B.5 !雷击损害风险评估参!数的计算
!
?B.5.1 需】保护:。对象年平均雷击危险!事件次数NX取决】于该对象所处区【域雷暴活动》情况和该对象—的物理特性N—X的计算方法—为将雷击大》地密:度Ng乘以需—保,护对象的等效截收面!积Ad再乘以需保】护对象物理特性所】对应的修正》因,子
【B.:5.:2 雷击大—地密度N《g是平均每年每【平方公里《雷击大地的次—数可按下式估—算
—
! 式?中Td年平均雷【暴日(?d)
《
B.5.3! 雷击建筑物的】年平均次数N—D以及雷《击连接到线路“a”!端,建筑物的年》平均次数NDa的计!算应符合下列规定
!
《
1— :对于:。平地上的孤立建【筑物截收面》积Ad是与》建筑物?上缘接触按斜率为】1/:3,的直线沿建筑—物旋转一周在—地面上画出的—面,积可以?。通过作图法或计算法!来确定Ad的值长、!宽、高分别为L【、W:、H的平地上孤立】长方体建筑物的截收!面积:(,图,B,.5.3《-1)可按下—式计算
!
,
?
? , 式中L、W【、H分别《为建:筑物长、宽》、高(m)
】。
? 注如需更精!确的计算结果要考虑!建,筑物:四周3?H,。距离内?的其他物体》。或地面的相》对高度等因素
!
:
:
图B.】5.3?。-1 孤立建筑】物的截收面积—Ad
?
,
【 2 当仅考虑】。建筑物的一部分时】如果:满足以下《条件该部分的尺寸】可以用于计算A【d,(图B.5》。.3-2)
】
《 ? 1)该部分!是建筑物的一个可】分离的垂直部分;
!
】 2)建筑!物,。没,有爆炸的风险;
】
》 ? , 3)该部分!与建筑物的其他部分!之,间通:过耐火极限不—小于:2h的墙体或者【其,他等:。。效保护措《。施来避免火灾的【蔓延:;
》
? 》 4)公》。共线路进入该部【分时在入口处安装有!SPD或其他等效防!护措施以《。。避免过电压传—入
:。
》 注耐火极限!的定义和《资料参见《建,筑设计防火》规范GB 500】16
—
3 】 如果不能满足上】述条件应按整个建】筑,物的:。尺寸计算Ad
】
【
图《B.5.3-2 】 计:算截收面积Ad所】考虑的建筑》物
【B.5?。.4: 雷?。。击建筑物的年—平,均次数ND可—按下式计算》
《。
【。
式—中Ng雷击大地密度!(次/km2·a】),;
?
! 《 Ad孤立建筑【物的截收面积—(m2);
】
》 】。Cd建筑物的—位置因子按》表B:.5.4《的规定?确定
》
表B.5.】4 位置因—子Cd
《
,
】
B.5》.5 雷击位于】服务设施“a”端的!邻近建筑物(图【B,.5.?5)的年平均次【数N:Da:可按下式计算
】
,
《
!。式中Ng雷》击大地密度》(次:/km2·》a);?
《
】 , Ad“a”端!孤立建筑物的截收面!积(m2)》;
《。。
《 !Cd“?a”:端建筑物的位置因】。子按表B.》5.4的规》。定确定;
【
》 ? , : Ct在》雷击:点与需保护》。建筑:物之间?安装有HV/LV】。变压器时的》修,。正因子按表B.【。5.5的《规定确定
】。
,
【图B:.5.5 —线路两端的建筑【物
?
《表B.5.5 变!压器因子Ct—
!
B.》5.6 雷击建筑!物附近的《年平均次《数NM可按下式计算!如果NM<0则假定!NM:=0
》
》
【 式中N《g雷击大《地密:度(次/km—2·:a);?
?
:
,。 ! ,Am雷击建筑物【。附近的截收面—积(m2);截收】面,积Am延伸》到距离建《筑,物周边250m远】的地方(图》B.5.《6):;
】 !Ad孤立建》。筑,。物的截收面》积(m2)》(图B.5.3-】1,);
》
— 》 Cd建》筑物的?位置因子《。按,表B.5.4的规】定确定
—。
?
