IEC TS 61312-4:1998

RAPPORT
CEI
TECHNIQUE
IEC
TECHNICAL 61312-4
Première édition
REPORT
First edition
1998-09
Protection contre l’impulsion électromagnétique
générée par la foudre –
Partie 4:
Protection des équipements
dans les structures existantes
Protection against lightning
electromagnetic impulse –
Part 4:
Protection of equipment
in existing structures
Numéro de référence
Reference number
CEI/IEC 61312-4:1998
Numéros des publications Numbering

Depuis le 1er janvier 1997, les publications de la CEI As from 1 January 1997 all IEC publications are

sont numérotées à partir de 60 000. issued with a designation in the 60 000 series.

Publications consolidées Consolidated publications

Les versions consolidées de certaines publications de Consolidated versions of some IEC publications

la CEI incorporant les amendements sont disponibles. including amendments are available. For example,

Par exemple, les numéros d’édition 1.0, 1.1 et 1.2 edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to
indiquent respectivement la publication de base, la the base publication, the base publication incor-

publication de base incorporant l’amendement 1, et porating amendment 1 and the base publication

la publication de base incorporant les amendements 1 incorporating amendments 1 and 2.

et 2.
Validité de la présente publication Validity of this publication
Le contenu technique des publications de la CEI est The technical content of IEC publications is kept
constamment revu par la CEI afin qu'il reflète l'état under constant review by the IEC, thus ensuring that
actuel de la technique. the content reflects current technology.
Des renseignements relatifs à la date de re- Information relating to the date of the reconfirmation
confirmation de la publication sont disponibles dans of the publication is available in the IEC catalogue.
le Catalogue de la CEI.
Les renseignements relatifs à des questions à l’étude et Information on the subjects under consideration and
des travaux en cours entrepris par le comité technique work in progress undertaken by the technical com-
qui a établi cette publication, ainsi que la liste des mittee which has prepared this publication, as well as
publications établies, se trouvent dans les documents the list of publications issued, is to be found at the
ci-dessous: following IEC sources:
• «Site web» de la CEI* • IEC web site*
• Catalogue des publications de la CEI • Catalogue of IEC publications
Publié annuellement et mis à jour régulièrement Published yearly with regular updates
(Catalogue en ligne)* (On-line catalogue)*
• Bulletin de la CEI • IEC Bulletin
Disponible à la fois au «site web» de la CEI* Available both at the IEC web site* and
et comme périodique imprimé as a printed periodical
Terminologie, symboles graphiques Terminology, graphical and letter
et littéraux symbols
En ce qui concerne la terminologie générale, le lecteur For general terminology, readers are referred to
se reportera à la CEI 60050: Vocabulaire Electro- IEC 60 050: International Electrotechnical Vocabulary
technique International (VEI). (IEV).
Pour les symboles graphiques, les symboles littéraux For graphical symbols, and letter symbols and signs
et les signes d'usage général approuvés par la CEI, le approved by the IEC for general use, readers are
lecteur consultera la CEI 60027: Symboles littéraux à referred to publications IEC 60027: Letter symbols to
utiliser en électrotechnique, la CEI 60417: Symboles be used in electrical technology, IEC 60417: Graphical
graphiques utilisables sur le matériel. Index, relevé et symbols for use on equipment. Index, survey and
compilation des feuilles individuelles, et la CEI 60617: compilation of the single sheets and IEC 60617:
Symboles graphiques pour schémas. Graphical symbols for diagrams.
* Voir adresse «site web» sur la page de titre. * See web site address on title page.

CEI
RAPPORT
IEC
TECHNIQUE – TYPE 2
61312-4
TECHNICAL
Première édition
REPORT – TYPE 2
First edition
1998-09
Protection contre l’impulsion électromagnétique
générée par la foudre –
Partie 4:
Protection des équipements
dans les structures existantes
Protection against lightning
electromagnetic impulse –
Part 4:
Protection of equipment
in existing structures
 IEC 1998 Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun any form or by any means, electronic or mechanical,
procédé, électronique ou mécanique, y compris la photo- including photocopying and microfilm, without permission in
copie et les microfilms, sans l'accord écrit de l'éditeur. writing from the publisher.
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Commission Electrotechnique Internationale
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– 2 – 61312-4/TR © CEI:1998
SOMMAIRE
Pages
AVANT-PROPOS . 4

