV和 RW的值是各区段线路的 RU， RV和 RW值的和。只需考虑建构筑物和第一个配线节点之间的各个区段。 如果建构筑物有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。本评估中所考虑的服务设施仅仅指进入建构筑物的线路或管道等。基于管道已经连接到等电位连接排，如果没有安装等电位连接排，应当考虑这种威胁 。 d) S4 型时雷击进入建构筑物的线路附近引起的风险分量 Rz：与进入建构筑物线路上感应出的以及传导进入建构筑物内的过电压引起内部系统失效有关的风险分量。 ZZLIZLP-NR
22、 )N(= （ 9） 如果线路不止一个区段， Rz的值是各区段线路的 Rz值的总和。只需考虑建构筑物与第一个配线节点之间的各个区段，对于只定义了一个区域的单区域建构筑物： 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，如果区域内涉及的内部系统大于一个， PC和 PM的值应当分别计算如下： n1=i)-1(-1=CiCPP (10) DB51/T 14492012 9 =1=n1iMiM)P-(1-P (11) 式中参数 Pci,PMi是第 i 个内部系统的损害概率， i=1
23、,2,3。 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。 表2 与建构筑物风险分量评估有关的参数 符号 名称 参考取值 雷击引起的年平均危险事件次数 ND雷击建构筑物 (S1) 附录 A，条款 A.2 NM雷击建构筑物附近（ S2） 附录 A，条款 A.3 NL雷击进入建构筑物的线路（ S3） 附录 A，条款 A.4 NI雷击进入建构筑物的线路附近（ S4） 附录 A，条款 A.5 NDa雷击处于线路 “ a” 端的建构筑物 （图 2） 附录 A，条款 A.2 雷击建构筑物造成损害的概率 PA生物伤害 附录 B，条款 B.1 PB物理伤害 附录
24、 B，条款 B.2 PC内部系统的失效 附录 B，条款 B.3 雷击建构筑物附近造成损害的概率 PM内部系统的失效 附录 B，条款 B.4 雷击进入建构筑物的线路造成损害的概率 PU生物伤害 附录 B，条款 B.5 PV物理伤害 附录 B，条款 B.6 PW内部系统的失效 附录 B，条款 B.7 雷击进入建构筑物的线路附近造成损害的概率 PZ内部系统的失效 附录 B，条款 B.8 雷击损失 LU=LA=ra Lt人员生命损失 附录 C，条款 C.2 LB=LV=rprfhzLf物理伤害 附录 C，条款 C.2， C.3， C.4 LC=LM=LW=LZ=LO内部系统的失效 附录 C，条款 C.
25、2， C.3， C.4 注：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 hz的值。图2 线路两端建筑物；“b”端为需保护的建筑物，“a”端为邻近建筑物 建筑物b （需保护的建筑物） 第1段（埋地）建筑物 a （邻近建筑物）DB51/T 14492012 10 e) 雷击入户线路引起的风险分量 Rv：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。 VVLVLPNR= (12) RW：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。 WWLWLPNR= (13) f) 雷击入户线路附近引
26、起的风险分量 RZ：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。 ZZLIZLPN-NR)(= (14) 对于本风险评估，如果（ NI-NL） 0，那么应当假定（ NI-NL） =0。 g) 雷击与入户线路相连的建筑物引起的风险分量 RB：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。 BBDBLPNR= (15) RC：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。 CCDCLPNR= (16) 表3 与服务设施线路雷击风险分量评估有关的参数 符号 名称 参考取值 雷击引起的年平均危险事件的次数 ND雷击与服务设施
27、相连的建筑物 附录A，条款A.2 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.5 雷击与服务设施相连的建筑物造成损害的概率 PB物理损害 附录 D，条款 D.1 PC相连设备的失效 附录 D，条款 D.1 雷击线路造成损害的概率 PV物理损害 附录 D，条款 D.2 PW相连设备的失效 附录 D，条款 D.2 雷击入户线路附近造成损害的概率 PZ相连设备的失效 附录 D，条款 D.3 雷击损失 LB=LV=Lf物理损害 附录 E，条款 E.2 LC=LW=LZ=LO相连设备的失效 附录 E，条款 E.2 6.3 建构筑物风险分量的组合 6.3.1 建构筑物内所考
