关于雷电防护的十个 基本问题

1. 关于雷电防护的十个基本问题 平帅

2. 目 录 1 雷电是什么?雷击是什么? 2 滚球法的本质是什么? 3 最合理的雷电防护顺序是什么? 4 雷电防护的效果是什么? 5 屏蔽与隔离的意义是什么?

3. 目 录 6 雷击电磁脉冲的危害有多大? 7 什么是第一类防雷建筑物? 8 什么是安全距离? 9 什么是冲击接地电阻? 10 如何准确测量工频接地电阻?

4. 雷电是什么？[A] 通常我们解释雷电过程使用：威尔逊假说(1929年)。将雷雨云的发展分为：形成、成熟、消散三个阶段。——以上传统的认识是有局限性并且错误的。其最大的问题是无法解释：是什么物理过程产生了闪电所必需的巨大电荷？更无法解释金星、木星、土星等等行星上雷电的产生。 关于雷电，最新的研究认为：雷电的本质是宇宙中一切陨灭的类天体同活性天体间进行物质交变转换的过程，它是一种普遍存在的物理现象。地球上的雷电，是地球自身的交变磁场俘获了进入太阳系宇宙空间衰变的超密脉冲天体核，从而在大气对流层中相互碰撞、进行磁暴分离，由高能级向低能级转化的物理反映。 2008年5月《中国防雷》期刊《关于雷电的十个问题》

5. 雷电是什么？[B] 早在20年前，俄罗斯物理学家亚历克斯·古列维奇（Alex Gurevich）就提出：闪电可能是外太空宇宙射线引发的。这些宇宙粒子以庞大的能量撞击地球，而这些能量远超过地球上任何强大的原子对撞机所能够产生的能量。 当宇宙射线猛烈撞击空气分子，它们能够释放大量的电子。电子流将撞击更多的空气分子，从而产生更多电子。每一束宇宙射线都将引发电子雪崩，这种连锁反应被称为“逃逸崩溃”(runaway breakdown)。这一点可以用来解释：雷暴是如何拥有如此庞大数量的带电水滴和冰块的。在这样的高能量环境里，比之前预想的还要弱1万至10万倍的宇宙射线也能够引发闪电所需的电子瀑布。 2013年5月《物理评论快报》期刊

6. 雷击是什么？ [A] GB50057-2010标准对术语雷击 lightning stroke的解释：对地闪击中的一次放电。这里有以下三点值得注意： 1、闪电与雷击的区别：自然界中的闪电包括：云空闪（约为5%）、云际闪（约为50%）、云内闪（约为40%）、云地闪（约为5%），只有云地闪才算雷击。 2、雷击并不是雷电直接击中地面上的物体，而是地面上的物体在雷电场下被激发产生“上行先导”去“回击”“下行先导”的过程。其被激发产生的上行先导的强度和长度，决定了雷击在地面的落雷点的位置。——这一点是接闪器保护原理的基础。 2013年CCTV 13《隐形的世界》和《揭密雷电》

7. 云空闪 云际闪 云内闪 云地闪 闪电的空间位置分类

8. 雷电过程与尖端放电 流光放电 梯级下行先导 上行先导 回击 后续闪击

9. 雷击是什么？ [B] 3、国际雷电研究和试验中心(ICLRT) 多年的研究证明以下事实： A、接闪针吸引雷电的能力只与接闪针的高度、直径、结构有关，而与材质几乎无关。在直径Φ8～Φ80mm的接闪针中，Φ20～Φ25mm的接闪针更容易吸引雷电，且雷电击中部位约为距顶端3倍直径处。这就是说：金属接闪针并不比木质接闪针更容易吸引雷电。 B、顶端钝的接闪针要优于传统上一直沿用的尖的接闪针，形状尖的接闪针，其电场随离开顶端的距离迅速减小。而钝的接闪针，电场随距离的减弱要小得多。在1994-2000连续7年的野外现场实验中，有12次雷电击中钝的接闪针，其直径在12.7-25.4mm之间（大多为19mm），但没有一次击中传统尖的Franklin型接闪针。 2000年ICLRT研究报告

