目前的DIN EN 62305-4（VDE 0185-305-4）標(biāo)準(zhǔn)采用防雷分區(qū)概念描述了建筑物內(nèi)電氣和電子系統(tǒng)的基本保護(hù)原則。與2006年以前的標(biāo)準(zhǔn)相比，增加了一些重要的補(bǔ)充和細(xì)化描述，但無根本性的改變。作為通用的保護(hù)措施，除了接地和等電位連接外，還需在各孤立的邊界處進(jìn)行電磁屏蔽、布線以及安裝能量協(xié)調(diào)型的SPD加以保護(hù)。

針對不同損害源的防雷保護(hù)概念

能量協(xié)調(diào)型電涌保護(hù)器的一個(gè)重要的選擇原則是其對沖擊電流的泄放能力。因此，在防雷標(biāo)準(zhǔn) DIN EN 62305 的資料性附錄D中新近收錄了與此有關(guān)的內(nèi)容。此附錄中還提供了依據(jù)泄放能力進(jìn)行SPD選擇的原則，以及通過評估威脅等級對SPD進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在這里也應(yīng)滿足常規(guī)要求，即：保護(hù)裝置的泄放能力應(yīng)與安裝位置處的沖擊電流相符合。

依據(jù)DIN EN 62305-1 (VDE 0185-305-1) 和 DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4) 將損害源分為不同的四種 （圖1）。對于某一特定建筑物，哪些損害源在選擇保護(hù)措施時(shí)應(yīng)予以考慮，可按照DIN EN 62305-2 （VDE 0185-305-2）中的風(fēng)險(xiǎn)分析給出。在 DIN VDE 0100-443 （VDE 0100-443）中對于電氣設(shè)備是否采取防止電涌的保護(hù)措施，以及采取何種保護(hù)措施也有相關(guān)規(guī)范的描述。

對于電涌保護(hù)器防雷保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和安裝規(guī)定DIN VDE 0100-534 （VDE 0100-534）包含了關(guān)于損害源S2、S3、S4 以及直接雷擊電流下S1的明確說明，這使用戶能夠針對泄放電流輕松地選擇正確的電涌保護(hù)裝置（表1）。

圖1 – 依據(jù) DIN EN 62305-4 （VDE0185-305-4）四種損害源 S1至S4

附錄：雷電流分布影響因素

在一個(gè)設(shè)備中測定雷電流的分布，并由此得出在直接雷擊下（S1）I 級SPD的泄放能力，往往是很復(fù)雜的。若不經(jīng)精確地計(jì)算，通常認(rèn)為建筑物的接地系統(tǒng)及通過防雷-等電位連接的電涌保護(hù)器泄放的雷電流分別為總雷電流的50%。由此在DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534) 給出III 類防雷保護(hù)等級下I 級電涌保護(hù)器最低要求的泄放能力是12.5kA。這些簡化的方法 （圖2）成立的前提條件是：所涉及的建筑物的接地電阻與低壓系統(tǒng)的接地電阻大致相同。

然而，現(xiàn)實(shí)中，在受到直接雷擊的設(shè)備內(nèi)有許多因素影響雷電流的分布，并由此而影響I 級電涌保護(hù)器的雷電流承載能力。有些影響因素已在 DIN EN 62305-1 （VDE 0185-305-1）的附錄E中列出。在 DIN V VDE V 0185-4 （VDE V0185-4）中 （該標(biāo)準(zhǔn)為 DIN EN 62305-4 （VDE0185-305-4）標(biāo)準(zhǔn)的前身，現(xiàn)已撤銷）還包括這些影響因素作用效果的內(nèi)容，在IEC國際標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，這些內(nèi)容未被現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)所采納。

