通函第16号2020年TT-BTTTT发布“国家防雷技术规范，适用于电信站和电信外围电缆网络”

通知

制定《国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）》

_______________________

根据2006年6月29日《标准化法》和《合格评定法》；

根据2009年11月23日通过的《电信法》；

根据2007年8月1日国务院令第127号《关于实施<标准化法>若干规定的细则和指导办法》；

根据2018年5月16日国务院第78号令《关于修改和补充若干条款的决定》，该决定对2007年8月1日国务院发布的《关于实施若干标准和技术法规条款的实施细则》进行了修改和补充。

根据2017年2月17日由政府发布的第17/2017/NĐ-CP号法令，规定工信部职能、任务、权限和组织结构；

根据科技司司长的建议，

信息和通信部部长发布此通则，规定了《国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）》。

本通知附带制定地质基础调查、矿产地质调查和矿产勘查钻探工程经济和技术定额。 随本通则一并发布的有《国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）》（QCVN 32:2020/BTTTT）。

第二条 效力实施

本通则自2021年4月1日起生效。

自2021年4月1日起，《国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）》（QCVN 32:2011/BTTTT），该规范由2011年4月14日信息和通信部发布的第10/2011/TT-BTTTT号通则第一条规定，失效。

条 3. 信息和通信部办公厅主任、科技司司长、部属各单位负责人、各省、直辖市信息和通信局局长以及与本通则有关的组织和个人负责执行本通则。

中华人民共和国

独立 自由 幸福

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国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）

国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）

北京 - 2020

QCVN 32:2020/BTTTT取代QCVN 32:2011/BTTTT

目录

序言

QCVN 32:2020/BTTTT中的技术要求和计算方法基于IEC 62305部分1、2、3（2010年版）和ITU-T建议K.39（1996年）、K.40（2018年）和K.47（2012年）。

QCVN 32:2020/BTTTT由邮政科学研究院编写，科技司审核，科学技术部审定，并由信息和通信部于2020年7月17日通过第16/2020/TT-BTTTT号通则发布。

关于电信站防雷

国家技术规范
和外周电信电缆网络
本规范适用于电信站和外周电信电缆网络，以减少雷击造成的损失，确保人员安全和电信服务及应用服务的提供能力。

北京 - 2020

第一章 总则

1.1 范围

本规范中所指的电信站包括以下设施：

交换中心、传输中心；

数据中心；

固定无线电信站，用于固定无线电信务、移动通信、航空、航海、导航、定位、卫星、基准信号、业余无线电业务；

广播电台、电视台。

本国家标准规定：

电信站和外周电信电缆网络因雷击造成的允许损失风险；

计算电信站和外周电信电缆网络因雷击造成的损失频率的方法；

保护电信站和外周电信电缆网络免受雷击的措施。

1.2 引用文件

QCVN 9:2016/BTTTT，电信站接地国家标准；

TCVN 8071:2009，电信工程—防雷和接地规则。

1.3 术语和缩略语解释

1.3.1 风险区域（risk area）

围绕电信工程的区域，当雷击该区域时可能对电信工程造成危险。

1.3.2 雷电流（lightning current）

一种低频非周期性脉冲电流，其特征为：

峰值（幅度）电流，I；

达到峰值前的时间，T；

降至峰值一半后的时间，T2；

脉冲电流波形，T1/T2

图1展示了标准雷电流波形及其参数确定方法。

国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）

1.3.3 脉冲电压（surge voltage）

类似于脉冲电流，具有特定特征的脉冲电压。图2展示了标准雷电压波形及其参数确定方法。

图2 - 标准雷电压波形

1.3.4 损坏电流（电缆）（failure current (for cable)）

导致电信电缆损坏并中断服务的最小雷电流。

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13.5 外壳击穿电流（电缆）（sheath breakdown current (cable)）

在金属外壳内流动的最小电流，导致电缆内部金属部件与金属外壳之间的击穿电压，从而损坏电缆。

13.6 测试电流（test current）

在金属外壳内流动的最小电流，由于机械或热效应导致电缆损坏。

13.7 绝缘接头电流（光纤电缆）（electric current junction）

在光纤电缆连接部件中流动的最小电流，由于机械或热效应导致电缆损坏。

13.8 击穿电压（breakdown voltage）

电缆内部金属部件与金属外壳之间的击穿电压。

1.3.9 外周电信电缆网络（outside telecommunication cable network）

主要位于电信站外部的电信网络部分，包括所有架空、直埋、管道和隧道内的电信电缆。

1.3.10 地面闪击密度（ground flash density）

每年每平方公里地面被雷击次数。

1.3.11 凯拉尼克水平（Keraunic level）

一年中平均冬季天数，从连续12年的太阳活动周期中得出，取自气象观测站的数据。

1.3.12 雷暴日（thunderstorm day）

特征天气条件下，观测员可以清晰听到雷声的一天。

1.3.13 雷电（lightning）

1.3.13. 雷电

放电伴有火花和空气中的爆炸声的现象，可能发生在带相反电荷的云之间、云与地面之间。在通信设施运营过程中，雷击的影响如下：

直接雷击影响：指直接雷电流对通信设施的影响；

感应雷和传导雷影响：指由静电、电磁等次级雷电流影响；

1.3.14. 雷闪损害次数（因闪电造成的损害次数）

平均每年因雷击造成通信设施损害的次数。

1.3.15. 剩余电流保护装置（浪涌保护装置）

限制过电压并引导浪涌电流的设备。

1.3.16. 金属屏蔽外部通信电缆传输阻抗（金属屏蔽外壳的传输阻抗）

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金属屏蔽外壳的传输阻抗是电缆金属屏蔽层内外表面间电压降与流经该屏蔽层总电流之比。

