GB T 19271.2-2005 雷电电磁脉冲的防护 第2部分;建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地.pdf

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1、ICS 91.120.40 P 30 道B中华人民主K_，、和国国家标准GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 雷电电磁脉冲的防护第2部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地Protection against lightning electromagnetic impulseCLEMP)一Part 2: Shielding of structures, bonding inside structures and earthing CIEC TS 61312-2 :l999 ,IDT) 2005-07-29发布中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局中国国家

2、标准化管理委员会2006-04-01实施GB/T 1927 1.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 目次前言.田1 总则.1. 1 植围.1. 2 规范性引用文件-1. 3 术语和定义1. 4 符号.22 电磁干扰源及其受害者3 格栅形空间屏蔽.3 3. 1 邻近雷击情况下的格栅形空间屏蔽3.2 直接雷击情况下的格栅形空间屏蔽43.3 围绕LPZ2区及LPZ2以上防雷区的格栅形空间屏蔽3. 4 格栅形空间屏蔽体内部的磁场强度的实验测定. 3. 5 安装规则-4 接地系统4. 1 接地装置64.2 等电位连接网络-4. 3 接地装置与等电位连接网络的组合64.4 屏蔽、等电位

3、连接及接地布局的例子.附录A(资料性附录)接地与等电位连接的定义18附录B(资料性附录)由各种设施构成的环路中感应电压及电流的计算20且1邻近雷击下，环路在LPZ1内部时的感应电压及电流20B.2 建筑物遭直接雷击下，环路在LPZ1内部时的感应电压及电流B.3 环路在LPZn(n注2)内部时的感应电压及电流21附录c(资料性附录)格栅形磁场屏蔽体内部磁场强度的计算参考文献24图l雷击时的EMC状况图2用阻尼振荡描述磁场强度波形的上升期8图3用钢筋和金属框架构成的大空间屏蔽体. 图4邻近雷击的情况10图5LPZ1或LPZn内部用于安装信息设备的空间图6评估被屏蔽建筑物内部磁场强度的低电平雷电流试

4、验的建议12图7环路中的感应电压及电流图8工厂的网格形接地装置13图9利用建筑物的钢筋作屏蔽及等电位连接M图10钢筋结构建筑物的等电位连接图11由等电位连接网络与接地装置组合而成的接地系统示例16图12一座办公大楼的防雷区、屏蔽、等电位连接及接地的设计示例图A.1接地及等电位连接的结构图四GB/T 1927 1.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 图C.l几类大空间格栅形屏蔽体.22 图C.2第1类格栅形屏蔽体内部的磁场强度H.23 图C.3第1类格栅形屏蔽体内部的磁场强度H.n表1邻近雷击时磁场为平面波情况下，格栅形空间屏蔽体的磁场衰减E GB/T 19271.2-200

5、5/IEC TS 61312-2: 1999 前言GB/T 19271(雷电电磁脉冲的防护分为4个部分:第1部分:通则;二一第2部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地;第3部分:对浪涌保护器的要求;第4部分:现有建筑物内设备的防护。本部分为GB/T19271的第2部分，等同采用IECTS 61312(英文版)。本标准等同翻译IECTS 61312-2:1999 0 为便于使用，本部分作了一系列编辑性修改:一一将一些适用于国际标准的表述改为适用于我国标准的表述。如将本国际标准改为本标准飞IEC61312的本部分改为本部分。一一按照汉语习惯对一些编写格式作了修改。如:注后的连宇符改为冒号z;英文

6、名称的连字符改为空格;表编号、图编号与标题之间的连字符改为空格。按IEC规定国际标准编号一律改为1997年后的编号。如IEC1024改为IEC61024 一一一规范性引用文件的引导语按GB/T1. 1-2000的规定编写。一术语和定义按GB/T1. 1一2000的规定编写。本部分的附录A、附录B和附录C均为资料性附录。本部分由全国雷电防护标准化技术委员会(SAC/TC258)提出并归口。本部分由广东省防雷中心负责起草。参加起草的单位还有:清华大学电机工程与应用电子技术系、总装备部工程设计院、中国电信集团湖南省电信公司、中国气象局监测网络司。本部分主要起草人z杨少杰、黄智慧、张伟安、余乃椒、金良