:
《图B.5.6 】截,收面积(Ad、A】m、Ai、A—。l)
?
B.5.!7 雷击服务设】。施的年平均次数NL!可按下式计算
】
?
【 : ,。 式中N《g雷击大《地密:度(次/km—2·a)《;
! ? 》A,。l,雷击服务设施—的截收面积(图【B.5.6)(【m2:)按表B.》5.8的规定—确,定;:。
:
! 《 Cd服务》设,施的位置因子—按表B.5.—4的规定确》定;
【。
— Ct当】。雷击点与建筑物【之,间有HV/》。LV变压器时—。的修正因子按表B.!5.5的规定确【定
:
《
B.5.8 服!务设:施的:截,收面:积Al和Ai按【表B.?5.8的规定—确定计算时应—。。符合下列规定
】
》 1 当不知!道Lc的值时可【假定Lc《为1000m;【
:
【 2 当不知道】土,壤电阻率《的值时?可假定ρ为》。500Ω·m—;
—
《。 ,3 : 对:于全部穿行在高密度!网格形接地》装置中的埋》地电:缆可假定等效截收】面积Ai和》Al为?零;
】 ? 4 《需保护的建筑物应当!假定为连接到服【。务设施的“b”端】
—表B.5.》8 : 服:务设:施的截收面积—。Al和?Ai
?
《
B.!5.9 雷—击,服务设施附近—。的年平均次数Ni】可按下式计算—
》
【 式中Ng】雷击大地密度(次】。/km2《·a);《
》
: !Ai雷击服务设施附!近大地的《截收面积(图—B.5.《6)(m2》)按表B.》5,.8的规定确定;
!。
,
】 Ce】环境因子按表—B.:5.9的规定—确定:。;
?
:
? 【 Ct当雷击点】与建筑物之》间有HV/LV变】压器时的《。修,。正因子按表B—.,5.5的规定确【定
—。
注服【。务设施的截收面积A!i由其长度L—。c和横?。。向距离Di来—确定(图B.5.6!)雷击该横向—距离Di之间范围】内时会产生不—小,于1.5k》V的:感应过电压
【
?
,表B.?5.9 环境因】子,C,e
!
B.5.】。10 《按本规?范,第B.?5节的规定确定建筑!物雷击损《害,风险分量RX对应】的损害概率PX时】建,筑物防雷措施—应符合国家标—。。准,雷电防?。护 第3部分建】筑物的物理损坏和】生命危险GB/T !21714.3【-2008和雷电防!护 第4部—分建筑物内电气【和电子系统GB/】T 21714.】4-2008—的规定?当能:够证明是合》理的时也可以选择其!他的PX值
!
B.5.1【1 雷击建筑物(!S1)导致人畜伤害!的概率PA可按【表B.5.11的规!定确:。定当:采取了一项以—上的措施时PA的】值应:是各个相《应PA值的》乘,积
:。
,
《表,B.:。5.11 雷击】产生的?接触和跨步》电压导致人畜触【电的概?率PA
》。
【
【注当利用了建—筑物的?钢,筋构件或框架作【为引下线时或者防】雷,装,置周围安《装了遮拦《物时概率PA的数】值可以忽略不计
】
B—.5:.12 雷击建】筑物(S1)—导,致,物理损害的概—率PB可按》表B.5.》1,2的规定确定
【
《
表B.5.1【2 PB与建筑物!雷电防护水平(L】PL)的对应—关系
?
!
》 注在详细调查【基础上PB也可以取!表B.5《.12以外的值
!
:
B.5.13 ! 雷击?建筑物(S1)导】致内部?系,统失效的概率Pc可!按下式确定
【。
:
?
《
式—中PSP《D与SPD保护有】关的概率其值—取决:于雷电防护水平按】表B.5.》13:的规定确定》
表B】.5.13 按】LPL?选取并安装SP【。D时的P《SPD值
【
》
注!1, 只有在设有减小!物,理损害?的LPS或有—连续金属框架—或钢筋混凝土框架】作为:自然L?PS、?并且满足国》家标准?雷电防护 第【3,部分建筑《物的物理《损坏:和,生命危险《GB:/T ?21714.3-】2008《提出:的等电?位连接?和,接地要求的建筑物内!。协调:配合的SPD—保护:才能:。有,效地减小《Pc
?
