b）被保护设备的重要性； 被保护设备的进线方式； d） 保护设备和被保护设备之间的电气距离； e SPD的雷电冲击保护特性、幅值及分散性； f 过电压幅值及分布特性； g）大气条件、设备生产、装配中的分散性及安装质量； h）绝缘在预期寿命期间的老化； i 试验方法及其他因素。 般情况下，对于低压配电线路，绝缘配合因数K≥1.3;对于电子系统，绝缘配合因数K≥1.5

5.4.1直接由配电网供电的设备

设备在配电网中所处位置不同，其承受的雷电过电压也会有差异。根据雷电过电压的不同，一般可 存设备分为三类： a）I类：使用在配电装置及电源端的设备； b）Ⅱ类：一般的耗能设备（包括器具、可移动式工具、家用和类似用途的负载）； C Ⅲ类：连接至具有很好的瞬态过电压限制措施的电路（如具有过电压保护的电子电路）上的 设备。 三类设备的额定雷电冲击耐受电压应按表1选择

表1三类设备的额定雷电冲击耐受电压

纸箱标准5.4.2非直接由配电网供电的设备和系统

非直接由配电网供电的设备和系统可以是通信、工业控制系统或载运装置中的独立设备和系统。 其雷电冲击耐受电压可采用5.4.3中推荐的优选值。具体选择原则如下。 a 保护良好的电气环境。所有引人的电缆都有过电压保护，各电子设备单元由设计良好的接地 系统连接，且该接地系统受到电力设备和雷电的影响较小，电子设备有专用电源，一般情况下， 电子设备的雷电冲击耐受电压不低于额定工作电压的2.5倍，外部对称信号线端口1.5kV，内 部屏蔽和非屏蔽信号线端口1.0kV。 b 有部分保护的电气环境。所有引入的电缆都有过电压保护，各电子设备单元由设计良好的接 地系统连接，且没有直接与高压设备相连接的电缆、长度相对较短（例如几十米以下的电缆）， 在同一建筑物内与通信有关的电缆，雷电冲击耐受电压不低于500V。 C 电源电缆与信号电缆平行敷设的电气环境。设备和系统通过电力设备的公共接地系统接地， 与电信网或远方设备相连接，可以达到接地网边缘的通信电缆，雷电冲击耐受电压不低于 2kV。互连线作为户外电缆，沿电源电缆敷设，设备和系统连接到电力设备的接地系统，该接

地系统容易遭受雷电产生的过电压。雷电冲击耐受电压不低于4kV。 d）无良好保护的电气环境。外部对称信号线端口不低于6kV，内部屏蔽和非屏蔽信号线端口不 低于1.5kV。 e 特殊环境则在电子设备的产品技术要求中规定。

5.4.3雷电冲击耐受电压的优选值

绝缘配合采用的额定雷电冲击耐受电压的优选值如下： 10V、20V、60V、80V、100V、120V、150V、220V、330V、500V、800V、1kV、1.5kV、2.5kV 4 kV.6kV.8 kV.12 kV

本文件考惠的绝缘试验为雷电冲击耐受电压试验。 雷电冲击耐受电压试验是为了证明在合适的置信度下设备绝缘的实际耐受电压不低于规定的雷电 冲击耐受电压。 保护装置的保护水平及分散性是决定保护装置质量的重要指标，必要时需进行试验验证，

对于导电部件和布置的间隙，施加正负极性、波形为1.2/50μS的冲击电压各三次，绝缘无击穿或 无闪络视为耐受。 对于固体绝缘，同样施加正负极性、波形为1.2/50μs的冲击电压各三次，应无击穿，但允许有局部 放电，内绝缘试验结果不必进行海拔修正。在做间隙试验时，涉及固体绝缘，需考虑其电压的提高对固 体绝缘的影响。 注：内绝缘指设备内部的固体、波体或气体绝缘，它不受大气及其他外部条件的影响，

6.3.1绝缘试验的标准大气条保

绝缘试验的标准大气条件如下： 温度：20℃； 气压：101.3kPa； 绝对湿度：11g/m

6.3.2大气条件修正

本文件中给出的绝缘水平是海拨高度为2 若试验在其他海拨地区进行时，空气间隙 冲击耐受电压值应除以海拔修正系数K，,K，按式(1)计算

K.=0.8+H/10

式中： K.海拔修正系数； H一—海拔高度，单位为千米(km）。

臀电防护措施的选择和应用

隔离变压器是一种输入绕组与输出绕组带电气隔离的变压器，其次级输出绕组不与大地相连， 铁芯饱和高频损耗大，可隔离和抑制雷电过电压传人被保护设备

隔离放电间隙(ISG)的功能在于限制瞬态过电压和泄放电涌电流，避免过电压和电涌电流对其他 设备的损害。 满足绝缘隔离要求的电压开关型SPD可用作隔离放电间隙。 放电间隙并联在被保护设备的前端，高于间隙放电电压的雷电过电压会被限制，因此需考虑放电间 隙和相并联设备的绝缘配合