7、、何金良、陈水明、潘正林。阳山GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 雷电电磁脉冲的防护第2部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地1 总则199 5) GB/ T 176 1993) GB/ T 176 4-10:1993) GB/ T 192 GB/ T 192 2000 , IDT) IEC 61000-5-2 : IEC 61024-1 :199 1. 3 术语和定义GB/ T 1927 1. 1和IE1.3.1 电磁兼容性(EMC)electrom 设备或系统在其电磁环境中能正常能力。1. 3.2 格栅形空间屏蔽gridlike spatial

8、shield 主直接雷击以及邻近雷击情况下，其脉冲防队萄关的建筑物内各种等电位连接的务慧。凡是注日期的引用文，然而，鼓励根据本部分达成件在民最新版本适用于本丽(idtIEC 61000-识到、境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的用于建筑物或房间的磁场屏蔽。采用建筑物内的交叉杆材部件来构成(例如:钢筋混凝土中的钢筋，金属框架以及金属支承)较为可取。此类屏蔽的特征是有许多孔洞。1.3. 3 抗损能力immunity against damage 设备抗传导及辐射雷电效应而不损坏的能力。GB/T 1927 1.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 1.3.4 雷电电磁脉冲(LEMP

9、)Iightning electromagnetic impulse 1.3.5 防雷系统(LPS)Iightning protection system 在IEC61024-1中，LPS定义为:用以对某一空间进行雷电效应防护的整套装置。它由外部防雷系统和内部防雷系统两部分组成。注:在特定情况下，防雷系统可仅由外部防雷系统或内部防雷系统组成。1. 3. 6 防雷区(LPZ)Iightning protection zone 1.3.7 浪涌保护器(SPD)surge protection device 1. 4 符号1.4. 1 b 环路宽度(横向长度)1. 4. 2 dr 所考虑点至LPZ1

10、屏蔽体顶部的最短距离1. 4.3 dw 所考虑点至LPZ1屏蔽体侧面的最短距离1.4.4 dl/w 环路与LPZ屏蔽体侧面的距离1. 4. 5 dl/r 环路与LPZ屏蔽体顶部的平均距离1. 4. 6 ds 至屏蔽体的安全距离(防御难于承受的强磁场)1.4.7 ds/1 邻近雷击情况下的安全距离1.4.8 ds/2 直接雷击情况下的安全距离1.4.9 Hr 首次雷击的磁场强度1.4.10 H.(n= 1. 2.3.在LPZn中的磁场强度1. 4. 11 Ho 在LPZOA及LPZO中的磁场强度1. 4. 12 Hs 后续雷击的磁场强度1. 4.13 ir 在LPZOA中首次雷击的雷电流1. 4

11、.14 ij fl入户设施传入的局部雷电流1. 4.15 i.(.= 1. 2.3.) LPZn中的传导电流1.4. 16 io LPZ OA区中的雷电流1. 4. 17 is 在LPZOA中后续雷击的雷电电流1. 4. 18 i, 短路电流1. 4.19 Kn 形状系数1. 4. 20 1 环路长度1. 4.21 L 环路的自感1.4.22 11 (感应)环路的互感系数1. 4. 23 max 最大值的标志1.4.24 r 半径1. 4. 25乱雷击点与屏蔽体的平均距离1.4.26 SF 屏蔽系数，屏蔽的衰减值1.4.27 T1 雷电流的波前时间，在GB/T19271. 1中定义1. 4.

12、28 Tp/r 首次雷击电流升至最大值的时间1.4.29 Tp/s 后续雷击电流升至最大值的时间1. 4.30 Un 在LPZn中的传导电压1.4.31 U阳开路电压GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 1. 4. 32 W 格栅形屏蔽体的网格宽度1. 4. 33 V, 格栅形屏蔽体内部的安全空间2 电磁干扰源及其曼喜者图1给出了一个电磁兼容实际状况的例子，图中所示建筑物分为LPZO、LPZ1及LPZ2等防雷区。信息(电子)设备安装于LPZ2区内。信息设备的主要电磁干扰源是雷电流i。及磁场Ho。沿着人户的公共设施流过部分雷电流九电流i。及古以及磁场H。假

