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一、防雷分區(qū)的定義與核心作用

防雷分區(qū)（Lightning Protection Zones, LPZ）是雷電防護(hù)體系中的核心概念，旨在通過(guò)劃分不同電磁環(huán)境強(qiáng)度的區(qū)域，降低雷擊對(duì)建筑物、設(shè)備及人員的威脅。其本質(zhì)是電磁兼容性（EMC）的物理空間劃分，根據(jù)雷電流強(qiáng)度、電磁場(chǎng)衰減程度及直接雷擊風(fēng)險(xiǎn)，將受保護(hù)區(qū)域由外向內(nèi)劃分為多個(gè)層級(jí)（如LPZ0A、LPZ0B、LPZ1、LPZ2等），從而實(shí)現(xiàn)分級(jí)泄放雷電流與電磁能量。

二、防雷分區(qū)的分類與特征

1. 外部防雷區(qū)（LPZ0A與LPZ0B）

• LPZ0A區(qū)：直接暴露于雷電威脅的區(qū)域。此區(qū)域內(nèi)物體可能遭受直接雷擊，雷電流未衰減，電磁場(chǎng)強(qiáng)度最高。
• LPZ0B區(qū)：位于接閃器保護(hù)范圍內(nèi)，避免直接雷擊，但雷電電磁場(chǎng)仍無(wú)衰減，可能傳導(dǎo)部分雷電流。

2. 內(nèi)部防雷區(qū)（LPZ1及后續(xù)區(qū)域）

• LPZ1區(qū)：通過(guò)屏蔽措施減少雷電流和電磁場(chǎng)強(qiáng)度，物體不會(huì)遭受直接雷擊，流經(jīng)導(dǎo)體的電流較外部區(qū)更小。
• LPZ2及更高區(qū)：通過(guò)進(jìn)一步屏蔽與等電位連接，電磁場(chǎng)與雷電流被顯著限制，適用于高敏感設(shè)備（如數(shù)據(jù)中心、精密儀器）的保護(hù)。

三、防雷分區(qū)的設(shè)計(jì)原則

1. 分層泄放與能量遞減

通過(guò)逐級(jí)安裝電涌保護(hù)器（SPD），將雷電流從LPZ0A向LPZ2逐層泄放，例如：

• B級(jí)SPD：安裝在LPZ0B與LPZ1交界處，泄放10/350μs波形的大電流（如100kA以上）。
• C級(jí)與D級(jí)SPD：分別用于LPZ1-LPZ2交界及設(shè)備前端，限制剩余浪涌電壓至安全范圍（如1.5kV以下）。

2. 等電位連接與屏蔽措施

• 在防雷區(qū)交界處，所有金屬導(dǎo)體需通過(guò)等電位連接帶實(shí)現(xiàn)電位均衡，避免跨區(qū)電位差引發(fā)二次放電。
• 空間屏蔽（如建筑外層金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)房屏蔽層）可衰減電磁場(chǎng)強(qiáng)度，LPZ1區(qū)屏蔽效能需達(dá)20dB以上。

四、防雷分區(qū)的實(shí)際應(yīng)用

1. 建筑與基礎(chǔ)設(shè)施防護(hù)

• 外部防護(hù)：通過(guò)避雷針、引下線將雷電流導(dǎo)入接地系統(tǒng)，保護(hù)LPZ0A區(qū)建筑本體。
• 內(nèi)部防護(hù)：在LPZ1區(qū)采用屏蔽電纜，LPZ2區(qū)設(shè)置獨(dú)立接地網(wǎng)，確保敏感設(shè)備安全。

2. 電力與信號(hào)系統(tǒng)協(xié)同保護(hù)

• 電源線路：按分區(qū)安裝B、C、D級(jí)SPD，形成“粗保護(hù)→精保護(hù)”的三級(jí)防護(hù)鏈。
• 信號(hào)線路：在LPZ0A與LPZ1交界處安裝同軸電纜保護(hù)器（如75Ω視頻防雷器），防止電磁脈沖干擾。

五、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與動(dòng)態(tài)調(diào)整

我國(guó)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50057-2010）明確防雷分區(qū)需結(jié)合建筑用途、雷電活動(dòng)頻率及設(shè)備敏感性動(dòng)態(tài)調(diào)整。例如，數(shù)據(jù)中心可能需增設(shè)LPZ3區(qū)，而普通住宅僅需劃分至LPZ1區(qū)。此外，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 62305-4進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)分區(qū)與電磁兼容的關(guān)聯(lián)性，為全球范圍的設(shè)計(jì)提供統(tǒng)一框架。

六、總結(jié)

防雷分區(qū)是系統(tǒng)性雷電防護(hù)的基石，通過(guò)科學(xué)劃分電磁環(huán)境、分級(jí)泄放能量及多級(jí)防護(hù)裝置協(xié)同，顯著降低雷擊風(fēng)險(xiǎn)。隨著電子設(shè)備復(fù)雜度提升，分區(qū)設(shè)計(jì)需結(jié)合具體場(chǎng)景動(dòng)態(tài)優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)安全性與經(jīng)濟(jì)性的平衡。咨詢熱線：0731-89729721。