光纤是一种由高纯度玻璃（SiO2)或特种塑料制成的纤维，实际使用时，多根光纤绞合并包覆若干 层保护结构制造成为光缆。光纤本身不导电，可以用于电隔离。通信局站或电子设备的通信连接金属 线缆换成光缆后，隔离了金属线缆传导的雷电压和雷电流，也隔离了通信局站地电位升通过金属通信线 缆传导到设备。设备之间或设备内部之间连接采用光纤，能起到很好的电隔离作用。具有金属加强芯 和铠装层的光缆，应做好这两部分导体的隔离和接地

接地是降低雷电过电压的措施，雷电流入地时产生的过电压随接地电阻减小而降低。应选择合适

GB/T 216972022

中的钢筋或地下管道作接地体时，应校 受雷电流的能力和接地电阻值。接地装置的材料及尺寸选择应符合GB/T21714.3的规定，对 的方法和程序应符合GB/T33588.2的规定

屏蔽是降低、隔离电磁场的措施，一般采用接地良好的金属棒、线（或线组成的网）、板和它们的组 合；特殊用途时可不接地而形成悬浮的等电位体。雷电发生时，雷击地面或目标物时，电弧通道或雷电 流引下通道会因电流及其电位的快速变化而产生瞬态的电场、磁场和电磁场。屏蔽能减小被屏蔽区域 的因雷电引起的电场、磁场和电磁场，以及由此引起的雷电过电压的幅值，如避雷针、线的屏蔽作用大大 减小了保护范围内的电场强度。 屏蔽效能与屏蔽材料、布置和电磁场的频率特性有关。雷电电磁脉冲的电磁波只有在设备及其所 连电缆尺寸足够长时，才能形成有效耦合。所以作为防雷的措施，屏蔽的重点在于连接电缆（线）。

GB/T216972022

雷暴日，也称为雷电日。一日内听到了雷声，不论次数，为一个雷暴日。按年平均雷暴日数，地区雷 暴等级宜划分为少雷区、中雷区、多雷区、强雷区，划分标准如下： a）少雷区：年平均雷暴日在25d及以下的地区； b）中雷区：年平均雷暴日大于25d且不超过40d的地区； c）多雷区：年平均雷暴日大于40d且不超过90d的地区； d）强雷区：年平均雷暴日超过90d的地区

4.2地闪密度和雷电流幅值幕积凝器分布

地内指云内荷电中心与大地和地物之间的放电过程。地闪密度是指单位面积、单位时间的平 次数，计算公式见式（A.1）

.......... ...A.1

表A.1费国各省级行政区2011年～2020年雪电地闪密度平均值

表A.1我国各省级行政区2011年～2020年雷电地闪密度平均值（续）

表A.2我国各省级行政区2011年～2020年雷电流幅值累积概率曲线拟合表达式的a、b值

雷电是不可避免的自然事件，它会通过儿种机理影响 店电力系统和信号/通信系统）。 最明显的影响是系统受到直接雷击。但其他耦合机理也会引起系统电压升高，本附录讨论引起低压系 统过电压的三种耦合方式。在讨论过电压时，也考虑与过电压相关的过电流情况，由过电压引起的初始 电流也是本附录的一个重要方面，三种类型如下。 a）直击于电力系统，发生于中压（MV)/低压(LV)配电变压器的原边侧、LV配电系统（架空的或 隐埋的），同时也侵人到个别建筑物中。 b）非直接闪络：雷击附近物体，通过感应耦合或公用路径耦合在LV配电系统中产生过电压。虽 然非直接闪络产生的过电压和电流低于直接闪络所产生的过电压和电流，但其出现的频率 更大。 c）直击到防雷系统或最终用户建筑物的外部（建筑物的钢件及水管、暖气管、升降梯等非电气部 分），这会产生两种影响：是雷电流通过建筑物外部产生感应耦合；二是雷电流从建筑物注人 LV系统，从而不可避免地在LV系统中导体和地或装置等电位连接排之间产生过电压。对一 个闪络，在最终用户使用电器上出现的过电压将反映耦合路径的性能，例如闪络点和终端用户 之间的距离及接地情况接地电阻SPD的数景及配电系统的分支