INTRODUCTION . 8

Articles
1 Généralités. 10

1.1 Domaine d'application. 10
1.2 Références normatives. 10
2 Liste de vérifications . 12
3 Mesures de protection influencées par le dispositif de protection extérieur à la structure. 14
4 Mesures de protection influencées par la mise en oeuvre des canalisations électriques. 16
5 Mesures de protection influencées par l’installation électrique de puissance
et les interconnexions entre matériels de traitement de l’information (MTI). 26
5.1 Parafoudres (voir aussi la CEI 61312-3 [3]) . 28
6 Mesures de protection si des aériens et autres équipements sont installés . 28
6.1 Généralités. 28
6.2 Protection des équipements (voir figure 4) . 28
6.3 Réduction des tensions induites excessives dans les câbles d'alimentation
et prévention des coups de foudre latéraux dans les matériels. 32
7 Mesures de protection sur les liaisons de données, téléphoniques
et d'instrumentation entre structures . 32
7.1 Généralités. 32
7.2 Câbles à fibre optique entre structures . 32
7.3 Câbles conducteurs entre structures . 34
Bibliographie . 36

61312-4/TR © IEC:1998 – 3 –
CONTENTS
Page
FOREWORD . 5

INTRODUCTION . 9

Clause
1 General. 11

1.1 Scope . 11
1.2 Normative references .11
2 Checklist. 13
3 Protection measures influenced by the external LPS of the structure . 15
4 Protection measures influenced by the cable installation . 17
5 Protection measures influenced by the electric power installation and the interconnections
between information technology equipment (ITE) . 27
5.1 Surge protection devices (see also IEC 61312-3 [3]). 29
6 Protection measures when aerials and other equipment are installed . 29
6.1 General. 29
6.2 Protection of the equipment (see figure 4). 29
6.3 Reduction of excessive induced voltages in feed cables and prevention
of side flashing within equipment . 33
7 Protection measures on data/telephone/instrumentation interconnections between structures 33
7.1 General. 33
7.2 Fibre optic cables between structures. 33
7.3 Conducting cables between structures . 35
Bibliography . 37

– 4 – 61312-4/TR © CEI:1998
COMMISSION ÉLECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE

___________
PROTECTION CONTRE L'IMPULSION ÉLECTROMAGNÉTIQUE

GÉNÉRÉE PAR LA FOUDRE –
Partie 4: Protection des équipements dans les structures existantes

AVANT-PROPOS
1) La CEI (Commission Electrotechnique Internationale) est une organisation mondiale de normalisation composée de
l'ensemble des comités électrotechniques nationaux (Comités nationaux de la CEI). La CEI a pour objet de favoriser la
coopération internationale pour toutes les questions de normalisation dans les domaines de l'électricité et de l'électronique.
A cet effet, la CEI, entre autres activités, publie des Normes internationales. Leur élaboration est confiée à des comités
d'études, aux travaux desquels tout Comité national intéressé par le sujet traité peut participer. Les organisations
internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec la CEI, participent également aux travaux. La
CEI collabore étroitement avec l'Organisation Internationale de Normalisation (ISO), selon des conditions fixées par accord
entre les deux organisations.
2) Les décisions ou accords officiels de la CEI concernant les questions techniques représentent, dans la mesure du possible
un accord international sur les sujets étudiés, étant donné que les Comités nationaux intéressés sont représentés dans
chaque comité d’études.
3) Les documents produits se présentent sous la forme de recommandations internationales. Ils sont publiés comme normes,
rapports techniques ou guides et agréés comme tels par les Comités nationaux.
4) Dans le but d'encourager l'unification internationale, les Comités nationaux de la CEI s'engagent à appliquer de façon
transparente, dans toute la mesure possible, les Normes internationales de la CEI dans leurs normes nationales et
régionales. Toute divergence entre la norme de la CEI et la norme nationale ou régionale correspondante doit être indiquée
en termes clairs dans cette dernière.
5) La CEI n’a fixé aucune procédure concernant le marquage comme indication d’approbation et sa responsabilité n’est pas
engagée quand un matériel est déclaré conforme à l’une de ses normes.
6) L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments de la présente Norme internationale peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. La CEI ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir
identifié de tels droits de propriété et de ne pas avoir signalé leur existence.
La tâche principale des comités d’études de la CEI est l’élaborer des Normes internationales.
Exceptionnellement, un comité d’études peut proposer la publication d’un rapport technique de l’un des
types suivants:
• type 1, lorsque, en dépit de maints efforts, l’accord requis ne peut être réalisé en faveur de la
publication d’une Norme internationale;
• type 2, lorsque le sujet en question est encore en cours de développement technique ou lorsque,
pour une raison quelconque, la possibilité d’un accord pour la publication d’une Norme
internationale peut être envisagée pour l’avenir mais pas dans l’immédiat;