1.3.17. 防雷区域（雷电防护区）

在通信站区域内划分的不同区域，其特征为电磁场强度及雷击影响程度不同。

1.3.18. 损害概率（损害概率）

单次雷击导致通信站和外围通信电缆网络受损的概率。

1.3.19. 风险（R）（风险）

对于被保护对象，每年因雷击可能造成的平均损失价值（人员和服务），对应于该对象的价值（人员和服务）总额。

1.3.20. 可接受的风险（Rr）（可容忍的损害风险）

对于被保护对象所能接受的最大风险值。

1.3.21. 防雷等级（LPL）（雷电防护等级）

关联一组雷电流参数，对应于自然雷击现象中最大和最小设计值不被超过的概率。

1.3.22. 保护措施（保护方案）

应用于需要保护的对象以减少风险的一系列措施。

1.3.23. 防雷系统（LPS）（雷电防护系统）

用于减少雷击对通信站和外围通信电缆网络物理损害的完整系统。

1.3.24. 外部防雷系统（外部雷电防护系统）

包括接闪器系统、引下线系统和接地系统在内的防雷系统的部分。

1.3.25. 内部防雷系统（内部雷电防护系统）

包括等电位连接和/或绝缘连接到外部防雷系统的部分。

1.3.26. 接闪器系统（空中接闪系统）

外部防雷系统的一部分，使用金属部件如杆、网格导线等来捕捉闪电。

1.3.27. 引下线系统（引下线系统）

外部防雷系统的一部分，旨在将从接闪器系统传来的雷电流引至接地系统。

1.3.28. 接地系统（接地系统）

外部防雷系统的一部分，旨在将雷电流引入地下并分散。

1.3.29. 外部导体部分（外部导体部分）

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进入或离开需要保护的通信站和外围通信电缆网络的金属部件，如管道、金属电缆、金属管等，可能承载部分雷电流。

1.3.30. 等电位连接（等电位连接）

通过直接连接或通过浪涌保护装置连接独立的金属部件到防雷系统，以减少雷电流引起的电位差。

1.3.31. 屏蔽线（屏蔽线）

用于减少雷击对通信线路物理损害的金属线。

1.3.32. 防雷电磁脉冲保护措施系统（LPMS）（LEMP保护措施系统）

完整的保护措施系统，用于防止雷电引起的电磁脉冲（LEMP）对室内安装系统的损害。

1.3.33. 通信站（电信站）

包含一个或多个包含电信设备、高塔天线和其他辅助设备的站点，提供电信服务和应用服务。通信站不包括房屋和租户设备。

1.3.34. 通信设施（电信工程）

包括被动电信基础设施（房屋、站点、柱子、沟渠、池塘）和安装在其上的网络设备的建筑项目。

1.3.35. 通信站房（电信建筑）

安装电信设备的建筑物。

1.3.36. 缩写

LPZ 防雷区域

LPL 防雷等级

LPMS 防雷电磁脉冲保护措施系统

1.4. 雷击损害风险管理流程

通信站和外围通信电缆网络是否需要配备防雷措施，必须通过以下风险管理流程确定：

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图3 - 雷击损害风险管理流程

1.5. 防雷基本标准

1.5.1. 防雷等级

本规范规定了四个防雷等级。对于每个LPL等级，定义了一组雷电流参数。

对应于LPL I等级的雷电流参数的最大值不会超过99%的概率。

对应于LPL I等级的雷电流参数的最大值将分别降至LPL II的75%，以及LPL III和IV的50%。

表1 - 根据LPL的雷电流参数值

各参数雷电流的最大值和最小值，对于表1中不同防雷等级的保护措施，并用于设计防雷系统的组件（例如导线截面、金属外壳厚度、SPD的耐流能力、避免危险火花放电的安全距离）。

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不同LPL的雷电流最小幅值用于确定滚球半径，以确定直接雷击无法接近的LPZ 0B保护区范围（见1.5.2和图4）。雷电流参数的最小值与相应的滚球半径在表2中给出。这些数据用于定位接闪器系统并确定LPZ 0B的防雷保护区范围（见1.5.2）。

