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Ng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ND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?。3H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2【h,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】A,d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/km】。2·a);
【
,。
【 》 A:。d孤:。立,建,筑物的截《收面积(m2);
!
【 》 C《d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C《d
】
》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NDa可【按下式计《算
【
!。 式中Ng雷击大】地密度(次/km】2·: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Ng雷击大】地密度(次/km2!·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、Am、Ai】、Al)
【
B《.5.7 —雷击服务《设施:的年平均次数NL】可按下?式计算
【
【
? 式中《Ng雷击大》地密度(次》/km2·a);
!
《
【 Al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/L】V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L《。c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A!l和A?i
《
《
B.【5.9? :雷击服?务,设,施附近的年》平均次数N》i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/L—。V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Ai由其—长度L?c和横向距离D【i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.》5kV的感》应过电压
—
《表B:.5.9 环【境因子Ce
】
—
B.5.1】0 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—.4-200—8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(S》1)导致物理损害的!概率PB可按表B.!5.:1,2的:规定:确定
【
表B.5.12】 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P【B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P】。SPD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SPD时】的PSPD值
【
—
,
》 :。 注1 只有在设!有减:小物理损害的L【PS或有连续金属框!架或钢筋混凝土框】架作为自《然LPS、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S】PD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S?PD保护
】
【 :。 3 当在相应位!置上安装的S—PD:的保护特性比LP】LⅠ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)PS!PD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】 2171》4.4?-2008》要,求的匹配S》PD保护时P—M,=PMS概率PMS!应按表B《。.5.?14:-1的规《定,确定
】表B.5《.1:4-1 《 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《 2171》4.4-200【8要求?的匹配SP》D时PM的值取P】S,PD和PMS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PM【S等于1《
— ? 4 因》。子KMS的值可【按下式计算
!。
! 式《中KS1LPZ【0/:1交界处的》建筑物结构、L【PS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;
!
,
! KS《3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KS3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10m《2)
】。 【 ,3 : 同一电缆的—导线形成的环—路(环?路,。面积:大,约为0.《5m2左右》)
【 ?。 4 屏!蔽层单位长度电阻为!Rs(Ω/k—m)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《。LPS?或空间格栅形—屏蔽:体的因子KS1【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LPS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L!PZ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0.2》w的范围内时—KS1和《KS2的值增加一倍!当采用厚度》为0.1m》m,~0.5m》m的连续金属屏【。蔽体时KS》。1和KS2相等其值!为10-4~10】-5:;对于?逐级相?套,的LPZ最后一【级LPZ《的KS2是各—级LPZ《的K:S2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GB》/T 21》7,14.?4,-2008要求【的等电位连接网【格时KS1和—KS2的《。值可以缩《小一半?;
】 ? 2 【KS1、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KS3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KS?4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SP》DP:u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 21《714?.3-200—8,的要求安装S—PD进行《等电位连接时P【u,=PL?DPLD是无—SPD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.《5.15的规定【确定对非《屏蔽的服务设施取】PLD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— 2171》4.3-《2008《的要求?。安装:。SPD时P》u取表B.5.1】3规定的《PSPD值与表B.!5.15规定的PL!。D值:的较小者
】
: 3 【当采:。取了遮拦物、警示】。牌等防护措施时概率!Pu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SPDPV!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—要求用SP》D进行等电位连【接时:PV等于PLD
】
】 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 》21:。714.3-2【008?的要求?。。用SPD进》行等电位连》接时:PV的值取P—SPD和PLD的较!小者
B!。.5.17 — 雷击服务设施(S!3)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SP—DPw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GB/T 2【1714.》4-:200?8要求?。的,已配合好的》SPDPw等于【PLD
【
—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【17:14:.4-20》08要求的已配【合好的SPD时P】w的值取PSP【D和:PLD的较小—者,
《
:B.5?.18? 雷击入户服务设!施附:近(S?。4)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SPD】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 2《171?4.4-20—08要求《的已配合好的SPD!时Pz等于PL【I此处PLI是未】安装S?PD: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PLI与—电缆屏蔽层电阻R】s以及设备耐—冲击电压Uw的关系!
《
! 注Rs—是电缆屏《蔽层单?位长度的电阻—(,Ω/k?。。m)
! , 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】 21?714.《4-2?008要求的已【配,合好的SPD时【Pz等?于PSPD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LX】随着:所考:虑的损?失类型?(L1、L》2、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D3)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Lt;
—
?
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n?p、n?t和tp时》可采用表B》.,5.2?1-1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;
【
:
:
, 》 ? nt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:.2:。。1-:1, Lt、》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!;
【 : , ru!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【.5.21-3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?.,5.21-4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.【5.21-5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.5.2》。1-4 《 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《rf
!。 — ,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8?00MJ/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4—00MJ/m—2~800M—J/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4:0,0M:J/m?2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.《2,1-5 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Lf和Lo的数】。值当无?法,或,很难确定《np、n《。t和t时《可,采,用表B?.5.2《2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rp、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.5.2】3-1)确定—Lf的数值当无法或!很难确?定c、c《t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;
!
【 : ? c?t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、rf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、Lf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L【o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》、Lf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r》a、:ru、rp、r【f、hz本规范【表B.5.2—1-2~《表B.5.》21-5中的因子
!
:
B.5—.2:5 ?。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、R》V没:有保护措施时与物】理损害有关的风险分!量;
《
?。
: ? , RC、R!M、R?W、:。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;
【
?。
】 : , CA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CRL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CP—M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
】
?