• type 3, lorsqu’un comité d’études a réuni des données de nature différente de celles qui sont
normalement publiées comme Normes internationales, cela pouvant comprendre, par exemple,
des informations sur l’état de la technique.
Les rapports techniques des types 1 et 2 font l’objet d’un nouvel examen trois ans au plus tard après
leur publication afin de décider éventuellement de leur transformation en Normes internationales. Les
rapports techniques du type 3 ne doivent pas nécessairement être révisés avant que les données
qu’ils contiennent ne soient plus jugées valables ou utiles.
La CEI 61312-4, rapport technique de type 2, a été établie par le comité d’études 81 de la CEI:
Protection contre la foudre.
61312-4/TR © IEC:1998 – 5 –
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION

___________
PROTECTION AGAINST LIGHTNING
ELECTROMAGNETIC IMPULSE –
Part 4: Protection of equipment in existing structures

FOREWORD
1) The IEC (International Electrotechnical Commission) is a worldwide organization for standardization comprising all national
electrotechnical committees (IEC National Committees). The object of the IEC is to promote international co-operation on
all questions concerning standardization in the electrical and electronic fields. To this end and in addition to other activities,
the IEC publishes International Standards. Their preparation is entrusted to technical committees; any IEC National
Committee interested in the subject dealt with may participate in this preparatory work. International, governmental and
non-governmental organizations liaising with the IEC also participate in this preparation. The IEC collaborates closely with
the International Organization for Standardization (ISO) in accordance with conditions determined by agreement between
the two organizations.
2) The formal decisions or agreements of the IEC on technical matters express, as nearly as possible, an international
consensus of opinion on the relevant subjects since each technical committee has representation from all interested
National Committees.
3) The documents produced have the form of recommendations for international use and are published in the form of
standards, technical reports or guides and they are accepted by the National Committees in that sense.
4) In order to promote international unification, IEC National Committees undertake to apply IEC International Standards
transparently to the maximum extent possible in their national and regional standards. Any divergence between the IEC
Standard and the corresponding national or regional standard shall be clearly indicated in the latter.
5) The IEC provides no marking procedure to indicate its approval and cannot be rendered responsible for any equipment
declared to be in conformity with one of its standards.
6) Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this International Standard may be the subject of patent
rights. The IEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
The main task of IEC technical Committees is to prepare International Standards. In exceptional
circumstances, a technical committee may propose the publication of a technical report of one of the
following types:
• type 1, when the required support cannot be obtained for the publication of an International
Standard, despite repeated efforts;
• type 2, when the subject is still under technical development or where for any other reason there is
the future but no immediate possibility of an agreement on an International Standard;
• type 3, when a technical committee has collected data of a different kind from that which is
normally published as an International Standard, for example "state of the art".

Technical reports of types 1 and 2 are subject to review within three years of publication to decide
whether they can be transformed into International Standards. Technical reports of type 3 do not
necessarily have to be reviewed until the data they provide are considered to be no longer valid or
useful.
IEC 61312-4, which is a technical report of type 2, has been prepared by IEC technical committee 81:
Lightning protection.
– 6 – 61312-4/TR © CEI:1998
Le texte de ce rapport technique est issu des documents suivants:

Projet de comité Rapport de vote

81/106/CDV 81/115/RVC
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant abouti à

l'approbation de cette rapport technique.

La CEI 61312-4 fait partie d’une série de publications présentées sous le titre général: Protection

contre l’impulsion électromagnétique générée par la foudre.

Cette partie 4 complète la partie 1 qui présente les principes généraux.
Le présent document est publié dans la série des Rapports techniques de type 2 (conformément au
paragraphe G.3.2.2 de la partie 1 des Directives ISO/CEI) comme «norme prospective d’application
provisoire» dans le domaine de la protection contre l’impulsion électromagnétique générée par la
foudre, en raison de l'urgence d’avoir une indication quant à la manière dont il convient d’utiliser les
normes dans ce domaine pour répondre à un besoin déterminé.
Ce document ne doit pas être considéré comme une «Norme internationale». Il est proposé pour une
mise en oeuvre provisoire, dans le but de recueillir des informations et d’acquérir de l’expérience quant
à son application dans la pratique. Il est de règle d’envoyer les observations éventuelles relatives au
contenu de ce document au Bureau Central de la CEI.
Il sera procédé à un nouvel examen de ce rapport technique de type 2 trois ans au plus tard après sa
publication, avec la faculté d’en prolonger la validité pendant trois autres années, de le transformer en
Norme internationale ou de l’annuler.

61312-4/TR © IEC:1998 – 7 –
The text of this technical report is based on the following documents:

Committee draft Report on voting

81/106/CDV 81/115/RVC
Full information on the voting for the approval of this technical report can be found in the report on

voting indicated in the above table.