:
【 , 2 当【与内部系统相连的外!部导线为防》雷,电缆或者布设—于,防,雷电缆沟槽、—金属导管或金属管内!时可以?不需要配合的SP】D保护?
:
:
》 : 3《 当在相应位置】上安装的SPD的保!护特性?比LPLⅠ》的要求更高时(更高!的,。电流耐受能力—更低的?电,压保护水平等—。。),PSPD的值可能会!更小
《
:
B.5》.14 《 雷击?建筑:物附近(S2—),导,致内部系《统失效的概率PM的!取值应符合下列【规定
《
?
1 当!。没有安装符》合国家标准雷电防护! 第4部分建筑物!内电气和《电子:系统GB《/T 217—14.4-200】8要求的匹配S【PD保护《时PM=《PM:。S概率PM》S应按表B.—5.14-1的规定!确定:
表B】.5.14-1 !。概率PMS与因【子,KMS的关系
!
,
,
】 , , 2 当安装了符!合国家标《准雷电防护 — 第4?部分建?。筑,。。物内电气和电—子系统GB/—T 21714.4!-2008要—求的匹配SP—D时PM的值—取PSPD和PM】S两值中的较小者】
?
,
—3 当内部系【。统设备耐压》水平不符合相—关产品标《准要求时应取PMS!等于1?
?
4 ! 因子KMS的【值可按?下式计算《
?
《
】 式:中KS1LPZ0】/,1交界处的建筑物结!构、LPS和其他屏!蔽物的?屏蔽效能因》子;
! — , KS2建筑物内!部LP?。ZX/Y《。(X>?0Y>1)交界处】的屏蔽物的屏蔽【效能因子《;
?
! KS3建!筑物内部布线的特性!因子按表B.5.】14-2《的规定确定;
【
】 , : ? ,KS4被保护—系,统的冲击耐压因【子
《。
表B.5【.14-《2, 因?子K:S,3与内部布线的关系!
《
《
》 : 注1 大型建】筑物中分开布设的】导线构成《的环路(《环路面积大约为【50m2)
】
,
! 2 ? 导线布设在同一】电缆:管道中或导》线在:较小建筑物》中分开布《设(环路面积—大约:。为10?m2:)
:。。
— ? 3》 ,。 同一电缆的导线】。形成的环路》(环路?面积大约为0.5】m2左右《)
! : 4 【屏蔽层单位长度电】阻为Rs《(Ω/km)的【。电缆其屏蔽层两端】。连,到等电位《端子板设备也连在同!一等电位端子板上】
【 5 在L】PZ内部《当与屏蔽物边—界之间的《距,离不小?于网格宽度w时LP!S或空间格栅形【屏蔽体的因子K【S1和KS2可按】。下,式进行计算
【。
,
?
?
式】中w格栅形空—间屏蔽或者网格【状LPS引下—线,的网格宽度或是作】为自然L《PS的建筑》物金属柱子》的间:距或钢筋《。混凝土框架的间距(!m,)
《
【6 当《感应:环路靠?近LP?。Z边:界屏蔽体并》离屏蔽体距》离小:于网格宽度》w时KS1和KS2!值应增大当与屏【蔽体:。之间的距离在0.1!w到0.2w—的范围内时KS【1和KS2的值【增加一倍当》采用:厚,度,为0.1mm—~0.5m》m,的连续金属屏蔽体】时KS1和》K,S2相等《其值为10-4【~10-5;对于】逐级相套的L—PZ最后一级—LPZ的《KS2?是各级LPZ的【KS2的乘积
【
!注1: 当安装有—符,合国:家标准?雷电防护 —第4部分建筑物内电!气和电子系统G【B/T? 2171》4.:4-2008要求】的等:电,位连接网格时—K,S1和KS》2的:值可以缩小》一半;
】
: : 2— K?。S1、K《S2的最大值不【超过:1,
【 7 当【导,线布设在两端都连】接到等电位连接【端子板的连》续金属管内时KS】3,的值应当再乘以0.!1
【。 8》 因?子KS4《。可按公式(B.5】.14-3)—计算如果《内部系统中设—。备的耐冲《击电压额定值不同因!。子,KS4应取最低的耐!冲击电压额定—值计算
!。
【 , 式中Uw受保护!系统的耐冲击电压额!定值(kV)
【
B—.5.15 — 雷击服务设施(】。S3)导致人畜伤害!的概率Pu》取决于服务设—施屏蔽物的特性【。、连接到服务—设施的内部》系统的冲击》耐压:、保护措施以及在】服务设施入户处【是否安装S》PDPu《的取值应《。。符,合下列规定
—
】 1 当没—有按照国家标准雷电!防护 第3部分建!筑,物的物理损》坏和生命危险GB】/T ?21714.3【-2008的要求】安,装SPD进行等【电位连接时Pu【=PLDPLD是】无S:PD保护时雷击相】连服务设施导—致内部系统失效的概!。率按表?B.5?.1:5的规定《确定对非屏蔽—的服务设施取P【LD等于1
】
:
表B.《5.1?5 概率PL【D与电缆屏蔽层电】阻Rs以及设备耐】冲击电压额定—值Uw的关系
!
