中文版IEC623053建筑物的实体损害和生命危险.docx
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中文版IEC623053建筑物的实体损害和生命危险
IEC62305-3.Ed.181/240/CDV
雷电防护
第三部分建筑物的实体损害和生命危险
ProtectionAgainstLightning–
Part3:
PhysicalDamagetoStructuresandLifeHazard
前言…………………………………………………………………………………………………3
简介…………………………………………………………………………………………………4
条款
1.范围…………………………………………………………………………………………….5
2.规范性参考文件……………………………………………………………………………….5
3.术语和定义…………………………………………………………………………………….5
4.雷电防护系统（LPS）………………………………………………………………………..9
4.1LPS的类型………………………………………………………………………………9
4.2LPS的设计……………………………………………………………………………..10
4.3钢筋混凝土建筑物内钢结构的传导性………………………………………………..10
5.外部雷电防护系统…………………………………………………………………………...11
5.1总则……………………………………………………………………………………..11
5.2接闪器…………………………………………………………………………………..11
5.3引下线…………………………………………………………………………………..13
5.4接地终端装置…………………………………………………………………………..16
5.5固定和连接……………………………………………………………………………..18
5.6材料和尺度……………………………………………………………………………..18
6.内部雷电防护系统…………………………………………………………………………...18
6.1总则……………………………………………………………………………………..18
6.2雷电等电位连接………………………………………………………………………..19
6.3外部LPS的电气绝缘………………………………………………………………….21
7.LPS的维护和检测…………………………………………………………………………...22
7.1检测的范围……………………………………………………………………………..22
7.2检测的顺序……………………………………………………………………………..22
7.3维护……………………………………………………………………………………..22
8.由于接触和跨步电压导致的活体损伤的防护措施………………………………………….23
8.1接触电压的防护措施…………………………………………………………………..23
8.2跨步电压的防护措施………………………………………………………………..…23
附录A（规范性）接闪器的定位…………………………………………………………………..33
A.1利用防护角方法情况下的接闪器的定位……………………………………………..33
A.2利用滚球方法情况下的接闪器的定位………………………………………………...33
A.3利用网格方法情况下的接闪器的定位………………………………………………..33
附录B（资料性）雷电流流经外部导电部件和入户线路……………………………………….40
附录C（规范性）用于线缆自我防护的屏蔽体最小截面……………………………………….42
附录D（资料性）引下线中雷电流的配分………………………………………………………43
附录E（资料性）对于有爆炸风险的建筑物的LPS的附加信息………………………………...47附录F（资料性）雷电防护系统设计、安装、维护及检测手册…………………………………53
前言
（1）IEC（国际电工委员会）是世界性标准化组织，其所有成员为国家电工委员会。
它致力于促进在电气和电子领域内所有关于标准化问题的国际合作。
为着本目标及其它相关活动，IEC发行公布国际标准。
前期工作委托给技术委员会；任何IEC组成成员如对该问题感兴趣，可参与准备工作。
与IEC有交往的国际性的、政府间的、以及民间组织也可参与该工作。
