国家与国际防雷标准和技术规定（下）

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上接：国家与国际防雷标准和技术规定（上）

四、国际防雷标准简介

1．直击雷的防护（外部防雷）

IEC1024-1：在1990年这是第一个国际防雷标准，它适用于高度60m及以下建筑物防雷装置的设计和安装，不适用于铁路系统、建筑物外的输变电系统和输电讯系统以及移动的船舶、车辆和飞机。

标准中第一句话是；“防雷装置不能阻止雷闪的形成”。林维勇老师最近参加IEC／TC81标准修改时看到这句话进行了如下修改：“应该注意到，到目前为止还没有一种装置（或方法）能阻止雷电的产生，也没有能阻止雷击到建筑物上的器具和方法。采用金属材料接闪、引下并导入大地是目前唯一有效的外部防雷方法。”

在GB50057-94中，大量引用IEC的术语和定义，如防雷装置在IEC中为“用于对需要防雷的空间作防雷电效应的整个装置，它由外部防雷装置和内部防雷装置组成”。“外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成”。“内部防雷装置是除外部防雷装置以外的全部附加措施。它们可能减小雷电流在需要防雷的空间内所产生的电磁效应”。GB50057-94名词解释是：“防雷装置：接闪器、引下线、接地装置，过电压保护器及其它连接导体的总合。”请注意IEC在此提出了外部防雷与内部防雷的概念，外部防雷就是应用外部防雷装置（接闪器、引下线、接地装置或兼而有之的法拉第笼）吸引雷电并尽快和畅通无阻的将雷电流引入地中安全泄放。马宏达老师分析认为：防雷如同防洪，其原理是为雷电脉冲电流提供一条低阻抗的通道（注：外部防雷），同时防止通过磁场和电场对设备的干扰（注：内部防雷）。对半导体消雷器之争焦点首先在于其是否能阻止雷闪的形成（所谓“消雷”功能），其次在于利用非金属材料接闪（如碳素纤维外涂漆物，或如优化避雷针使用玻璃钢管内置食盐水等高阻液体）在接闪器与引下线之间串上35K?的“限流”物，是否会产生积极的作用，对照IEC标准说明的原理，应该是非常明白的了，迄今为止IEC的标准中未对任何非常规接闪器给予肯定。在国外只有法国、西班牙和南斯拉夫分别批准了E.S.E（具有提前放电功能的避雷针）标准，但在1992年和1995年IEC／TC81会议上，都没有作出明确的决定，既不否定，也不肯定，只是呼吁各国科学家对这类避雷装置作更深入的研究。

我们可从IEC1024系列标准的标题上得知，目前已颁布和尚属草案的1024-l、2、3和1-1、l-2都是外部防雷标准，但均与内部防雷关联。如1998年5月颁布的IEC1024-1-2附录B的标题为：“内部装置中抗感应电流影响的防护”。内容涉及到除外部防雷装置之外的线路屏蔽，适合的内部线缆布线路径和内部电气与通信装置的定位。同时示例说明一个建筑物上一次雷击造成的电压和能量的估算方法。IEC1024-2对高于60m的建筑物提出了防雷的附加条件，IEC1024-3对易燃易爆场所提出了附加条件。

IEC外部防雷标准给人总的感觉是比较细，有些国外标准如美国防火协会（NFPA780：1992）的“雷电防护规程”，英国标准（BS6651；1992）的“构筑物避雷的实用规程”，日本工业标准J15（JISA4201-1992）“构筑物等的避雷设备”也同样细致的对船舶、风力发电站、体育场、大帐篷、树木、桥梁、停泊的飞机、储罐、海滨游乐场、码头乃至露天家畜养殖场的外部防雷做出规定。特别要提出的是，一些标准对石头山地的接地装置在很难达到规定的低阻值时做出这样的规定：在地面平铺环型扁钢，并与被保护物的引下线在四个方向连接，环型地的半径不应小于5m，这种等电位连接方式同样能起作用。

