一、防雷分区的定义与核心作用

防雷分区（Lightning Protection Zones, LPZ）是雷电防护体系中的核心概念，旨在通过划分不同电磁环境强度的区域，降低雷击对建筑物、设备及人员的威胁。其本质是电磁兼容性（EMC）的物理空间划分，根据雷电流强度、电磁场衰减程度及直接雷击风险，将受保护区域由外向内划分为多个层级（如LPZ0A、LPZ0B、LPZ1、LPZ2等），从而实现分级泄放雷电流与电磁能量。

二、防雷分区的分类与特征

1. 外部防雷区（LPZ0A与LPZ0B）

• LPZ0A区：直接暴露于雷电威胁的区域。此区域内物体可能遭受直接雷击，雷电流未衰减，电磁场强度最高。
• LPZ0B区：位于接闪器保护范围内，避免直接雷击，但雷电电磁场仍无衰减，可能传导部分雷电流。

2. 内部防雷区（LPZ1及后续区域）

• LPZ1区：通过屏蔽措施减少雷电流和电磁场强度，物体不会遭受直接雷击，流经导体的电流较外部区更小。
• LPZ2及更高区：通过进一步屏蔽与等电位连接，电磁场与雷电流被显著限制，适用于高敏感设备（如数据中心、精密仪器）的保护。

三、防雷分区的设计原则

1. 分层泄放与能量递减

通过逐级安装电涌保护器（SPD），将雷电流从LPZ0A向LPZ2逐层泄放，例如：

• B级SPD：安装在LPZ0B与LPZ1交界处，泄放10/350μs波形的大电流（如100kA以上）。
• C级与D级SPD：分别用于LPZ1-LPZ2交界及设备前端，限制剩余浪涌电压至安全范围（如1.5kV以下）。

2. 等电位连接与屏蔽措施

• 在防雷区交界处，所有金属导体需通过等电位连接带实现电位均衡，避免跨区电位差引发二次放电。
• 空间屏蔽（如建筑外层金属结构、机房屏蔽层）可衰减电磁场强度，LPZ1区屏蔽效能需达20dB以上。

四、防雷分区的实际应用

1. 建筑与基础设施防护

• 外部防护：通过避雷针、引下线将雷电流导入接地系统，保护LPZ0A区建筑本体。
• 内部防护：在LPZ1区采用屏蔽电缆，LPZ2区设置独立接地网，确保敏感设备安全。

2. 电力与信号系统协同保护

• 电源线路：按分区安装B、C、D级SPD，形成“粗保护→精保护”的三级防护链。
• 信号线路：在LPZ0A与LPZ1交界处安装同轴电缆保护器（如75Ω视频防雷器），防止电磁脉冲干扰。

五、技术标准与动态调整

我国《建筑物防雷设计规范》（GB 50057-2010）明确防雷分区需结合建筑用途、雷电活动频率及设备敏感性动态调整。例如，数据中心可能需增设LPZ3区，而普通住宅仅需划分至LPZ1区。此外，国际标准IEC 62305-4进一步强调分区与电磁兼容的关联性，为全球范围的设计提供统一框架。

六、总结

防雷分区是系统性雷电防护的基石，通过科学划分电磁环境、分级泄放能量及多级防护装置协同，显著降低雷击风险。随着电子设备复杂度提升，分区设计需结合具体场景动态优化，以实现安全性与经济性的平衡。咨询热线：0731-89729721。