人户公共设施直接或通过SPD进行等电位化连接 注：本图是一个建筑物划分内部LPZ的示例。所有进人建筑物的金属公共设施采用连接排在LPZ1边界进行等电 位化连接。同时，进人LPZ2（例如计算机机房）的金属公共设施采用连接排在LPZ2边界进行等电位化连接。

图1划分不同LPZ的基本原则

图2SPM（LEMP防护措施）示例

使电气和电子设备水久失效的LEMP可由以下因素产生 一通过连接导线传输给设备的传导和感应浪涌； 一辐射电磁场直接作用于设备上的效应。 对于辐射电磁场直接作用于设备上的效应的防护，应采用由空间屏蔽和屏蔽线路组成的SPM，同 时用设备的外壳进行屏蔽， 对于通过连接导线传输给设备的传导和感应浪涌，应当采用协调配合的SPD系统组成的SPM。 如果设备符合相关射频发射和抗扰度EMC产品标准，电磁场直接作用于设备产生的失效可以 忽略。 通常，电气、电子设备都要求符合相关EMC产品标准，因此由协调配合的SPD系统组成的SPM通 常被认为是可以对这类设备提供充分LEMP防护的。 对于不符合相关EMC产品标准的设备，由协调配合SPD组成的SPM是不足以提供对LEMP效 应的防护的。这种情况下，附录A提供更多关于如何对辐射电磁场直接效应进行防护的资料。设备的 受水平需要根据GB/T17626.9一2011和GB/T17626.10一1998进行选择， 如有特殊要求，包括SPD、安装导线和实际设备的模拟系统水平测试可以在实验室中进行，以证明 防护耐受协调性

通过SPM设计铁路工程施工组织设计，可以实现设备对于浪涌和辐射电磁场的防护。图2给出了一些运用防护措施的 M实例，例如LPS、磁屏蔽和协调配合的SPD系统： 图2a)所示，一个采用了空间屏蔽和协调配合SPD系统的SPM，能对辐射电磁场和传导浪涌 进行防护。格栅型空间屏蔽和协调配合的SPD可以将磁场和浪涌威胁减小到较低水平； 图2b)所示，LPZ1采用空间屏蔽和LPZ1人口采用SPD的SPM，可以使设备对辐射磁场和 传导浪涌进行防护； 注1：对于磁场保持较高值（由于LPZ1的屏蔽效果差），或者浪涌幅度仍然很高（由于SPD电压保护水平太高及 SPD下游线路上的感应作用）的情况，防护效果不够充分。 图2c)所示，采用屏蔽线路和屏蔽外壳设备的SPM，可以对辐射磁场进行防护；LPZ1人口 SPD将对传导浪涌进行防护。为了使威胁达到较低水平，可能需要特殊的SPD（例如在内部 增加协调配合的级数），以达到足够低的电压保护水平； 图2d)所示，由于SPD只能对传导浪涌进行防护，因此便用协调配合SPD防护系统的SPM仅 适用于防护对辐射电磁场不敏感的设备。使用协调配合SPD可以使浪涌威胁达到较低水平。 注2：图2a)～图2c)的解决方案，特别建议用于不符合相关EMC产品标准规定的仪器设备， 注3：根据GB/T21714.3一2015的规定，仅采用SPD实现等电位连接的LPS，不能防止敏感电气和电子系统失效 可以减小网眼尺寸和选择合适的SPD组来改进LPS，使其成为SPM的有效组成部分

4.3雷电防护区（LPZ)

根据雷电威胁程度，定义了如下的雷电防护区LPZ（见GB/T21714.1一2015）： 外部区域 LPZO：该区域中，威胁来自于直击雷和未衰减的雷电电磁场。内部系统可能遭遇全部或部分雷 电浪涌电流。LPZ0又分为： LPZOA：该区域中，威胁来自于直击雷和全部雷电电磁场。内部系统可能遭遇全部雷电浪涌电流。 LPZOB：该区域中，对直击雷进行了防护，但受到全部雷电电磁场威胁。内部系统可能遭遇部分雷 电浪电流