13、定具有相同的波形。根据GB/T19271. 1一2005第2章，在此要考虑的雷电流是由首次雷击电流if(lO/350阳)以及后续雷击电流i，(0.25/100s)所组成。首次雷击电流lf产生磁场町，而后续雷击电流is产生磁场凡。磁感应效应主要是由磁场强度上升至其最大值的上升沿决定的。如图2所示，凡的上升沿可用具有最大幅值为HUmax、升至最大值时间Tp/f为10阳的25kHz阻尼振荡场来表征。同样.Hs的上升沿可用具有最大幅值为Hs/max、升至最大值时间T阶为0.25阳的1MHz阻尼振荡场来表征。由此得出，就磁感应效应来说，首次雷击的磁场可用典型频率25kHz来表征，后续雷击的磁场可用典型频

14、率1MHz来表征。在GB/T17626.9以及GB/T17626. 10中规定以这些频率的阻尼振荡磁场来进行测试。干扰的受害者是对传导及辐射雷电效应有一定内在抗损能力的信息设备。通过在防雷区(LPZ)安装电磁屏蔽体以及在LPZ的各交界处安装浪涌保护器(SPD)，则由Ho，i。及在所确定的初始雷电效应被减小至受害者所能耐受的程度。如图1所示，受害者必须能分别经受得住其周围的磁场H2以及传导的雷电敢应(矶、i2)。如何将1，衰减至12以及如何减小U2由GB/T19271. 3规定，而如何将H。减至足够低的H2值则由本部分规定。对此处所考虑的格栅形空间屏蔽，可假定LPZ区内的磁场(矶、H2)与外界磁

15、场(Ho)具有相同的波形。对信息系统的LEMP防护，最好能根据GB/T17626. 5(传导过电压及电流)、GB/T17626. 9 (首次雷击引起的辐射磁场)及GB/T17626. 10(后续雷击引起的辐射磁场)，用适当的试验来验证设备的抗损能力。图2表明，GB/T17626.9及GB/T17626. 10标准中所规定的试验能充分地模拟首次雷击磁场Hf以及后续雷击磁场Hs的上升沿。注1:GB/T 17626.5、GB/T17626.9以及GB/T17626. 10中所规定的试验是用来证明设备的抗扰能力的。在所规定的四个试验评定等级中，本部分只考虑抗损能力。注2:如果对内部装设有信息设备的建筑

16、物或房间利用格栅形大空间屏蔽体对磁场进行充分屏蔽，通常就可将瞬态磁场减至足够低的数值。3 格栅形空间屏蔽实际上，建筑物或房间的大空间屏蔽体是用诸如金属支架、金属框架或钢筋等自然部件构成的。这些部件构成了一个格栅形的大空间屏蔽。穿过屏蔽层的导电物体应该就近与屏蔽层作等电位连接。图3从原理上给出了如何用钢筋混凝土中的钢筋以及金属框架(用于金属门及可能被遮封的窗户)构成建筑物或房间的大空间屏蔽体。当对屏蔽有效性不做专门实验或理论研究，其衰减可按如下方法进行估算。3. 1 邻近雷击情况下的格栅形空间屏蔽图4给出了邻近雷击的情况。被屏蔽空间的入射磁场可近似看作一个平面波。LPZO区的入射磁场强度H。可接

17、下式计算:3 GB/T 1927 1.2-2005/ IEC TS 61312-2: 1999 H o = io/C25a) (A/ m) 式中:1。一一雷电流，单位为安(A)。5, . -雷击点至所考虑的被屏蔽空间的平均距离(见图4)，单位为米(m)。由此得出首次雷击所致的磁场强度最大值为:H o! f! max iu ma x / (25a) (A/ m) 后续雷击所致的磁场强度最大值为:式中:ls/max二一后续雷击电流最虽然表l仅对平面波有1所给出的求5F值的公是以与屏蔽体保持一安式中:由5F值可计式中:5F一-由表1H。一一LPZOH o!f!max、Ho!，!mex。3. 2 直接