10. 雷击是什么？ [C] 位于美国佛罗里达州的国际雷电研究和试验中心(ICLRT)对雷电的研究发现：当顶云携带负极性电荷时，空气中存在的自由电子会被地面接地尖端的强电场吸引而向尖端加速运动。其会因碰撞中性分子而释放更多的自由电子，从而产生雪崩现象。并在整个轨迹中留下一个正离子形成的电荷柱。当环境电场足够强时，雪崩持续发生，其后的正离子电荷柱（即正先导）可以在环境电场的作用下持续向上传播，并和下行负先导连接而形成回击。虽然在常压下，产生电子雪崩的电场超过6MV/m，但正先导在约440kV/m的环境电场中即可持续传播。——此过程被用做接闪器引雷的必要条件，从而出现了各种各样的雷电防护击距模型，滚球法就是其中一种。 2000年ICLRT研究报告

11. 滚球法的本质是什么？ 滚球法仅仅是一种雷电击距的数学模型。 其电气一几何模型如下： 或简化为： hr──雷闪的最后闪络距离（击距）；即滚球半径（m）； I──与hr相对应的得到保护的最小雷电流幅值（kA）；即比该电流小的雷电流可能击到被保护的空间。 滚球法的本质是：第一类防雷建筑物（hr＝30m），I＝5.4kA； 第二类防雷建筑物（hr＝45m），I＝10.1kA； 第三类防雷建筑物（hr＝60m），I＝15.8kA； 即雷电流小于上述数值时，雷闪有可能穿过接闪器击于被保护物上，而等于和大于上述数值时，雷闪将击于接闪器上。 GB50057《建筑物防雷设计规范》

12. 采用滚球法应注意的问题[A] 按照GB50057标准采用滚球法计算接闪器的保护范围时应注意： 1、滚球法仅仅是一种确定接闪器保护范围的静态模拟方法，并不代表雷击点在整个空间的实际分布，以此确定的接闪器的保护范围仅仅是接闪几率。实际的雷击点分布受气压、风速、地形、树木及建筑等等的影响，要比这个模拟出的保护范围复杂的多，其空间形状是不规则的。 2、滚球法是允许保护范围内落雷的，其雷电流幅值的大小取决于滚球半径。依据对雷击观测的统计结果，99%的雷击电流幅值在5～150kA。 3、滚球法无法确定大于滚球半径的接闪器（杆、线、带）的保护范围，因此需人为设立接地参考平面，比如：位于建筑物顶面的接地良好的接闪网格、位于建筑物中部的接地良好的均压环等等。此时，这些参考平面等同于地面。

13. 采用滚球法应注意的问题[B] 4、建筑物顶面的接闪网格及接闪带对建筑物顶面的保护，因其雷电击距模型不同，其保护范围不能按照滚球法来确定。它们是各自独立的。其只有在保护低于建筑物的物体时，才可用滚球法确定其保护范围是否足够保护到低处的物体，此时将它们做接闪线看待。 5、在建筑物屋顶上，应首先按建筑物的特征，采用接闪网格及接闪带对建筑物易遭雷击的部位进行保护。布置完成后，应对高出接闪网的突出物采用接闪杆进行保护，并用滚球法确定其是否处于接闪杆的保护范围内。但此时其于屋面的切点必须落在接地金属上。 6、接闪网格及接闪带对建筑物易遭雷击的部位的保护不是按照滚球法来确定的，因此在对建筑物角部的保护上，宜采用短的接闪杆进行保护。

14. 保护范围 保护范围 接闪带 接闪带 接闪针 接闪针 建筑物 建筑物 屋面接闪针的保护范围 （错误图） r0大于屋顶宽度 （正确图） 接闪带、接闪针顶端同时支撑球体 安装于屋面的接闪针的保护范围并不是越大越好，而是其保护范围在屋面的切点必须落在接闪带上，必须和接闪带同时支撑其滚球。 插入此问题的目的是：使大家学会如何仔细看并理解标准

15. 在建筑物屋面角部安装接闪针的原因 插入此问题的目的是：使大家学会如何仔细看并理解标准

16. 利用屋顶钢筋作接闪器及暗敷接闪带（避雷带）， 其前提是允许屋顶遭雷击时混凝土会有一些碎片脱离以及一小块防水、保温层遭破坏。这对建筑物的结构一般无损害，但建筑物下方不应有行人通过、车辆放置、及建筑物的出入口，以保证安全。 GB/T 21431-2008《建筑物防雷装置检测技术规范》规定”高层建筑物不应利用建筑物女儿墙内钢筋作为暗敷避雷带。“ 关于暗敷避雷带问题 插入此问题的目的是：使大家学会如何仔细看并理解标准