表2 - 雷电流最小值及其对应的滚球半径与LPL

15.2. 防雷保护区

如LPS、屏蔽线、电磁屏蔽和SPD等防护措施将决定防雷保护区。防雷保护区的区别特征在于各区域由雷电引起的电磁脉冲差异显著。

根据雷电影响的程度，防雷保护区定义如下：

LPZ 0A 是可能遭受直接雷击及全部雷电电磁场影响的区域。该区域内系统可承受全部或部分雷电脉冲；

LPZ 0B 是已受到直接雷击保护但仍然面临全部雷电电磁场威胁的区域。该区域内系统可承受部分雷电脉冲；

LPZ 1 是通过分流和位于边界处的SPD限制雷电脉冲的区域。空间屏蔽可以减弱雷电电磁场；

LPZ 2，...，n 是通过进一步的分流和位于边界处的附加SPD限制雷电脉冲的区域。附加的空间屏蔽可以进一步减弱雷电电磁场。

注释1：通常，一个LPZ的级别越高，则其电磁环境参数越低。

保护的基本原则是，需要保护的对象必须位于与其承受雷电损害的能力相适应的LPZ区域内，从而减少损害（物理损坏、过压导致的电气和电子系统损坏）。

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图4 - 电信站防雷分区LPZ示意图

第二章 技术要求

2.1. 雷电风险要求

2.1.1. 对电信站的要求

电信站应配备防护措施，使得风险值不超过以下接受的风险值：

表3 - 电信站接受的风险值

2.1.2. 对外围电信电缆网络的要求

外围电信电缆网络应配备防护措施，使得风险值不超过以下接受的风险值：

表4 - 外围电信电缆网络接受的风险值

注释：对于外围电信电缆，不考虑人身损失风险。

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电信站和外围电信电缆网络的雷电风险计算方法在2.2中描述。

2.2. 雷电风险计算方法

2.2.1. 电信站的雷电风险计算

电信站的雷电风险按以下公式计算：

R{ij} = L{p{ij}}\Sigma F{i} \quad (2.1)

其中：

F: 由于直接雷击、附近天线柱雷击、靠近站址的地面雷击以及通过进入站址的线路传播的雷击造成的站址损失频率，根据2.2.1.1计算。

L: 损失权重，表示一次雷击造成站址损失的程度。

对于人身损失风险：L = 1；

对于服务损失风险：L = 2.74 x 10^-3

Pij: 由表8和表9中的防护措施减少的人身损失概率。

2.2.1.1. 计算电信站区域的雷击损失频率

在考虑现有或补充防护措施的有效性时，电信站区域的雷击损失频率（F）按以下公式确定：

F = N g ( A d . D d + A n . D n + A s . D s + A a . D a ) ( 2.3 )

其中：

Ng: 站址所在区域的雷击密度，根据地理区域计算，参见附录E的表E1。

p: 取决于现有防护措施降低损失频率（F）的不同损失概率系数，见2.2.1.2；

F₀ = N₀A₀P₀ - 直接雷击站址的损失频率（d）；

F{n} = N{g}A{n}.p{n} - 地面雷击站址附近的损失频率（n）；

Fs = Ng.As.ps - 雷击电缆或靠近电缆区域的损失频率（s）；

F{a} = N{g}.A{a}.p{a} - 直接雷击靠近物体（如连接到电信站的金属天线柱）的损失频率（a）。

A4 - 电信站直接雷击风险面积，

$A_{d}=(9\pi h^{2}+6ah+6bh+ab)\times10^{-8}\,\mathrm{km^{2}}$ (2.5)

其中：

a: 电信站宽度，m；

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b: 电信站长度，m；

h: 电信站高度，m。

如果天线柱的直接雷击风险覆盖了部分电信站的直接雷击风险面积，则Ad面积减去被覆盖的部分。

An - 由于雷击地面导致站址周围地势变化而增加的电信站风险面积。An等于以站址为中心，距离d = 500 m的圆周面积减去直接雷击站址的风险面积Ad。

如果有其他高建筑物（如天线柱、高层建筑）和引入站址的电缆，则An面积会因这些结构覆盖的风险面积而减少，如图5所示。

As - 引入电信站的电缆（信息、电力）雷击风险面积。一般情况下，引入电信站的电缆包括架空和地下两种类型，As面积按以下公式计算：

$A{s}=2\sum d{i}$ (2.6)

其中：

条：每段架空或埋地线路的长度，m；

款：每段相应的距离，m；

对于索道，d=1000m；

对于地下电缆，d=250m；

n：埋地或架空线路段数；

A：天线柱直接遭受雷击的风险面积；

对于塔形天线柱，风险面积A按A1计算；

对于圆柱形、三角形或四边形且尺寸较小的天线柱，风险面积A_a按半径为3h（h为天线柱高度）的圆形面积计算；

$A_{a}=\pi(3h)^{2}$

遥控站区域因直击雷造成的风险面积如图5所示。

图5 - 遥控站区域直击雷风险面积描述

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2.2.1.2. 确定损害概率系数p

每个损害概率系数p表示安装工程自然保护特性（房屋材料、架空或地下电缆）和对房屋或界面以及内部和外部其他保护措施减少雷击损坏的能力。在防雷设计中，应用一种保护措施将相应地减小雷击损坏的概率，通过p系数体现。

如果对一个对象应用几种保护措施，则实际概率系数将是各个单独值的乘积，即：

$pt=\prod pi,(其中pi\le1)$

p值列在表5至表9中。

表5 - 远程通信站房屋建筑材料的p值

表6 - 远程通信站外部保护措施的p值

注释：p%是造成人员伤害的概率系数

表7 - 远程通信站引入电缆保护措施的p值

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在低压网络接口处安装隔离变压器（穿透电压大于20kV）（见附录A.1.2） | 0.1