IEC 61312-4 forms part of a series of publications under the general title: Protection against lightning

electromagnetic impulse.
This part 4 supplements part 1, which sets out general principles.
This document is being issued in the Technical Report (type 2) series of publications (according to
subclause G.3.2.2 of part 1 of the ISO/IEC Directives) as a "prospective standard for provisional
application" in the field of protection against lightning electromagnetic impulse because there is an
urgent need for guidance on how standards in this field should be used to meet an identified need.
This document is not to be regarded as an "International Standard". It is proposed for provisional
application so that information and experience of its use in practice may be gathered. Comments on
the content of this document should be sent to the IEC Central Office.
A review of this Technical Report (type 2) will be carried out not later than three years after its
publication, with the options of either extension for another three years; conversion into an International
Standard; or withdrawal.
– 8 – 61312-4/TR © CEI:1998
INTRODUCTION
Les principes généraux relatifs à la protection contre l’impulsion électromagnétique causée par la

foudre (IEMF), sont indiqués dans la CEI 61312-1. Toutefois, l’utilisation croissante d'équipements
électroniques complexes dans les structures existantes exige un soin particulier pour la protection
contre la foudre et les perturbations électromagnétiques. Il convient de retenir que, dans les

installations existantes, des mesures appropriées contre les effets de la foudre nécessitent de prendre

en compte les caractéristiques de la structure telles la réalisation des éléments de la structure, la

distribution de puissance existante et les matériels existants de traitement de l'information (MTI).

La liste de vérification de l’article 2 aide au traitement des points particuliers et au choix des

dispositions les plus économiques pour le durcissement des matériels contre l'IEMF. Cette liste facilite
l’analyse des risques et la sélection des contre-mesures appropriées.
De manière spécifique, pour les structures existantes, il est fortement recommandé de dresser un
inventaire systématique guidé par le concept de zones conformément à la CEI 61312-1. Cela est
respecté lorsque les dispositions de la figure 1 sont appliquées.

61312-4/TR © IEC:1998 – 9 –
INTRODUCTION
General principles of the protection against Lightning electromagnetic impulse (LEMP) are given in

IEC 61312-1. However, the increasing use of complex electronic equipment in existing structures
demands special care for protection against lightning and other electromagnetic disturbances. It should
be borne in mind that in existing structures suitable counter-measures against lightning effects need to

take into account the conditions of the structure, such as the construction elements, the existing power

distribution and the existing information technology equipment (ITE).

The checklist in clause 2 helps to address specific points and to select the most economical measures

for the hardening of equipment against LEMP. The checklist facilitates risk analysis and selection of

the most suitable counter-measures.
For existing structures in particular, it is strongly recommended to set up a systematic layout governed
by the zoning concept, set out in IEC 61312-1. This is respected when the measurements of figure 1
are applied.
– 10 – 61312-4/TR © CEI:1998
PROTECTION CONTRE L'IMPULSION ÉLECTROMAGNÉTIQUE

GÉNÉRÉE PAR LA FOUDRE –
Partie 4: Protection des équipements dans les structures existantes

1 Généralités
1.1 Domaine d'application
Le présent rapport technique donne des indications pour la protection des matériels de traitement de
l’information (MTI) contre les effets de l'IEMF dans les structures existantes et inclut des méthodes
appropriées pour les structures neuves.
1.2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est
faite, constituent des dispositions valables pour le présent rapport technique. Au moment de la
publication, les éditions indiquées étaient en vigueur. Tout document normatif est sujet à révision et les
parties prenantes aux accords fondés sur le présent rapport technique sont invitées à rechercher la
possibilité d'appliquer les éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Les
membres de la CEI et de l'ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur.
CEI 61024-1:1990, Protection des structures contre la foudre – Partie 1: Principes généraux
CEI 61024-1-2:1998, Protection des structures contre la foudre – Partie 1-2: Principes généraux –
Guide B – Conception, installation, maintenance et inspection des installations de protection contre
la foudre
CEI 61312-1:1995, Protection contre l’impulsion électromagnétique générée par la foudre – Partie 1:
Principes généraux
CEI 61662/TR:1995, Evaluation des risques de dommages liés à la foudre
Amendement 1 (1996)
CEI 60364-4-444:1996, Installations électriques des bâtiments – Partie 4: Protection pour assurer la
sécurité – Section 444: Protection contre les interférences électromagnétiques (IEM) dans les
installations des bâtiments
CEI 61000-4-5:1995, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d’essai et de
mesure – Section 5: Essai d’immunité aux ondes de choc
CEI 61000-4-9:1993, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d’essai et de
mesure – Section 9: Essai d’immunité aux champ magnétique impulsionel
Publication fondamentale en CEM
CEI 61000-4-10:1993, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 4: Techniques d’essai et de
mesure – Section 10: Essai d’immunité au champ magnétique oscillatoire amorti.
Publication fondamentale en CEM
CEI 61000-5-2/TR:1997, Compatibilité électromagnétique (CEM) – Partie 5: Guide d’installation et
d’atténuation – Section 2 : Mise à la terre et câblage
UIT-T Recommandation K.21:1996, Immunité des terminaux d'abonnés aux surtensions et aux
surintensités
61312-4/TR © IEC:1998 – 11 –
PROTECTION AGAINST LIGHTNING
ELECTROMAGNETIC IMPULSE –
Part 4: Protection of equipment in existing structures