关于外部防雷国家标准和国外标准一致认为：外部防雷的标准是建立在对雷电的统计规律上的，是在绝对保护与防雷装置耗费之间取的折衷方案。也正是GB50057-94中所讲的：“按照本规范设计的防雷装置的防雷安全度不是100％”。今年1月林维勇老师在写给我的一封信中介绍了修改GBJ57-83为GB50057-94过程中的一件事：采用滚球法后，保护范围比过去小很多，因此需增加避雷针和架空线的高度或数量，一些单位，特别是那些经常采用独立避雷针和架空线的单位有意见，最后只能将IEC规定的滚球半径加大，一类由20m加大到30m，二类由30m加大到45m，这也是一种妥协或折衷。

2．雷击电磁脉冲的防护（内部防雷）

IEC61312系列目前正式颁布的有1312-l通则：1995年。这个通则介绍了内部防雷的原则，同时对1992年版1024-1-l公布的雷电流参数确认和给出雷电波形图。分析和研究雷电流参数是雷击电磁脉冲（LEMP）防护的基础。

1998年3月IEC61312-2的投票稿“建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地”交各国IEC委员会投票，其截止时间为1998年8月31日，很快便可颁布施行。这项标准对建筑物的屏蔽计算、等电位连接网络和共用接地做出了详细的规定。最近西安交大叶佩生教授主编的《计算机机房环境技术》一书出版，在第六、七章大量引用了IEC标准，而第八章“计算机机房屏蔽技术”由于定稿时尚未拿到我们（广东省防雷中心和华云克雷公司）对IEC61312-2新版的译稿，内容有些单薄，请大家学习时注意。

IEC61312-31996主要内容是电涌保护器（SPD）；

IEC61312-4主要是介绍对己建好的建筑物如何完善内部防雷的规定；

IEC61312-5是内部防雷的应用指南。

针对通信线路的防雷，IEC编制了61663系列标准。

综上所述，内部防雷的主要内容有：雷电流参数和雷电波形、防雷保护区的划分、屏蔽、等电位连接及接地、合理的布线位置和电涌保护器（SPD），它们与外部防雷形成了综合防雷体系。

3．电涌保护器（SPD）

电涌保护器（SurgeProteltiveDevice）又称浪涌保护器或过电压保护器。有些厂商称作避雷器是不妥当的，叫作防雷保安器也是错误的。IEC标准关于SPD的有：IEC61312-3，61644-1，61647-l、2、3、4，61643-l、2、3，60364-5-534，60364-4-443等。在电磁兼容（EMC）领域里还涉及到对SPD进行模拟试验的方法。这个方面的问题相当复杂，只能在此介绍一下标准，有兴趣可参阅清华大学《工科物理》杂志“现代防雷专辑”（一）、（二）。

4．低压系统内设备的绝缘配合

航空设计院王厚余老师参加了IEC/TC64的工作，是国内绝缘配合技术的权威。王老师起草的《低压配电设计规范》GB50054-95和近年来宣传IEC标准以解决低压电气装置的损坏和人身伤亡问题的论文很多，值得认真学习。在TC64的标准中，我只列举IEC60364-5-534：1997“过电压保护装置”一节。这一节提出了建筑物电气装置的SPD的选择和安装要求。这些要求与IEC/TC81的标准原则是一致的，如为防止暴露地区受到10／350?s波形的大能量浪涌冲击，在多级保护中第一级SPD均采用开关型SPD，既使用放电间隙，第二级采用氧化锌压敏电阻（MOV）为主要元件的SPD。可惜的是，到目前为止我国尚不具备10／350?s波形的试验室，这种试验室目前全世界也只有10个。为解决MOV因老化而寿命终止带来的短路故障，在IEC60364-5-534中均在并联在低压线路中的SPD前端加装了F（保险丝、熔断器、RCD）。（请看IEC60364-5-534的几张附图）