选择并安装与设备承受能力良好配合的防雷设备，高质量安装技术（见附录A.1.2） | 0.01

表8 - 远程通信站内部保护措施的p值

表9 - 不同地面层以降低接触电压和跨步电压的p值

2.2.2. 计算远程通信外延电缆因雷击造成的风险

考虑一般情况，电缆（金属或含金属成分的光纤电缆）包括架空和埋地部分。需要考虑的风险损失（R）是每年因直接雷击导致的服务中断风险。风险损失按以下公式计算：

其中：

Fpa ：架空电缆段的损失频率；

Fpb ：埋地电缆段的损失频率；

Fps ：直接雷击进入结构点的损失频率；

La ：一次直接雷击电缆造成的损失量；

Lb ：一次直接雷击埋地电缆造成的损失量；

Ls ：一次直接雷击进入结构点的电缆造成的损失量。

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对于金属电缆：

$La=2\times10^{-3}$

$Lb=3\times10^{-3}$

$Ls=2\times10^{-3}$

对于光纤电缆：

$La=Lb=Ls=10^{-3}$

2.2.2.1. 架空和埋地电缆段的损失频率

架空和埋地电缆段的损失频率按以下公式计算：

Fpa=2xNgx[L-3(Ha+Hb)]xDxp(la)xCd×10^-6, (次/年)

Fpb = 2 x Ngx[L-3(Ha + Hb)] x D x p(Ia) x Cd x Kd x 10^-6, (次/年) (2.8)

其中：

L：线路长度(m)

Ha：线路端"a"处的突出建筑物高度(m)；

Hb：线路端"b"处的突出建筑物高度(m)；

p(a)：损坏电流概率系数，按以下公式计算：

p(i) = 10^2 e^(ai-bi) 其中i >= 0

a = 4.005 和 b = 0.0117 当I ≤ 20 kA

a = 5.063 和 b = 0.0346 当I > 20 kA

Cd：位置系数；

表10 - 安装位置系数

a) 经验表明，在农村地区的山顶上安装的远程通信线路通常比平原地区安装的线路更容易受到直接雷击。沿着农村地区山坡安装的远程通信线路也是如此。

0) 高度超过20米的高层建筑。

Ng：雷暴密度(km².年⁻¹)（见附录E）

D：雷击距离(m)；

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对于埋地电缆：

D = 0.482 (p) ^{1/2} 当p ≤ 100 Ω.m；

D = 2.91 + 0.191 (ρ) ^ {1/2} 当100 Ω.m < ρ < 1000 Ω.m；

D = 0.283 (ρ) ^ {1/2} 当ρ > 1000 Ω.m；

对于架空电缆：

D = 3H, (m)；H是电缆悬挂高度（通常规定在4m到15m之间）；

la：损坏电流，(KA)（见附录C.1）；

Kd：损失修正系数；

Kd = 2.5 对于未遮蔽的埋地电缆；

Kd = 1.0 对于遮蔽的埋地电缆；

2.2.2.2. 直接雷击进入结构点造成的损失频率(Fps)

直接雷击进入结构点造成的电缆损失频率按以下公式计算：

Fds=NgAd,p(a)·Cd(次/年)；(2.9)

其中：

Ad：结构直接雷击的风险面积，按以下公式计算：

$Ad=(9\pi h^{2}+6ah+6bh+ab)10^{-6}(km^{2})$

其中：a = 长度(m)；

b = 宽度(m)；

c = 高度(m)；

p(Ia) ：进入结构点产生损坏电缆电流的雷击幅值概率；

la ：损坏电缆电流，见附录C.2。

第三章 管理规定

符合本标准第1.1条规定的远程通信站和远程通信外延电缆必须遵守本标准的技术要求。

4. 组织和个人的责任

4.1. 设有远程通信站和远程通信外延电缆的机构和企业应负责：

确保远程通信站在设计、安装、运行和维护过程中符合本标准的要求。

实施符合性声明，要求电信站遭受雷击的风险指标必须小于或等于本标准相应规定的水平。符合性声明的实施按照科学技术部2012年12月12日发布的第28号通知（28/2012/TT-BKHCN）和科学技术部2017年3月31日发布的第2号通知（02/2017/TT-BKHCN），对第28号通知（28/2012/TT-BKHCN）的部分条款进行修改和补充。

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4.2. 电信局负责接收符合性声明的登记，执行管理、指导和检查符合性声明的工作。

