GB/T 21714.2-2015 雷电防护 第2部分:风险管理

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标准编号:GB/T 21714.2-2015
文件类型:.pdf
资源大小:5.5M
标准类别:电力标准
资源ID:225033
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GB/T 21714.2-2015标准规范下载简介:

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GB/T 21714.2-2015 雷电防护 第2部分:风险管理

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付求 孤立建筑物的雷击截收面积 A.2.1.1 毗邻建筑物的雷击截收面积 A.2.5 屋面突起部分的截收面积 A.2.1.2 雷击线路附近的截收面积 A,5 雷击线路的雷击截收面积 A.4 雷击建筑物附近的雷击截收面积 A.3 建筑物 A.2 位置因子 表A.1 毗邻建筑物的位置因子, A.2.5 环境因子 表A.4 线路安装因子 表A.2 缺乏防护措施的年损失值 5.5;附录D 雷击线路的屏蔽、接地和隔离因子 附录B 雷击线路附近的屏蔽、接地和隔离因子 附录B 分区的损失成本 附录D 防护措施的成本 附录D 采取防护措施后的平均花费 ·5.5;附录D 采取防护措施后的年平均损失值 5.5;附录D 采取防护措施后的分区年平均损失值 附录D 线路上HV/LV变压器的线路类型因子 表A.3 用货币表示的区域中动物的价值 C.6 用货币表示的区域相关的建筑物的价值 C.6 用货币表示的区域中内存物的价值· C.6 用货币表示的建筑物外危险场所物品的总价值 用货币表示的区域中内部系统(包括它们的运行)的价值 C.f 用货币表示的建筑物的总价值· C.5; C.6 用货币表示的区域内文化遗产的价值· 人和动物伤害 物理损害 4.1.2 电气和电子系统失效 4.1.2 有特殊危险时增加损失率的因子 表C.6 建筑物高度.. A.2.1.1 毗邻建筑物高度 A.2.5 利率. 附录D 与采用的LEMP防护措施有关的因子 B,5 与建筑物屏蔽效能有关的因子 B.5 与建筑物内部屏蔽体屏蔽效能有关的因子 B.5 与内部线路特征有关的因子… B. 与系统的耐冲击电压有关的因子 建筑物的长度

孤立建筑物的雷击截收面 毗邻建筑物的雷击截收面 屋面突起部分的截收面积 雷击线路附近的截收面积 雷击线路的雷击截收面积 需主建筑物附近的需主裁

由防接触和防跨步电压措施决定的PA减小的概 表B.1 雷击相连线路造成人和动物电击伤害的概率 6.4;B.6 雷击相连线路造成建筑物物理损害的概率 6.4:B.7 雷击相连线路造成内部系统失效的概率 6.4;B.8 建筑物各种损害概率的通识符.. 雷击相连线路附近造成内部系统失效的概率 6.5;B.9 与土壤或地板表面类型有关的缩减因子 与火灾危险有关的缩减因子 与防火措施有关的缩减因子 风险 雷击建筑物造成人和动物伤害的风险分量 4.2.2 雷击建筑物造成建筑物物理损害的风险分量 4.2.2 雷击建筑物造成内部系统失效的风险分量 4.2.2 雷击建筑物附近引起的内部系统失效风险分量 4.2.3 单位长度电缆屏蔽层的电阻 表B.8 风险容许值 5.3;表 雷击线路造成人和动物伤害的风险分量 4.2.4 雷击线路造成建筑物物理损害的风险分量 4.2. 雷击线路造成内部系统失效的风险分量 4.2. 建筑物各种风险分量. 6.1 雷击线路附近造成内部系统失效的风险分量 4.2.5 建筑物中人身伤亡损失的风险 1.2. 建筑物中公众服务损失的风险 4.2.1 建筑物中文化遗产损失的风险 建筑物中经济价值损失的风险 4.2. 采取防护措施后的风险R。 附录D 建筑物 A.2.2 每年节约费用 附录D 线路段 6.8 损害成因一雷击建筑物 1.1. 损害成因一雷击建筑物附近 4.1.. 损害成因一雷击线路 4.1.. 损害成因一雷击线路附近 受危害人员每年呆在建筑物外危险场所的小时数 受危害人员每年呆在危险场所的小时数 年雷暴日 系统的耐冲击电压额定值 网格宽度·. 3. 建筑物的宽度 1.2.1.1 毗邻建筑物的宽度 A.2.5 辨识相关风险分量的下标· 建筑物的分区