根据雷电威胁程度，定义了如下的雷电防护区LPZ（见GB/T21714.1一2015）： 外部区域 LPZO：该区域中，威胁来自于直击雷和未衰减的雷电电磁场。内部系统可能遭遇全部或部分雷 电浪涌电流。LPZ0又分为： LPZOA：该区域中，威胁来自于直击雷和全部雷电电磁场。内部系统可能遭遇全部雷电浪涌电流。 LPZOB：该区域中，对直击雷进行了防护，但受到全部雷电电磁场威胁。内部系统可能遭遇部分雷 电浪电流

内邮区蚁 LPZ1：该区域浪涌电流在边界上通过分流、隔离界面和/或SPD得到限制。空间屏蔽可以衰减雷 电电磁场。 LPZ2n：该区域浪涌电流在边界上通过分流、隔离界面和/或附加SPD得到进一步限制。附 加的空间屏蔽能进一步衰减雷电电磁场。 LPZ由安装SPM来实现，例如，安装协调配合的SPD和/或磁场屏蔽（见图2）。根据被保护设备 的数量、类型和耐受水平，可以规定适当的LPZ，包括小的局部区域（例如设备机箱)或者大的完整区域 （例如完整的建筑物空间）（见图B.2）。 如果两个分开的建筑物由电力线或信号线连接在一起，或者为了减少所需SPD的数目，有必要将 相同序号的LPZ互连起来（见图3）

注：图3a)表示两栋划为LPZ1区的独立接地建筑物相距数十至数百米，用非屏蔽的电力线路或信号线路连接时 大部分雷电流会沿着连接线流动，此时设备未被保护， L山部分雷电流

注：图3b)表示两栋划为LPZ1区的独立接地建筑 截面满足通流能力时，沿屏蔽层流过的部分雷电流所产生的电压降不会对设备和线路造成绝缘击穿，此时 虑不安装SPD。 I；，I2一—部分雷电流 b）采用屏蔽电缆或屏蔽电缆管道互连的两个LPZ1 图3雷电防护区互连示例

3b)表示两栋划为LPZ1区的独立接地建筑物用屏蔽线缆或穿钢管的电力线路或信号线路连接，当屏蔽层的 面满足通流能力时，沿屏蔽层流过的部分雷电流所产生的电压降不会对设备和线路造成绝缘击穿，此时可考 不安装SPD

采用屏蔽电缆或屏蔽电缆管道互连的两个LPZ 图3雷电防护区互连示例

注：图3c)表示划分为LPZ2区的建筑物用电力线路或信号线路连接。由于线路暴露在LPZ1的威胁范围内，在进 人每个LPZ2时需要安装SPD

在某些特殊情况下或者为了减少所需SPD的数目，也需要将一个LPZ扩展到另一个LPZ( 。对LPZ的电磁环境的详细计算参见附录A。

a）变压器在建筑物外部

主：图4b)表示若变压器应安装在建筑物内部，往往不 允许业主在变压器高压侧采取防护措施。该问题 可以通过将LPZ0扩展进LPZ1来解决，这时仍 然需要仅在低压侧加装SPD。 b）变压器在建筑物内部

图4扩展雷电防护区示例

扩展到LPZ1，线路就能够直接进入LPZ2，此时 仅需要一个SPD。此SPD应能直接将威胁降低 到LPZ2的水平 仅需要一个SPD(0/2)（LPZ2扩展到LPZ1）