【
,
,。 《。注Rs为电缆屏蔽层!单位长度的电阻【(Ω/km)
】
【 2 ? 当按照《国,家标准雷电防护 】 第3?部分建筑物的—物理损坏和生命【。。危险GB/T 【217?14.3-》20:08的?要求:安装:SPD?时Pu?。。取表B.5.13规!定的P?S,PD值与表B.5】。。.15规定的P【LD值的较》小者
》
3 ! 当采取《了遮拦物、警—示牌等防《护措施时概率P【u将进?一步:减小其值应与表【B.5?.,11中给出的—概率PA值相乘
!
B.5【.16 雷击【服务设施(S3)】导致物理损》害的:概率PV取决于服务!设施屏蔽体的特性】、连接到服务设施】的,内部系统的冲击【耐压以及是否—安装SPDP—V的取值应符合下】列规定
【。
? : 1 当没有按】照国家?标准雷电防护 第!3,部分建筑物》的,物理损?坏和生命危险G【B,/T 2《1714.3-20!08的要求用SPD!进行等电位》连接时PV等于PL!D
:
?。
,
》2 : 当:按照国家标准雷电】防,护 第3部分建筑!物的物理损坏和【生命危险《G,B/T 2171】4.3-2008的!要求用SP》。D进行?等电位连接时PV的!值取PS《PD和PL》D的较小者
【
B.5【.17 雷击【服务:设施(S3)—导致内部系》统失效的概率Pw】取,决于服务《设施屏蔽的特性、】连接到服务设施的】内部系统的》冲击耐压以及是【否安装?SPD?Pw的取值应符【合下列规定》
《。。
1 !如,。果没有安《装,符合国家标准雷电防!护 第《4部分建筑物内【电气和电子》系统G?B/T 21—。7,14.4《-200《8要求的已配—合好的?SPDPw等于PL!D
! 2 当安【装了符?合国家标准雷—电防护 第—。4部分建筑物内电】气和电子系统GB】/T 2《1714《.4-200—8要求的已配合好】的SPD《时Pw的值取PS】PD和PLD的较】小者
?
》B.5.18— 雷击入户—服务:。设施附近(S4【。),导致内部系统—失,效,的概率Pz取决于】服务设施《的屏蔽?层特性、连接到服务!设施的内部系—统的耐冲《击电压以及是—否安装SP》D保护?设施Pz的取值【应符合?下列规定
》
!1 当没有—安装:符合国家标》。。准雷电防护 — 第4部分建筑物内!电气和电子系统【GB:/T 2171【4.4-2008要!求的已配合好的【SPD时Pz等于P!。LI此处PLI是】未安:装SPD时雷—击,。相连的服务》设施导致内部系统】。失效的概《率,按表B.《。5.18《的规定确定
】
?表B.5.》18 概率—PL:I,与电缆屏蔽层电【阻Rs以及设—备耐冲击电压U【w,。。的关系
!