IEC与ISO在两组织已达成的协议条件下保持着密切合作。
（2）IEC关于技术问题的正式决定或协议，尽可能地表述为相关的国际公认标准。
因每一技术委员会拥有来自代表各国利益的各国委员会的代表。
（3）为方便国际间合作，产生的文件以各国委员会易接受的形式印发，如：
标准、技术规格、技术报告或指南形式等。
（4）为促进国际间的统一化，IEC成员致力于在其各自国家和地区最大可能地应用IEC国际标准。
IEC标准和对应的国家或地区标准的任何分歧均在后面清晰指明。
（5）IEC不提供声明同意等程序，不对任何声称符合其某一标准的设备负责。
（6）本国际标准的一些要件可能为某一专利权所属，此点需注意。
对此类专利的确认，IEC不负任何责任。
国际标准IEC62305-3由IEC技术委员会81：
雷电防护起草。
此标准的正文基于下列文件：
FDIS
表决报告
81/XX/FDIS
81/XX/RVD
关于表决通过此标准的全部信息在上表的表决报告可找到。
此公布是根据ISO／IEC指示第3部分起草的。
附录B，D，E，和F仅供参考。
附录A和C为本标准的组成部分。
委员会决定此公布的内容将不作变更直至_____。
届时，此公示将
·重新确认；
·撤销；
·由修订版代替；
·修正。
简介
本部分为建筑物内针对接触和跨步电压导致的实体损害和活体伤害的防护。
防护建筑物免于实体损害的主要和最有效的措施为：
雷电防护系统（LPS）。
通常由外部雷电防护系统和内部雷电防护系统构成。
外部LPS为了：
a）截获击向建筑物的直击雷（用接闪器）；
b）把雷电流安全引向地球（用引下线）；
c）泄放雷电流到地球内部（用接地终端装置）。
外部LPS使用等电位连接或间隔距离（由此电气绝缘）阻止建筑物内外部LPS部件和建筑物内其它电气导电元件之间产生的危险火花。
预防接触和跨步电压导致的对活体伤害的主要防护措施是为了：
a）通过暴露导电部件的绝缘，和／或通过增加表面土壤的电阻，减小流入体内的危险电流；
b）通过活动限制和／或警告提示减小危险接触和跨步电压的发生。
在新建筑物最初的设计中，LPS的类型和位置应仔细加以考虑，使得建筑物的电气导电部件发挥最大优势。
这样一体化安装的设计和建造更容易些，整体的美学视角也能改善，雷电防护系统的效果也能在最小造价和支出中得到提高。
为形成有效的接地终端，基础钢结构的入地和正确使用在建筑工事刚破土动工时是不太可能实现的。
因此，在工程的最早可能阶段，对土壤电阻和土地的特性应加以考虑。
这个信息对于接地终端装置的设计是基础的，或许会影响建筑物的基础设计工作。
为以最小成本达到最佳效果，LPS设计者和安装者、建筑师和建造者间正常的协商是必要的。
如果对现有建筑物添加雷电防护，应努力确保与本标准的原则相符。
对LPS类型和位置的设计应结合现存建筑物的特征考虑。
雷电防护
第三部分：
建筑物的实体损害和生命危险
1范围
本部分对建筑物通过LPS进行实体损害的防护以及在建筑物外、LPS邻近区域由接触和跨步电压导致的活体伤害的防护提供了相关依据（见IEC62305-1）。
本标准适用于：
a）对于无高度限制的建筑物LPS的设计、安装、检测和维护。
b）由接触和跨步电压导致的活体伤害防护措施的建立。
注1：
由于爆炸风险，对周围构成危险的建筑物内LPS的具体要求在考虑之内。
同时，附录E的附加信息可认为是充分的。
注2：
LPS不用于建筑物内由过电压导致的电气和电子系统失效的防护。
此类案例的具体要求参见IEC62305-4。
2规范性参考文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本国际标准的条款。
凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分。
然而，鼓励根据本国际标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注明日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
IEC和ISO的成员对国际标准的当前有效性维持其注册状态。
IEC60079-10-1995年版：
用于爆炸气体的电气仪器
第10部分：
危险区域的划分；
IEC62305-1（*）：
雷电防护
第1部分：
总则；
IEC62305-2（*）：
雷电防护
第2部分：
风险管理；
IEC62305-4（*）：
雷电防护
第4部分：
建筑物内的电气和电子系统；
IEC62305-5（*）：
雷电防护
第5部分：
公共设施；
IEC61643-1-2002年版：