18、雷击情况为了防雷，建筑LPZl区而建。4 闪电可能击中建筑物在此情况下，LPZl区内空由此得出H l/Umax = KH 0 i f/max 0 W / (dw 0 /C) (A/ m) LPZl区内空间V，内部任意一点由后续雷击所致的磁场强度最大值为:HI!川式中:d，一-一所考虑点至LPZl屏蔽体顶部的最短距离，单位为米(m); dw一一一所考虑点至LPZl屏蔽体侧面的最短距离，单位为米(m); lUrllBX一-首次雷击电流的最大值，单位为安(A)，按保护级别选定;大值分别等于可能沿着它而流G/ T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 2s/max 后续雷

19、击电流的最大值，单位为安CA)，按保护级别选定;KH-一一形状系数0/，);)，取KH=0.010/Fm);W一一LPZl格栅形屏蔽体的网格宽度，单位为米(m)。这些磁场强度计算公式仅对格栅形屏蔽体内部的空间V，有效，V，是以与屏蔽体保持一安全距离d，/2而确定的空间(见图5)。d讪=W (m) (电子)信息设备只应安装在空间V，内。因此，紧挨着格栅处的特高磁场值不应再当作信息设备的干扰源来考虑。磁场强度计算的其他资料见附录C。3. 3 围绕LPZ2区及LPZ2以上防雷围绕LPZ2区及LPZ2以上初步探讨中可以用表l所给LPZ(n+1)区内部磁场强由表1的公式计算保持一安全距离d，/l而式中:

20、SF 由表H ,-LPZn 3.4 格栅形空间除了理论计算在被屏蔽建筑物的明显的部分雷电流。因此，在内部的磁场强度H减至间是以与该区屏蔽体和格MM由该奸中u二和式引nn由雷电流发生器电平试验来进3.5 安装规则穿越格栅形屏蔽体2005中3.4.2.1所规定)，该的网格系统，就构成了许多衰定)也起相同的作用。注:如果安装了4.2所规定的等电位连新飞搓俯在此给咀注.则根据3.1至3.3所计算的各个LPZ区内的磁场强度一般将额外地减小-半(相当供电和信息系统的导线和电缆应尽可能靠近等电位连接网络的金属部件敷设。将导线和电缆嵌入等电位连接网络中的金属护套内(如U型导管或金属管)则更为有利(见IEC61

21、000-5-2)。在LPZ的交界处由于磁场强度相当强，应特别注意导线及电缆的安装(见GB/T1927 1. 4 2005 第4章)。图5所示为用于安装信息设备的内部空间飞.信息设备应放置于与LPZ的屏蔽体的安全距离分别满足dsll及d们的地方。由各种设施构成的各种环路中，磁感应电压及电流的计算见附录B。感应电压及电流导致对信息(如GB/T19271. 1一用网格宽度在几米范围.1-2005中3.4.2.2所规设备的传导性共模干扰(见图7)。5 GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 4 接地系统接地系统由以下两部分构成:一一-接地装置(与土壤接触); 一一

22、等电位连接网络(与土壤不接触)。4. 1 接地装置接地装置的主要作用是尽可能多地将雷电流导人土壤中(50%或以上)并尽量不在接地装置上产生危险的跨步电压。此一作用由建筑物下面和四周的网格状接地体网络来实现。这些接地体应构成一个网格形接地装置，并把地下室地面氓凝土中的钢筋也并入其中。这是典型做法，目的是在建筑物的底部将LPZ1区的电磁屏蔽体闭合起来。建筑物四周的环形接地体和/或地下室周边泪凝土中的环形接地体，应用接地导体每隔5m与接地装置相连接。(接地体的详情见IEC61024-1, 2. 3. 2)。更远的外部接地体可连接到这些环形接地体上。应将地下室混凝土地面中的钢筋连接到接地装置上。混凝土

