防雷技术

雷击风险评估方法原理的比较


1. 雷击风险评估是防雷工程广泛和深入发展的需要，也是科学防雷、全面防雷的重要工作。

雷击风险评估方法的应用将越来越广泛。

2. 统筹和指导防雷设计各个方面的应该是雷击风险评估。这在国际新防雷标准系列 (IEC 62305-1,2,3,4,5 FDIS)反映十分突出。在这个系列标准（草案）中，第二部分（IEC 62305-2 Risk Management ）统领着其它几个部分，而其它几个部分也都提到和根据了其雷击风险评估部分。

3. 评估要求越精确，方法就越复杂，工程上执行就越难。要在理论性和工程性，精确性和实用性之间找到平衡是很难的。近年来，防雷技术界在防雷方案评选和雷击风险评估方面是深化和实用化并行，工程上则一直在寻求一种实际可行的防雷方案评选和简化的雷击风险评估的方法。IEC 62305-2 刚才批准，其简化方法和程序却早就在编制了。

4. 雷击风险评估的定义和基本关系

4.1. 雷击风险R：表示某个防雷对象、在某一地区、平均在某一时间段内、在某种防雷系统之下，因雷击造成的损失。如有多种互不相干的风险存在，则R=∑RX 。

4.2. 有关雷击风险的基本关系是： R=N•P•L

N ——防雷对象的年雷击次数， P ——雷击损坏的概率 L ——雷击损坏后果

实际上具体防雷对象发生首次雷击损坏的时间有迟有早，平均可能时间为1/NP。

4.3. 雷击风险评估基本要求：

对人身、历史文物和社会安全系统 ∑RX≦Rc Rc——可容忍雷击风险率

对不会引起人身危害、历史文物和社会安全系统损失的设备、服务管线，可进行技术经济比较。

5. IEC 62305方法建立在上述基本关系上，将可能涉及的全部雷击风险分量和来源扼要地归纳为一个4x8矩阵（表）。然后又将各种各样的影响因素进行归纳分类，分别赋于分量的几个参数：影响N 因素——当地雷电活动强度、地理和环境因素，建构筑物和外接服务管线的类型和尺寸；影响P因素——各种保护措施的保护特性和参数，被保护设备的冲击耐受水平；影响L的因素——建筑构物、内部物体的燃烧、爆炸特性，防火的措施。这些因素有些可能减轻损失，有些可能加剧损失。

IEC方法的架构合理，考虑全面、仔细。能反映不同雷害来源、不同因素的影响，可以看到各个雷击风险分量，进而视不同雷击风险分量的大小采取不同的对策，针对性较好，也可做经济比较。缺点是比较复杂，但编程并不难。雷害损失因素和可接受风险值难定。在局部上还可以改进，如区别直击-反击和感应、侵入波的危害程度上不够，对雷击损坏后果的考虑不够等。

6. 国内标准如GB50057-94 2000年版提出了雷击风险评估的原则，但未给出方法。后来QX3-2000（还有，GB50343-2004，CECS 174：2004等）所用方法是基于早期的国外防雷标准中因子分析法，也称指数法：首先罗列各种影响因子，按其对防雷的影响趋势和程度对其分级赋值；然后用和或积的算法将其集合；最后按其总的指数确定防雷方案等级(如英国BS6651标准)。还有的(如法国UTE，NFC标准)用类似的因子集合后先决定可接受雷击概率，然后与建筑物平均年雷击次数相比较，决定防雷方案等级。这类方法综合考虑防雷的各种影响因素，按不同情况选择不同防雷方案。

这类方法的好处是：虽然粗略，却简单易行，能考虑各种因素、包括互相矛盾的因素的综合作用，并能区别不同情况，采取不同防雷方案，有助于节约防雷投资，保证重点防护对象的安全性。对此，重要的是理顺并正确处理各种错综复杂的因素间的关系，不可混乱。其缺点是将所有风险分量都混在一起，也不能给出雷击风险值，所以不能区别不同来源雷害的风险值，不能区别不同防护措施减少风险的效果。这类方法在全面的雷击风险分析方法实用化以前有一定的好处。但是这类方法无法分析比较各种风险，有针对性的采取防雷措施。因此它只能适合作局部/单项的雷击险评估，如对建筑物的防雷保护或对电气、电子设备的电涌保护。


7. 作者看法：IEC新雷击风险评估方法的架构周到，风险分量立项合理，是全面雷击风险评估的恰当方法，不能因其复杂而不用。我国防雷工程发展到现在要进一步提高，需要在国际防雷风险评估研究的基础上，结合我国国情，参考我国有关行业的经验，大力开展自己的雷击风险的工程评估和研究，逐步但是要尽快推行全面雷击风险评估，使其成为统筹、指导防雷工程，提升防雷工程的科学性，加强防雷管理。