对LEMP的基本防护措施包括： 接地和连接网络（见第5章） 接地装置将雷电流传导并泄放到天地。 连接网络将最大程度地降低电位差，减少磁场。 磁屏蔽和布线（见第6章） 空间屏蔽衰减了雷闪直击建筑物或其附近而在LPZ内部产生的磁场，从而减少了内部浪涌 使用屏蔽电缆或屏蔽管道的内部线路屏蔽能使内部感应浪涌减至最小。 内部线路合理布线能够最大限度地减少感应回路所包围的面积，从而减少内部浪涌。 注1：空间屏蔽、内部线路屏蔽和合理布线可以同时使用，也可以单独使用。 进入建筑物的外部线路屏蔽减少了传导到内部系统的浪涌， 协调配合的SPD系统（见第7章） 协调配合的SPD系统限制来源于外部和内部产生的浪涌。 隔离界面（见第8章） 隔离界面限制了进人LPZ线路中的传导浪涌 应始终确保良好接地，特别是在进入建筑物或构筑物的人口处，将每个导电装置直接或通过适合的 SPD进行等电位化连接 其他SPM措施可单独或配合使用。 SPM应能耐受安装地点所要求的各种工况应力（例如，温度、湿度、大气污染、震动、电压和电流的 应力）。 确定选择最合适的SPM，应基于GB/T21714.2一2015进行风险评估，充分考虑技术和经济因素。 附录B提供了对既有建筑物内部系统实现SPM的实用资料， 注2：根据GB/T21714.3一2015的雷电等电位连接（EB)仅能对危险火花进行防护。根据本部分，内部系统浪涌防 护需要采取符合本标准的协调配合的SPD系统。 注3.实现SPM的进一步资料可查阅GB/T16895.10

由合理的接地和连接网络组成 个完整的接地系统（见图5），它包括： 接地装置（将雷电流泄放到大地）； 连接网络（最大程度地降低电位差和减少磁场）

注：图中所示导体，既有已连接的建筑物金属构件，又有连接导体。其中部分也可用于截获雷电流、传导并泄放

连接网络与接地装置的互连构成三维接地系统

建筑物接地装置应满足GB/T21714.3一2015的要求。在只有电气系统的建筑物内，可以采用 A类接地方式，但采用B类接地方式更加理想。在有电子系统的建筑物内，建议采用B类接地方式。 建筑物周围或者在建筑物地基周围混凝土中的环形接地极，应该与建筑物下方和周围的网格形接 地网相结合，网格的典型宽度为5m。这将大大改善接地装置的性能。如果建筑物地下室地面中的钢 筋混凝土构成了相互连接良好的网格，也应每隔5m（典型值）和接地装置相连接。图6给出了一个工 厂的网格形接地装置。

具有网格形钢筋的建筑物； 工厂内部的塔； 孤立的设备； 一电缆走线槽。

具有网格形钢筋的建筑物； 工厂内部的塔； 孤立的设备； 电缆走线槽。

图6工厂的网格形接地装置

，应该采取如下措施来减小两者的电位差： 电力电缆或信号电缆敷设在网格形钢筋混凝土管道（或金属管道）内时，在同一路径上用一些 平行连接导体将两个接地装置连在一起： 使用具有足够屏蔽截面积的屏蔽电缆，电缆两端分别连接两个独立接地系统

为了避免LPZ区域内设备内部出现危险的电位差，应使用低阻抗的连接网络，同时这样的连提 也能减小磁场（参见附录A）。 网格形的连接网络可以由建筑物的导电部件或者内部系统的部件构成，并且在每个LPZ的边导 有金属部件或导电装置直接或通过合适SPD进行等电位化连接

连接网络可以布置成三维的网格状结构，网格的典型宽度为5m（见图5）。需要对建筑物内部及建 筑物上的金属部件（如混凝土钢筋、电梯导轨、吊架，金属屋顶，门窗的金属框架，金属地板框架，管道利 线槽）进行多重相互连接。同样需要对连接排（如环形连接排，建筑物不同楼层间的连接排）以及LP2 的磁屏蔽层进行类似的连接， 图7和图8给出了一个连接网络的示例

图7利用建筑物钢筋进行等电位连接

图8钢筋结构建筑物内的等电位连接

导电部件（如机柜、机箱和机架）和内部系统的保护地线（PE)应接照如下配置结构与连 连接（见图9）

如机柜、机箱和机架）和内部系统的保护地线（PE)应按照如下配置结构与连接网络进行

内部系统的导电部件接》

图10内部系统导电部件接入连接网络的组合方式

下列情况应接到连接排上： 所有导电设施进入LPZ（直接或通过合适的SPD连接）； 保护接地线PE； 内部系统的金属部件（如机柜、机箱和机架）； 建筑物外表面和内部LPZ的磁屏蔽。 为了实现有效的接地，应遵守下列安装原则： 一所有连接措施的基础条件是一个低阻抗的连接网络； 连接排通过尽可能短的路径连接到接地系统： 连接排和连接导体材料及尺寸应遵守5.6的要求； SPD与连接排和带电导体之间的连接线应尽可能短，从而使感应电压降到最小； 位于SPD下游的被保护电路，应当尽可能减小回路面积或者使用屏蔽电缆或电缆管道，从而 使互感降到最低