GB/T 36520.2-2018 液压传动 聚氨酯密封件尺寸系列 第2部分:活塞杆往复运动雷电流是造成损害的主要原因。按雷击点的位置(见表1)分为以下几种成因: S1:雷击建筑物; S2:雷击建筑物附近; S3:雷击线路: S4:雷击线路附近

雷击可能造成损害,取决于需防护建筑物的特性。其中最重要的特性有:建筑物的结构类型、内部 存放物品、用途、服务设施类型以及所采取的防护措施, 在实际的风险评估中,将雷击引起的基本损害类型划分为以下三种(见表1): D1:电击引起的人和动物伤害; D2:物理损害; D3:电气和电子系统失效。 雷电对建筑物的损害可能局限于建筑物的某一部分,也可能扩展到整个建筑物,还可能殃及四周的 建筑物或环境(例如化学物质泄漏或放射性辐射)。

每类损害,不论单独出现或与其他损害共同作用,都会在被保护建筑物中产生不同的损失。可能出 现的损失类型取决于建筑物本身的特性及其内存物。应考虑以下几种类型的损失(见表1): 一L1:人身伤亡损失(包括永久性伤害) 一L2:公众服务损失; L3:文化遗产损失; L4:经济价值损失(建筑物及其内存物以及业务活动中断的损失)

表1雷击点、损害成因、各种可能的损害类型及损失对照一览表

4.2.2直接雷击建筑物引起的建筑物风险分量

RA:在建筑物内或户外距离引下线3m的范围内,因接触融和跨步电压造成人和动物伤害的风险分 量。可能产生L1类的损失。对饲养动物的建筑物还可能出现L4类的损失。 注:在某些特殊场合,例如停车场的顶层或运动场,可能存在人遭直接雷击的危险。该情形下可应用本部分的原则 加以考虑。 RB:建筑物内因危险火花放电触发火灾或爆炸引起物理损害的风险分量,此类损害还可能危害环 境。可产生所有类型的损失(L1、L2、L3、L4)。 Rc:因LEMP造成内部系统失效的风险分量。总会产生L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的 建筑物以及内部系统的失效马上会危及人命的医院或其他建筑物中还可能出现L1类型的损失

4.2.3雷击建筑物附近引起的建筑物风险分量

RM:因LEMP引起内部系统失效的风图 和L4类的损失,在具有爆炸危险 物以及内部系统失效马上会危及人命的医院或其他建筑物中还可能出现L1类的损失。

4.2.4雷击入户线路引起的建筑物风险分量

Ru:雷电流沿人户线路侵入建筑物内因接触电压造成人和动物伤害的风险分量。可能会出现L1 类的损失,当有动物时,还可能出现L4类的损失 Rv:因雷电流沿入户线路侵人建筑物,在入口处入户线路与其他金属部件产生危险火花放电而引 发火灾或爆炸造成物理损害的风险分量。可能产生所有类型的损失(L1、L2、L3、L4)。 Rw:因人户线路上产生的并传入建筑物内的过电压引起内部系统失效的风险分量。总会产生L2 和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及因内部系统失效马上会危及人命的医院或其他建筑物 中还可能出现L1类的损失。 注1:在风险评估中只考虑人户线路。 注2:因管道已经连接到等电位连接排,所以不把雷击管道或其附近作为损害源。如果没有作等电位连接,应考虑 这种威胁。

4.2.5雷击入户线路附近引起的建筑物风险分

R2:因入户线路上感应出的并传入建筑物内的过电压引起内部系统失效的风险分量。总会产生 L2和L4类的损失,在具有爆炸危险的建筑物以及因内部系统失效马上会危及人命的医院或其他建筑 物中还可能出现L1类型的损失。 注1:在风险评估中只考虑人户线路 注2:因管道已经连接到等电位连接排,所以不把雷击管道或其附近作为损害源。如果没有作等电位连接,应考虑 这种威胁