5．电磁兼容、ITU及其它标准及资料情况介绍

电磁兼容（EMC）的定义是：设备或系统在其电磁环境中能正常工作，且不对该环境中任何事物产生不允许的电磁骚扰的能力。IEC／TC77出版了大量EMC文件。由于雷电和投切过电压都是常见的外部干扰源，因此EMC文件中有许多与设备或系统的LEMP防护标准和测试标准。

国际电信联盟（ITU）原称CCITT，它结合电信系统的防护出版了大量的相关标准，一般称为蓝皮书或K建议系列。大家通过附件1（五）可见一斑。ITU.K系列不仅直接对电信系统有效，其原理与方法也可以在其它系统参考使用。

上述标准有的己正式出版，有的属内部交流使用。还有一些标准正在编译中，不久便可付印，请大家关注。

从事防雷减灾工作不仅要了解防雷技术标准，而且应了解服务对象的相关标准。如中国工程建设标准化协会标准《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（CECS72：97）、《建筑与建筑群综合布线系统工程施工及验收规范》（CECS89：97）。又如邮电出版社大量出版了YD系列标准：涉及到综合电信营业厅设计、城市住宅区和办公楼电话通信设施验收、卫星通信地球站工程设计、本地网通信线路工程验收、共用计算机互联网工程设计、同步数字系列（SDH）微波接力通信系统工程设计等等邮电工程设计和验收规范。

