GB/T 21714.1-2015 雷电防护 第1部分：总则

犐犆犛１３．２６０

犓０９

中华人民共和国国家标准

／—／：

犌犅犜２１７１４．１２０１５犐犈犆６２３０５１２０１０

代替／—

ＧＢＴ２１７１４．１２００８

：

雷电防护第部分总则

１

—：

犘狉狅狋犲犮狋犻狅狀犪犪犻狀狊狋犾犻犺狋狀犻狀犘犪狉狋１犌犲狀犲狉犪犾狉犻狀犮犻犾犲狊

犵犵犵狆狆

（：，）

ＩＥＣ６２３０５１２０１０ＩＤＴ

２０１５０９１１发布２０１６０４０１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

／—／：

犌犅犜２１７１４．１２０１５犐犈犆６２３０５１２０１０

目次

前言…………………………Ⅲ

引言…………………………Ⅳ

１范围………………………１

２规范性引用文件…………………………１

３术语和定义………………１

４雷电流参数………………６

５雷电损害…………………７

６雷电防护的必要性和经济合理性………………………１０

７防护措施…………………１１

８建筑物雷电防护的基本准则……………１２

（）………………………

附录Ａ资料性附录雷电流参数１８

（）……………………

附录资料性附录用于分析的雷电流时间函数

Ｂ２６

（）…………

附录资料性附录用于测试的雷电流模拟

Ｃ３１

（）………

附录资料性附录模拟雷电对部件影响的测试参数

ＤＬＰＳ３４

（）…………

附录资料性附录不同安装点的雷电浪涌

Ｅ４５

参考文献……………………４９

图／各部分的关系…………

１ＧＢＴ２１７１４

Ⅳ

图不同损害类型产生的损失类型和风险……………

２１０

图确定的（／—）…………

３ＬＰＳＬＰＺＧＢＴ２１７１４．３２０１５１５

图确定的（／—）…………

４ＳＰＭＬＰＺＧＢＴ２１７１４．４２０１５１６

图冲击电流参数的定义（典型值）………

Ａ．１犜２ｍｓ１８

２＜

（）…………

图Ａ．２长时间雷击参数的定义典型值２ｍｓ犜１ｓ１９

＜ＬＯＮＧ＜

图Ａ．３下行雷闪的可能组成成分（通常是对平地和低矮建筑物的雷击）……………１９

（／）…………

图Ａ．４上行雷闪的可能组成成分通常为对暴露和或较高建筑物的雷击２０

图雷电流参数的累积频率分布（曲线通过概率到的值）………………

Ａ．５９５％５％２３

图Ｂ．１首次正极性短时间雷击电流的上升沿波形……………………２７

图Ｂ．２首次正极性短时间雷击电流的下降沿波形……………………２７

图Ｂ．３首次负极性短时间雷击电流的上升沿波形……………………２８

图Ｂ．４首次负极性短时间雷击电流的下降沿波形……………………２８

图Ｂ．５后续负极性短时间雷击电流的上升沿波形……………………２９

图Ｂ．６后续负极性短时间雷击电流的下降沿波形……………………２９

图按参数得出的雷电流幅频密度曲线……………………

Ｂ．７ＬＰＬＩ３０

图Ｃ．１模拟首次正极性短时间雷击单位能量和长时间雷击电荷的试验发生器……３１

图Ｃ．２根据表Ｃ．３定义的雷电流陡度…………………３３

Ⅰ

／—／：

犌犅犜２１７１４．１２０１５犐犈犆６２３０５１２０１０

图Ｃ．３用于大试品的模拟首次正极性短时间雷击波头陡度的试验发生器…………３３

图Ｃ．４用于大试品的模拟后续负极性短时间雷击波头陡度的试验发生器…………３３

图Ｄ．１用于计算两导线电动力的示意图………………３９

图Ｄ．２ＬＰＳ的导体典型布置图…………３９

图图结构应力的应力图……………………

Ｄ．３Ｄ．２犉４０

图Ｄ．４沿图Ｄ．２中水平导线单位长度上的力犉′………４０

表雷电对典型建筑物的影响……………

１７

表不同雷击点导致建筑物的损害和损失………………

２９

表各对应的雷电流参数最大值…………………

３ＬＰＬ１３

表各雷电参数的最小值及其对应的滚球半径…………………

４ＬＰＬ１４

表雷电流参数上下限值对应的概率…………………

５１４

［，］

表摘自（或）３４的雷电流参数值…………………

Ａ．１ＣＩＧＲＥＥｌｅｃｔｒａＮｏ４１Ｎｏ６９２１

［，］

３４

表雷电流参数的对数正态分布—摘自（或）从概率到

Ａ．２ＣＩＧＲＥＥｌｅｃｔｒａＮｏ４１Ｎｏ６９９５％５％

的数值计算得出的雷电流参数的均值以及标准差………２２

σ

μｌ