:
《 注R—s是电缆屏蔽—层单位?长,度的电阻(Ω—/km?)
【 ? 2 当安装【了符合国家》标准:雷电防护 第4部!。分建筑物内电—气和电子系统GB】/T 2《1714.》。4-:。200?8要求的已配—。合好的SPD时【Pz等于PS—PD:和PLI《。。的较小者
—。
,
?B.5.《19 ? 建筑物损失率【LX指雷击建筑【物可:能引起?。的,。某一特定损害类【型,的平均损失量与被保!护,建筑物总价值—之比损失率LX应取!决于
! 1 在【危险场所《。人员的数量以—及,。逗留的时间;
!
》 2 公—众服务的类》型及其重《要性;
】
3— :受,损害货物《。的价值
—
B.5—.2:0, 损失率L—X随:着所考虑的损失【类,型(L1、L2、】L3和?L4)而变化对于每!一种损失类型它还与!损害类型(D1【、D2和D》3)有关按损—害类型损《失,率应:分,。为三种
《
,
?
《 ,1, 接触和跨步【电压导致伤害的损失!率L:t;
《
【 2 物理—损害导致的损—失率Lf;
】
》 3 内部系统!故障导致的损失【率Lo
】
,B,.5.?21 《人身:伤亡损失率的计【。算应符合下列—规定
】。 1 【可按公式《(B.5.》。21-1)确定Lt!、Lf?和Lo的数值—当无法或《很难:确定np、nt和】tp时可采用表B.!5.21-》1中给出的》Lt、Lf和L【o典型平均值;
!
《
》
: : 式中np可能受】到危害的人员数量;!
— 【 ?n,t预期的建筑物内总!人数;
【
! tp以小时】计算的可能受—害人员每《年处于危险》场所:的时间危险场所【包,括建筑物外(只【涉及损失Lt)和建!筑物内(Lt、【lf和Lo都—涉及)?
:。
表B.【5.21-1 L!t、Lf和Lo的】典型平均值》
—
》
》2 人身伤亡损】失,率可按下列公式【进行计?算
!。
,
【式中:ra由土壤类型决定!。的减少人身伤—亡损失的因子—按表B.5》.21-2的—规定确?定;
?
?
【 r—u由:地板类型《决定的减少人身伤】亡损失的因》子按表B.5.21!-2的规定确—定;
】 ! rp由防火措【施决定的《减少物理损》害导致?人身:伤亡损失《。的因子按《表B.5.2—1-:3的:规定确定;
—。。
【 】rf由火灾危—险程度决定的减【小物理损害导—致人身伤亡》的,因子按表B》.5.2《1-:4的规定确定;
】
! ? ?hz在?有特:殊危险?时物理?损,害导:致人身伤亡损失的增!加因子按表B.【5.2?1-5的规定确【定
《
,
表B.》5,.21-2 【缩,。。减因子ra》和,ru的数值与土【壤或地板表面的关系!
】
:。
表?B.5.21-【3 : 防火措施的缩减因!子rp?
《
:
,
—。 ?注1 如果同时】采取了一项以上措】施rp的数》值应当取各相应数】。值中的最小值;
!
《 2! 在?具有爆炸《危险的建筑物内部任!何情况下rp=1;!
【 ? , 3 仅当】具有过?电,压防护和其他—损害的防《护并且?消,防员能?在10分钟之内赶】到时
《
表B.【5.21-4 】。缩减:因,。子rf与建筑物火】。灾危险?的关系?
,
》
【 , 注1 当【建筑物具有》爆炸危险以及建筑】物内存储有爆炸性混!合物质时可》能需要?更精确地计算r【f
《
— , 2 — 由易燃材料建造】的建筑物、屋顶由易!。燃材料建造的—。建筑物或单位—面积火灾载》荷大于800M【J/m2《的建筑?物,可以看作《具有高火灾危—险,的建筑物《
,
! 《3 单位面积火灾!载荷在400MJ/!m2:~800MJ—。/m2之间的建筑】物应当看作具有一】般火灾危《险的:建筑物
】
《 4— :单位:面积火灾载荷小于】400MJ/—m2:。的建筑物或者只是】偶尔存储《有易燃?性物质的建筑物【应当看作具有—低火灾危险的建筑】物
?