5. 组织实施

5.1. 电信局和各省市信息通信局负责根据本标准指导并组织实施电信站和外围通信电缆的管理。

5.2. 本标准取代《电信站和外围通信电缆防雷技术国家规范》QCVN 32:2011/BTTTT。

5.3. 如果本标准中的规定发生变化、补充或被替代，则应按照最新的文件规定执行。

5.4. 在执行本标准的过程中，如果出现任何问题或困难，相关组织和个人应以书面形式向工业和信息化部（科技司）反映，以便获得指导和解决。

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附录A

产品名称、商品描述依据QCVN

防雷保护措施

A.1. 电信站的防雷保护措施

为了将风险降低到允许的规定水平（见2.2.1），需要采用以下一种或多种保护措施：

A.1.1. 外部LPS系统（直接防雷）

外部LPS系统（直接防雷）必须包括以下基本组成部分：

接闪器系统；

引下线系统；

接地系统；

支撑结构。

a) 接闪器系统

接闪器必须安装在能够完全覆盖需保护对象的位置。接闪器的安装位置通过以下方法确定：

+ 保护角法，适用于简单形状且高度有限的建筑物；

+ 滚球法，适用于所有情况；

+ 网格法，适用于保护平坦表面。

上述方法的详细内容见附录B。对于每个LPS级别的滚球半径、网格尺寸和保护角值见表A.1。

表A.1 - 对应于LPS级别的最大滚球半径、网格尺寸和保护角值

注释：

1. 不适用于超过标记为•的值的情况。

2- H是接闪器相对于被保护面积基准面的高度。

3- 当H小于2米时，保护角不变。

图A.1 - 确定对应于LPS级别的保护角

接闪器可以使用多种形式：条形、线形、网孔形和组合形。

可以利用建筑中金属部分作为自然接闪器，只要满足以下条件：

+ 具有连续稳定的导电性；

+ 不被绝缘材料覆盖；

+ 不因雷击穿透或过热而造成危险。

接闪器可以由需保护的对象本身支撑；如果使用柱子支撑，必须使用确保机械强度并适合当地气候条件的材料。

b) 引下线系统

引下线必须围绕需保护建筑物的周长均匀分布，使得两根引下线之间的距离不超过30米。无论如何，至少需要两条引下线。

引下线必须与接地系统连接。

引下线必须直立安装，以形成最短、最直的路径到达地面，并避免形成环路。不得在可能对人造成危险的地方安装引下线。

c) 接地系统

接地系统包括接地极、连接接地极的导线和接地电缆。

接地系统的电阻值必须按照《通信工程防雷技术规范》QCVN 9:2016/BTTTT的规定设计。

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必须选择合适的接地极类型和布局结构，以适应实际地形条件。

接地极系统必须与其他接地系统（如有）按照《通信工程防雷技术规范》QCVN 9:2016/BTTTT的规定连接。

d) 材料

用于直接防雷系统的材料及其尺寸必须确保该系统不会因雷电流的影响、电磁影响、腐蚀和其他机械力的影响而损坏。

e) 接闪器和引下线必须牢固连接，确保不会因电动力或其他机械力的作用而断裂或松动。连接点必须通过焊接、螺栓固定等方法进行，并尽量减少数量。

A.1.2. 防止雷电从站外进入站内

电信站内的电子设备可能会因雷电通过金属导线进入站内而受损。为限制这些影响，必须采取以下措施：

a) 进入站内的通信线路保护措施

选择具有低传输阻抗的屏蔽电信电缆或无金属成分的光缆引入和离开站房；电缆屏蔽层必须按照《通信工程防雷技术规范》QCVN 9:2016/BTTTT的规定等电位连接。

在通信线路的端口处安装浪涌保护装置（SPD），按照《通信工程防雷和接地规则》TCVN 8071:2009的规定执行。

b) 进入站内的电力线路保护措施

在电力线路进入站房的位置安装浪涌保护装置，按照《通信工程防雷和接地规则》TCVN 8071:2009的规定执行。

使用独立的低压变压器为站房供电。

A.1.3. 内部防雷系统（内部传导和感应雷防护）

a) 等电位连接

在雷电防护区域（LPZ）边界处对金属部件和系统（金属管道、电缆支架、设备支架）进行等电位连接。

b) 实施机房内的屏蔽措施

将建筑物的金属部分相互连接，并与直接雷击保护系统连接，例如屋顶、金属表面、钢筋和建筑物的金属门框。

使用具有金属屏蔽层或在低阻抗金属管中的电缆。屏蔽外壳或金属导管必须在其两端和雷电防护区域（LPZ）边界处进行等电位连接。电缆导管应通过金属隔板分成两部分，一部分包含通信电缆，另一部分包含电力电缆和连接线。

国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）

c) 实施电信站的接线和接地配置

必须按照QCVN 9:2016/BTTTT的规定，在机房内实施接线和接地配置。

A.2. 电信外周网络的防雷措施

A.2.1. 基本原则

一条电信线路能够承受直接雷击而不损坏的能力取决于雷电流的大小。这种能力由保护系数（Kp）确定，该系数等于因雷击而损坏的次数与雷击次数之比。同样，保护系数也适用于与线路相连的设施。

根据定义，保护系数Kp是一个介于0和1之间的数值。Kp=0意味着线路或设施可以承受雷击而不损坏，而Kp=1则意味着每次雷击都会造成损坏。选择合适的电缆和/或采取适当的保护措施可以降低保护系数。

保护系数取决于减少雷电流造成的损害以及合理分配雷电流。

K{0}=p(l{a})\quad(A.1)

la是损坏电流，单位为KA

p(I_{a})：损坏电流的概率系数

其中

损坏电流（Ia）是导致电信线路损坏的最小雷电流值。如果Ia过小，则Kp = p(I_a) ≈ 1，所有雷击都会导致线路损坏。图A.2描述了保护系数作为损坏电流的函数。