ｇ

表概率与雷电流的关系………………………

Ａ．３犘犐２３

表式（）的参数……………………

Ｂ．１Ｂ．１２６

表Ｃ．１首次正极性短时间雷击的测试参数……………３２

表Ｃ．２长时间雷击测试参数……………３２

表Ｃ．３短时间雷击的测试参数…………３２

表Ｄ．１在计算不同的ＬＰＳ部件和不同的ＬＰＬ下的测试值时应考虑的雷电威胁参数………………３４

表Ｄ．２ＬＰＳ部件常用材料的物理特性…………………３７

表截面积不同的导体温升与／的关系…………

Ｄ．３犠犚３７

表不同土壤电阻率下冲击接地阻抗和的值…………………

Ｅ．１犣犣４６

１

表Ｅ．２雷击导致的低压系统浪涌过电流预期值………４７

表Ｅ．３雷击导致的通信系统浪涌过电流预期值………４７

Ⅱ

／—／：

犌犅犜２１７１４．１２０１５犐犈犆６２３０５１２０１０

前言

／《》：

雷电防护由以下部分组成

ＧＢＴ２１７１４４

———：；

第部分总则

１

———第部分：风险管理；

２

———：；

第部分建筑物的物理损坏和生命危险

３

———第部分：建筑物内电气和电子系统。

４

本部分为／的第部分。

ＧＢＴ２１７１４１

本部分按照／—给出的规则起草。

ＧＢＴ１．１２００９

／—《：》，／—，

本部分代替雷电防护第部分总则与相比主

ＧＢＴ２１７１４．１２００８１ＧＢＴ２１７１４．１２００８

要技术变化如下：

———（、）；

删除了原标准中服务设施的有关部分见２００８版的５．２８．４

———（、）；

修改了低压系统和通信系统的雷电浪涌过电流预期值见表表

Ｅ．２Ｅ．３

———（、）；

减少电气和电子系统失效的防护措施中增加了隔离界面见３．５６７．４

———（）；

增加了首次负极性短时间雷击的雷电流参数见表３

———修改统一了部分术语解释。

：《：》。

本部分使用翻译法等同采用雷电防护第部分总则

ＩＥＣ６２３０５１２０１０１

，。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任

本部分由全国雷电防护标准化技术委员会（／）提出并归口。

ＳＡＣＴＣ２５８

：。

本部分负责起草单位四川中光防雷科技股份有限公司

：、。

本部分参加起草单位上海市防雷中心天津市中力防雷技术有限公司

：、、、、、。

本部分主要起草人王德言张红文黄晓虹周歧斌薛文安高鑫

本部分的历次版本发布情况为：

———／—。

ＧＢＴ２１７１４．１２００８

Ⅲ

／—／：

犌犅犜２１７１４．１２０１５犐犈犆６２３０５１２０１０

引言

，。

迄今尚无设备和方法能够改变自然界的天气现象以阻止雷电的发生雷电击中建筑物或建筑物

（）、、、，

附近或击中连接至建筑物的线路对人建筑物本身其内部物体设备以及线路都是危险的因此应

考虑采取雷电防护措施。

、

是否需要采取雷电防护措施安装雷电防护措施的经济效益和适当雷电防护措施的选用应由风险

管理来确定。风险管理在／中介绍。

ＧＢＴ２１７１４．２

／各部分中提出的防护措施可以有效降低风险。

ＧＢＴ２１７１４

。，、

所有雷电防护措施构成综合防雷体系从实用性考虑雷电防护设计安装和维护的标准分为两

部分：

减少建筑物内物理损害以及人和动物伤害的雷电防护措施在／中介绍。

ＧＢＴ２１７１４．３

减少建筑物内电气和电子系统失效的雷电防护措施在／中介绍。

ＧＢＴ２１７１４．４

／各部分关系如图所示。

ＧＢＴ２１７１４１

图／各部分的关系

１犌犅犜２１７１４

Ⅳ

／—／：

犌犅犜２１７１４．１２０１５犐犈犆６２３０５１２０１０

雷电防护第部分：总则

１

１范围

／的本部分提供了建筑物（包括其设施、内部物体以及人员）雷电防护所应遵循的一般

ＧＢＴ２１７１４

原则。

以下情况不属于本部分的范围：

———铁路系统；

———、、、；

车辆船舶飞行器离岸设施

———地下高压管道；

———设置在建筑物外的管道、供电线路和通信线路。

注：通常这些系统由各专业权威部门制定的专业规范管辖。

２规范性引用文件

。，

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。，（）。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