17. 利用金属屋面做接闪器的问题 利用金属屋面做接闪器的前提是：第一类防雷建筑物除外。 利用金属屋面做接闪器的要求如下： 1、板间的连接应是持久的电气贯通。例如：放热焊接、铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接等； 2、金属板下面无易燃物品时，其最小厚度要求为 ：不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板0.5mm；铝板0.65mm；锌板0.7mm；铅板：2mm； 3、金属板下面有易燃物品时，其最小厚度要求为 ：不锈钢、热镀锌钢和钛板4mm；铜板5mm；铝板7mm； 4、金属板无绝缘被覆层。其中：薄的油漆保护层或1mm厚沥青层或0.5mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层。 插入此问题的目的是：使大家学会如何仔细看并理解标准

18. 引下线防接触电压与跨步电压的问题 GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》新增了引下线防接触内容： 1、标准建议：利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋做引下线。要求：这些自然引下线包括位于建筑物四周和建筑物内的柱子，这些柱子应在电气上是贯通的，且不少于10 根。 2、引下线3m范围内土壤地表层的电阻率不小于50kΩm。通常采用5cm 厚沥青层或15cm 厚砾石层的等绝缘材料层可达到本要求。 3、外露引下线距地面2.7m以下的导体需要用耐1.2/50μs 冲击电压100kV的绝缘层隔离。通常至少需要3mm厚的交联聚乙烯层。 插入此问题的目的是：使大家学会如何仔细看并理解标准

19. 接触电压与跨步电压 跨步电压和接触电压示意图 插入此问题的目的是：使大家学会如何仔细看并理解标准

20. 为什么是2.7m？ 2.7m的高度是参照IEC 62305-3的规定考虑的：即以人站立向上伸手的平均高度2.5m加上0.2m长的空气间隙的距离之和。 插入此问题的目的是：使大家学会如何仔细看并理解标准

21. 最合理的雷电防护顺序是什么？ 雷电防护，理论上最合理的设计顺序是： 1、躲避：不建在易遭雷击的地方或按雷电预警信息采取应急预案； 2、屏蔽：将易感应雷电过电压的线路屏蔽； 3、隔离：将易相互干扰、易出现电压差相互反击的线路隔离； 4、接地：按接地功能，将所有需要接地的设备按次序接地，并保持足够的接地距离； 5、等电位：当无法屏蔽，无法隔离，没有足够的接地距离时才做等电位连接，其中：安装电涌保护器是等电位连接的一种方式。

22. 1、等电位连接的意义 将分开的各金属物体直接用连接导体（称为等电位连接导体）或经电涌保护器连接到防雷装置（或接地装置）上，以减小雷电流引发的电位差。 2、实施等电位连接的位置 穿过防雷区界面的所有导电物、电气和电子系统的线路均应在界面处做等电位连接 。 3、等电位连接实施 建筑物的等电位连接包括总等电位连接、建筑物顶设备（施）的等电位连接、机房或设备的局部等电位连接。 等电位连接 GB50057《建筑物防雷设计规范》

23. “综合防雷”概念的问题[A] 所谓：“整体防雷”或者 “综合防雷”等都是对防雷体系的一种称呼。 依据IEC 62305《建筑物防雷》或GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》的分法，雷电防护系统包括外部防雷装置和内部防雷装置两部分。外部防雷装置（external lightning protection system）：由接闪器、引下线和接地装置组成。内部防雷装置（internal lightning protection system）：由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。 这里需要强调的是：GB50343标准在阐述这个问题的时候，对于“外部防雷装置”这一概念到不存在疑意，但是在“内部防雷装置”这一概念上分歧比较大。从前有讲“屏蔽、传导、分流、接地、等电位、电涌保护器”的，还称之为“防雷六要素”。如今有讲“屏蔽、等电位连接、合理布线、安装电涌保护器”的，等等。都不对。 为什么不对？……think……