图A.2 - 保护系数（Kp）是损坏电流（Ia）的函数

国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）

A.2.2. 直接雷击电缆的保护措施

a) 对于埋地电缆，可考虑以下保护措施：

使用屏蔽线，通常是镀锌钢丝；

使用钢管，通常是镀锌钢管。

b) 对于架空电缆，可考虑以下保护措施：

使用支撑线作为屏蔽线（参见A.2.3节a部分）；

用埋地电缆替代并采用a)部分所述的保护措施。

c) 对于架空和埋地电缆，可考虑以下保护措施：

用无金属成分的光缆或无线传输线路替代（参见A.2.3节a部分）；

使用具有大穿透电流的电缆（参见A.2.3节b部分）；

使用具有高穿透电压的电缆（参见A.2.3节c部分）。

A.2.3. 电缆的选择

a) 无金属成分的光纤电缆

无金属成分的光纤电缆不会受到直接雷击，因此使用无金属光纤电缆将使Kp = 0。

b) 具有大穿透电流的电缆

如果损坏电流（Ia）由穿透电流（Is）确定，可以通过以下方式选择具有更大穿透电流的电缆：

通过选择塑料绝缘材料而不是纸绝缘材料或增强接头处的绝缘来增加穿透电压；

通过使用更厚的金属外壳来减小外壳电阻。

当增加损坏电流时，获得的保护系数按公式A.2计算。

c) 具有高穿透电压的电缆

如果损坏电流由测试电流（I_t）确定，可以通过以下方式选择具有更高测试电流的电缆：

使用高强度金属外壳（例如铁）；

使用更厚的金属外壳。

当增加损坏电流时，获得的保护系数按公式A.2计算。

A.2.4. 使用浪涌保护器SPD

SPD可以在可能遭受直接雷击的线路进入设施点安装，以减少雷击造成的损失频率（F_{ps}）。SPD必须连接到电缆的各股线与设施的等电位连接带之间。

安装SPD将增加电缆穿透电流Is（参见附录C）。

当增加穿透电流时，获得的保护系数按公式A.2和C.4（参见附录C）计算。

A.2.5. 为埋地电缆安装地下防雷线

为了减少雷电流对埋地电缆的影响，沿电缆路径上方铺设金属防雷线，以吸引部分雷电流。因此，地下防雷线的作用是增加损坏电流（I_a）并减少损失频率。地下防雷线应沿着需要保护的电缆全长布置，并延长Y段，其中Y按公式计算：

国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）

其中：

ρ = 土壤电阻率，Ω·m。

新的损坏电流值（I'a）按公式计算：

$I{a}=I{a}n_{,(KA)}$ (A4)

其中，n是偶数，参见附录D。

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地面移动无线设备及地面无线电中继设备的HS编码规定

产品名称、商品描述依据QCVN

确定避雷针位置

B.1. 使用保护角方法确定避雷针系统的安装位置

如果被保护对象完全位于避雷针系统形成的保护区域内，则认为避雷针系统的安装位置是合适的。

为了确定保护区域，需要考虑金属避雷针系统的物理尺寸。

B.1.1. 由单根垂直避雷针保护的区域

单根垂直避雷针保护的区域呈锥形，顶点位于避雷针顶部，顶角为α，根据表A.1，这取决于LPS等级和避雷针的高度。示例保护区域如图B.1和B.2所示。

编号

保护区域的半径；

避雷针相对于基准平面的高度，在需要保护的区域内；

根据表A.1的保护角度

图B.1 - 由一个直立的接闪极保护的区域，该接闪极的高度为被保护表面相对于屋顶的高度

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注：与接闪极高度h1对应的保护角α1是相对于被保护表面的屋顶高度；与高度h2=h1+H对应的保护角α2是以地面为基准面的标准平面；

图B.2 - 由一个直立的接闪极保护的区域

B.1.2. 由线状接闪极保护的区域

由一个线状接闪极保护的区域是由一系列连续的直立接闪极保护区域组成的集合，这些接闪极的顶点位于线上。参见图B.3上的示例。

图B.3 - 由线状接闪极保护的区域

B.1.3. 由网格状线保护的区域

由组合成网格的导线保护的区域由每根单独导线保护区域的集合确定。

网格状导线保护区域的例子如图B.4和B.5所示。

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图B.4 - 由分离的网格状导线保护的区域，根据保护角方法和滚动球体方法确定

NC 210205

注：H=h

图B.5 - 由非分离的网格状导线保护的区域，根据网格眼方法和滚动球体方法确定

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B.2. 使用滚动球体法确定接闪极系统的位置

应用此方法，当没有被保护区域的任何一点接触到围绕建筑物顶部并在所有方向上滚动的半径为r的球体时（r取决于LPS等级，参见表A.1），定位接闪极系统的布置是合适的。因此，球体仅接触接闪极系统（参见图B.6）。

注释1：滚动球体的半径必须遵循所选的LPS等级（参见表A.1）

注释2：H=1

图B.6 - 根据滚动球体法设计的接闪极系统

在高于滚动球体半径的高结构中，可能会发生闪电击中结构主体的情况。球体接触结构侧面的每个点都可能是被闪电击中的点。然而，对于低于60米的结构，这种概率可以忽略不计。

对于较高的结构，大多数闪电将击中顶部或主要水平边缘。只有少量的闪电会击中结构主体。

此外，收集的数据表明，随着在较高结构上测量到的闪电击中点的高度增加，闪电击中结构主体的概率迅速下降。因此，需要在结构的上部较高部分安装接闪极（通常是在结构高度的上20%部分）。在这种情况下，滚动球体法仅用于定位结构上部的接闪极。

