國家與國際防雷標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)
信息發(fā)布:>> 防雷知識 被瀏覽:3759次
一,、引言??
世界三大標(biāo)準(zhǔn)化組織均在致力于國際標(biāo)準(zhǔn)化工作,。IEC(國際電工委員會)在其所頒布的標(biāo)準(zhǔn)前言部分均宣稱:為促進(jìn)國際上的統(tǒng)一,,各IEC國家委員會應(yīng)盡最大可能地將IEC標(biāo)準(zhǔn)作為他們的標(biāo)準(zhǔn),對國家標(biāo)準(zhǔn)與IEC相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中的任何分歧,,應(yīng)在該國家標(biāo)準(zhǔn)中明確指出,。《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法》規(guī)定,。“國家鼓勵采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)”,。國家經(jīng)委、計(jì)委,、科委和技術(shù)監(jiān)督局聯(lián)合發(fā)出《關(guān)于推進(jìn)采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的若干規(guī)定》(1993年532號文)更明確指出:“采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)是我國一項(xiàng)重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,,是促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步,,提高產(chǎn)品質(zhì)量,擴(kuò)大對外開放,,加速與國際慣例接軌,,發(fā)展社會主義市場經(jīng)濟(jì)的重要措施。”?
標(biāo)準(zhǔn)來自實(shí)踐和科學(xué)研究,,是千百萬科技工作者智慧的結(jié)晶,,隨著技術(shù)的進(jìn)步,標(biāo)準(zhǔn)也在不斷地修改和更新,。在IEC標(biāo)準(zhǔn)中均有如下說明:本標(biāo)準(zhǔn)出版時的版本是有效的,,鼓勵采用標(biāo)準(zhǔn)文件的最新版本。我國國家標(biāo)準(zhǔn)也常用下達(dá)“修訂單”的形式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)修改,,或在新標(biāo)準(zhǔn)頒布的通知中說明原標(biāo)準(zhǔn)的作廢,。采用和推廣國際標(biāo)準(zhǔn)是世界上一項(xiàng)重要的廉價技術(shù)轉(zhuǎn)讓。目前世界上含我國在內(nèi)的大多數(shù)國家,,均采用等效使用的原則,,大量使用國際標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)本國技術(shù)進(jìn)步,。?
二,、國際防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)框架?
防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作主要由?IEC和?ITU(國際電信聯(lián)盟,過去稱為CCITT)進(jìn)行,,根據(jù)協(xié)議IEC與ISO緊密協(xié)作,。各國電工委員會(IEC國家委員會)參加?IEC關(guān)于電氣和電子領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化的國際合作,并履行義務(wù),,將?IEC標(biāo)準(zhǔn)等效(eqv)或等同(idt)采用為該國國家標(biāo)準(zhǔn),。?
最早的國際防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作是由?IEC/TC81(第81技術(shù)委員會──防雷)在1980年開始進(jìn)行的,最初的目標(biāo)是制定建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)和指南,。中國是25個P成員(Participating members),,屬積極參加工作,承擔(dān)對標(biāo)準(zhǔn)草案投票表決的義務(wù),,盡可能參加會議的國家,。林維勇先生作為中國代表參加了1992年會議,目前正參加對IEC1024-l的修訂工作,。?
隨著電子設(shè)備遭受雷電過電壓(標(biāo)準(zhǔn)中又常稱大氣過電壓)和投切過電壓(電網(wǎng)的投入或切除,,又稱操作過電壓)的損失日趨嚴(yán)重,經(jīng)IEC中央辦公室協(xié)調(diào),,部分?TCSI專家加入?IEC其他有關(guān)委員會工作,,而其他委員會專家又應(yīng)邀加入TCSI委員會工作,使各學(xué)科技術(shù)得以相互滲透,,由于工作量的側(cè)重不同,,在防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的頌布上,,由除TC81外,相關(guān)的尚有TC64,、TC37,、TC77頒布的建筑物電氣裝置、過電壓保護(hù)裝置,、電磁兼容(EMC)等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。?ITU和CIGRE(國際大電網(wǎng)會議)也分別從電信行業(yè),,供電系統(tǒng)行業(yè)特點(diǎn),,頒布涉及到本行業(yè)的防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),其原則是在與IEC標(biāo)準(zhǔn)不矛盾的情況下制定更具體可行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),。?