23、中的钢筋将构成一个有规则的互连网格，该互连网格每隔5m(典型值)被连到接地装置上。可以安装一个由镀钵钢构成、网格宽度为5m(典型值)的叠加网格，叠加网格每隔1m与混凝土中的钢筋相焊接或夹接。叠加网格的钢筋端头可用作等电位连接带的接地导体。图8为一间工厂的网格形接地装置示例。接地及等电位连接的定义见附录A。4.2 等电位连接网络等电位连接网络的主要任务是消除建筑物上及建筑物内所有设备间危险的电位差，并减小建筑物内部的磁场强度。这项任务通过将建筑物上及建筑物内所有金属部件多重联结，从而构成一个三维的、网格形的等电位连接网络而实现。建筑物上及建筑物内的所有金属部件，应该用等电位连接导体互连，从而形成

24、网格宽为5m(典型值)的网格。这些金属部件是指金属装置、设备机柜、电缆槽、公用设施管道、混凝土(地面、墙、顶板)中的钢筋、活动地板以及其他结构部件等。这些互连的金属部件形成了等电位连接网络。电气装置的保护地PE应并入等电位连结网络中(按照网格形或星形方式)。建筑物周边和内部各个LPZ区的电磁屏蔽体也应用连接导体每隔5m(典型值)与等电位连接网络连接一次而并入等电位连接网络。这些屏蔽体除1昆凝土中的钢筋外，还包括金属屋顶、金属立面、门窗的金属框架等(例子见图9、图10)。由网格宽度为5m(典型值)的等电位连接网络建立起来的各个衰减环路，可在一个很宽的频谱范围内减弱建筑物内部的磁场强度。等电位连接

25、网络应每隔5m(典型值)与接地装置相连从而组成了完整的接地系统o为了将电气和电子设备的机柜、外壳和机架等并入等电位连接网络，同时在LPZ的界面处为满足公共设施、电源和信息系统导线和电缆作等电位连接的需要，应该安装一些等电位连接带。应每隔5m(典型值)用接地导体将环形连接带连接至等电位连接网络。局部等电位连接带一般应采用不超过1m长的接地导体连接至等电位连接网络(等电位连接带、等电位连接导体以及接地导体的详情见IEC61024-1及GB/T19271. 1)。信息系统应以网格型或星型方式作等电位连接(详情见GB/T19271. 1)。接地及等电位连接的定义见附录A。4.3 接地装置与等电位连接网

26、络的组合将接地装置与等电位连接网络组合起来就形成了接地系统。接地系统的主要任务是保持设施和设备的任意两点之间的电位差尽可能低。通过为传导雷电流及感应电流提供多条并联通路，组成一个宽频谱范围的低阻抗系统来实现此任务。6 GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 多条并联通路具有各不相同的谐振频率。将阻抗与频率相关的各条通路组合起来，就可形成个在所考虑频谱范围内具有低阻抗的系统。一个网格形接地系统的例子见图1104.4 屏蔽、等电位连接及接地布局的例子图12给出一座大办公楼的屏蔽、等电位连结及接地布局的例子。图中用钢筋和金属立面对LPZ1区实现屏蔽，对高灵敏度电

27、子设备，则用屏蔽机柜实现屏蔽。为了能够安装窄网格形的等电位连接系统，在每个房间提供了若干个连接引出线。此处为放置20kVl)电摞设计了一个封闭的LPZO区。这是一种特殊的情况，因在紧靠入口处的高压电掘侧不可能安装避雷器。表1邻近雷击时磁场为平面波情况下，格栅形空间屏蔽体的磁场衰减SF/dB 材料25 kHz(见注1)1 MHz(见注2)铜/铝20 X Ig(8. 5/W) 20 X 19( 8. 5/W) 钢(见注3)20Xlg(8.5凡的/.,j1+18X 10勺?20Xlg(8.5/W) 注1:适用于首次雷击磁场强度H;注2:适用于后续雷击磁场强度H，; 注3;导磁率r句200。W一一一格

28、栅形屏蔽网格宽度(m)，W三5m; r 格栅形屏蔽网格导体的半径(m)。LPzo7 GB/T 19271. 1 :雷电流11 L主要干扰源磁场强度HJ LPZl 屏蔽屏蔽/Y/ LPZ2 由下列基础v信息设备(受害者h(内部SPDr 标准确定其. 抗损能力/屏蔽(外壳)(12:12 GB厅17626.5G町176269(传导性雷电效应GB/T 17626. 10 J (辐射性雷电效应)i。及Ho: 10/350问及O.25/100阳两种冲击GB/T 17626.5:U; 1. 2/50阳冲击电压:1:8/20/1S冲击电流GB/T 17626.9: H: 8/20阳冲击磁场(25kHz阻尼振荡