B.2由中压传输到低压系统的电涌

在MV系统中，由于雷击发生的过电压注入LV配电系统有两种不同的方式： 通过MV/LV变压器的电容和电感耦合； 通过接地耦合。 传递的电涌幅值依赖于很多参数： LV接地方式(TT,TN,IT); 一LV线路和负载的特性； LV过电压保护装置； 一MV和LV接地间的耦合状况； 一变压器的结构。 为了防止雷电直击MV线路，SPD动作或火花间隙击穿使电涌电流转移到接地系统，并且在MV 和LV系统之间产生阻性的耦合，从而导致过电压进人LV系统中。根据接地阻抗的不同，通过变压器 的过电压幅值可能远高于容性耦合的情况 在TN系统中，如果用户装置内的中性点接地，将会产生轻度的过电压。这种类型的电阻耦合可以 通过在变压器的LV侧安装一个独立的接地系统来避免。 通过容性耦合和感性耦合输入到MV/LV侧的过电压其典型的取值是相和地间电压的8%。这些 值对于负载LV电路是相对典型的。当变压器的LV侧开路或者轻载时，这个值会显著升高，升高程度 取决于LV系统。 雷电感应在MV系统中产生的电涌（通常小于1kA)比直击雷要小得多，并且实际中过电压输入到 LV系统仅仅是通过容性耦合，其值不会超过几千伏。在这种情况下，LV系统（至少是在距离雷击不远 的部分）所直接感应的过电压一般要比从MV侧输人的要高。如果有一个SPD动作或者放电发生，电

流将会较小，相应的阻性耦合的情况也被忽略。

直击于低压配电系统引起

由于雷电流通道的有效阻抗较高，因此实际上可认为雷电流为一理想的电流源。因此，产生的过电 压由雷电流的瞬态有效阻抗的大小决定。 导线遭受雷击，第一时刻的电压取决于导线的特征阻抗（电涌阻抗），电流（I)最初分为两部分，且 电通电压（U）按式（B.1）进行确定：

......................B.

U电涌电压，单位为千伏（kV)； Z一一线路的电涌阻抗，单位为欧姆（Q)； I一一电涌电流，单位为千安(kA）。 假设电流为10kA，电涌路径阻抗为400Q时，很显然，预期的电涌电压为2000kV。因此，大多数 情况下闪络通常会在导线和地之间发生。发生闪络后，有效阻抗以一定数量下降，其下降程度取决于接 地电阻。假设雷电流为10kA，阻抗低至10Q时，导线上电压为100kV。 在架空线与电缆联合系统中，由于电缆电涌路径阻抗比架空线低，从而其产生过电压略有降低，其 降低程度依电流持续时间和系统的对地电容量而定。然而降低的程度不能完全避免低压系统中超过标 称绝缘水平的过电压。因此，直击雷将会对系统造成损坏，

由于闪络会使电磁场发生改变，电涌被引人到离闪络点相当大距离的范围内的架空线上。可通过 式（B.2）粗略估计导线上产生的过电压（U）：

U=30XkX（h/d)X）

式中： U一一 感应过电压，单位为千伏（kV）； 系数，参数k的变化很小(1.0～1.3)，取决于雷电流反击的速率； h一导线离地高度，单位为米(m）； d一一发生闪络点到导线距离，单位为米（m）； I一雷电流，单位为千安（kA）。 对于电流为30kA的中等程度的雷电流，当架空线距地面高度为5m，1km范围内的瞬态过电压 将超过5kV。在这种情况下，即使距离为10km时,100kA的电流产生的电压为1.8kV。

当采用LV配电系统并联供电方式的建筑物遭受雷击时，雷电流通过可利用的不同路径流入大地 路径为本地接地点（建筑物接地），也包含通过金属相连接的远距离接地，主要是电缆馈线。 来自雷电保护系统接闪端的雷电流通过引下线输人接地系统。雷电流至少被分成了两部分，一部 分流入建筑物的接地系统，另一部分通过电缆线路流向远方接地（电流通常也可能沿着其他路径，例如 金属管道和其他传导装置）。电流的分配与阻抗成反比，冲击电流起始阶段，电流的分配取决于电感的 分配，随后电流变化率低时，电流的分配取决于电阻的分配。 当几个建筑物电气上有连接时，有效电阻值降低，雷电流从建筑物输人到LV系统的电流将随着连 接到一起的建筑物的数量增加而增加。 中性点的连接方式不同，雷电流的传播方式也不尽相同。在设计系统时需考虑这些不同。 在可以利用的路径中，电流的传播将会引起过电压，特别是在导线和地之间。这些过电压的大小取