在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織卓有成效的組織下,,各國專家得以充分發(fā)揮,自1990年?IECI 0241頒布后,,出臺了大量防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),,且有許多草案在討論中,為解決飛速發(fā)展的電子技術(shù)與相對滯后的防護(hù)技術(shù)這一突出矛盾的中國現(xiàn)實(shí)提供了廉價的技術(shù)轉(zhuǎn)讓,。?
三,、關(guān)于中華人民共和國(國家)標(biāo)準(zhǔn)的說明?
國家標(biāo)準(zhǔn)分為強(qiáng)制性(GB)和非強(qiáng)制性(GB/T)又稱自愿性或推薦性,由設(shè)計(jì)單位自愿選用,。?
除國家標(biāo)準(zhǔn)外,,尚有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(電力標(biāo)準(zhǔn)DL,郵電標(biāo)準(zhǔn)DY,,鐵道標(biāo)準(zhǔn)TB等),。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也有自愿性標(biāo)準(zhǔn),如TB/T,。此外,,尚有地方標(biāo)準(zhǔn)DB、工程標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)CECS等,。?
我國的建筑物防雷標(biāo)準(zhǔn)最早為GBJ57-83,。1994年11月由起草人林維勇先生按IEC 1024-1進(jìn)行了修訂,即GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》,。在《規(guī)范匯編》中許多行業(yè),、系統(tǒng)的直擊雷防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均源自GBJ57-83或GB50057-94。從現(xiàn)在的觀點(diǎn)看GB50057-94是符合IEC1024-l的原則的,,但有些規(guī)定已落后了,。林維勇先生在一封來信中寫到:“分開接地不是方向。下次修訂防雷規(guī)范時,,可能會將分開接地的內(nèi)容(除第一類防雷建筑物的獨(dú)立避雷針,,架空避雷線外)刪去,。因等電位連接(包括50Hz人身安全)將是首選措施。它的作用和意義正逐漸為人們所接受,。”?
?
?1998年國家計(jì)委批準(zhǔn)中國氣象局科研項(xiàng)目“氣象臺站現(xiàn)代防雷技術(shù)的研究”,,其中一項(xiàng)為“防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”的制定,,這項(xiàng)工作預(yù)計(jì)今年(1999年,編者注)10月全面完成,。同時,,與公安部聯(lián)合編制的《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷電防護(hù)技術(shù)規(guī)范》草稿已完成,正在征求意見階段,。這Th個標(biāo)準(zhǔn)可能是我國國內(nèi)首次參照IEC標(biāo)準(zhǔn)綜合制定的系統(tǒng)防雷標(biāo)準(zhǔn),,相信一定會起到積極的作用。?
四,、國際防雷標(biāo)準(zhǔn)簡介?
1.直擊雷的防護(hù)(外部防雷)?
?IEC1024-1:在1990年這是第一個國際防雷標(biāo)準(zhǔn),,它適用于高度
標(biāo)準(zhǔn)中第一句話是,;“防雷裝置不能阻止雷閃的形成”,。林維勇老師最近參加?IEC/TC81標(biāo)準(zhǔn)修改時看到這句話進(jìn)行了如下修改:“應(yīng)該注意到,到目前為止還沒有一種裝置(或方法)能阻止雷電的產(chǎn)生,,也沒有能阻止雷擊到建筑物上的器具和方法,。采用金屬材料接閃、引下并導(dǎo)入大地是目前唯一有效的外部防雷方法,。”?
