GB/T 19271.2-2005 雷电电磁脉冲的防护 第2部分：建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地

ICS91.120.40

P30巧易

中华人民共和国国家标准

GB/T19271.2-2005/IECTS61312-2:1999

雷电电磁脉冲的防护

第2部分:建筑物的屏蔽、内部等电位

连接及接地

Protectionagainstlightningelectromagneticimpulse(LEMP)一

Part2:Shieldingofstructures,bondinginsidestructuresandearthing

(IECTS61312-2:1999,IDT)

2005-07-29发布2006-04-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T19271.2-2005/IECTS61312-2:1999

目次

目U舀

1总则········，································································，·······················……

1.1范围····，·········，，，······························，·，····，········································……

1.2规范性引用文件，······，·····，·································，·········.·····.·……，……

1.3术语和定义····················································.·····……，··············.·……

1.4符号·····，，，·，·········-······，······，，··，，，···、···，，·····，·，·····，，，，·。··，··，，1一

2电磁干扰源及其受害者···················，············.·……，.…，……

3格栅形空间屏蔽·······················································……，····，.·……

3.1邻近雷击情况下的格栅形空间屏蔽，，······.·..···……，……，.，，.…，...……

3.2直接雷击情况下的格栅形空间屏蔽······················.····················.·……

3.3围绕LPZ2区及LPZ2以上防雷区的格栅形空间屏蔽

3.4格栅形空间屏蔽体内部的磁场强度的实验测定···，·······································，……

3.5安装规则·································，······················..····……，··.·……

4接地系统，········，·······‘··，··，，·········，···，····，，······················，·····，，··········……

4.1接地装置······················，·················································，············……

4.2等电位连接网络·····················，，···························……，..······.·……

4.3接地装置与等电位连接网络的组合·，··································，·······.··……

4.4屏蔽、等电位连接及接地布局的例子·····……，..·······……

，0

附录A(资料性附录)接地与等电位连接的定义，····1·，··········，········，·，，，1···········一·二门

n

附录B(资料性附录)由各种设施构成的环路中感应电压及电流的计算····················，……乙n曰

?n

B.1邻近雷击下环路在LPZ1内部时的感应电压及电流··············，·······················……﹄

八‘

B.2建筑物遭直接雷击下，环路在I-PZI内部时的感应电压及电流···························……乙es

9，

月

B.3环路在LPZn(n妻2)内部时的感应电压及电流····，····························，············……且

附录C(资料性附录)格栅形磁场屏蔽体内部磁场强度的计算································……22

参考文献·················，、·········，·····························································，，，……24

图1雷击时的EMC状况··············…，，·······.·..--……，..…7

图2用阻尼振荡描述磁场强度波形的上升期····，，·······，，············，·，········，，，……

图3用钢筋和金属框架构成的大空间屏蔽体·····，·········，································……s

图4邻近雷击的情况to

图5LPZI或I.I'Zn内部用于安装信息设备的空间·············‘······，，，··········.····……，，……，11

图6评估被屏蔽建筑物内部磁场强度的低电平雷电流试验的建议12

图7环路中的感应电压及电流72

图8工厂的网格形接地装置

图9利用建筑物的钢筋作屏蔽及等电位连接，，::

图10钢筋结构建筑物的等电位连接·····，···、·················，···············……，……巧

图]11由等电位连接网络与接地装置组合而成的接地系统示例································，……61

图12一座办公大楼的防雷区、屏蔽、等电位连接及接地的设计示例，··········，············……71

图A.1接地及等电位连接的结构图·······················，··········，.·········，·········……，…铭

GB/T19271.2-2005/IECTS61312-2:1999

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图C.1几类大空间格栅形屏蔽体·········，…·…..…..，:.:。….:..二，乙l

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图C.2第1类格栅形屏蔽体内部的磁场强度H…………:…。，……二卜︸n

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图C.3第1类格栅形屏蔽体内部的磁场强度H，，，.，二，n乃

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表1邻近雷击时磁场为平面波情况下，格栅形空间屏蔽体的磁场衰减‘‘...卜﹄二-了

GB/T19271.2-2005/IECTS61312-2991

月q吕

GB/T19271雷《电电磁脉冲的防护》分为4个部分:

—第I部分:通则;

一一第2部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地;

-一一第3部分:对浪涌保护器的要求;

—第4部分:现有建筑物内设备的防护。

本部分为GB/T19271的第2部分，等同采用IECTS61312-2:1999《雷电电磁脉冲的防护第

部分:建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地》(英文版)。

本标准等同翻译IECTS61312-2:1999

为便于使用，本部分作了一系列编辑性修改:

—将一些适用于国际标准的表述改为适用于我国标准的表述。如将“本国际标准……”改为“本

标准……”;"IEC61312的本部分……”改为“本部分……”。

—按照汉语习惯对一些编写格式作了修改。如:注后的连字符“一”改为冒号“:”;英文名称的连

字符“一”改为空格;表编号、图编号与标题之间的连字符“一”改为空格

—按IEC规定国际标准编号一律改为1997年后的编号。如“IEC1024”改为“IEC61024

··…。”