29、);Tp=10115 GB/T 17626.10: H :l MHz阻尼振荡(0.2/0.5问冲击磁场);Tp=0.25阳圈1雷击时的EMC状况1)国内一般采用10kV的电压等级一一编者。Hl r hI SPD 飞、f./ _ (Jl ;ft Ho r k SPD 飞、J 10; 10 部分雷电电流7 GB/T 19271 .2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 |基础标准GBiT17阳91注:虽然升至最大值的8 首次雷击磁场强度(lO/350s)上升期的模拟8/20iS单脉冲单个25kJ-lz阻尼振荡脉冲)一f GB/ T 1927 1. 2-2005/ IECTS 613

30、12-2:1999 、9 GB/T 19271.2一2005/IECTS 61312-2: 1999 入射磁场强度Hu二。飞L十栅蔽空间内部的磁场1HI 1 f 大空间屏蔽体S.一雷击点与被屏蔽空间的平均距离固4邻近雷击的情况10 G/19271.2-2005/1ECS 61312-2: 1999 LPZ or LPZ n A d，凡ord ,/2 注:用于安装信息设吁:1JLfJJ;:L31:22JJJ;二;d211 GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 被屏蔽的建筑物b 12 雷电通道闭合部分的模拟(10m范围内)等电位连接带图7环路中的感应电压及电

31、流雷电流发生器:U:典型值大约为10kV:典型值大约为10nF G/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 图例:l一-具有网13 GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 5 -一 坠k 。(典型尺寸:a=5m.h=lm)图例:1 接闪器(避雷带); 2 屋顶女儿墙的金属盖板$3 钢筋;4一一迭加于钢筋上的网格形导体;5一网格形导体的接头;6 内部等电位连接带的接头;7一一焊接或夹接;8 任意连接$-立，j 9一一混凝土中的钢筋(有迭加的网格型导体); 10 环形接地体(如设有); 11 基础接地体。/2 3 主:.4 /

32、8 阻-7 固9利用建筑物的钢筋作屏蔽及等电位连接14 图例:l一一电动设备g2-钢支架;3 立面的金属盖板:4 等电位连接点;5一-电气设备;6一一一等电位连接带;G/T 1927 1.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 7一一混凝土中的钢筋(有迭加的网格形导体); 8 基础接地体;9 各种公共设施的公用人口。固10钢筋结构建筑物的等电位连接15 GB/T 1927 1.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 16 GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 屋顶上的金属部件LPZO A ._等电位连接4田-浪涌保护器(S

33、PO) LPZ防雷区图12一座办公大楼的防雷区、屏蔽、等电位连接及接地的设计示例17 GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 附录A(资料性附录)接地与等电位连接的定义LPS的接地装置(地极网络)是与土壤相接触的并且可能是建筑物空间屏蔽体的一部分(例如地下室地面中的钢筋)。等电位连接网络(也可称接地网络、等电位连接系统、公共等电位连接系统、公共连接网络)是一个不与土壤相接触的多重互连(网格形)系统。等电位连接网络是一个低阻抗网络，因此能保证大体上的等电位。通过与接地装置的多点互连(网状)，等电位连接网络和接地装置一起构成了(公共)接地系统(公共接地系统、接

34、地系统)。在信息系统的星形等电位连接或隔离网格形等电位连接结构中，除在接地基准点外，等电位连接导体是相互绝缘的，并且不应与其他金属部件接触。所有的电气电缆和导线都在接地基准点进入(本地)信息系统，并且这些电缆和导线与等电位连接导体并行布设(见GB/T19271. 1一2005图16)。在网格形等电位连接结构的情况下，所有电气电缆及导线可从任意点进入(本地)信息系统，布设时不必考虑等电位连接导体的位置(见GB/T19271. 1-2005图16)。详情见图A.L(LPzol dcs 叫人户设施(管道、电源和信息线路或电缆)的等电位连接。LPZl的入口。固A.1接地及等电位连接的结构圈部件:ats