对建筑物的每一类损失需考虑的风险分量如下: R,人身伤亡损失的风险

RB+Rc"+Rm"+Ru+Rvi+Rwi"+Rzi

注1:1)仅对于具有爆炸危险的建筑物或因内部系统失效马上会危及人命的医院或其他建筑物, R,公众服务损失的风险

R.经济价值损失的风险

注2:2)仅对于可能出现动物损失的建筑物。 每类损失风险对应的风险分量在表2中给出

2建筑物各类损失风险需考虑的各种风险分量

建筑物特性及影响建筑物风险分量的可能防护措施在表3中给出。

表3影响建筑物风险分量的因素

基本步骤如下: 确定需防护建筑物及其特性; 确定建筑物中可能出现的各类损失以及相应的风险R,~R4; 计算风险R的各种损失风险R,~R。; 将建筑物风险R1、R2和R:与风险容许值Rt作比较来确定是否需要防雷; 通过比较采用或不采用防护措施时造成的损失代价以及防护措施年均花费,评估采用防护措 施的成本效益。为此需对建筑物的风险分量R。进行评估(参见附录D)

5.2风险评估时需考虑的建筑物方面的问题

需考虑的建筑物方面的问题包括: 建筑物本身; 建筑物内的装置; 建筑物的内存物; 建筑物内或建筑物外3m范围内的人员; 建筑物受损对环境的影响。 考虑对建筑物的防护时不包括与建筑物相连的户外线路的防护。 注:所考虑的建筑物可能会划分为几个区(参见6.7)。

由相关职能部门确定风险容许值, 表4给出涉及雷电引起的人身伤亡损失、社会价值损失以及文化价值损失的典型R值:

表4风险容许值R.的典型值

5.4评估是否需要防雷的具体步骤

按照GB/T21714.1一2015要求,评估一个对象是否需要防雷时,应考虑风险R1、R2和R 对于上述每一种风险,应当采取以下步骤: 识别构成该风险的各分量Rx; 计算各风险分量Rx;

5.5评估采取防护措施的成本效益的步骤

图1确定是否需要防护和选择防护措施的流程

图2评估采取防护措施的成本效益的流程

应按损害类型选择防护措施以减少风险。 只有符合下列相关标准要求的防护措施,才认为是有效的: GB/T21714.3一2015有关建筑物中生命损害及物理损害的防护措施; GB/T21714.4一2015有关电气和电子系统失效的防护措施

应由设计人员根据每一风险分量在总风险R中所占比例并考虑各种不同防护措施的技术可行性 支造价,选择最合适的防护措施, 应找出最关键的若干参数以决定减小风险R的最有效的防护措施。 对于每一类损失,有许多有效的防护措施,可单独采用或组合采用,从而使R≤RT。应选取技术利 造价上均可行的防护方案。图1为选择防护措施的简化流程图。任何情况下,安装人员或设计人员应 找出最关键的风险分量并设法减小它们.当然也应考虑成本

4.2.2,4.2.3,4.2.4和4.2.5中所述的各个风险分量RA、RB、Rc、RM、Ru、Rv、Rw和Rz,可以采月 通用表达式来表示:

Rx=Nx XPx XLx

6.2雷击建筑物(损害成因S1)风险分量的评估

下列关系式用于估算雷击建筑物产生的各个风险分量: 人和动物伤害(D1)风险分量; RA=NDXPAXL 物理损害(D2)风险分量; R=NDXPBXLB 电气和电子系统失效(D3)风险分量。 Rc=NX PcXLc 表5中给出了估算这些风险分量时所用的参数,