低压设备抗扰度性能（即抗扰度）是根据以下判据确定的。这些判据与出现的电磁现象的类型和 现率，以及低压设备的代表性功能是密切相关的。 低压设备的运行条件和功能规范分为以下四级抗扰度： A级：在相关技术文件给定的条件下功能正常； B级：功能暂时降低或丧失，但能自行恢复； C级：功能暂时降低或丧失，但需操作者干预或系统复位； 一D级：因设备（元件）或软件损坏，或数据丢失而造成不能恢复至正常状态的功能降低或丧失。 如果一个设备（系统）执行若干项功能，那么需采用与各项功能相关的性能判据。在某些功能并行 的情况下，则根据C.2中降序排列的性能判据的顺序选择与最关键的功能相关的性能判据。

C.2按功能重要性的降序排列判据

按功能重要性的降序排列判据见表C.1。

表 C.1按功能重要性的降序排列判据

对具有多功能以及并行功能（例如监视和监控)的设备，需采用与最重要的功能相关的性能判据。 对使用电力线载波的远距离保护，在用高压隔离开关操作时的“正常性能”可能需要有合适的验证程序。 。暂时失去数据采集和偏离预定的记录时间的时间是可以被接受的，但是需保持正确的事件记录顺序。 。允许由操作人员进行手动恢复。 “与紧急程度有关。 在自动控制系统中用来作为对另一控制系统的辅助功能，例如实现相互配合。 短时的位错率下降可能对通信效率有影响，要强行自动恢复任何闭塞的通信。 对存储的数据和处理进度没有影响。 ！对模拟式和数字式指示仪表的测量精度没有影响。 ，在系统的诊断周期内。

D.1电源类SPD的绝缘配合和选用要求

D.1.1最大持续工作电压U。

附录D （规范性） SPD的绝缘配合和选用要究

电涌保护器的最大持续工作电压U。指可以持续施加于电通保护器的最大交流电压有效值或 流电压。具体要求见表D.1

表D.1对于各种低压配电系统中的换地式推的U。最小值

注1：NA表示不适用。 注2：U。是低压系统的相电压。 注3：这是最严重故障情况下的值同轴电缆标准，因此没有考虑10%公整。 注4：在扩展的IT系统中，需要更高的U值。

注1：NA表示不适用。 注2：U。是低压系统的相电压。 注3：这是最严重故障情况下的值，因此没有考虑10%公差。 注4：在扩展的IT系统中，需要更高的U。值。

D.1.2电压保护水平U，和有效电压保护水平U

电涌保护器的残压指当放电电流流过时电涌保护器两端的电压峰值。电涌保护器声称的电压保护 水平不应小于I，或Iimp（如适用）时的残压Ures，因此又称SPD的最大钳位电压。 由于残压会直接施加到电涌保护器相并列的设备输人端，因此需要考虑安装电涌保护器之后的和 相并列设备的绝缘配合。考虑到电涌保护器两端引线及后备保护上的电压降，提出电涌保护器有效电 压保护水平的概念，计算公式见式（D.1）：

U/=U,+AU,+AU

D.2信号类SPD的绝缘配合和选用要求

确保信号类SPD的差模和共模的电压保护水平与被保护的电信网络设备的绝缘保护要求相匹配， 信号类SPD的输出保护水平不应超过电信网络设备的绝缘耐冲击电压额定值。 对于多级SPD配合的信号信息保护，前级SPD的电压保护水平Up小于后级电信网络设备的电压 耐受水平Un：前级SPD的输出电流I，小于后级电信网络设备的电流耐受水平IiN通信标准，如图D.1所示。

图D.1两个信号类SPD和电信网络设备的配合示意图

L1 GB/T311.1一2012绝缘配合第1部分：定义、原则和规则 [2]（ GB/T2900.19—1994电工术语高电压试验技术和绝缘配合 [3] GB/T2900.57—2008 电工术语发电、输电及配电运行 [4] GB/T4210一2015电工术语电子设备用机电元件 [5] · GB/T16935.1—2008 低压系统内设备的绝缘配合第1部分：原理、要求和试验 [6] GB/T18802.11—2020 低压电涌保护器（SPD）第11部分：低压电源系统的电涌保护器 生能要求和试验方法 7] GB/T18802.21—2016 低压电涌保护器第21部分：电信和信号网络的电涌保护器（SPD） 性能要求和试验方法 [8] GB/T 21714.12015 雷电防护第1部分：总则 [9] GB/T 33588.3—2020 雷电防护系统部件（LPSC）第3部分：隔离放电间隧（ISG)的要求