35、 LPS的接闪器，可能是建筑物空间屏蔽体的一部分(例如金属屋顶)。dcs LPS的引下线(雷电引下导体)，可能是建筑物空间屏蔽体的一部分(例如金属立面、墙体的钢18 GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 筋)。ecp 外来导电部件、建筑物上及建筑物内除电气装置外的金属装置。(例如:电梯钢轨、起重机、金属地板、金属门框、公共设施的金属管道、金属电缆槽、地板钢筋、墙体钢筋、顶板的钢筋等)。erp 接地基准点(ERP)，代表一个局部等电位连接带(单点连接)。ets LPS的接地装置(地极网络、公共地极网络)，可能是建筑物空间屏蔽体的一部分(注:地极:一组接地装

36、置或一组接地装置中的一部分)。fe 固定的设备:1类设备，有PE连接线;11类设备，无PE连接线。mbc (本地)信息系统的网格形等电位连接。mc (本地)信息系统的金属部件(金属部分)(例如机柜、外壳、机架等)。sbc (本地)信息系统的星形等电位连接。各条等电位连接带zbb 等电位连接带(环形等电位连接带、水平等电位连接导体，特殊情况下可为金属板)主要用于信息导线和电缆的等电位连接，也用于信息设备的等电位连接。亦可用作(公共)等电位连接带。用接地导体多重连接至接地系统(典型间隔为5m)。bc 等电位连接导体(等电位连接导体、等电位连接件、连接线)。ec 连接至接地装置的接地导体(主接地导体

37、)。el 电摞线或电缆。il 信息线或电缆。L ,N 有中性线的电源。lbb 局部等电位连接带(接地端子)(例如:用于电力装置或信息装置)。LPS 防雷系统(有部件ats、dcs，ets)。LPZ 防雷区。met. 主接地端子(主接地带、主接地总线带、主连接带)，主要用于电源线的等电位连接，也用于电惊设备的等电位连接。亦可用作(公共)等电位连接带。mp 公共设施的金属管道。PE 保护导体(保护接地导体、设备接地导体、保护地、保护接地)，是等电位连接网络的一部分。SPD 浪涌保护器。19 GB/T 1927 1.2-2005/ IEC TS 61312-2: 1999 附录B(资料性附录)由各种

38、设施构成的环路中感应电压及电流的计算此处考虑图7所示的矩形环路，如果是其他形状的环路，应将其转换为具有相同环路面积的矩形环路。B. 1 邻近雷击下，环路在LPZ1内部时的感应电压及电流20 假设LPZ1内部V，空间内的安开路电压Uoc:式中:式中:U oc/f/ max =0. 126 X b .-y-;-日1/f1m.x(V) i/f/max = 1. 26 X 10-6 X b. l. H 1/ f/ maxlL (A) 后续雷击(T1=O.25s)磁场强度H1/，感应的最大电压和电流为:Uo仇Imax= 5. 04 X b l H 1/ s/ max (V) i / s/ max = 1

39、. 26 X 10-6 X b. l. H 1/ s/ maxlL (A) 式中:H1/f/max一一LPZl内部首次雷击的磁场强度最大值，单位为安每米CA/m); HII归ax一-LPZl内部后续雷击的磁场强度最大值，单位为安每米CA/m)。GB/T 1927 1. 2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 B.2 建筑物遭直接雷击下，环路在LPZ1内部时的感应电压及电流LPZl内部Vs空间内的磁场强度H1(见3.2)为:H l = KH io W / (dw a ) (A/ m) 环路开路电压Uoc按下式计算:U时=。.b .ln(l +l/ d l/w) KH (W/ ,f

40、Cf;) . dio/ dt (V) 在披前时间T1期间Uoc的最大值U时nax: U叫lax=。.b . ln(l + l/ d l/w) KH (W/ ,fCf;) i o/ m,j T1 (V) 式中:。真空磁导率，其值为b 环路的宽度，单T1一一一式中:首次雷击(T1l sc/ f/ max 后续雷击(T1=0. 2 i sc/ s/ max = 12. 6 X 式中:i川一一首次雷击电流的最大值，单位为千安(kA); i归一一后续雷击电流的最大值，单位为千安(kA)。B. 3 环路在LPZn(n二三2)内部时的感应电压及电流假定LPZn中的磁场强度H是均匀的(见3.3)。因此.B.l