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B.3. 使用网格法定位接闪极系统

为了保护平坦的表面，如果满足以下所有条件，则认为网格状接闪极保护了整个表面：

a) 接闪导线应放置在：

屋顶边缘；

屋顶突出部分；

屋顶尖端的边缘，如果屋顶坡度超过1/10。

注释

网格法适用于平顶或倾斜但不弯曲的屋顶；

网格法适用于保护结构边缘免受闪电击中的平坦表面；

如果屋顶坡度超过1/10，可以使用平行排列的接闪导线代替网格，只要导线之间的距离不超过所需网格眼宽度即可。

b) 网格尺寸不得超过表A.1中的值。

c) 网格型接闪极系统应安装以确保雷电流始终通过两条独立的导线流入接地电极系统。

d) 没有任何金属部件位于接闪极系统保护区域之外。

e) 接闪导线应沿最短且直线路径铺设。

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附录C

产品名称、商品描述依据QCVN

确定金属电缆和含金属成分光缆的损坏电流

C.1. 直接击中电缆时确定金属电缆的损坏电流

C.1.1. 金属电缆的损坏电流

金属电缆的损坏电流la按如下方式确定：

其中：

1. 时间电流

s. 穿透外壳电流（参见第B.3节）；

C.1.2. 含金属成分光缆的损坏电流

含金属成分光缆的损坏电流la按如下方式确定：

(若|n|<2Ic 和 |t|<2Is)

$I{a}=\{2I{c}\text{ 如果 }2I{c}<1\text{ 并且 }2I{c}<2I_{s}\}$ (C.2)

(2ls 如果 2ls < l, 并且 2ls < 2lo

其中：

1. 同步，

c. 新出现的电流；

Is: 穿透外壳电流（对于同时具有外壳和芯的含金属成分光缆）（参见C.3）。

注释

I的值考虑了同时具有外壳和芯的含金属成分光缆的情况，

I的值I在实验室中确定，并可由光缆制造商提供。

C.2. 当电缆进入被闪电击中的结构时确定损坏电流Ia

当直接击中进入结构的电缆导致损坏时，假设以下情况来确定损坏电流Ia：

50%的雷电流流入建筑的接地系统；

剩余50%的雷电流将在n条进入建筑的服务线之间分配（电信线路、电力线路、水管等）；

整个雷电流通过电信线路将流入有屏蔽的电缆外壳或在无屏蔽电缆之间分配。

对于直接击中进入建筑的电信线路，损坏电流计算如下：

对于有屏蔽的金属：

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对于无屏蔽的金属：

$I{a}=2\pi mI{c}$ (C.4)

其中：

Is是根据C.3节确定的穿透外壳电流；

lo是流入每根线的电流

+ 对于无屏蔽的电缆，无SPD，I0 = 0；

+ 对于无屏蔽的电缆，有SPD，Ic = 8.Sc [kA]

其中，Sc是导线横截面积，单位为mm²。

对于光缆：

2.n.ls 如果 ls < la

$l_{a}=\{0,5\}$

2n 如果 l < ls

其中：

n: 进入结构的金属管道和电缆数量（电信、电力、水等）；

C.3. 确定穿透电缆外壳的电流Is

本附录中的穿刺电压计算公式适用于单层金属护套电缆。对于常见的通信电缆，表C.1列出了穿刺电压值。

表C.1 对称电缆的穿刺电压值

埋地金属护套或光缆（护套和芯线均含金属成分）的穿刺电流按以下公式计算：

其中：

K = 8：雷电波形系数（10/350μs波形），(m/Ω)^(1/2)

R：电缆护套单位长度电阻，Ω/km；

Uw：护套与导线之间的穿刺电压，kV；

p：土壤电阻率，Ω·m；

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表C.2 典型电缆护套穿刺电流值表（kA）（规定）

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附录D

计算埋地防雷保护通信电缆的屏蔽系数

地下防雷线的屏蔽作用取决于其安装位置，并通过屏蔽系数η来评估。

屏蔽系数η通过有（I'sh）和无（Ish）地下防雷线时电缆护套上的电流比确定如下：

r= 'sh/lsh

D.1 单根地下防雷线的屏蔽系数

单根地下防雷线的屏蔽系数由下列公式确定：

$r=ln(x/s)/ln(x^{2}/s.r) \quad (D.1)$

其中（见图D.1a）：

r：电缆护套的平均半径；

S：地下防雷线的半径；

X：电缆轴线与地下防雷线轴线之间的距离。

表D.1和D.2给出了不同导线尺寸和导线与地下防雷线之间距离下的屏蔽系数值。

表D.1 r = 10 mm时的屏蔽系数

表D.2 r = 20 mm时的屏蔽系数

D.2 多根均匀布置在电缆周围的地下防雷线的屏蔽系数

D.2.1 使用两根地下防雷线的情况

见图D.1b。

表D.3 两根地下防雷线的屏蔽系数

D.2.2 使用三根地下防雷线的情况，间距为0.25米，见图D.1c。

表D.4 三根地下防雷线的屏蔽系数（间距为0.25米）

D.2.3 使用n根对称布置在电缆周围的地下防雷线，间距为0.25米的情况

见图D1d、D1e、D1f。

表D.5 对称布置的n根地下防雷线的屏蔽系数

图D.1 地下防雷线围绕电缆的布置

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附录E

（参考）

越南雷电特征

表E.1 越南各省、市的雷密度

国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）

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雷密度数据取自地球物理研究所的数据，并在QCVN 02:2009/BXD国家标准自然条件数据使用规范表5.1中公布。