／—：（：，）

雷电防护第部分风险管理

ＧＢＴ２１７１４．２２０１５２ＩＥＣ６２３０５２２０１０ＩＤＴ

／—：（：，

雷电防护第部分建筑物的物理损坏和生命危险

ＧＢＴ２１７１４．３２０１５３ＩＥＣ６２３０５３２０１０

ＩＤＴ）

／—：（：，）

雷电防护第部分建筑物内电气和电子系统

ＧＢＴ２１７１４．４２０１５４ＩＥＣ６２３０５４２０１０ＩＤＴ

３术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

３．１

对地雷闪犾犻犺狋狀犻狀犳犾犪狊犺狋狅犲犪狉狋犺

犵犵

，。

云地间的大气放电由一个或多个雷击组成

３．２

下行雷闪犱狅狑狀狑犪狉犱犳犾犪狊犺

始于云到地一个向下先导的雷闪。

注：下行雷闪由一个首次短时间雷击构成，其后可能跟随几个后续短时间雷击。一个或多个短时间雷击之后，还可

能跟随一个长时间雷击。

３．３

上行雷闪狌狑犪狉犱犳犾犪狊犺

狆

始于地面建筑物到云端一个向上先导的雷闪。

注：上行雷闪由一个首次长时间雷击构成，其上会叠加或不叠加多个短时间雷击。一个或多个短时间雷击之后，还

可能跟随一个长时间雷击。

１

／—／：

犌犅犜２１７１４．１２０１５犐犈犆６２３０５１２０１０

３．４

雷击犾犻犺狋狀犻狀狊狋狉狅犽犲

犵犵

对地雷闪中的单次放电。

３．５

短时间雷击狊犺狅狉狋狊狋狉狅犽犲

雷闪的组成部分，它对应于一个冲击电流。

注：该电流的半峰值时间通常小于（见图）。

犜２２ｍｓＡ．１

３．６

长时间雷击犾狅狀狊狋狉狅犽犲

犵

雷闪的组成部分，它对应于一个连续电流。

注：该连续电流的持续时间犜ＬＯＮＧ（从波头１０％电流峰值处到波尾１０％电流峰值处的时间间隔）通常大于２ｍｓ小

于（见图）。

１ｓＡ．２

３．７

多重雷击犿狌犾狋犻犾犲狊狋狉狅犽犲狊

狆

，。

平均由３４个雷击组成的雷闪两个雷击的时间间隔通常约为５０ｍｓ

～

注：已记录到时间间隔范围在１０ｍｓ２５０ｍｓ并包含几十个雷击的雷闪。

～

３．８

雷击点狅犻狀狋狅犳狊狋狉犻犽犲

狆

（、、、）。

雷电击中大地或突出物体如建筑物ＬＰＳ线路树等的点

注：一个雷闪可以有不只一个雷击点。

３．９

雷电流犾犻犺狋狀犻狀犮狌狉狉犲狀狋

犵犵

犻

流经雷击点的电流。

３．１０

电流峰值犮狌狉狉犲狀狋犲犪犽狏犪犾狌犲

狆

犐

雷电流的最大值。

３．１１

冲击电流波头的平均陡度犪狏犲狉犪犲狊狋犲犲狀犲狊狊狅犳狋犺犲犳狉狅狀狋狅犳犻犿狌犾狊犲犮狌狉狉犲狀狋

犵狆狆

数值上等于在时间间隔Δ狋＝狋－狋内雷电流的平均变化率。

２１

注：它表示为该时间间隔的末端和始端的电流差（）（）除以（见图）。

１Δ犻＝犻狋－犻狋Δ狋＝狋－狋Ａ．１

２１２１

１）

注２：波头也称波前。

３．１２

冲击电流的波头时间犳狉狅狀狋狋犻犿犲狅犳犻犿狌犾狊犲犮狌狉狉犲狀狋

狆

犜１

它是一个虚拟参数，定义为雷电流波头达到峰值到峰值时间间隔的倍（见图）。

１０％９０％１．２５Ａ．１

２）

注：波头也称波前。

３．１３

冲击电流的视在原点狏犻狉狋狌犪犾狅狉犻犻狀狅犳犻犿狌犾狊犲犮狌狉狉犲狀狋