1 General
1.1 Scope
This technical report gives guidelines for protection of information technology equipment (ITE) against
LEMP effects in existing structures and includes methods suitable for new structures.
1.2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute
provisions of this technical report. At the time of publication, the editions indicated were valid. All
normative documents are subject to revision, and parties to agreements based on this technical report
are encouraged to investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative
documents indicated below. Members of IEC and ISO maintain registers of currently valid International
Standards.
IEC 61024-1:1990, Protection of structures against lightning – Part 1: General principles
IEC, 61024-1-2:1998, Protection of structures against lightning – Part 1-2: General principles –
Guide B – Design, installation, maintenance and inspection of lightning protection systems
IEC 61312-1:1995, Protection against lightning electromagnetic impulse – Part 1: General principles
IEC 61662/TR:1995, Assessment of the risk of damage due to lightning
Amendment 1 (1996)
IEC 60364-4-444:1996, Electrical installations of buildings – Part 4: Protection for safety – Section 444:
Protection against electromagnetic interference (EMI) in installations of buildings
IEC 61000-4-5:1995, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
techniques – Section 5: Surge immunity test
IEC 61000-4-9:1993, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
techniques – Section 9: Pulse magnetic field immunity test. Basic EMC publication
IEC 61000-4-10:1993, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4: Testing and measurement
techniques – Section 10: Damped oscillatory magnetic field immunity test. Basic EMC publication
IEC 61000-5-2/TR:1997, Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 5: Installation and mitigation
guidelines – Section 2: Earthing and cabling
ITU-T Recommendation K.21:1996, Resistibility of subscriber's terminal to overvoltages and
overcurrents
– 12 – 61312-4/TR © CEI:1998
2 Liste de vérifications
Il est recommandé que cette liste soit utilisée avec la CEI 61662, y compris son amendement 1

(particulièrement élaborée pour les structures intégrant des systèmes électroniques), afin de

déterminer si des mesures de protection pour les systèmes électroniques sont nécessaires, et

d'identifier les mesures de protection les plus efficaces pour ces matériels.

Des informations complémentaires non directement liées à la CEI 61662, mais utiles pour la réalisation

des mesures de protection CEM, ou pour d’autres raisons, sont indiquées dans le tableau 4.

Tableau 1 – Caractéristiques des structures et environnements
Points Questions CEI 61662 CEI 61662
Articles Amendement 1
Articles
2.1.1 Structures maçonnées, briques, bois, béton armé ou acier? 2.3.3, tableau 6 C.3, tableau C.1
2.1.2 Structure intégrée simple ou blocs interconnectés 2.2.3, tableau 6 C.3, tableau C.1
avec joints d’expansion?
2.1.3 Structure plate basse ou élevée? 2.2.1 C.2, voir aussi
(Dimensions de la structure) la limitation du
domaine d’application
de la CEI 61024-1
2.1.4 Des barres armées sont-elles interconnectées – C.3, tableau C.1
à la structure?
2.1.5 Les façades métalliques sont-elles reliées à la liaison – C.3, tableau C.1
équipotentielle?
2.1.6 Dimensions des fenêtres? – C.3, tableau C.1
2.1.7 La structure est-elle équipée d’un SPF? – C.3, tableau C.1
2.1.8 Type et qualité du SPF extérieur? – C.3, tableau C.1
2.1.9 Nature du sol (roche, argile)? 2.2.2.1 C.2
2.1.10 Dispositif de capture des structures adjacentes 2.2.2.2 C.2
(hauteur, distance)?
Tableau 2 – Caractéristiques des installations
Points Questions CEI 61662 CEI 61662
Articles Amendement 1
Articles
2.2.1 Services entrants (enterrés ou aériens)? 2.2.2.2, tableaux 1 C.2

et 2
2.2.2 Aériens (antennes ou autres dispositifs externes)? 2.2.2.2 C.2
2.2.3 Type d’alimentation électrique (haute ou basse tension, 2.2.2.2, tableau 1 C.2, tableau C.3
enterrée ou aérienne)?
2.2.4 Cheminement des canalisations (nombre et emplacement – C.3, tableau C.2
des conduits)?
2.2.5 Chemins de câbles métalliques? – C.3, tableau C.2
2.2.6 Des équipements électroniques sont-ils dans la structure? – C.2, note
2.2.7 Connexions métalliques à d’autres structures? 2.2.2.2 C.2