41、中给出的计算感应电压和电流的公式同样适用。式中.H1用H代替。A) ( A ) (A) 21 GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 附录C(资料性附景)格栅形磁场屏蔽体内部磁场强度的计算3.2中估算磁场强度H的公式是对图C.1中所示三种典型格栅形屏蔽体的磁场进行数值计算得出的。计算中，假设闪电击中屋面的一条边。雷电通道用屋面上方100m的一条垂直导电杆来模拟，地面则用一块理想的导电板模拟。计算中，考虑格栅形屏蔽体的每一条钢筋与其他钢筋包括模拟雷电通道之间的磁场搞合，从而产生-个方程组以计算雷电流在格栅形屏蔽体中的分布，并由该电流分布导出屏蔽体内部的磁场强

42、度。计算中假定了各条钢筋的电阻可忽略，格栅形屏蔽体中的电流分布和磁场强度均与频率无关。同时，也忽略电容性隅合，因此可不考虑瞬态效应。在图C.2、C.3中给出了图C.1所示第一类格栅形屏蔽的若干计算结果。二种情况下都假定最大雷电流i归ax=100kA。图C.2和图C.3中，H是某一点的最大磁场强度，由HHy及Hz各分量推导得出。H = /H+H;十Hi在图C.2中，沿着一条从雷击点(x=y=0，z=10m)至立方体的中心点(x=y=5m ,z=5 m)的直线计算H值。绘制H随这条线上各点的X座标的变化曲线，格栅形屏蔽的网格宽度W作为一个参量。在图C.3中，对屏蔽体内部的二个点(A点:x=y=5m

43、 ,z=5 m;B点:x=y=3m ,z=7 m)计算磁场强度H。绘制磁场强度随网格宽度W变化的曲线。两个图均说明几个主要参数对格栅形屏蔽体内部磁场分布的影响，这几个主要参数是:离屏蔽体顶部或侧面的距离以及网格宽度。在图C.2中应观察到若沿着其他穿过屏蔽空间的直线计算，这些直线可能与零轴相交，磁场强度H的分量会改变符号。因此，3.2中的公式只是对格栅形屏蔽体内部真实且远为复杂的磁场分布的一种一级近似。W网格宽度第1类(10mXI0mXI0m) 22 w 第2类(50mX50mX lO m) 固C.l几类大空间格栅形屏蔽体第3类(10mX 10 m X50 m) 10000 H/(Alm) 90

44、00 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 。350 H/(A/m) 300 250 150 100 50 。GB/T 19271.2一2005/IECTS 61312-2: 1999 lolx=100kA 第1类(图C.l)0.5 1. 0 1. 5 2.0 3.5 4.0 4.5 固C.2第1类格栅形屏蔽体内部的磁场强度H制, 飞L.:.句x 0.2 0.4 0.6 0.8 1. 0 1. 2 1. 4 固C.3第1类格栅形屏蔽体内部的磁场强度H5.0 1. 6 5.5 1. 8 6.0 X/m 2.0 W/m 23 GB/T 1927 1.2-2

45、005/IEC TS 61312-2: 1999 24 参考文献 1 J IEC 60 364-4-444: 1996 , Electrical installations of buildings -Part 4: Protection for safety Chapter 44: Protection against overvoltages -Section 444: Protection against electromagnetic interferences (EMl) in installations of buildings. 2J IEC 60364-5-548: 1996

46、, Electrical installations of buildings -Part5: Selection and erection of electrical equipment - Section 548: Earthing arrangements and equipotential bonding for in formation technology installations. 3J VG 95川/11.82 (German得rvstandard) -Elagnetic compatibili肌Fundamentals and measures for (pp.191 ag口eticpulse (NE岛1P)and jve dces; peculi川iesfor dif-chfrequenztechnik 824t己的户EU国BON-NJhN-H闹。华人民共和国家标准雷电电磁脉冲的防护第2部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地GB/T 19271. 2-2005/IEC TS 61312-2: 1999 国中9峰中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出