犵狆

Ｏ１

（）。

连接雷电流波头和峰值两参考点的直线与时间轴的交点见图它位于雷电流达

１０％９０％Ａ．１

１）编者注。

２）编者注。

２

／—／：

犌犅犜２１７１４．１２０１５犐犈犆６２３０５１２０１０

到１０％峰值时刻之前０．１犜１处。

３．１４

冲击电流波尾半峰值时间狋犻犿犲狋狅犺犪犾犳狏犪犾狌犲狅狀狋犺犲狋犪犻犾狅犳犻犿狌犾狊犲犮狌狉狉犲狀狋

狆

犜２

，（）。

它是一个虚拟参数定义为视在原点到雷电流下降至峰值一半时的时间间隔见图

Ｏ１Ａ．１

３．１５

雷闪持续时间犳犾犪狊犺犱狌狉犪狋犻狅狀

犜

雷电流流过雷击点的时间。

３．１６

长时间雷击电流的持续时间犱狌狉犪狋犻狅狀狅犳犾狅狀狊狋狉狅犽犲犮狌狉狉犲狀狋

犵

犜ＬＯＮＧ

长时间雷击电流的持续时间是连续电流在上升沿升到峰值的１０％时至下降沿连续电流降到峰值

时的时间间隔（见图）。

１０％Ａ．２

３．１７

雷闪电荷犳犾犪狊犺犮犺犪狉犲

犵

犙ＦＬＡＳＨ

整个雷闪持续期间雷电流对时间的积分。

３．１８

短时间雷击电荷犻犿狌犾狊犲犮犺犪狉犲

狆犵

犙ＳＨＯＲＴ

一次短时间雷击中雷电流对时间的积分。

３．１９

长时间雷击电荷犾狅狀狊狋狉狅犽犲犮犺犪狉犲

犵犵

犙ＬＯＮＧ

一次长时间雷击中雷电流对时间的积分。

３．２０

单位能量狊犲犮犻犳犻犮犲狀犲狉

狆犵狔

／

犠犚

雷电流的平方在整个雷闪持续期内对时间的积分。

注它表示雷电流在单位电阻上耗散的能量

１：。

注单位能量也称比能量３）

２：。

３．２１

冲击电流的单位能量狊犲犮犻犳犻犮犲狀犲狉狅犳犻犿狌犾狊犲犮狌狉狉犲狀狋

狆犵狔狆

雷电流的平方在短时间雷击持续期内对时间的积分。

注：长时间雷击电流的单位能量可以忽略。

３．２２

需保护建筑物狊狋狉狌犮狋狌狉犲狋狅犫犲狉狅狋犲犮狋犲犱

狆

需按／进行雷电保护的建筑物。

ＧＢＴ２１７１４

注：需保护建筑物可以是较大建筑物的一部分。

３．２３

线路犾犻狀犲

连接到需保护建筑物的供电或通信线路。

３）编者注。

３

／—／：

犌犅犜２１７１４．１２０１５犐犈犆６２３０５１２０１０

３．２４

通信线路狋犲犾犲犮狅犿犿狌狀犻犮犪狋犻狅狀犾犻狀犲狊

用于各建筑物中设备间通信的线路，如电话线路和数据线路。

３．２５

供电线路狅狑犲狉犾犻狀犲狊

狆

，（）（）。

为建筑物内的电气或电子设备供电的配电线路如低压ＬＶ电源线和高压ＨＶ电源线

３．２６

雷击建筑物犾犻犺狋狀犻狀犳犾犪狊犺狋狅犪狊狋狉狌犮狋狌狉犲

犵犵

雷闪击中需保护建筑物。

３．２７

雷击建筑物附近犾犻犺狋狀犻狀犳犾犪狊犺狀犲犪狉犪狊狋狉狌犮狋狌狉犲

犵犵

雷闪击中需保护建筑物附近且可能产生危险过电压。

３．２８

电气系统犲犾犲犮狋狉犻犮犪犾狊狊狋犲犿

狔

低压配电各部件构成的系统。

３．２９

电子系统犲犾犲犮狋狉狅狀犻犮狊狊狋犲犿

狔

，、、、、。

含有敏感的电子部件如通信设备计算机控制和仪表系统无线电系统电力电子装置的系统

３．３０

内部系统犻狀狋犲狉狀犪犾狊狊狋犲犿

狔

建筑物内的电气和电子系统。