接在低压配电系统上的浪涌保护器；
第1部分：
性能要求和试验方法；
IEC61643-12-2002年版：
接在低压配电系统上的浪涌保护器；
第12部分：
选择和应用原则；
IEC60479（*）：
电流对人和牲畜的影响—新版
第4部分：
雷击对人和牲畜的影响。
3术语和定义
为达到本标准的目的，应使用下列定义。
3.1雷电防护系统（LPS）Lightningprotectionsystem
用来降低雷击建筑物导致的实体损害的总的装置。
由外部防雷装置和内部防雷装置组成。
3.2外部雷电防护系统Externallightningprotectionsystem
LPS的一部分，它含有一个接闪器、一个引下线和一个接地终端装置。
注：
通常这些部分都在建筑物外部。
3.3与受保护建筑物相分离的外部LPSExternalLPSisolatedfromthestructuretobeprotected
LPS的接闪器和引下线的位置使得雷电流路径与受保护建筑物无法接触。
注：
在被分离的LPS内，LPS和建筑物间的危险火花得以避免。
3.4不与受保护建筑物相分离的外部LPSExternalLPSnotisolatedfromthestructuretobeprotected
LPS的接闪器和引下线的位置使得雷电流路径与受保护建筑物可以接触。
3.5内部的雷电防护系统Internallightningprotectionsystem
由雷电等电位连接构成的LPS的一部分，它遵循受保护建筑物内间隔距离规定。
3.6接闪器Aieterminationsystem
外部的LPS的一部分，利用金属元件，例如杆、网格型导体或悬线以截获雷电闪击。
3.7引下线Down-conductorsystem
外部的LPS的一部分，用以将接闪器的雷击电流引入到接地终端装置。
3.8环形导体Ringconductor
导体在建筑物周围形成环路，为了泄放雷击电流，又与引下线相连。
3.9接地终端装置Earth-terminationsystem
外部的LPS的一部分，用以将雷击电流引导泄放到地球。
3.10接地极Earthingelectrode
接地装置的一部分或一组。
用以与地球进行直接的电气接触并将雷击电流泄放到地球。
3.11环形接地体Ringearthingelectrode
在位于地表或地下的建筑物周围形成一个封闭环形的接地体。
3.12基础接地体Foundationearthingelectrode
作为接地体的嵌入建筑物混凝土地基的钢筋或附加导体。
3.13常规接地阻抗Conventionalearthimpedance
接地电压峰值与接地电流峰值的比。
通常不会同时发生。
3.14接地终端电压Earth-terminationvoltage
介于接地终端装置与地球远端之间的电位差。
3.15LPS的天然组成部分“Natural”componentofLPS
被安装的并不专用于雷电防护的导体部件。
除可以用作LPS外，一些情况下，还可提供LPS部件的一项或多项功能。
注：
本术语使用例证包括
——天然接闪器；
——天然引下线；
——天然接地体。
3.16连接部件Connectingcomponent
属于外部LPS的一部分，用于导体互连或与金属装置的连接。
3.17固定部件Fixingcomponent
属于外部LPS的一部分，用以将LPS部件固定于建筑物上。
3.18金属装置Metalinstallations
受保护建筑物内可能形成雷电流路径的扩展金属件，如：
管道、楼梯、电梯导轨、通风、取暖和空调腔箱和互连的加固钢筋。
3.19外部传导部件Externalconductiveparts
进入或离开受保护建筑物的延伸金属导体，例如管道、金属缆、金属箱等，它们可能携带雷击电流的一部分。
3.20电气系统Electricalsystem
装有低压供电部件和可能也有电子部件的系统。
3.21电子系统Electronicsystem
一个由敏感性电子部件组成的系统，例如通信设备、计算机、控制和仪表系统、无线电系统、电子电源装备。
3.22内部系统Internalsystem
一个建筑物内的电气和电子系统。
3.23雷电等电位连接（EB）Lightningequipotentialbonding
将分离的金属部件连接到LPS，这种直接的导电连接或通过浪涌保护器的连接使得雷击电流造成的电位差减少。
3.24等电位连接带Bondingbar
把金属装置、外部传导部件、电力供应和通讯线路，以及其它电缆与LPS连接的金属带。
3.25连接导体Bondingconductor