在GB50057-94中,,大量引用IEC的術(shù)語和定義,如防雷裝置在IEC中為“用于對需要防雷的空間作防雷電效應(yīng)的整個裝置,,它由外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置組成”,。“外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成”。“內(nèi)部防雷裝置是除外部防雷裝置以外的全部附加措施,。它們可能減小雷電流在需要防雷的空間內(nèi)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)”,。GB50057-94名詞解釋是:“防雷裝置:接閃器、引下線,、接地裝置,,過電壓保護(hù)器及其它連接導(dǎo)體的總合。”請注意IEC在此提出了外部防雷與內(nèi)部防雷的概念,,外部防雷就是應(yīng)用外部防雷裝置(接閃器,、引下線、接地裝置或兼而有之的法拉第籠)吸引雷電并盡快和暢通無阻的將雷電流引入地中安全泄放,。馬宏達(dá)老師分析認(rèn)為:防雷如同防洪,,其原理是為雷電脈沖電流提供一條低阻抗的通道(注:外部防雷),同時防止通過磁場和電場對設(shè)備的干擾(注:內(nèi)部防雷),。對半導(dǎo)體消雷器之爭焦點(diǎn)首先在于其是否能阻止雷閃的形成(所謂“消雷”功能),其次在于利用非金屬材料接閃(如碳素纖維外涂漆物,,或如優(yōu)化避雷針使用玻璃鋼管內(nèi)置食鹽水等高阻液體)在接閃器與引下線之間串上35KΩ的“限流”物,,是否會產(chǎn)生積極的作用,對照IEC標(biāo)準(zhǔn)說明的原理,,應(yīng)該是非常明白的了,,迄今為止IEC的標(biāo)準(zhǔn)中未對任何非常規(guī)接閃器給予肯定。在國外只有法國,、西班牙和南斯拉夫分別批準(zhǔn)了E.S.E(具有提前放電功能的避雷針)標(biāo)準(zhǔn),,但在1992年和1995年IEC/TC81會議上,都沒有作出明確的決定,,既不否定,,也不肯定,只是呼吁各國科學(xué)家對這類避雷裝置作更深入的研究,。?
我們可從IEC1024系列標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)題上得知,,目前已頒布和尚屬草案的1024-l、2,、3和1-1,、l-2都是外部防雷標(biāo)準(zhǔn),但均與內(nèi)部防雷關(guān)聯(lián),。如1998年5月頒布的IEC
?IEC外部防雷標(biāo)準(zhǔn)給人總的感覺是比較細(xì),,有些國外標(biāo)準(zhǔn)如美國防火協(xié)會(NFPA780:1992)的“雷電防護(hù)規(guī)程”,,英國標(biāo)準(zhǔn)(BS6651;1992)的“構(gòu)筑物避雷的實(shí)用規(guī)程”,,日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)J15(JISA4201-1992)“構(gòu)筑物等的避雷設(shè)備”也同樣細(xì)致的對船舶,、風(fēng)力發(fā)電站、體育場,、大帳篷,、樹木、橋梁,、停泊的飛機(jī),、儲罐、海濱游樂場,、碼頭乃至露天家畜養(yǎng)殖場的外部防雷做出規(guī)定,。特別要提出的是,一些標(biāo)準(zhǔn)對石頭山地的接地裝置在很難達(dá)到規(guī)定的低阻值時做出這樣的規(guī)定:在地面平鋪環(huán)型扁鋼,,并與被保護(hù)物的引下線在四個方向連接,,環(huán)型地的半徑不應(yīng)小于
關(guān)于外部防雷國家標(biāo)準(zhǔn)和國外標(biāo)準(zhǔn)一致認(rèn)為:外部防雷的標(biāo)準(zhǔn)是建立在對雷電的統(tǒng)計(jì)規(guī)律上的,,是在絕對保護(hù)與防雷裝置耗費(fèi)之間取的折衷方案。也正是GB50057-94中所講的:“按照本規(guī)范設(shè)計(jì)的防雷裝置的防雷安全度不是100%”,。今年1月林維勇老師在寫給我的一封信中介紹了修改GBJ57-83為GB50057-94過程中的一件事:采用滾球法后,,保護(hù)范圍比過去小很多,因此需增加避雷針和架空線的高度或數(shù)量,,一些單位,,特別是那些經(jīng)常采用獨(dú)立避雷針和架空線的單位有意見,最后只能將IEC規(guī)定的滾球半徑加大,,一類由
2.雷擊電磁脈沖的防護(hù)(內(nèi)部防雷)?
?IEC61312系列目前正式頒布的有1312-l通則:1995年,。這個通則介紹了內(nèi)部防雷的原則,同時對1992年版1024-1-l公布的雷電流參數(shù)確認(rèn)和給出雷電波形圖,。分析和研究雷電流參數(shù)是雷擊電磁脈沖(LEMP)防護(hù)的基礎(chǔ),。?
?1998年3月IEC61312-2的投票稿“建筑物的屏蔽、內(nèi)部等電位連接及接地”交各國IEC委員會投票,,其截止時間為