28、虑的各种损失的相应风险分量 DB51/T 14492012 11 表4 建构筑物中各种损失类型对应的风险分量 风险分量 风险类型 雷击建构筑物 S1 雷击建构筑物附近S2 雷击进入建构筑物的服务设施 S3 雷击进入建构筑物的服务设施附近 S4R1RARBRCRMRURVRWRZR2 RBRCRM RVRWRZR4RARBRCRMRURVRWRZ表 4 中： R1：人员生命损失的风险； ZWVUMCBARRRRRRRRR +=1 (17) R2：服务设施损失的风险； ZWVMCBRRRRRRR +=2 (18) R4：经济价值损失的风险。 ZWVUMCBARRRRRRRRR +=4 (19) 6
29、.3.2 损害源及损害类型对应的风险分量组合 表5 各种损害类型和损害源对应的建构筑物风险分量 损害源 损害类型 雷击建构筑物 S1 雷击建构筑物附近 S2 雷击进入建构筑物服务设施 S3 雷击进入建构筑物服务设施附近S4 根据损害类型划分的风险结果 生物伤害 D1 RA= NDPAraLt RU=(NL+NDa) PUruLt RS=RA+RU物理损害 D2 RB= NDPBrphzrfLf RV=(NL+ NDa) PVrphzrfLf RF=RB+RV电气和电子系统的失效D3 RC=NDPCLORM=NMPMLORW=(NL+ NDa) PWLORZ=(NI-NL) PZLORO=RC+
30、RM+RW+RZ根据损害源划分的风险结果 RD=RA+RB+RCRI=RM+RU+RV+RW+RZ 如果将爆炸和火灾危险环境中建构筑物划分为各个区域 ZS，应当对各个区域 ZS进行风险分量的计算。 DB51/T 14492012 12 爆炸和火灾危险环境的总风险是构成爆炸和火灾危险环境中建构筑物的各个区域 ZS的相应风险分量的总和。 表 5 中： a） 损害源对应的风险分量组合 IDRRR += (20) RD：雷击建筑物产生的风险（损害源 S1） ； CBADRRRR += (21) 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） ； ZWVUMI
31、RRRRRR += (22) b) 损害类型对应的风险分量组合 OFSRRRR += (23) RS：生物伤害产生的风险； UASRRR += (24) RF：物理损害产生的风险； VBFRRR += (25) RO：内部系统失效产生的风险； ZWCMORRRRR += (26) 6.4 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： 表6 服务设施的各种损失类型相应的风险分量 风险分量 风险类型 雷击入户线路 S3 雷击入户线路附近 S4 雷击建筑物 S1 R2RVRWRZRBRCR4RVRWRZRBRC根据表 6： R2：服务设施损失的风险 CBZWVRRRR
32、RR+=2 (27) R4：经济价值损失的风险 CBZWVRRRRRR+=4 (28) 6.4.2 损害源及损害类型对应的风险分量组合 DB51/T 14492012 13 表7 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 雷击入户线路 S3 雷击入户线路附近 S4雷击与服务设施线路相连的建筑物 S1 与损害类型相对应的风险 物理损害 D2 RV=NLPviLV RB=NDPBiLBRF=RV+RB电气、电子系统的失效 D3 RW=NLPwiLWRZ=(NI-NL) PZLZRC=NDPCiLCRO=RZ+RW+RC与损害源相对应的风险 RD=RV+RWRI=RZ+RB+RC
33、 如果服务设施线路被划分为若干区段 Ss，服务设施的风险分量 RV， RW应当计算为各段相应的风险分量的总和。 并且应当在两段服务设施线路之间的过度点对风险分量 Rz进行计算， 将最高的值假定为 Rz的值。 服务设施风险分量 RB， RC应为各个连接到服务设施线路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 RB， RC， RV， RW， RZ的总和。 表7中： a） 损害源对应的风险分量组合 IDRRR+= (29) RD：雷击入户线路产生的风险（损害源 S3） ； WVDRRR+= (30) RI：没有直接击中服务设施线路但对其造成影响的雷击产生的风险（损害源 S1