24. “综合防雷”概念的问题[B] IEC 62305或GB50057所说的“防雷等电位”的概念的核心是：“等电位连接”与“安装电涌保护器”并非并列的关系，“安装电涌保护器”实际是“等电位连接”的一种方式。有些系统，如金属管道、电缆屏蔽层、设备金属外壳与建筑物防雷接地之间是可以用金属导体进行连接而构成等电位连接系统的。而有些系统，比如电源配电系统，在火线与零线或者地线之间，不可能用金属导体去连接，只能通过安装电涌保护器来实现。当线路上存在危险过电压的时候，相线与地线瞬时等电位，以保护设备本身。因此，这里只说等电位这个大的概念，而不去细分它如何实现。 其次，“间隔”这个概念本身就包含两重意思。一是“安全距离”，就是在地上或者地下保持足够的不发生绝缘击穿与干扰的距离。二是“屏蔽”。无论的电缆屏蔽层的屏蔽，还是电缆穿金属管的屏蔽，还是建筑物或者机房所做的电磁屏蔽，都是将被保护系统与干扰电磁波进行“隔离”的一种方式。所以，我们只说“间隔”，而不在这个话题下具体说“屏蔽”或者“综合布线”方面的事情。那些是细节问题。

25. 雷电防护的效果是什么？ 按雷击风险评估的结果，当防护装置拦截效率按E＝1－NC/N确定雷电防护的等级时，其雷电防护效果的意义如下： 其中可接受的最大年平均雷击次数Nc=5.8×10-1.5/C； 当E＞0.98时　　　　定为A级 [ ＞98% ] 防护效果：雷电不会对被保护设备构成伤害，仅仅缩短设备的使用寿命。 当0.90＜E≤0.98时　定为B级 [90～98%] 防护效果：雷电有可能使被保护设备停止工作或误动作，但不构成伤害。 当0.80＜E≤0.90时　定为C级 [80～90%] 防护效果：雷电有可能使被保护设备所存储的数据丢失，但不构成伤害。 当E≤0.80时　　　　定为D级 [ ≤80% ] 防护效果：雷电有可能会对被保护设备的硬件接口造成物理伤害，但不损毁。 GB 50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

26. 如何达到预期的防雷效果？[A] 如何达到预期的雷电防护效果取决于两个方面：A、真实可信的雷击风险评估；B、切实可行的雷电防护实施方案； 通常对于一个特定的系统N值是固定的。那么依据Nc=5.8×10-1.5/C进行评判时，如何 增大Nc值（或者说如何减小C值）就是防护的重点。 C=C1+C2+C3+C4+C5+C6； 其中：C1取决于建筑物结构；C2取决于信息系统重要性； C5取决于系统发生雷击事故的后果； C6取决于区域雷暴日的天数，受到各种条件限制，通常无法改变。 唯一可以人为调整的唯有： C3：系统中设备的冲击过电压能力； C4：电子信息系统设备所在雷电防护区（LPZ）。 GB 50343《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

27. 如何达到预期的防雷效果？[B] C3：系统中设备的冲击过电压能力； 依据GB/T16935.1标准，当I类安装位置的设备，采取了较完善的等电位连接、接地、线缆屏蔽措施时C3=0.5 ；使用架空线缆时C3=1.0 ；如果此设备是集成化程度很高的计算机、通信、控制等设备C3=3.0 。 C4：电子信息系统设备所在雷电防护区（LPZ）； 依据防雷分区的结果，当设备在LPZ2或更高层雷电防护区内时C4=0.5；设备在LPZ1区内时C4=1.0；设备在LPZ0B区内时C4=1.5～2.0。 因此，要达到预期的防雷效果，尤其对于高精密电子信息系统中的设备，唯一的措施是：将设备安放在LPZ2或更高层雷电防护区内，并对设备系统采取完善的等电位连接、接地、线缆屏蔽措施。

28. 屏蔽与隔离的意义是什么？ “屏蔽”是将被保护系统与干扰电磁波进行“隔离”的一种方式。 雷电防护所说的“屏蔽”主要包括： A、对建筑物或者建筑物内的机房所做的电磁屏蔽； B、对进入建筑物及建筑物内的各种线路的屏蔽。 电磁屏蔽技术是防止外界干扰源对电子设备或电子设备之间产生电磁场感应干扰的一种技术，其主要利用“趋肤效应”。主要有三种方法：A、静电屏蔽；B、静磁屏蔽；C、电磁屏蔽。 雷电防护所说的“隔离”主要指“安全距离”，就是在地上或者地下保持足够的不发生绝缘击穿与干扰的距离。 屏蔽与隔离是解决所有雷电防护问题最有效的手段。 参看论文《智能建筑顶层机房内电磁环境的计算与分析》