61312-4/TR © IEC:1998 – 13 –
2 Checklist
The following checklist should be used in conjunction with IEC 61662 and its amendment 1 (especially

elaborated for structures containing electronic systems), to determine whether protective measures for

the electronic system are needed and, if so, to identify the most cost-effective protection measures

for that equipment.
Additional information, not directly related to IEC 61662, but useful for the implementation of the

protective measures for EMC or other reasons, is noted in table 4.

Table 1 – Structural characteristics and surroundings
Item
Questions IEC 61662 IEC 61662
Clause Amendment 1
Clause
2.1.1 Masonry, bricks, wood, reinforced concrete, steel frame 2.3.3, table 6 C.3, table C.1
structures?
2.1.2 2.2.3, table 6 C.3, table C.1
One single integrated structure or interconnected blocks
with expansion joints?
2.1.3 2.2.1 C.2, see also
Flat and low or high-rise structures?
limitation of scope
(Dimensions of the structure)
of IEC 61024-1
2.1.4 Are reinforcing bars electrically connected throughout – C.3, table C.1
the structure?
2.1.5 Metal facades electrically bonded or not? – C.3, table C.1
2.1.6 Window sizes? – C.3, table C.1
2.1.7 Structure equipped with an external LPS? – C.3, table C.1
2.1.8 Type and quality of this LPS? – C.3, table C.1
2.1.9 Nature of ground (rock, soil)? 2.2.2.1 C.2
2.1.10 Adjacent structures (height, distance) earth termination? 2.2.2.2 C.2
Table 2 – Installation characteristics
Item
Questions IEC 61662 IEC 61662
Clause Amendment 1
Clause
2.2.1 Incoming services (underground or overhead)? 2.2.2.2, C.2
tables 1 and 2
2.2.2 Aerials (antennas or other external devices)? 2.2.2.2 C.2
2.2.3 Type of electric power supply (high voltage, low voltage, 2.2.2.2, table 1 C.2, table C.3
overhead or underground)?
2.2.4 Cable routing (numbers and locations of risers, ducts)? – C.3, table C.2
2.2.5 Use of metal cable trays? – C.3, table C.2
2.2.6 Are the electronics self-contained within the structure? – C.2, note
2.2.7 Metallic conductors to other structures? 2.2.2.2 C.2

– 14 – 61312-4/TR © CEI:1998
Tableau 3 – Caractéristiques des équipements

Points Questions CEI 61662 CEI 61662 Autres

Articles Amendement 1 documents

Articles
2.3.1 Type de matériel informatique, liaisons – C.3, tableau C.2 –

(câbles multiconducteurs écrantés ou non,
câbles coaxiaux, analogiques ou numériques,

symétriques ou non, à fibre optique) ?

2.3.2 Les niveaux d’immunité contre les dommages 1.2 – UIT-T

de l’équipement sont-ils spécifiés ? Recommandation

K.21
CEI 61000-4-5
CEI 61000-4-9
CEI 61000-4-10
Tableau 4 – Autres questions nécessaires à considérer
pour la détermination du concept de protection
Points Questions CEI 61662 Autres
documents
2.4.1 Les châssis des fenêtres sont-ils reliés ––
à la liaison équipotentielle ?
2.4.2 Le matériau du toit est-il métallique ou non ? – –
2.4.3 Schéma TN, TT ou IT ? – –
2.4.4 Emplacement de l’électronique ? – CEI 61312-1,
1.3.8
2.4.5 Où sont réalisées les interconnexions ––
des conducteurs fonctionnels de l’électronique
avec le réseau équipotentiel ?
3 Mesures de protection influencées par le dispositif de protection
extérieur à la structure
En considérant l'analyse du risque (CEI 61662) et en fonction des résultats de la liste de vérification, il
peut être décidé d'installer ou non un dispositif extérieur de protection. Généralement, une telle
installation est utile si elle est conçue conformément à la CEI 61024-1-2 avec une attention particulière
pour l’article 3. Pour les structures en béton armé, il convient de tenir compte de l’annexe A de la CEI
61024-1-2.
La tâche essentielle de l'expert en protection contre la foudre est de trouver le compromis entre une
amélioration de installation extérieure de protection et les mesures restant à prendre dans l'installation.
Une amélioration de l'installation extérieure de protection peut être réalisée par :
a) l'intégration des façades et toitures métalliques existantes dans le système de protection
conformément à la CEI 61024-1, 2.2.5 d);
b) l'utilisation d'éléments d'armatures si cette armature est électriquement interconnectée en grande
partie depuis les éléments de toiture, ceux des parois et de la prise de terre de la structure;
c) la diminution des espacements entre les conducteurs de descente et la réduction de la taille
des mailles du dispositif de capture (voir l’article 3 de la CEI 61312-2 et l’amendement 1 de la
CEI 61662). Des valeurs correctes sont: distance entre conducteurs de descente et dimensions
des mailles de 1 m à 5 m;
61312-4/TR © IEC:1998 – 15 –
Table 3 – Equipment characteristics