如果QCVN 02:2009/BXD标准被修改，则采用最新修订版的数据。

表E.2 地面雷的主要特性分布

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附录F

（参考）

计算电信站的雷击损失风险

计算位于福安市福安省的电信站的雷击损失风险，基础数据如下：

站房尺寸及材料：5m x 3m x 3m；钢筋混凝土；

天线高度及天线到房屋的距离：高80米，距房屋4米；

进入站房的电缆特性和长度：

+ 电力电缆长600米，无屏蔽，埋地；

+ 通信电缆长1000米，无屏蔽，架空；

图F.1 配备高天线柱的电信站模型

F.1 计算各风险面积A

直接击中站房的风险面积，在此情况下A_d = 0（因站房被天线柱的风险面积覆盖）；

直接击中天线柱的风险面积：

Aa = Π (3h)² = Π (3x80)² = 1800956 (m²) = 0,2 (km²)；

国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）

击中通信线路的风险面积：

Astele = 2.d1tele.Ltele - Aa/2 = 2x1000x1000 - 90000 = 1,91.10^-6 (m^2) = 1,9 (km^2) –（通信线路的风险面积由于天线柱的风险面积覆盖而减少）；

击中电力电缆的风险面积。

Answer = 2. d1power.Lpower - Aa/2 = 2 x 250 x 600 - 90000 = 0,21.10^8 (m²) = 0,2 (km²)

击中站房附近区域的风险面积A_n，由于天线柱和线路的风险面积覆盖而减少，具体情况如下：

+ 由通信电缆覆盖的情况：

$A{intele}=\pi d^{2}/2-A{o}/2=0.3(km^{2})$

+ 由电力电缆覆盖的情况。

A{n}(power) = \Pi d^{2}/2 - A{a}/2 + (\Pi d^{2}/3 - 2d{1}.d{1}\sqrt{3}/2) = 0,5 (km²) - （括号内的部分表示当d=2d_{1}时圆环的面积）

图F.2 各风险面积

F.2 计算损失频率

福安市福安省电信站所在区域的雷密度，根据附录D表D.1为Ng = 3,7次/(km²·年)。

损失频率F取决于Ng、上述计算出的风险面积以及相应的保护措施概率系数，取值参照表5至表9。

在没有保护措施的情况下，仅考虑建筑物结构屏蔽和天线电缆护套接地，损失频率将为：

直接击中站房的损失频率：

F{d}=N{g}.A{d}.p{d}=0(d\sigma A_{d}=0)

击中站房附近地面的损失频率：

F{n}=N{g}\cdot A{n}\cdot P{n}=N{g}\cdot(A{n}(tele)+A{n}(power))\cdot P{n}，其中P{n} = 0,1因为建筑结构为钢筋混凝土（参见表5），

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F1 = 3,7 x (0,3 + 0,5) x 0,1 = 0,296 (次/年)；

Fs = Ng · (As(telo) + As(power)) · Ps

其中Ps = 1因为电缆上没有保护措施（参见表7）：

F_s = 3,7 x (1,9 + 0,2) x 1 = 7,7 (次/年)

直接击中天线柱的损失频率：

F{a}=N{g}\cdot A{a}\cdot P{a}

其中Pa = 0,01因为建筑结构为钢筋混凝土（参见表5）并假设电缆良好接地于建筑钢筋：

F_{a}=3,7\times0,2\times0,01=0,0047(\text{次/年})$；

F.3 计算损失风险

位于电信站内部人员的损失风险按公式2.1计算，假设地板表面层为干燥混凝土（p_injury = 10^-3，参见表9）：

Rinjury = L.Pinjury. ΣFI = 1.10⁻³ x (0.296 + 7.7 + 0.0047) = 8.10⁻³

上述风险过高，超过了允许的风险水平（10⁻⁵），因此需要增加额外的保护措施。

损失服务的风险按公式2.2计算：

Ross = LZF = 247×10^-3 × 8 = 19,76×10^-3

上述风险远高于允许的风险标准（10^-3），因此需要增加保护措施。

根据上述计算，最大的损失频率是由信息和电力线路引起的（Fs = 7,7次/年），因此必须在这些线路上安装保护设备。如果安装方法质量良好，则可以将Fn和Fs降低一个系数p = 0,01。因此，损失频率将是：

ΣF = 3,7 × [0,8×10⁻¹×10⁻² + 2,1×10⁻² + 0,2×10⁻³] = 8,51×10⁻²（次/年）

通过安装外部防雷系统（根据表6，pinjury = 0,1）以及工作表面覆盖沥青或木材（pinjury = 10^-5），人类损失风险将为：

Rinjury = 8,51×10⁻²×10⁻¹×10⁻⁵ = 8,51×10⁻⁸

此值符合允许的标准。因此，上述对人类的保护措施是足够的。

损失服务的风险。

Rloss = 8,51×10⁻² × 2,74×10⁻³ = 23,3×10⁻⁵ = 0,233×10⁻³

此值符合允许的标准。因此，上述对服务的保护措施是足够的。

国家防雷技术规范（电信站和外周电信电缆网络）

参考文献目录

[1] IEC 62305-1:2010，防雷 第一部分：基本原则

[2] IEC 62305-2:2010，防雷 第二部分：风险管理

[3] IEC 62305-3:2010，防雷 第三部分：物理损害及生命危险

[4] ITU-T 建议书K.39（1996），由于闪电放电导致电信站点损害的风险评估

[5] ITU-T 建议书K.40（2018），电信中心防雷电磁脉冲保护

[6] ITU-T 建议书K.47（2012），电信线路直接雷击防护