29. 静电屏蔽 静电屏蔽：可采用空腔导体（金属壳、金属网）来实现。 若空腔导体不接地，则为外屏蔽，即可以屏蔽外电场对于空腔以内的元器件的影响，但不能屏蔽空腔以内的电场对于外界的影响。因为这时如果空腔以内有带电体，则将在空腔内壁上、以及外表上都感生出等量的异号电荷——感生电荷，这些感生电荷的电场可以对外界产生影响。 若空腔导体接地，则为全屏蔽，即既可以屏蔽外电场对于空腔以内的元器件的影响，也可以屏蔽空腔以内的电场对于外界的影响。因为这时空腔以内的电场强度总是为0，即使有电荷存在，使得空腔的内、外表面都有感生电荷，但其外表面的感生电荷通过地线而与大地中和了，相应地内表面的感生电荷及其影响也就消除了。 把电子仪器的金属外壳接地，在某些连接导线或者通讯电缆的外面包覆一层金属网（即成为屏蔽线），在电源变压器的初级绕组和次级绕组之间放置一不闭合的金属薄片，在高压变压器外面加设金属网等，这些方法都是为了达到静电屏蔽的目的。

30. 静磁屏蔽 静磁屏蔽是为了排除静磁场干扰的一种电磁屏蔽技术，可以采用磁导率很大的铁磁材料制作而成的空壳（屏蔽罩）来实现。 因为当把铁磁空壳放置在外磁场中时，外磁场的磁感应线将要发生畸变，即磁感应线会聚集在壳层中（这是由于磁场在壳层中诱导出的磁化电流所产生的附加磁场与外磁场相叠加的结果），而空壳内部的磁场却很弱。从而利用铁磁空壳即可屏蔽外磁场的影响。这种方法对于低频磁场也具有良好的屏蔽作用。 为了提高静磁屏蔽的效果，就应该增大磁性材料的磁导率和增大屏蔽罩的厚度，或者采用多层屏蔽罩。

31. 电磁屏蔽 在电磁场（电磁波）中，导体表面将要吸收、损耗电磁场的能量，使得电磁场的传播从导体表面往里面是指数式衰减的（即电场和磁场的振幅是指数式衰减），这种现象就是趋肤效应。利用趋肤效应即可阻止高频电磁波进入导体内部，以实现电磁屏蔽，因此可采用适当厚度的金属来制作电磁屏蔽罩。由于趋肤电流是一种涡流，所以电磁屏蔽又称为涡流屏蔽。 为了获得有效的电磁屏蔽效果，导体屏蔽层的厚度必须接近于电磁场的趋肤深度。电导率越高的材料，趋肤深度就越小。对于500kHz的频率，Cu和Al的趋肤深度分别约为0.094mm和0.12mm，因此较薄的铜片或铝片就能够实现较好的屏蔽了；对于更高频率的电磁场，还可以处于更薄的材料。对于高频电磁场，一般不采用铁磁材料的磁屏蔽，因为铁磁材料有较大的磁滞损耗和涡流损失，会造成谐振回路品质因素（Q值）下降，故较多的是采用高电导率材料的电磁屏蔽。 对于工频（50Hz）的电磁场，因为Cu和Al的趋肤深度分别增大为9.45mm和11.67mm，故采用Cu和Al的电磁屏蔽就不再合适了。如果采用Fe来制作屏蔽罩的话，由于电磁场在Fe中的衰减远快于Cu和Al，所以只需要较薄的铁片即可。 可见，电磁屏蔽与静电屏蔽有一定的共同点，即都是采用高电导率的金属来制作屏蔽罩。但也有不同点，即静电屏蔽只能消除电容耦合，防止静电感应的影响，而且屏蔽罩必须接地；而电磁屏蔽是利用涡流来阻止电磁场的透入，并消除电磁场的干扰，屏蔽罩可不必接地。