34、和 S4） ； ZCBIRRRR+= (31) b） 损害类型对应的风险分量组合 OFRRR+= (32) RF：物理损害（ D2）产生的风险； BVFRRR+= (33) RO：电气和电子设备失效（ D3）产生的风险； CZWORRRR+= (34) 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 在计算对象的防雷需要时应当考虑以下风险： 建构筑物的 R1和 R2风险； 服务设施的 R2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； DB51/T 14492012 14 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
35、 R 和风险容许值 RT。 如果 R RT，防雷不是必需的。 如果 R RT，应当采取现行国家及行业标准选择的保护措施以减少对象遭受的所有风险，使得 RRT。 表8 风险容许值 RT的典型值 损失类型 RT/年 人员生命损失 10-5服务设施损失 10-36.5.2 评价保护措施的成本效率的程序 除了确定是否需要对建构筑物或服务设施的进行雷电防护以外，为了减少经济损失，了解所采取的防雷措施是否经济也是有用的。 对建构筑物风险 R4（对服务设施则为 R4）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，见本标准附录 F（资料性附录）。 评价保护措施的成本效率的流程为： 识别组成建构筑物
36、风险 R4或服务设施中 R4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造成的年平均损失； 计算没有保护措施时年均总损失 CL； 采取所选择的保护措施； 计算采取所选择的保护措施后的风险分量 RX； 计算受保护的建构筑物或服务设施中各个风险分量 R X造成的年均残余损失； 计算采取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 CRL+CPM，证明在建构筑物的使用年限内，采取防雷措施是经济合理的。 DB51/T 14492
37、012 15 A A 附 录 A （资料性附录） 年均危险事件次数 Nx 的评估 A.1 概述 影响需保护对象的雷击引起的年平均雷暴日 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乘上需要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是指每年每平方公里所发生的雷击大地数量，次 /（ km2年） 。在世界上的大部分地区，这个数值可以根据闪电定位系统得到。在没有此资料时，可用公式 A 1 计算。 TdNg1.0= (A.1) 式中 Td是年平均雷暴日，根据当地气象台、站公布雷暴日
38、资料确定。 对于爆炸和火灾危险环境中需保护建构筑物，所考虑的危险事件有： 雷击建构筑物； 雷击建构筑物附近； 雷击服务设施； 雷击服务设施附近； 雷击与进入建构筑物服务设施线路相连的建构筑物。 A.2 建构筑物年预计雷击次数 Nd及位于线路 “a”端的建构筑物年预计雷击次数 NDa的评估 A.2.1 截收面积 Ad的确定 对于平面上孤立的建构筑物来说，截收面积 Ad是与建构筑物上沿接触的斜率为1/3的直线沿建构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。 矩形建构筑物 对于长度为 L，宽度为 W，高度为 H 的孤立矩形建构筑物，截收面积等于： () ()29+6+= HWL
39、HWLAd (A.2) 式中 L， W 和 H 是所考虑建构筑物的长度、宽度和高度， m（见图 A.1） 。 注： 考虑建构筑物与建构筑物周围3 H距离内的对象或是大地之间的相对高度后可以得到更精确的计算结果。 A.2.1.1 形状复杂的建构筑物 如果建构筑物具有复杂的形状，例如具有突兀的屋顶（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）或是最小值（ Admin）时，差别可能太大（见 表 A.1） 。 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 DB51/T 14492012 16 ( )29=pdHA (A.3) 这里
40、Hp是凸屋顶的高度。 按照上述各种方法得出的截收面积的值在表 A.1 中给出。 1:3HWL3H图A.1 孤立建构筑物的截收面积 表A.1 截收面积 作图法 建构筑物 （最大尺寸） 建构筑物 （最小尺寸） 突兀屋顶 Hp 建构筑物尺寸（ m）（ LWH） （见图 A.2） 703040 703025 40 Ad(m2) Ad=47 700 Admax=71 316 Admin=34 770 （见图 A 3） Ad=45 240 （见图 A.3） DB51/T 14492012 17 88Hp=Hmax=40Hmin=25W=30L=70图A.2 复杂形状的建构筑物 AdminAdAd3Hmin