把单独传导部件连接至LPS的导体。
3.26互连的加固钢筋Interconnectedreinforcingsteel
混凝土建筑物内的钢结构，通常认为电气上是连续的。
3.27危险火花Dangeroussparking
由导致受保护建筑物实体损害的雷击引起的电气放电。
3.28间隔距离Seperationdistance
两个传导部件间的距离，在此距离内无危险火花发生。
3.29浪涌保护器（SPD）Surgeprotectivedevice
为限制瞬间过压并转移浪涌电流所用的器件，它至少含有一个非线性元件（定义见IEC61643-12）。
3.30测试接头Testjoints
设计用以便利电气测试和LPS组成部分测量的组件。
3.31LPS的类型TypeofLPS
根据雷电防护等级表明LPS分类的数字。
3.32雷电防护的设计者Lightningprotectiondesigner
在LPS设计领域，能胜任且技巧高超的专家。
3.33雷电防护的安装者Lightningprotectioninstaller
在LPS安装领域，能胜任且技巧高超的人员。
4雷电防护系统（LPS）
4.1LPS的类型
LPS的特征取决于受保护建筑物的特征和所考虑的雷电防护等级。
根据IEC62305-1中定义的雷电防护等级，本标准定义了LPS的四种类型（Ⅰ至Ⅳ）（参见表1）。
每种类型LPS的特征：
a）取决于LPS类型的数据：
——雷击参数（IEC62305-1的表3和表4）
——滚球半径，网格宽度和防护角（表2）
——引下线间距和环形导体间距的典型值（表4）
——防范危险火花的间隔距离（表10，11，12）
——接地体的最小长度（见5.4.2，5.4.3和图2）
b）不取决于LPS类型的数据：
——雷电等电位连接（见6.2）
——接闪器的金属板或管道的最小厚度（表3）
——LPS材料及使用条件（见5.6.1和表5）
——接闪器、引下线和接地终端装置的材料，结构和最小尺度（表6和7）
——连接导体的最小尺度（表8和9）
每种类型LPS的性能参见IEC62305-2的附录B。
LPS类型的选择应基于风险评估的基础上（见IEC62305-2）。
4.2LPS的设计
技术上和经济上对LPS进行优化设计是可以做到的，尤其是在LPS的设计和安装与受保护建筑物的设计和安装配合的情况下。
特别地是建筑物的金属部件可用作LPS的组成部分这一点在建筑物设计时就应考虑到。
对现有建筑物，LPS类型和位置的设计应把现有条件的约束考虑在内。
LPS的设计文件应包括确保正确完整安装所需的所有信息。
详细情况见附录F。
4.3钢筋混凝土建筑物内钢结构的连续性
加固混凝土建筑物内，如果纵向带和横向带的接合处大部分为焊接的或安全地加以连接，则认为钢结构是电气连续的。
如果纵向带连接为焊接，则重叠部分至少达到其直径的20倍或用其它方法进行安全连接。
对于新建建筑物，加固部分间的连接应由设计者或安装者与建造者和土木工程师进行合作加以具体化。
对于使用钢筋混凝土的建筑物（包括预制、预应力混凝土部件），加固带的电气连续性应由介于最上端和地面水平间的电气测试决定。
总电气阻抗不应大于0.2Ω，通过适合本目的的测试仪器测得。
如果达不到此值或进行测试不可行时，钢筋不应用作天然引下线，如5.3.5节所述。
这种情况下，建议安装外部引下线。
在预浇制加固混凝土的建筑物情况下，要确定单个毗邻预浇制混凝土单元之间加固钢结构的电气连续性。
在不能保证建筑物内电气连续性的情况下，应避免使用钢筋混凝土作为天然组件。
对于现存的预浇制钢筋混凝土建筑物，这些单元的连接可由测量监测：
跨接相连预浇制单元的接点的电气阻抗应为0.1Ω的数量级。
测量应用至少为1A的直流或交流测试电流进行。
对于使用加固带的现存建筑物，其电气连续性应加以保证。
从接闪器到地平面间的总的电气阻抗应为0.1Ω的数量级。
测量应用至少为1A的直流或交流测试电流进行。
注1：
更多信息参见附录F。
注2：
在一些国家，把钢筋混凝土用作LPS的一部分是禁止的。
5外部雷电防护系统
5.1总则
5.1.1外部LPS的作用
外部LPS是在没有引起热和机械损坏，也没有触发火灾或爆炸的危险火花的情况下，截获击向建筑物的直接雷（包括建筑物侧边的闪击），把雷电流从雷击点引导到地面并泄放到地球内部。
5.1.2外部LPS的选择
大多数情况下，外部LPS可安装在受保护建筑物上。
当在雷击点或传输雷电流的导体上产生的热效应和爆炸可能导致对建筑物或其内部设施的损害时，应考虑被分离的外部LPS（参见附录E）。
典型案例包括：
可燃材料作覆盖物的建筑物；拥有可燃墙体的建筑物；存在爆炸和火灾危险的区域。