32. 电子信息系统线缆与其他管线的间距 因此严禁将电力电缆和通信电缆缠绕在外部防雷装置及各种金属管道上！

33. 电子信息系统线缆电力电缆的间距

34. 趋肤效应 趋肤效应的物理意义是：当电流在缆皮上传播时，芯线上就被感应出与电缆外皮电压相等的电动势阻止芯线中电流的流通。 线路的屏蔽就是利用雷电的“趋肤效应”来做的。就是迫使大部分雷电流流过屏蔽层并入地，而不流过导线内部。 设电缆芯线和外皮在始端相连，有一电压波自始端流入，芯线中流过电流和外皮流过电流分别是多少？哪个大？为什么？明白这个就自然明白“趋肤效应”了。 列个方程组的话就是：U=Z芯 I芯 + Z芯对皮 I皮 U=Z皮 I皮 + Z皮对芯 I芯 这个时候：Z芯 I芯 + Z芯对皮 I皮 = Z皮 I皮 + Z皮对芯 I芯 但是此刻：Z皮 = Z芯对皮； Z芯>Z皮对芯；要满足等式的唯一条件是：I芯=0。 这个“唯一条件”就是“趋肤效应”。

35. 机房电磁屏蔽示意图 2004年论文《军用电子信息系统雷电与电磁防护的设计》

36. 屏蔽机房设备防护示意图 2004年论文《军用电子信息系统雷电与电磁防护的设计》

37. 屏蔽材料的选择 电磁波不但有电场分量，还有磁场分量。对于静电屏蔽，只要在两个相互干扰的导电体间插入导电良好的导电体即可，大多数导电性较好的金属材料都可以满足要求。但对于磁屏蔽的要求就不同了，要求材料必须有较高的导磁率。铁镍合金类的导磁率是铝的几千倍，铝、铅都是属于低导磁率的材料，对于磁屏蔽几乎不起作用。 低频电磁波比高频电磁波有更高的磁场分量。因此，对于非常低的干扰频率，屏蔽材料的导磁率远比高频时更为重要，所以这时要优先考虑材料的导磁率，比如电脑机箱等，这时多选用高导磁率的材料，钢、铁类就是最经济、适宜的选择。 但对于类射频类的高频电磁波，要考虑的就是电场分量，这时非铁磁性材料，诸如铝或铜，能提供更好的屏蔽，因为这种材料的表面阻抗很低，具有良好的导电性能。

38. 电磁屏蔽需不需要接地？ 电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素：A、整个屏蔽体表面必须是导电连续的；B、不能有直接穿透屏蔽体的导体。 屏蔽体上有很多导电不连续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料，消除不导电点。这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。 在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器，似乎只有当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏。实际上这是不确切的。因为缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时，并不会产生明显的泄漏。

39. 电磁脉冲的危害 IEC 61000-2-13：2005标准在其附录A：《电磁环境相互作用的四种类型》中提出了噪音、错误信息、电压瞬变混乱和永久损坏四种典型的电气和电子设备故障和损坏类型。 其中当峰值电场在几十到几百伏/米的环境，一个100纳秒的脉冲时序就足以造成电子信息系统发生电压瞬变混乱，改变其电子线路的逻辑状态，出现错误操作或暂时失去工作能力。 假如我们把峰值电场提高到kV/m的等级，则这些电子线路的硬件接口将发生电压击穿而产生永久性损坏。 IEC 61000-2-13：2005标准|附录A

40. 电磁脉冲的破坏程度 电磁脉冲的破坏程度大致可分为：干扰（deny） 、降能（degrade） 、损伤（damage）、损毁（destroy）四个层级。 层级一：干扰，照射功率密度1μ～0.01 W/cm2，造成设备暂时性不能正常工作， 干扰源消失后，系统恢复正常。 层级二：降能，照射功率密度0.01～1 W/cm2，造成系统进入锁死或保护状态而关机，必须重新开机或进行维修。 层级三：损伤，照射功率密度10～100 W/cm2，造成电子系统中等程度的伤害，此效应产生的影响可能是永久性的。 层级四：损毁，照射功率密度1k～10k W/cm2，可对电子系统造成致命且永久性的破坏，若要恢复系统功能则需全面替换整个系统、设备以及硬件。

41. 高能电磁脉冲 IEC 61000-2-13：2005标准

42. 商用天线和雷达的电磁辐射 IEC 61000-2-13：2005标准

43. 雷击电磁脉冲的产生 线路中的“雷电流”是怎么产生的呢？大概分6种情况：1、雷击建筑物；2、雷击建筑物附近的地面；3、雷击架空导线；4、雷击架空导线附近的地面；5、空间电磁场耦合；6、不同线路不同系统间的电磁场耦合。这6种情况都足以在线路中产生很强的感应过电压，从而在线路中产生瞬态电流。