表5估算建筑物各风险分量所用的参数

6.3雷击建筑物附近(损害成因S2风险分量的评估

列关系式用于估算雷击建筑物附近产生的风险分 电气和电子系统失效(D3)风险分量

6.4雷击入户线路(损害成因S3)风险分量的评

RM=NMXPMXL

下列关系式用于估算雷击人户线路产生的各风险分量: 人和动物伤害(D1)的风险分量; Ru=(N+N)X Pu× Lu ..(10 物理损害(D2)的风险分量; R=(N,+Np) XP XLy (11 电气和电子系统失效(D3)的风险分量。 Rw=(N+N)×Pw×Lw ·(12 注1:在很多情况下N可以忽略, 表5中给出了估算这些风险分量时所用的参数。 如果线路不止一个区段(见6.8),Ru、Rv和Rw的值取各区段线路的Ru、Rv和Rw值之和。只需考 虑建筑物和第一个分配节点之间的各个区段, 如果建筑物有一条以上线路且线路走向不同,应对各条线路分别进行计算。 如果建筑物有一条以上线路且线路走向相同,仅需要计算特性最差的一条线路,即与内部系统相连 的具有最大N.和N.值以及最小Uw值的线路(例如通信线路与供电线路、非屏蔽线路与屏蔽线路、低 压供电线路与有HV/LV变压器的高压供电线路相对比等)。 注2:各条线路截收面积的重叠部分只能计算一次

表5中给出了估算这些风险分量时所用的参数。 如果线路不止一个区段(见6.8),Ru、Rv和Rw的值取各区段线路的Ru、Rv和Rw值之和。只需考 虑建筑物和第一个分配节点之间的各个区段。 如果建筑物有一条以上线路且线路走向不同,应对各条线路分别进行计算。 如果建筑物有一条以上线路且线路走向相同,仅需要计算特性最差的一条线路,即与内部系统相连 的具有最大N,和N.值以及最小Uw值的线路(例如通信线路与供电线路、非屏蔽线路与屏蔽线路、低 压供电线路与有HV/LV变压器的高压供电线路相对比等)。 注2:各条线路截收面积的重叠部分只能计算一次

6.5雷击入户线路附近(损害成因S4)风险分量的评估

下列关系式用于估算雷击人户线路附近产生的风险分量 电气和电子系统失效(D3)的风险分量:

表5中给出了估算该风险分量所用的参数。

Rz =NIXPz XL2

如果线路不止一个区段(见6.8),R2的值取各区段线路R2值之和。只需考虑建筑物与第一个分配 节点之间的各个区段。 如果建筑物有一条以上线路且线路走向不同,应对各条线路分别进行计算, 如果建筑物有一条以上线路且线路走向相同,仅需要计算特性最差的一条线路,即与内部系统相连 的具有最大N.和N值以及最小Uw值的线路(例如通信线路与供电线路、非屏蔽线路与屏蔽线路、低 压供电线路与有HV/LV变压器的高压供电线路相对比等)。

6.6建筑物中的风险分量汇总

表6中按照损害类型以及损害成因对建筑物各风险分量进行汇总

表6按损害成因及损害类型列出的各风险分量

如果建筑物被划分为多不分区 一分区Z中的每种风险分量 建筑物的总风险是由组成建筑物的多个分区乙的风险分量的总和

为了计算各风险分量,可以将建筑物划分为多个分区乙,每个分区具有一致的特性。然而,一幢建 筑物可以是或可以假定为一个单一的区域, 主要根据以下情况划分区域Zs: 一土壤或地板的类型(风险分量RA和Ru); 防火分区(风险分量R和Rv); 空间屏蔽(风险分量Rc和RM)。 还可以根据以下情况进一步细分: 内部系统的布局(风险分量Rc和RM); 已有的或将采取的防护措施(所有风险分量); 损失率Lx的值(所有的风险分量)。 建筑物的分区乙应考虑到便于实施最适当防护措施的可行性, 注:GB/T21714本部分的分区Zs可以是GB/T21714.4一2015中规定的雷电防护区(LPZ),但也可能不同 于 LPZ

假定为单一区段。 对于所有的风险分量,主要根据以下情况划分区段SL: 线路类型(架空或埋地); 影响截收面积的因子(CD,CE,CT); 一线路特性(屏蔽或非屏蔽,屏蔽层的电阻)。 如果一个区段里面的参数不止一个,需假设可导致风险最大化的值