注1：
在建筑物、内部设施或其用途的改动要求LPS变动的情况下，使用被分离的LPS是切实可行的。
LPS和建筑物间的危险火花应加以避免：
·对被分离的外部LPS，依照6.3节进行分离。
·对没有被分离的外部LPS，依照6.2节进行连接，或依照6.3节进行绝缘或分离。
5.1.3天然部件的应用
作为建筑物固有部分不能变更的天然部件如果由传导性材料制成（如：
互连的混凝土钢筋、建筑物的金属骨架等），则可用作LPS的一部分。
其它天然部件应作为LPS的附加成分加以考虑。
注：
更多信息，参见附录F。
5.2接闪器
5.2.1总则
如若适当安装接闪器，雷电流对建筑物渗透的概率大幅度降低。
接闪器可由下列元件任意组合而成：
a）杆；
b）悬线；
c）网格型导体。
遵循本标准的所有类型的接闪器应依照5.2.2节，5.2.3节和附录A定位。
主动放电接闪器是不许可的。
5.2.2定位
在决定接闪器定位的过程中，应特别注意对裸露接点、角落和边的防护，尤其是那些位于最高处和立面上端的部分。
特定的接闪器应位于特定的点和角落。
在决定接闪器定位的过程中，通常使用三种方法。
即，防护角方法，滚球方法和网格方法。
滚球方法适用于所有情况。
防护角方法适用于大多数简单形状的建筑物，但限于表2列出的接闪器高度。
网格方法对于水平表面的防护是一种合适形式。
对于每种类型的LPS，防护角、滚球半径和网格宽度的值参见表2。
有关接闪器定位的详细信息参见附录A。
5.2.3接闪器对高建筑物侧闪击的防护
在高于60m的建筑物上，侧闪击主要发生于表面的节点、角落和边缘之处。
注1：
通常，此类闪击造成的风险很低。
因为击向高层建筑物的闪击仅有百分之几击向侧边，而且，其参数远远低于击向顶部的值。
注2：
即使是雷击电流的峰值低，建筑物外墙体上的电气和电子设备也将遭毁坏。
为保护高层建筑物的上部分（即，通常为建筑物高度的上20％处）和安装其上的设备，应安装接闪器（参见附录A）。
对于高于120m的建筑物，高于此值的所有部分都受到威胁，应加以防护。
5.2.4安装
与受保护建筑物不作分离的LPS的接闪器可按以下安装：
·如屋顶由非可燃材料制成，接闪器导体可放置于屋顶表面；
·如屋顶由可燃材料制成，屋顶可燃部分与接闪器的距离应不小于0.1m。
对于草屋顶，此距离应增长为0.3m.；
·受保护建筑物的易燃部分应与外部LPS无法直接接触，勿直接置于可能被雷击击穿透的薄膜顶层之下（参见5.2.5节）。
对于诸如木板之类可燃顶层也应加以考虑。
5.2.5“天然”部件
依据5.1.3节，建筑物的下列部分应看作接闪器的天然部件和LPS的一部分：
a）覆盖受保护建筑物的钢板，倘若
——不同部分间的电气连续性持久（例如：
通过钎焊、焊接、卷边、缝合、螺旋或螺栓）；
——如若认为防止钢板被击穿或其下易燃材料的燃烧不重要，钢板的厚度不小于表3给出的t’；
——如若有必要采取措施防止击穿或考虑发热点的问题，钢板的厚度不小于表3给出的t；
——它们无绝缘材料包裹；
b）屋顶结构的金属部件（互连的加固钢筋等）位于非金属顶之下，前提是后者可被排除于受保护建筑物之外；
c）诸如檐槽、装饰、扶手、管道、栏杆覆盖物之类的金属部件，其截面积不小于标准接闪器部件的指定值；
d）屋顶的金属管和金属箱，前提是它们制成材料的厚度和截面满足表6规定；
e）装有易燃或爆炸混合物的金属管和金属箱，前提是它们以不小于表3给出的适当值t的厚度制成，并且雷击点处内表面温度升高不会构成危险（详细信息参见附录F）。
如果不能满足厚度条件，金属管和金属箱应与受保护的建筑物组成一体。
如果法兰耦合的衬垫是非金属的，或法兰边缘没有适当连接时，装有易燃或爆炸混合物的管道不应考虑做接闪器的自然部件。
注：
一薄层防护漆镀膜或约1mm的沥青，或0.5mm的PVC不被视作绝缘体。
详细信息参见附录F。
5.3引下线
5.3.1总则
为降低LPS中的雷电流致损概率，引下线应从雷击点到地球按照如下方式布置：
a）数条平行电流通路存在；
b）电流通路长度维持在最小值；
c）至建筑物传导部件的等电位连接依据6.2节要求执行。
注1：
依据表4，地平面处，每10～20m高度，引下线的横向连接被认为是好的做法。
引下线和环形导体的几何形状影响间隔距离（见6.3节）。
注2：
围绕周边等距离尽可能多的安装引下线，并且由环形导体互连，这样做将降低危险火花的概率，便利了内部装置的防护（见IEC62305-4）。
在金属骨架的建筑物和钢筋混凝土建
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