5.5LPZ边界处的接均

进行等电位化连接。 注：对进入LPZ1区域的设施进行连接时，应当与设施网络提供部门（如电力和电信主管部门)进行协商，因为有可 能与这些部门的要求存在冲突 应在距边界入口最近处用连接排进行连接 如果可能的话，所有接人设施都应该在同一位置进人LPZ，并连接到同一连接排上。如果设施通 过不同位置进入LPZ，则每一个设施都应当连接到连接排，并且所有的连接排应当连接在一起。为此， 建议采用环形连接排。 在LPZ人口处，通常将与LPZ区域的内部系统相连的接入线路，通过等电位连接的SPD连接到连 接排。利用互联或者扩展的LPZ可以减少SPD的数量。 连接到每个LPZ边界的屏蔽电缆或者互联金属管道，可以用来将同一级别的一些LPZ连接成为 一个共同的LPZ，也可以用来将一个LPZ扩展到下一个LPZ的边界

5.6连接部件的材料和尺寸

连接部件的材料、尺寸和条件应该符合GB/T21714.3一2015。连接部件最小的截面积应符合表 的要求。 连接部件的尺寸应依据相应的LPL雷电流值（见GB/T21714.1一2015）和电流的分流分析（见附 录B及 GB/T21714.3—2015)。 SPD的参数应符合第7章要求

表1连接部件的最小截面积

磁屏蔽能够减小电磁场和内部感应浪涌的幅值。内部线路的合理布线可以减小内部感应浪涌的幅

值。这两种措施都可以有效地防止内部系统的永久失效

内部线路屏蔽局限于被保护系统的线路和设备，可以采用金属屏蔽电缆，密闭的金属电缆管道 金属设备壳体

认而减少建筑物内部浪涌的产生。将电缆放 在靠近建筑物自然接地部件的位置或将信 与电力线相邻布线，可以将感应回路的面积减到最小 号线间留出一定的距高

对进人建筑物的线路采取的屏蔽包括：电缆的屏蔽层，密闭的金属电缆管道以及混凝土与钢筋互连 的电缆管道。对外部线路进行屏蔽是有效的，但通常不在SPM规划者的职权范围内（因为外部线路的 所有者一般属于网络提供商）。

在LPZOA和LPZ1的边界，磁屏蔽（例如格栅型空间屏蔽，电缆屏敲层和设备外壳）的材料和尺寸 应当与GB/T21714.3一2015中对于接闪器和/或引下线的要求一致。特别是： 一金属外壳、金属管道、金属导管和电缆屏蔽层的最小厚度应当符合GB/T21714.3一2015中 表3的规定； 网状空间金属网格的布置及其导体的最小截面积应当符合GB/T21714.3一2015中表6的 规定 由于磁屏蔽的目的不是用来承载雷电流，下列情况不需要满足GB/T21714.3一2015中表3和表6 的尺寸要求： 在LPZ1/2或者更高级别防护区的边界，当磁屏蔽与LPS之间的间隔距离s已满足时（见 GB/T 21714.3—2015中的 6.3); 在任何LPZ的边界，如果雷击建筑物的危险事件次数N，可以忽略时，即N<0.01每年

内部系统的浪涌防护需要在电力线和信号线安装协调配合的多个SPD以构成防护系统，其选 装规则是相似的（见附录C）。 在一个采用雷电防护区概念并定义了一个以上LPZ(LPZ1，LPZ2或更高等级区）的SPM里 入每个LPZ的线路入口处应该设有SPD（参见图2）

隔离界面可以被用来减少LEMP的效应，在这些界面可以用SPD来进行过电压防护。隔离界面 的耐受水平和SPD过电压防护等级Up应当符合GB/T16935.1一2007中对于过电压的分类。 注：本部分的范围包括建筑物内部设备的防护，不包括其他相邻互连建筑物的防护，对这些互连建筑物，采用隔高 变压器或许较有益处。

