雷电防护与标准化工作

Lightning Protection and Standardization

丁海芳　　　　　潘正林
Ding Haifang 　　Pan Zhenglin

（中国气象局监测网络司 北京市 100081）

一、标准化在雷电防护工作中的地位和作用

雷电防护技术是从防止雷电灾害和电力系统操作过电压灾害的研究和实践基础上不断完善的。随着电子技术和信息技术迅速发展，雷电电磁脉冲，即电磁兼容对信息系统（包括计算机、通信设备与网络、控制系统等）造成的损坏以及经济损失日益严重，对社会安全影响很大，雷电防护技术及管理已成为现代电气安全的重要组织部分，世界各国大都制定了国家电气安全和电磁兼容法。为了提高我国雷电防护工程、产品的质量，促进防护科学事业快速发展，只有健全标准的制定，国际先进技术标准，同时制定相应的管理标准，才能有利于国家开展好雷电防护工种和产品认证工作。

二、IEC关于雷电防护标准及技术委员会的简介
　　IEC内部设有多个技术委员会，其中与雷电防护工作有关的技术委员会主要有：
　　TC28：绝缘配合（分工作组A：低压设备绝缘配合）；
　　TC37：避雷器（分工作组A：低压电涌保护装置，工作组B：避雷器及电涌保护装置的特殊元件）；
　　TC64：电气装置及防雷电冲击保护；
　　TC77：电磁兼容；
　　TC81：雷电防护。
　　IEC第81技术委员会，即雷电防护委员会（简称IEC／TC81），成立于1980年，其工作范围是“编制有关建筑物防雷，以及在建筑物或其上的人员、装置和其他物体的防雷的指南、国际标准或技术报告”。IEC／TC81共有25个正式成员国，中国也是其中的一名代表，承担对标准草案投票表决的义务。这个委员会每2－3年召开一次全体委员年会，到目前为止，我国只派代表参加过1992年在澳大利亚的年会。
　　IEC／TC81工作组关于雷电防护的标准主要有9项，分别为：
　　（1）建筑物雷电防护，第1部分：导则；
　　（2）建筑物雷电防护，1．1 导则A：雷电防护系统保护水平选择；
　　（3）建筑物雷电防护，1．1 导则B：雷电防护系统设计、安装、维护及检查；
　　（4）雷电电磁脉冲防护，第1部分：导则；
　　（5）雷电电磁脉冲防护，第2部分：建筑物屏蔽、建筑物内的搭接、接地；
　　（6）雷电电磁脉冲防护，第3部分：电涌保护装置要求；
　　（7）雷电电磁脉冲防护，第4部分：现有建筑物设备保护；
　　（8）雷电破坏风险性评估；
　　（9）通信线雷电保护光纤装置。

三、气象部门的雷电防护标准化工作

由于防雷标准属于当今高新技术标准化工作的焦点领域，充分开拓并占领在这一领域标准的制定权与主导权是十分必要的。雷电灾害造成的损失是触目惊心的，仅在2000年造成的直接经济损失达上千万元以上的就有三起。气象部门开展防雷工作的时间虽然已经不短了，60年代，由当时的中央气象局制定的地面观测规范中，就对观测仪器的防雷提出了相应的要求。但真正出台相关的防雷标准，还仅仅是近几年的事，说明在防雷标准化工作方面，我局与国家的要求和世界的发展状况还是有很大的差距。
　　2000年1月1日开始实施的《中华人民共和国气象法》在许多章节中都提到了标准化工作的重要地位。其中在第一章总则的第六条中明确“从事气象业务活动，应当遵守国家制定的气象技术标准、规范和规程”。国务院在1999年机构改革后的三定方案中，明确指出中国气象局负责统一领导全国雷电的防御工作，《气象法》的第三十一条也指出：“各级气象主管机构应当加强对雷电灾害防御工作的组织管理，并会同有关部门指导对可能遭受雷击的建筑物、构筑物和其他设施安装的雷电灾害防护装置的检测工作。安装的雷电灾害防护装置应当符合国务院气象主管机构规定的使用要求”。
　　为了更好地贯彻和实施《气象法》的中有关条款，减少雷击灾害的损失，规范雷电防护领域的市场行为，中国气象局作为雷电灾害防御的主管部门，应及时地推出大量的防雷标准。到2000年为止气象部门共出台了三项有关业务系统雷电防护工作方面的标准，分别为《新一代天气雷达站防雷技术规范》、《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》、《气象台（站）防雷技术规范》。这三项“防雷”标准的出台，标志着气象部门防雷工作将进入一个有法可依的阶段，将有效地推进气象系统的雷电防护安全工作；目前在国际上对于雷电防护的标准化工作也很重视，国际电工国内已经成立了与IEC／TC81相对应的全国雷电防护标准化技术委员会，秘书处设在中国标准化协会。中国气象局监测网络司作为中国气象局的代表也参加并承担了这个技术委员会在国内的大量工作，全国气象部门近二十个单位的二十多名同志也参加了该委员会。

四、防雷标准的科学性和先进性

防雷技术随着信息技术的发展而成为现代防雷技术，它是各种现代技术或称多学科的结合点，属于边缘科学。IEC／TC81就是雷电防护标准化技术委员会，它所编制的的IEC61024系列标准也主要研究这个方面。从近年以来，各部门均想占领防雷技术的制高点，气象部门若是想后来居上，不但要在技术上处于领先地位，而且还要在理论水平上，在防雷标准编制上争取主动。
　　在国家经济贸易委员会、国家计划委员会、国家科学技术委员会和国家质量技术监督局曾在《关于推进采用国际标准和国外先进标准的若干规定（国经贸（1993）532号）》的联合发文中，指出“采用国际标准和国外先进标准是我国一项重大的技术经济政策，是促进技术进步、提高产品质量、扩大对外开放、加快与国际惯例接轨，发展社会主义市场经济的重要措施。大量采用国际标准是一种廉价的技术转让。”

五、标准化工作是我国加入WTO后的重要应对措施之一

随着我国加入WTO后，防雷市场竞争将会更加激烈，防雷标准是参与竞争的有利手段。国外的防雷产品和技术方法将大量涌入国内市场，将在很大程度上打乱原有的秩序。先进国家会依仗其对IEC标准的深入了解，将大量不符合IEC标准的产品打入中国市场，如果我们不对当今国际雷电防护标准的动态有充分的了解，而是一味地追随这种变化，就很难判断这种冲击带来的是正面影响还是负面影响，从而也无法判断产品和技术的可靠性。例如，在雷电防护的国际标准中，很重要的一点就是等电位连接的重要性，为实现等电位连接面需要把我国低压配电系统的形式由传统的TN－C改为TN－C－S系统，如果我们不了解这方面的最新动态，在防雷工程的设计施工中还是采用以往的TN－C设计思路，就将加大信息系统遭受雷击的可能性；又如雷电流的首次雷击波型为10／350μs，而我国多年来一直把8／20μs当作典型雷电流波形和测试波形，这两种波形的能量相差17.5-20倍，如不改变这种错误认识，在实际中很有可能造成“小马拉大车”的现象，导致雷击故事防不胜防；另外，美国的一些计算机公司（如IBM）强行要求我国用户将接地电阻达到1Ω，甚至0.1Ω,并声称如达不到此条件，计算机受到雷击概不负责，而在IEC和美国的IEEE标准中均无此项要求，我们就是根据这些国际标准和国外标准才有效地保护了中国用户的利益。凡此种种，都说明了及时，准确地了解了国际标准化动态和参与标准制定的重要性和现实意义。