Item IEC 61662
Questions IEC 61662 Other
Amendment 1
Clause documents
Clause
2.3.1 Type of information technology equipment links – C.3, table C.2 –

(screened or unscreened multicore cables, coax
cable, analog and/or digital, symmetrical and/or

asymmetrical, fibre optic data lines)?

2.3.2 Are the immunity levels against damage 1.2 – ITU-T Recom-

of the equipment specified? mendation K.21

IEC 61000-4-5
IEC 61000-4-9
IEC 61000-4-10
Table 4 – Other questions which need to be considered for the determination of a protection concept
Item Questions IEC 61662 Other
documents
2.4.1 Frames of the windows electrically bonded or not? – –
2.4.2 Roof material metallic or not? – –
2.4.3 Configuration TN, TT or IT? – –
2.4.4 Location of the electronics? – IEC 61312-1, 1.3.8
2.4.5 Where are interconnections of functional earthing ––
conductors of the electronics with the common
bonding network (CBN)?
3 Protection measures influenced by the external LPS of the structure
Bearing in mind the risk analyses (IEC 61662) and depending on the result of the checklist, it can be
decided whether an external LPS is required or not. In general, an external LPS is useful when it is
designed according to IEC 61024-1-2 with special attention to clause 3. Concerning reinforced
concrete structures, annex A of IEC 61024-1-2 should be considered.
The main task of the lightning protection expert is to find the trade-off between an upgraded external
LPS and the remaining installation measures.
An upgrading of the external LPS. can be achieved by:

a) integrating existing metal facades and roofs into the LPS according to IEC 61024-1, 2.2.5 d);
b) using the reinforcing bars if the reinforcement is electrically interconnected from the topmost
reinforced concrete roof down through the walls to the earth termination of the structure;
c) reducing the spacing of the downconductors, and reducing the mesh size of the air termination
system (see IEC 61312-2, clause 3, and IEC 61662, amendment 1). Reasonable values are:
distances between downconductors and mesh size 1 m to 5 m;

– 16 – 61312-4/TR © CEI:1998
d) la disposition de fixations de liaisons équipotentielles (conducteurs d'équipotentialité plats et

souples) pour la traversée de joints d'expansion entre des blocs adjacents mais structurellement

séparés (voir CEI 61024-1-2, figure A.12). Il convient que la distance entre ces fixations

corresponde à la moitié de celle existant entre les conducteurs de descente;

e) dans la traversée de joints d'expansion entre structure et un long passage il convient de prévoir un

cheminement pour un câble. Généralement, il convient qu’une équipotentialité soit prévue à

chaque extrémité du passage, et que les fixations soient aussi courtes que possible;

f) il convient que des fixations métalliques de toiture nécessitant une protection contre les coups de

foudre directs (ZPF 0 ) soient prévues, par exemple par un dispositif local de capture relié à
B
l'équipotentialité du système extérieur de protection (voir CEI 61024-1-2, figure 48). Entre un tel