为了达到投资成本低，防护效果好的目的，针对建筑物的防护系统设计应当在建设开工前的规划阶 段进行。这样可以优化利用建筑物自然部件的特点，选择合适的方案进行线缆布局和设备定位 对既有建筑物的SPM进行改进的成本，通常高于新建建筑物SPM的成本。但是通过合理选择 P乙或者使用既有的防护设备以及对这些防护设备进行升级，可以降低成本。 按照下列要求，可达到理想的防护效果： 由防雷专业人员提供防护方案； 建筑、雷电防护等不同行业的专家之间良好的合作（例如建筑工程师和电气工程师）； 按照9.2给出的管理计划。 SPM应通过检查和维修进行维护。在对建筑物或者防护措施进行改变后，需要重新进行风险 评估。

一对于既有建筑物，可能需要特殊的措施（参见附录B） 此后，需要再次利用风险评估法对被选用防护措施的成本效益比进行评估和优化

新建建筑物和既有建筑物变更结构和用途时的SI

检查包括技术文档查验，目测检查和测试检测。检查的目的在于确认下列各项： SPM与设计一致； SPM达到设计性能； 任何新加的防护措施正确地整合到SPM中。 检查应当在下列时期进行：

在SPM的安装过程中； SPM安装完成后； 定期检查； 当SPM相关的部件变化后； 建筑物可能遭受雷击后（例如雷击计数器有雷击计数，有人目击建筑遭受雷击，或者建筑物有 遭受雷击后的迹象）。 定期检测的频率由下列各项决定： 当地的环境，比如腐蚀性土壤和腐蚀性大气环境； 采用的防护措施的类型。 注：当局有权认定何处无需特殊要求，见GB/T21714.3一2015表E.2推荐值

9.3.2.1技术文档查验

在新的SPM安装完毕后，应当查验技术文档是否符合相关的规定，是否完整。此后技术文档应 断更新，例如SPM采取任何改变或者扩展之后

9.3.2.2目测检查

目测检查的内容包括下列各项： 检查连接没有松动，导线和接点没有意外的断裂； 系统部件没有因为腐蚀而被削弱，尤其是地下部分； 连接导体和电缆屏蔽是完整的和相互连接的； 要求进一步防护措施时不应增加或变更； SPD及熔断器没有受损或松开的指示； 线路保持合理的布线； 与空间屏蔽层保持了安全距离。

为了协助整个检查过程，应当准备一份检查指导书。检查指导书应当包含足够的信息来帮助检查 人员完成所有的任务，以便将被检查设备和部件的细节、测试方法和测试数据记录在案。 检查人员应当准备一份检查报告，附到技术文档和早期的检查报告之后。检查报告应当包含下列 内容： SPM总体情况； 任何与技术文档不一致的地方； 所有洲品结里

附录A （资料性附录） LPZ区内电磁环境评估基础

本附录对LPZ内部电磁环境的评估提供信息，它可用作LEMP的防护，但也可作电磁干扰的 防护，

施工标准规范范本A.2雷电对电气和电子系统的损害

雷电流及LEMP的磁场是主要损害源，其磁场与雷电流有相同的波形， 注：就防护而言，雷电电场影响通常较小

A.2.3损害源及其损害物体之间的耦合机理

要通过创建合适的雷电防护区（LPZ)来充分控制设备与损害源的耦合途径，从而使设备的耐 与损害源传播到设备所处环境的干扰相兼容

A.3空间屏蔽、线路布线和线路屏蔽

雷击建筑物或建筑物附近时在 内部产生的磁场，仅采用LPZ的空间屏蔽措施便可减小。 统内的感应浪涌则可以用空间屏蔽或线路布线与线路屏蔽措施，或者两者综合的方法来减小。 图A.1为雷击建筑物时LEMP的示例，其中有雷电防护区LPZ0、LPZ1和LPZ2。被保护的电 安装在LPZ2内部

图A.1雷击产生的LEMP状况

信息安全技术标准规范范本在表A.1中1、2和3定义了图A.1的参数I。、H。和Uw；4和5给出了合适的测i 设备在安装位置是否能够耐受预期应力

表A.1损害源和设备相关参数