附件：IEC防雷及相关技术标准文件

一、IEC-TC64标准：

IEC664-11992.10低压系统内设备的绝缘配合

第1部分原则、要求及测试

IEC60364-11992建筑物的电气装置

第1部分适用范围、目的和基本原则

IEC60364-21993建筑物的电气装置

第2部分定义

IEC60364-31993建筑物的电气装置

第3部分一般性能评估（注：修订1在1994年，修订2在1995年）

IEC60364-41992建筑物的电气装置

第4部分安全保护

IEC60364-4-431977过电流保护

IEC60364-4-4421995低压电气装置防止高压系统与地之间故障的保护

IEC60364-4-4431997大气或操作过电压的保护

IEC60364-4-4441996防电磁干扰（EMI）的保护

IEC60364-4-4731977过电流保护措施

IEC60364-51993建筑物的电气装置

第5部分电气装置的选择与安装

IEC60364-5-5341997过电压保护器件

IEC64164-5-5481996信息技术装置的接地安排和等电位联结

IEC60364-61997检验

IEC60364-71996特殊装置与场所的要求

IEC604791994电流通过人体的效应

IEC605361976按照电压保护划分电气和电子设备等级

IEC60536-1992防止电击保护导则（已等效为国标：GB／T12501.2-1997）

IEC61200-521993电气装置导则

第52篇电气设备的选择和安装布线系统

二、IEC-TC81标准：

IEC1024系列《建筑物防雷》

IEC1024-11990.3第1部分通则

IEC1024-2草案第2部分建筑物高于60m的附加要求

IEC1O24-3草案第3部分爆炸危险建筑物和易受火灾危险建筑物的附加要求

IEC1024-1-11993.8第1部分的第1分部分指南A──防雷装置保护级别的选择

JEC61024-1-21998.5第1部分的第2分部分指南B──防雷装置的设计、施工、维护和检测

IEC61312系列《防雷击电磁脉冲（LEMP）》

IEC61312-11995.2第1部分通则

IEC61312-21998.3第2部分建筑物的屏蔽、内部等电位联结和接地（讨论投票稿）

IEC61312-31996.10第3部分电涌保护器（SPD）的要求（草案）

IEC61312-4草案第4部分现有建筑物的保护

IEC61312-5草案第5部分应用指南

IEC61663系列通信线路防雷

IEC61663-l草案第1部分光纤装置

IEC61663-2草案第2部分采用金属导线的用户线路

IEC1662草案雷击损害危险度的确定

1995年4月第1版，1996年2月修订的一号文件

IEC61819草案模拟防雷装置（LPS）各部件效应的测量参数

三、IEC-TC37标准

IEC61643-11998.2低压系统的电涌保护器

第1部分性能要求及测试

IEC61643－219977低压系统的电涌保护器

第2部分选择与使用原理

IEC61643-3草案低压系统的电涌保护器第3部分

IEC61644-11997.6（37A／48／CD）通信系统用SPD

IEC61647-11996.6SPD的元件GDT

IEC61647-21996.6SPD的元件ABD

IEC61647-31996.6SPD的元件MOV

IEC61647-41996.8SPD的元件TSS

四、IEC-TC77标准

IEC61000系列和CISPR系列标准如下：

1．防护标准

IEC1000-l关于一般性的内容

IEC1000-l-l关于基本定义和术语的说明及适用性

IEC1000-2关于电磁环境及EMC的电平

IEC1000-2-3关于辐射现象和非电源频率相关传导的环境表达

IEC1000-2-5电磁环境的等级分类（TYPE2）技术报告

IEC1000-4关于各种防护的试验和测试方法

IEC1000-4-1防护试验概述

IEC1000-4-2静电放电防护的试验方法

IEC1000-4-3辐射、射频、电磁场防护试验方法

IEC1000-4-4电气瞬态过程的防护试验方法

IEC1000-4-5浪涌防护试验方法

IEC1000-4-6高频射频电磁场感应的传导干扰的防护试验方法

IEC1000-4-9脉冲性电磁场防护试验方法

IEC1000-4-10衰减振荡性磁场防护试验方法

IEC1000-4-11电压短时间突然下降、短期中断和电压防护性能测试方法

IEC1000-4-12振荡波防护型试验方法

IEC1000-4-20采用TEM单元的试验方法

IEC1000-4-21采用反射箱的辐射、射频电磁场防护试验方法

IEC1000-5防护配置方法和预防方法

IEC1000-5-l配置方法和预防方法指南一般性讨论条件

IEC1000-5-2配置方法和预防方法指南一接地方法和布线方法

IEC1000-5-6配置方法和预防方法指南一防止外部影响方法

IEC1000-6-l住宅、商业及轻工业环境中通用防护标准

IEC1000-6-2工业环境中通用防护标准

CISPR20音像广播接收机及有关设备的防护测量方法

2．辐射标准

CISPR11工业、科学、医疗、射频设备电磁干扰测量方法和极限值

CISPR12车辆、摩托艇、会产生火花的发动机驱动装置的射频干扰特性的测量方法

CISPR13音像广播接收机及相关设备射频干扰测量方法和极限值

CISPR14电动马达、家用电热设备、电动工具和类似电气器具的射频干扰测量方法和极限值

CISPR15电气照明和类似设备射频于扰测量方法和极限值

CISPR22信息技术设备射频干扰测量方法和极限值

IEC1000-3-2谐波电流辐射的极限值（设备输入电压每相小于16A）

IEC1000-3-3低压供电设备电压波动和闪烁的极限值（设备输入电压每相小于16A）

IEC1000-6-3住宅、商业及轻工业环境中通用辐射标准

IEC1000-6-4工业环境中通用辐射标准

五、ITU相关标准：K系列干扰的防护

K111990过电压和过电流防护的原则

K121988电信装置保护用气体放电管的特性

K151995远供系统和线路中继电器对雷电和邻近电力线路引起的干扰的防护

K201990电信交换设备耐过电压和过电流的能力

K211988用户终端耐过电压和过电流的能力

K221995连接到ISDNT／S总线的设备的耐过电压能力

K251988光缆的防雷

K271991电信大楼内的连接结构和接地

K281993电信设备保护用半导体避雷器组件的特性

K291992地下通信电缆、光缆的综合保护方案

K3O1993正温度系数（PTC）热敏电阻

K311993用户大楼内电信装置的连接结构和接地

K321995电信设备的抗静电放电干扰性要求和试验方法

K351996遥置电子场所的连接结构和接地

K361996保护装置的选择