dispositif de capture et les fixations, la distance de sécurité d a besoin d'être respectée. (voir 3.2
de la CEI 61024-1).
4 Mesures de protection influencées par la mise en œuvre
des canalisations électriques
Un cheminement approprié des canalisations et des écrans sont des mesures efficaces de réduction
des surtensions.
Ces mesures deviennent d'autant plus importantes que les effets d'un écran de petite dimension
montrent cette relation (CEI 61024-1-2, tableau B.1). Des exemples de cheminement approprié et de
techniques de mise en oeuvre d'écran sont indiqués dans les diagrammes 3 et 4 de ce tableau.
Des détails complémentaires sont indiqués aux figures 26 et 27 ainsi qu’aux figures B.2, B.3 et B.4 de
la CEI 61024-1-2.
Dans le cas particulier de non-possibilité de mise en oeuvre d'un SPF externe (CEI 61024-1, 3.1.1), les
1)
techniques indiquées à la figure 1 fournissent une protection importante contre l'IEMF [1] .
Une séparation appropriée entre l'installation existante et la nouvelle peut être réalisée par des
transformateurs à isolation double ou par des matériels de classe II qu’il convient de mettre en oeuvre
pour éviter des perturbations 50/60 Hz dans les installations TN-C des bâtiments existants (voir
explications 1.2 et 1.3 de la figure 1).
Les concepts d'installation indiqués à la figure 1 donnent des recommandations systématiques pour la
mise à la terre, l'équipotentialité et le cheminement des câbles conformément à 3.4 de la CEI 61312-1.
Les figures 1a à 1d donnent chacune un exemple des possibles zones de protection contre la foudre
en fonction du nombre, du type et de la sensibilité des matériels de traitement de l’information.
– La figure 1a donne un exemple pour la seule ZPF 1 dans un bâtiment. Les mesures 1.2 et 1.3 sont
toujours utiles dans ZPF 1 afin d’éviter des perturbations basse fréquence.
– La figure 1b donne ZPF 2 pour la protection de toutes les installations nouvelles. Cela nécessite
aux frontières de ZPF 0 à ZPF 2 une amélioration des parafoudres.

Les figures 1c et 1d montrent de possibles ZPF 2 conformes à la figure 4 de la CEI 61312-1. Chaque
ZPF 2 représente un volume dans lequel les matériels de traitement de l’information sont moins
exposés aux effets de la foudre et aux perturbations à basse fréquence des courants et des champs.
Des câbles avec écrans ou des paires interconnectées peuvent relier deux ZPF 2 différentes afin de
réduire le nombre de parafoudres.
Il existe deux types d’interfaces entre ZPF 1 et ZPF 2.
a) Interface côté droit:
Une connexion directe du conducteur fonctionnel de protection doit être réalisée lorsque l’écran
complémentaire entre étages procure un chemin à faible impédance pour tous les courants de
perturbation et un couplage faible entre câbles de puissance et de communication. Dans ce cas,
l’écran devient une frontière entre ZPF 1 et ZPF 2.
___________
1)
Les chiffres entre crochets renvoient à la bibliographie.

61312-4/TR © IEC:1998 – 17 –
d) installation of bonding straps (flexible flat bonding conductors) across the expansion joints between

adjacent but structurally separated blocks (see IEC 61024-1-2, figure A.12) The distance between

the straps should be half the distance between the downconductors;

e) across expansion joints between a structure and a long corridor a cable route linking it to another

block of the structure bonding should be provided. Typically, a bond should be provided at each

corner of the corridor, and the bond straps should be as short as possible;

f) metallic roof fixtures which need protection against direct strikes (LPZ 0 ) should be provided e.g.
B
with a local air termination which is bonded to the LPS (see IEC 61024-1-2, figure 48). Between

such an air termination and the fixtures the safety distance d needs to be respected. (see

IEC 61024-1, 3.2).
4 Protection measures influenced by the cable installation
Suitable cable routing and screening are effective measures to reduce overvoltages.
These measures become all the more important the smaller the shielding effect of an external LPS.
Table B.1 of IEC 61024-1-2 shows this relationship. Examples of good cable routing and screening
techniques are given in diagrams 3 and 4, respectively of that table.
Further details are shown in figures 26 and 27, as well as figures B.2, B.3 and B.4 of IEC 61024-1-2.
When special circumstances do not allow the installation of an external LPS (IEC 61024-1, 3.1.1), the
techniques of fundamental principles shown in figure 1 provide very high protection against the effects
1)
of LEMP [1] .
Suitable separation between existing and new installations can be achieved by using double-insulated
transformers or class II equipment which should be installed in order to avoid mainly 50/60 Hz
interferences in TN-C installations of existing buildings (see explanations 1.2 and 1.3 in figure 1).
The installation concepts shown in figure 1 provide systematic layout recommendations for earthing,
bonding and cable routing which comply with IEC 61312-1, 3.4. Figures 1a to 1d show each an
example of possible zoning, depending of number, type and sensitivity of ITE:
– Figure 1a gives an example for the application of only LPZ 1 within the building. The measures 1.2
and 1.3 are still useful even within LPZ 1 in order to avoid low-frequency interference.
– Figure 1b shows a LPZ 2 area created to shelter all new installations. This requires upgraded
SPDs at t
...