6.9多分区建筑物风险分量的评估

式中: Pci、PMi—第i个内部系统失效的概率,i=1,2,,n。 一与损失率L的相关参数应按附录C进行估算。 除了参数Pc和PM,如果一个分区中的参数有多种取值,应取假定为可导致风险最大化的值

Pci、PM第i个内部系统失效的概率,i=1,2,,n。 一与损失率L的相关参数应按附录C进行估算。 除了参数Pc和PM,如果一个分区中的参数有多种取值,应取假定为可导致风险最大化的值

6.9.2单区域建筑物

整座建筑物为单一的一个分区Zs。风险R为此分区中客风险分量Rx之和。 将建筑物划分为单一的一个区,可能导致各种防护措施费用过于昂贵,因为每种防护措施都需享 整座建筑物。

6.9.3多区域建筑物

在这种情况下,建筑物被划分为多个分区Zs,建筑物的风险为所有分区的相关风险之和;而每个分 区的风险又是该区所有相关风险分量之和。 将建筑物划分成多个区域,使设计人员在估算风险分量时能考虑到建筑物各部分的特殊性并逐区 选择最合适的防护措施,从而减小防雷的总成本

齐价值损失(L4)成本效益

不管对采取防护措施以减小风险R1、R2、Rs的评估是否需要,但为减少经济价值损失风险R,而对 采取防护措施时的成本效益进行估算还是有用的。 对风险R。进行评估应从下列对象予以确定: 一整个建筑物; 建筑物的一部分;

A.2.1截收面积A,的确定

对于平坦大地上的孤立建筑物,截收面积Ap是从建筑物上各点,特别是上部各点如图A.1所 率为1/3的直线全方位向地面投射,在地面上由所有投射点构成的面积。可以通过作图法或计算 出An

A.2.1.1长方体建筑物

孤立建筑物的截收面积

平坦大地上一座孤立的长方体建筑物,截收面积等于: A=L×W+2×(3×H)×(L+W)+π×(3×H)2 ..*·(A.2) 式中: L、W、H一建筑物的长、宽、高单位为米(m)(见图A.1)

AD=L×W+2×(3×H)×(L+W)+元×(3×H) ..(A.2 式中: L、W、H——建筑物的长、宽、高,单位为米(m)(见图A.1)。 A.2.1.2形状复杂的建筑物的截收面积 如图A.2所示屋面上有突出部分的形状复杂的建筑物QSCM 0001S-2012 枸杞木瓜酒(配制酒),宜采用作图法求出Ap(见图A.3) 以建筑物的最小高度HMIN按式(A.3)计算建筑物的截收面积ADMIN,取ADMIN与屋面突出部分的 截收面积AD’之间的较大者作为建筑物的近似截收面积是可接受的。AD’可以通过下式计算: A,=元X(3 XH,)² ..*( A.3)

A.2.1.2形状复杂的建筑物的截收面积

如图A.2所示屋面上有突出部分的形状复杂的建筑物,宜采用作图法求出Ap(见图A.3) 以建筑物的最小高度HMIN按式(A.3)计算建筑物的截收面积ADMIN,取ADMIN与屋面突出部分的 截收面积Ap’之间的较大者作为建筑物的近似截收面积是可接受的。Ap可以通过下式计算: A.=元X(3 X HL.)

Hp——突出部分的高度,单位为米(m)

图A.2形状复杂的建筑物

GB/T 42005.2-2022 轨道交通 储能式电车 第2部分:地面充电系统A.2.2建筑物的一部分

图A.3采用不同方法确定给定建筑物的截收面积

当所考虑的建筑S仅是建筑物B的一部分时,如果该部分满足以下所有条件,则由该部分建筑 S的结构尺寸计算截收面积Ap(见图A.4): 该部分建筑S是建筑物B的一个可被分离的垂直部分; 建筑物B没有爆炸的危险; 该部分建筑S与建筑物B的其他部分之间用耐火极限为2h的耐火墙体或者其他等效防护 措施所阻隔,防止火势的蔓延; 一 一公共线路进人该部分时,在入口处安装有SPD或其他等效防护措施,以避免过电压传人。 注:耐火极限的定义和资料请参考GB50016一2006。 不满足上述所有条件时,应按整座建筑物B的尺寸计算Ap

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