—“规范性引用文件”的引导语按GB/T1.卜一200。的规定编写。

—“术语和定义”按GB/T1.12000的规定编写。

本部分的附录A、附录B和附录C均为资料性附录。

本部分由全国雷电防护标准化技术委员会(SAC/TC258)提出并归口。

本部分由广东省防雷中心负责起草

参加起草的单位还有:清华大学电机工程与应用电子技术系、总装备部工程设计院、中国电信集团

湖南省电信公司、中国气象局监测网络司。

本部分主要起草人:杨少杰、黄智慧、张伟安、余乃极、金良、何金良、陈水明、潘正林。

GB/T19271.2-2005/IECTS61312-2:1999

雷电电磁脉冲的防护

第Z部分:建筑物的屏蔽、内部等电位

连接及接地

总则

1.1范围

本部分规定了安装有信息设备(如电子系统)的建筑物，在遭受直接雷击以及邻近雷击情况下，其

LEMP屏蔽措施有效性的评估方法。并且给出与雷电电磁脉冲防护有关的建筑物内各种等电位连接

措施及各种接地方法的规则。

1.2规范性引用文件

下列文件中的条款通过GB/T19271的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文

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，鼓励根据本部分达成

协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本

部分。

GB/T17626.5-1999电磁兼容试验和钡(量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GdtIEC61000-4-5:

1995)

GB/T17626.9-1998电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验(idtIEC61000-4-9:

1993)

GB/T17626.10-1998电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验G(dtIEC61000-

4-10:1993)

GB/T19271.1-2003雷电电磁脉冲的防护第1部分:通则(IEC61312-1:1995,IDT)

GB/T19271.3-2005雷电电磁脉冲的防护第3部分:对浪涌保护器的要求(IEC61312-3:

2000,IDT)

GB/T19271.4-2005雷电电磁脉冲的防护第4部分:现有建筑物内设备的防护(IECTR2

61312-4:1998,IDT)

IEC61000-5-2:1997电磁兼容(EMC)第5部分:调节方法和安装指南第2节:接地与布线

IEC61024-1:199。建筑物防雷第1部分:通则

1.3术语和定义

GB/T19271.1和IEC61024-1中给出的术语和定义以及下列术语和定义适用于本部分。

1.3.1

电磁兼容性(EMC)electromagneticcompatibility

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构成不能承受的电磁骚扰的

能力。

1.3.2

格栅形空间屏蔽gridlikespatialshield

用于建筑物或房间的磁场屏蔽。采用建筑物内的交叉杆材部件来构成(例如:钢筋混凝土中的钢

筋，金属框架以及金属支承)较为可取。此类屏蔽的特征是有许多孔洞。

1.3.3

抗损能力immunityagainstdamage

设备抗传导及辐射雷电效应而不损坏的能力。

GB/T19271.2-2005/IECTS61312-2:1999

1.3.4

雷电电磁脉冲(LEMP)lightningelectromagneticimpulse

1.3.5

防雷系统(LPS)lightningprotectionsystem

在IEC61024-1中，I-PS定义为:用以对某一空间进行雷电效应防护的整套装置它由外部防雷系

统和内部防雷系统两部分组成口

注在特定情况下，防雷系统可仅由外部防雷系统或内部防雷系统组成

1.3.6

防雷区(LPZ)lightningprotectionzone

1.3.7

浪涌保护器(SPD)surgeprotectiondevice

1.4符号

1.4.1b环路宽度(横向长度)

1.4.2d,所考虑点至LPZ1屏蔽体顶部的最短距离

1.4.3d，所考虑点至LPZ1屏蔽体侧面的最短距离

1.4.4d，环路与LPZ屏蔽体侧面的距离

1.4.5心环路与LPZ屏蔽体顶部的平均距离

1.4.6d，至屏蔽体的安全距离(防御难于承受的强磁场)

1.4.7峨/;邻近雷击情况下的安全距离

1.4.8d,,:直接雷击情况下的安全距离

1.4.9H。首次雷击的磁场强度

1.4.10H,-,,2,,、在LPZn中的磁场强度

1.4.11H。在LPZ0、及I,PZ0。中的磁场强度

1.4.12H，后续雷击的磁场强度

1.4.13it在LPZ0、中首次雷击的雷电流

l.4.14i沿入户设施传入的局部雷电流

1.4.15i-=,.2.3。LPZn中的传导电流

1.4.16iLPZ0、区中的雷电流

1.4.17i:在LPZ0、中后续雷击的雷电电流

1.4.18心短路电流

1.4.19K,;形状系数

1.4.201环路长度

1.4.21L环路的自感

1.4.22M:(感应)环路的互感系数

1.4.23max最大值的标志

1.4.24r半径

1.4.25S。雷击点与屏蔽体的平均距离

1.4.26SF屏蔽系数，屏蔽的衰减值

1.4.27T,雷电流的波前时间，在GB/T19271.1中定义

1.4.28Tw,首次雷击电流升至最大值的时间

1.4.297',、后续雷击电流升至最大值的时间

1.4.30U。在LPZn中的传导电压

1.4.31私、开路电压

2

GB/T19271.2-2005/IECTS61312-2:1999

1.4.32W格栅形屏蔽体的网格宽度

1.4.33V,格栅形屏蔽体内部的安全空间

2电磁干扰源及其受害者

图1给出了一个电磁兼容实际状况的例子，图中所示建筑物分为I,PZO,LPZI及LPZ2等防雷区。

信息(电子)设备安装于LPZ2区内。

信息设备的主要电磁干扰源是雷电流i。及磁场Ho。沿着人户的公共设施流过部分雷电流i,。电

流i。及:，以及磁场Ha假定具有相同的波形。根据GB/T19271.1-2005第2章，在此要考虑的雷电

流是由首次雷击电流，，(10/350ps)以及后续雷击电流1,(0.25/1001,s)所组成。首次雷击电流;产生

磁场H,，而后续雷击电流:，产生磁场H。

磁感应效应主要是由磁场强度上升至其最大值的上升沿决定的。如图2所示，H,的上升沿可用具

有最大幅值为H,、升至最大值时间Tp/为101's的25kHz阻尼振荡场来表征。同样，H，的上升沿

可用具有最大幅值为从，二、升至最大值时间兀为。25"的1MHz阻尼振荡场来表征

由此得出，就磁感应效应来说，首次雷击的磁场可用典型频率25kHz来表