【 5— , ,单位面积火灾载【。荷是:建筑物内全部易燃】。物质的能量与—建筑:物总的?表面:积之比
!表,B.5.21-【5 有特》殊伤害?时损失相对量的【增加:因子hz的数值【。
】
B》。.5.22 公众!服务中?断损:失率的计《。算应:符合下?列规定
《
?
: , 1 可【按公式?(B.5.》22-1)确定【L,f和Lo的数值【当无:法或很难确》定np、nt—和t:。。时可采用表B.【5.22中给—出的Lf和Lo典】型平均?值;
!
》 式》中np可能失去【服务的年平均用【户数量;
》
,
】 —。nt接?受服务的用户总数;!
《
】 t用小时表!示的年平均服务中】断时间
【
表B.5.22!。 :Lf和Lo的典型】。平,。均值
】
?
2 ! 公众服务中断【的各种实际损失率】可按下?列公式计算》
】
:
式中r!p、rf《分别是本规范表B】.5.21-3和】表B.5.》21-?4中:的,因子
—。
,
B.?5.:2,3 文化遗产【损失率?的,计算应?符合下列规定
【
》 1 — 可按公《式(B.5.23】-1)确《定Lf的《数值当无法或很难】确定c、《ct时Lf》的典型?平均值可取10-1!;
?
《
》
式中【c用货币《表示的每《年,。建筑:物内文化遗产—可能损失的平均【。值;:
! ct!用货币表示的建【筑物内文化遗—产总:值
:
《
2 【。 文化遗产的实际】损失率?可按下式计》算
》
》
《 ?式中rp、r—f分别是本规范表B!.5.21-—3和表B.5.【2-4中的因子【
—B.5.24— 经济损失率的】计算应符《合下列规定
—
:
:。。
, 1 可】按公式(B》.5:.24-1)确定】Lt、L《f和Lo的数值【当无:法,或很难?确定c、ct时可采!用表:B.5?.24中给出—的,各,种类型建筑物的Lt!、Lf和Lo典型平!均值;
—
【
—式中c用货币—表,示的:建筑物可《能损失?的平:均数值(包括其存】储,物的损失、相—关业务的中断及其后!果):;
—
! ct用货—币表示的建》筑物的总价值(包括!其存储?物以及相关业—务的价值)
!
表B.》5.2?4 Lt、L【f和:Lo的典型平均值】
《
?。
— : 2 经济—损失:率可按下列》公式进?行计算
《
《
—
? 式中ra、【ru、rp》、r:f、hz本规范表B!。.5.21》-2~表《B.5.21-【5中的因子》
《
B.5.25 ! 成本效益的—估,算应符合下列—规定
?
【 , 1: 全部损失的价值!C可按下式计算
】
《。。
:
:
式中!RA、RU没有保护!措施时与牲畜—损失有关的风—险分量?;
《
:
】 RB、—RV没有保》。护措施时与物理【损害有关的风—险分量?;
:
】 , RC、!RM、RW、RZ】。没有保护措施时与电!。气和电子系统失效有!关的风险分量;
!
】 , : C《A牲畜的价值;
】
】 【CS建筑物》。中系统的价值—;,
》
【。 , CB建筑物的!价值;
—
】 》。CC建?筑物内存物的价值
!
》 2 在】有保护措施的情【况下剩余损失的总价!值CR?。L,可,按下:式计算
】。
【 式中R'】A、:R':U有保护措施时与】牲畜损失有关的风险!分量;
】
】 R'》B、R'V有保【护措施时与物理损害!有关:的风险分量;—
,。
【 R!'C、?。R'M、R》'W、R'Z有保】护措施时与电—气和电子系统失效】有关的风险》分量
?
【 3 保护措】施的年平均》费用CPM可—按下式?计算
】
《
: 式》中CP保护措施的费!用,;
! — i利率;
】
! a折【旧率:;
【 : — m维护费—。率
】 : 4: :每年节省的费用可】按,公式:(,B,。.5.25-—4)计算如果年平】。均,节省:的费:用,S大于零采取防护】措施是经济》合理的
!
,
,