３．３１

物理损害犺狊犻犮犪犾犱犪犿犪犲

狆狔犵

由于雷电的机械、热、化学或爆炸等效应对建筑物（或其内物体）所造成的损害。

３．３２

人和动物伤害犻狀狌狉犻犲狊狅犳犾犻狏犻狀犫犲犻狀狊

犼犵犵

，。

雷电引起的接触电压和跨步电压通过电击造成的人和动物永久性伤害包括死亡

注：，“”（）。

尽管人和动物还可能因其他原因受到伤害本部分中术语人和动物伤害仅限于电击威胁损害类型Ｄ１

３．３３

电气和电子系统失效犳犪犻犾狌狉犲狅犳犲犾犲犮狋狉犻犮犪犾犪狀犱犲犾犲犮狋狉狅狀犻犮狊狊狋犲犿

狔

由于雷电电磁脉冲（）导致电气和电子系统的永久性损害。

ＬＥＭＰ

３．３４

雷电电磁脉冲；

犾犻犺狋狀犻狀犲犾犲犮狋狉狅犿犪狀犲狋犻犮犻犿狌犾狊犲犔犈犕犘

犵犵犵狆

雷电流通过电阻性、电感性和电容性耦合产生的各种电磁效应，包括浪涌和辐射电磁场。

３．３５

浪涌狊狌狉犲

犵

ＬＥＭＰ引起的以过电压或过电流形式出现的瞬变现象。

４）

注：浪涌也称电涌。

３．３６

雷电防护区；

犾犻犺狋狀犻狀狉狅狋犲犮狋犻狅狀狕狅狀犲犔犘犣

犵犵狆

规定雷电电磁环境的区域。

４）编者注。

４

／—／：

犌犅犜２１７１４．１２０１５犐犈犆６２３０５１２０１０

注雷电防护区的区域边界不一定是物理边界如墙壁地板和天花板等

：（）（、）。

ＬＰＺ

３．３７

风险狉犻狊犽

犚

（）（）。

雷电造成的年均可能损失人和物与需保护建筑物的总价值人和物之比

３．３８

风险容许值狋狅犾犲狉犪犫犾犲狉犻狊犽

犚Ｔ

需保护建筑物所能容许的最大风险值。

３．３９

雷电防护等级；

犾犻犺狋狀犻狀狉狅狋犲犮狋犻狅狀犾犲狏犲犾犔犘犔

犵犵狆

，

与一组雷电流参数值有关的序数该组参数值与在自然界发生雷电时最大和最小设计值不被超出

的概率有关。

注：雷电防护等级用于根据雷电流的一组相关参数值设计雷电防护措施。

３．４０

防护措施狉狅狋犲犮狋犻狅狀犿犲犪狊狌狉犲狊

狆

为减小需保护建筑物雷电损害风险而采取的措施。

３．４１

雷电防护；

犾犻犺狋狀犻狀狉狅狋犲犮狋犻狅狀犔犘

犵犵狆

（、），。

用于建筑物包括其内部系统物体以及人员防雷的整个系统通常包括和

ＬＰＳＳＰＭ

３．４２

雷电防护装置；

犾犻犺狋狀犻狀狉狅狋犲犮狋犻狅狀狊狊狋犲犿犔犘犛

犵犵狆狔

用来减小雷击建筑物造成物理损害的整个系统。

注：ＬＰＳ由外部和内部雷电防护装置两部分构成。

３．４３

外部雷电防护装置犲狓狋犲狉狀犪犾犾犻犺狋狀犻狀狉狅狋犲犮狋犻狅狀狊狊狋犲犿

犵犵狆狔

，、。

ＬＰＳ的一部分由接闪器引下线和接地装置组成

３．４４

内部雷电防护装置犻狀狋犲狉狀犪犾犾犻犺狋狀犻狀狉狅狋犲犮狋犻狅狀狊狊狋犲犿

犵犵狆狔

ＬＰＳ的一部分，由等电位连接和／或外部ＬＰＳ的电气绝缘组成。

３．４５

接闪器犪犻狉狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狊狊狋犲犿

狔

外部ＬＰＳ组成部分，用于截获雷击的金属部件，如接闪针、接闪网或接闪线。

３．４６

引下线犱狅狑狀犮狅狀犱狌犮狋狅狉狊狊狋犲犿

狔