41、3Hp=3Hmax图A.3 确定图 A.2 中的建构筑物的截收面积的各种方法 A.2.1.2 爆炸和火灾危险环境中建构筑物是大厦的一部分 当所考虑的建构筑物 S 仅仅是大厦的一部分时，如果满足以下条件的话，建构筑物 S 的尺寸可以用于计算 Ad（见图 A.4） ： 建构筑物 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； DB51/T 14492012 18 建构筑物 S 与大厦 B 的其他部分之间通过能够 120min 的墙体（ REI 120）或者其他保护措施来避免火灾的蔓延； 通过共用线路（如果有的话）进入建构筑物安装 SPD 或其他等效保护措施来避免过电压沿着共用线
42、路传播。 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 : 需计算 Ad 的部分 按阴影部分的结构尺寸计算 Ad耐火极限大于 2h 的隔层 耐火极限小于 2h 的隔层 设备 内部系统 SPD 图A.4 计算截收面积 A d 所考虑的建构筑物 A.2.2 爆炸和火灾危险环境中建构筑物的相对位置 通过位置因子 Cd考虑建构筑物相对位置的影响，例如被其他建构筑物围绕或处在暴露场所等。 （见表A.2）。 3 1, 2, 3, 5, 6, 7 4, 8 5 A4 2 1 c.c. 6 A 7 c.c. A 8 c.c. A c.c.DB51/T 14492012 19 表 A.2
43、 位置因子 Cd相对位置 Cd 被更高的对象或树木包围 0.25 被相同高度或更矮的对象或树木包围 0.5 孤立对象：附近没有其他对象 1 小山顶或山丘上的孤立对象 2 A.2.3 建构筑物（位于线路“b”端，见图2）的年预计雷击次数 ND。 ND可以计算为： 6/10=-bdbdgDCANN (A.4) 式中： Ng雷击大地的年平均密度，次 /（ km2a） ； Ad/b孤立建构筑物的截收面积， m2（见图 A.1） ； Cd/b建构筑物的位置因子（见表 A.2） 。 A.2.4 邻近建构筑物（位于线路 “a”端）的年预计雷击次数 NDa。 雷击位于线路 “a”端的建构筑物（见图2）引起的年
44、预计雷击次数 NDa可以计算为： 6/10=-tadadgDaCCANN (A.5) Ng雷击大地的年平均密度，次 /（ km2a） ； Ad/a孤立建构筑物的截收面积， m2； Cd/a建构筑物的位置因子（见表 A.2） 。 Ct连接到建构筑物的服务设施上在雷击点和建构筑物之间安装有 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构筑物上游的线路段。 A.3 雷击建构筑物附近的年预计雷击次数 NM的评估 NM可以计算为： 6/10)-(=-bdbdMgMCAANN (A.6) 式中： Ng雷击大地的年平均密度，次 /（ km2a） ； Am雷击建构筑物的截
45、收面积， m2； 截收面积 Am延伸到距离建构筑物周边 250m 远的地方。 （见图 A.5） 。 如果 NM0,Y1）交界处的屏蔽物的屏蔽效能因子； 考虑了内部布线的特性因子（表 B.5） ； 考虑了受保护系统的冲击耐受电压因子。 在 LPZ 内部，当与屏蔽物边界之间的距离不小于网格宽度 时， LPS 或空间格栅形屏蔽体的因子KS1和 KS2可以计算为 12.0=21 SSKK (B.2) 式中： （ m）是格栅形空间屏蔽或者网格状 LPS 引下线系统的网格宽度，或是作为自然 LPS 的建构筑物金属柱子的间距或钢筋混凝土框架的间距。 对厚度在 0.1mm 到 0.5mm 之间的连续金属屏蔽，
46、应当设定 KS1=KS2。 注： 如果提供了符合GB/T21714.4要求的网格形等电位连接网络时， KS1和 KS2的值可以缩小一半。 如果感应环路靠近 LPZ 边界屏蔽体布设，与屏蔽体之间的距离小 于安全距离， KS1和 KS2的值会变得更高。例如。当与屏蔽体之间的距离在 0.1 到 0.2 的范围内时， KS1和 KS2的值要增加一倍。 对于多级的 LPZ，最后一级 LPZ 的 KS2是各级 LPZ 的 KS2的乘积。 注： KS1最大值不能超过1。 表B.5 内部布线 KS3的取值 内部布线的类型 KS3无屏蔽的电缆没有为了避免形成环路而合理布线 1） 1 无屏蔽的电缆为了避免形成大的回路而合理布线 2） 210-1无屏蔽的电缆为了避免形成回路而合理布线 3） 21