44. LPZ1区磁场强度与接闪器的距离 对于独立接闪杆，如要使LPZI区的磁场强度小于800A/m，就必须间距17.6m

45. 雷击电磁脉冲的强度 对建筑物采取电磁屏蔽措施的时候，根据美国通用研究公司R.D希尔的仿真实验，当雷电活动时磁感应强度Bm=0.7GS时，无屏蔽的计算机会产生误动，当磁感应强度Bd=2.4GS时，没有屏蔽的计算机系统将遭致永久性损坏。因此，对建筑物采取电磁屏后LPZ1区内电磁场强度应不大于2.4Gs，即不大于191A/m，并应尽可能的小于0.7Gs，即小于56A/m。

46. 雷击电磁脉冲到底有多强？[举例] 举个例子说明一下：当雷击建筑物或者雷击建筑物附近的地面时，以雷击点为圆心，半径15米时，假如雷电流100KA，这个时候，位于15米点上的埋地导线，在没有屏蔽的条件下，导线上的雷电感应过电压约等于37.25KV。同样条件下，以雷击点为圆心，半径50米时，导线上的雷电感应过电压约等于15.75KV。 这就是说，只要距离雷击点50米，任何导线的绝缘都会被击穿。导线外皮烧毁，导线连接端子闪络、烧毁。其实，对金属光纤也是一样的。那么，解决此问题的最有效的方式就是：A、采用合理的外部防雷设施严格控制落雷点，并设立多根引下线进行分流；B、对电源及信息系统电缆穿金属管屏蔽。

47. 第一类防雷建筑物 第一类防雷建筑物(第3.0.2条强制性条款) 1、凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物， 因电火花而 引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 2、具有0 区或20 区爆炸危险场所的建筑物。 3、具有1 区或21 区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 注意：0区、1区都是说爆炸性气体；20区、21区都是说爆炸性粉尘； 区别在于其排放是否具有连续性，是“频繁出现”还是“偶然出现”。 GB50057《建筑物防雷设计规范》

48. ——易爆炸性粉尘：在空气中氧气很少的环境也能着火，呈——易爆炸性粉尘：在空气中氧气很少的环境也能着火，呈 悬浮状时能产生剧烈的爆炸，如镁、铝、铝青铜等粉尘 ——可燃性导电粉尘：与空气中氧起发热反映而燃烧的导电 性粉尘，如石墨、炭黑、焦炭、铁、锌、钛等粉尘 ——可燃性非导电粉尘：与空气中的氧起发热反映而燃烧的 非导电性粉尘，如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、 砂糖 、可可 、木质、米糠、硫磺等粉尘 ——可燃纤维：与空气中的氧起发热反映而燃烧的纤维，如 棉花纤维、麻、丝、毛的纤维、木质纤维、人造纤维等。 四种粉尘环境

49. 什么是第一类防雷建筑物？ 常见的第一类防雷建筑物如下： 1、制造和存储炸药、火药、起爆药、电雷管的车间及仓库； 2、烟花爆竹制造企业的混料车间及原料库房和成品库房； 3、石油化工企业用于排放石油尾气的放散管、泵站、检漏阀等； 4、煤炭生产企业用于排放井下瓦斯的放散管、井口以及雷管库等； 5、镁粉、铝粉加工企业的料仓、仓斗、搅拌及粉碎设备和库房等； 6、城市天然气储站、加气站及居民天然气、液化石油气灌装站； 7、地下或半地下成品油贮站的油罐区、汽车加油站埋设于地下的油罐区； 8、城市氢气、氧气、甲烷、乙烷、酒精等易燃易爆气体、液体灌装站和库房；

50. 什么不是第一类防雷建筑物？ 以下常见建筑物不是第一类防雷建筑物： 1、营以下单位配备的小型炮弹库、枪弹库及民用小型炮弹库； 2、石油开采企业的生产设备、原油库、沥青库、装卸车站及码头等； 3、煤炭及焦炭生产企业的煤仓、堆场、洗煤场等； 4、油漆生产企业的生产车间和库房等； 5、白酒生产企业的灌装车间、原料库房和成品库房； 6、以乙烯为原料的生产企业的生产车间和库房等； 7、位于地面的重油、轻油贮罐以及成品油贮罐； 8、城市居民用天然气罐、液化石油气罐存放库；