因此，在2012年的 DIN EN 62305-4 （VDE 0185-305-4）第二版中首次發(fā)表了有關(guān)雷電流分布的附錄1。在該附錄中描述了在復(fù)雜的電氣系統(tǒng)中用計(jì)算機(jī)模擬的方法來輔助分析雷電流的分布。此外，附錄中還包含在特殊裝置，如光伏設(shè)備或高層建筑中雷電流的分布。其中展示了不同的安裝條件下在低壓設(shè)備中雷電流的分布以及電涌保護(hù)器的雷電流承載能力。DIN EN 62305-4 （VED 0185-305-4）的附錄1也是德國預(yù)備的IEC標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)。其實(shí)，負(fù)責(zé)定期修訂防雷標(biāo)準(zhǔn)的TC81組已經(jīng)著手制定第三版防雷保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 – 根據(jù)雷電流泄放能力，電涌保護(hù)器的選擇

圖2 –雷電流均勻分布模型， 與 DIN EN 62305-4 （VDE 0185-305-4）即將發(fā)布的附錄1相一致

不含計(jì)算機(jī)模擬仿真說明的內(nèi)容

在附錄1的前言中關(guān)于此規(guī)范的應(yīng)用范圍做了以下的闡述：“根據(jù)一些基本實(shí)例，本附錄給出了不同安裝條件下低壓設(shè)備中雷電流的分布，并由此得出安裝的電涌保護(hù)器雷電流承載能力的影響因素。通過應(yīng)用并結(jié)合這些基本實(shí)例，此附錄使防雷保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員為復(fù)雜設(shè)備準(zhǔn)確地給出實(shí)際的雷電流分布?！?/span>

然而，在擴(kuò)充的安裝設(shè)備內(nèi)利用計(jì)算機(jī)仿真模擬評估雷電流的分布，對此進(jìn)行指導(dǎo)說明，這并不是本附錄的目的。這種計(jì)算要求相應(yīng)的計(jì)算機(jī)模型及防雷保護(hù)概念的評估經(jīng)驗(yàn)。因此，在附錄中省略了與關(guān)仿真模型相關(guān)的詳細(xì)描述。對此感興趣的用戶，可通過提供的參考書目錄查看相應(yīng)的出版物。

新附錄的內(nèi)容

DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4) 的新附錄1中包含了在S1（直接雷擊建筑物）和S3（直接雷擊入戶電源線）情況下，對建筑物及其入戶電源線中雷電流分布評估的進(jìn)一步信息。特別是關(guān)于低壓系統(tǒng)中建筑物入口處流過I級電涌保護(hù)器雷電流有多大的問題，令人探究。此外，附錄中還回答了以下一些基本問題 （圖3）：

在防雷保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)第一部分中定義的雷電參數(shù)，對于低壓系統(tǒng)電涌保護(hù)器選擇，那些應(yīng)予以考慮？

雷電流分布取決于哪些因素，從而決定了低壓系統(tǒng)所需防雷器的泄放能力？

在特殊安裝設(shè)備中如何使用計(jì)算機(jī)對雷電流分布進(jìn)行精確地評估？

圖3 – DIN EN 62305-4 （VDE 0185-305-4）附錄1 的主要內(nèi)容

總結(jié)

有效的電涌保護(hù)的前提是在每個(gè)安裝地點(diǎn)針對相應(yīng)的泄放能力選擇正確的電涌保護(hù)器。在低壓系統(tǒng)中什么因素影響雷電流的分布，并由此決定防雷器的負(fù)載能力，以及在特殊裝置中如何使用計(jì)算機(jī)精確計(jì)算雷電流的分布等，以上是此新附錄的主要內(nèi)容。

在2012/10 ETZ出版物中展示這些專業(yè)技術(shù)內(nèi)容。它提供了通過計(jì)算機(jī)仿真模擬評估雷電流分布的解決方案，并考察了在設(shè)備內(nèi)不同雷擊事件下雷電流的分布以及不同參數(shù)對雷電流分布的影響。在DIN EN 62305-4 (VDE 0185-305-4)附錄去的第三部分和最后部分給出了在特殊設(shè)施中雷電流分布的信息，諸如，樓高、穿插鋼筋連接等。