建筑物的防雷设计讲义.pptx

1 建 筑 物 防 雷 设 计梅 勇 成 上海市防雷中心 2011.12 GB50057-2010 2建筑物防雷设计与施工标准GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范GB 50343-2012 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB 50601-2010 建筑物防雷工程施工质量与验收规范GB 50650-2011 石油化工装置防雷设计规范 （2011年12月1日实施）GB 50689-2011 通信局（站）防雷与接地工程设计规范 （2012年5月1日实施）GB 16895.222004 建筑物电气装置 第553部分：电气设备的选择和安装 隔离、开关和控制设备 第534节：过电压保护电器（idt IEC 60364-5-53:2001)GB/T 18802.122006 低压配电系统的电涌保护器（SPD）第12部分：选择和使用导则（idt IEC 61643-12：2002)GB/T 214312008 建筑物防雷装置检测技术规范各各 时时 期期 版版 本本uGBJ 57-83：经验总结和参考前苏联标准uGB 50057-94：在IEC61024基础上修改uGB 50057-94（2000年版）：增加第六章防雷击电磁脉冲，参考IEC 61312标准uGB 50057-2010：自2005年起重新修订，以IEC62305系列为主 3IEC/TC81新的标准体系4标准号标准名称出版日期IEC62305-1雷电防护，第1部分：总则2010.12IEC62305-2雷电防护，第2部分：风险管理2010.12IEC62305-3雷电防护，第3部分：建筑物的物理损坏和生命危险2010.12IEC62305-4雷电防护，第4部分：建筑物内电气和电子系统2010.12IEC62305-5雷电防护，第5部分：公共设施计划中5本规范的内容1.总则2.术语3.建筑物防雷分类4.建筑物防雷措施5.防雷装置6.防雷击电磁脉冲7.附录ABCDEFGHJ6关于GB50057-2010 建筑物防雷设计规范与GB 50057-94（2000年版)的主要变化 1、结构上，增加了术语一章，合并了一章(旧版的4、5章合并成新版的第5章）；2、规定了13条强制性条文，必须严格执行；3、变更防接触电压和防跨步电压的措施；4、补充外部防雷装置采用不同金属物的要求；5、修改防侧击的规定；6、详细规定电气系统和电子系统选用电涌保护器的要求；7、简化了雷击大地的年平均密度计算公式,并相应调整了预计雷击次数判定建筑物的防雷分类的数值。8、部分条款作了更具体的要求7一、总则8一、总则1.0.1 为使建（构）筑物防雷设计因地制宜地采取防雷措施，防止或减少雷击建（构）筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，以及雷击电磁脉冲引发的电气和电子系统损坏或错误运行，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建建（构）筑物的防雷设计。旧条文中：不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油 罐、化工户外装置已删去。9一、总则 1.0.3 建（构）筑物防雷设计，应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律，以及被保护物的特点等的基础上，详细研究并确定防雷装置的形式及其布置。地理：指被保护建筑物所在地区的地形 地质、土壤：土壤电阻率 气象、环境：雷暴日 雷电活动规律：地闪密度、强度、雷电流大小、极性、陡度 被保护物特点：几何尺寸、功能分布、与周围建筑物的关系 防雷装置的形式：网格尺寸、引下线间距、滚球半径10二、术语二、术语原术语新术语避雷针接闪杆避雷带接闪带避雷线接闪线避雷网接闪网雷电静电感应闪电静电感应雷电电磁感应闪电电磁感应雷电感应闪电感应雷电电涌闪电电涌雷电波侵入闪电电涌侵入 对雷电、防雷装置、被保护系统共作了50条定义。更新部分术语名称。1112二、术语2.0.3 雷击点 闪击击在大地或其上突出物上的那一点。一次闪击可能有多个雷击点。2.0.5 防雷装置 用于减少闪击击于建（构）筑物上或建（构）筑物附近造成的物质性损害和人身伤亡，由外部防雷装置和内部防雷装置组成 2.0.6 外部防雷装置 由接闪器、引下线和接地装置组成。2.0.7 内部防雷装置 由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。13二、术语2.0.14 闪电静电感应 由于雷云的作用，使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷，雷云主放电时，先导通道中的电荷迅速中和，在导体上的感应电荷得到释放，如没有就近泄入地中就会产生很高的电位。2.0.15 闪电电磁感应 由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场，使附近导体上感应出很高的电动势。2.0.16 闪电感应 闪电放电时，在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花放电。2.0.17 闪电电涌 闪电击于防雷装置或线路上以及由闪电静电感应或雷击电磁脉冲引发，表现为过电压、过电流的瞬态波。14二、术语2.0.26 电气系统 由低压供电组合部件构成的系统。也称低压配电系统或低压配电线路。2.0.27 电子系统 由敏感电子组合部件构成的系统。2.0.29 电涌保护器 surge protective device(SPD)用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。它至少含有一个非线性元件。2.0.35、2.0.37、2.0.39 级试验、级试验、级试验15三、建筑物的防雷分类16三、建筑物的防雷分类3.0.1 建筑物应根据建筑物重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。重要性：第二类防雷建筑物（文物、国家级建筑物等）重要性：第二类防雷建筑物（文物、国家级建筑物等）使用性质：第一类防雷建筑物和第二类的一部分（爆炸火灾危险环使用性质：第一类防雷建筑物和第二类的一部分（爆炸火灾危险环境）境）发生雷电事故的可能性和后果：一般民用建筑物。发生雷电事故的可能性和后果：一般民用建筑物。注：本规范对第一类防雷建筑物和第二、三类的一部分（如爆炸危险环注：本规范对第一类防雷建筑物和第二、三类的一部分（如爆炸危险环境、文物）仍沿用以往的做法，不考虑以危险度作为分类的基础。境、文物）仍沿用以往的做法，不考虑以危险度作为分类的基础。对于第二、三类中一些难于确定的建筑物则根据危险度这一基础来对于第二、三类中一些难于确定的建筑物则根据危险度这一基础来划分。对危险度的分析，见本规范第划分。对危险度的分析，见本规范第3.0.33.0.3条的条文说明。条的条文说明。17三、建筑物的防雷分类3.0.2 在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第一类防雷建筑物：（强制性条款）（强制性条款）凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者。具有0 区或20 区爆炸危险场所的建筑物。（GB50057-94:为0区或10区)具有1 区或21 区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。（GB50057-94:仅为1区)（注：GB50057-94：增加了增加了“可能发生对地闪击的地区可能发生对地闪击的地区”爆轰-爆炸物中一小部分受到引发或激励后，爆炸物整体 瞬间爆炸的现象或过程。火灾爆炸危险环境区的变化是由于爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB 50058-92 也在修订中，本标准采用了GB50058的修编内容，用“20”、“21”、“22”代表了粉尘的分区，原来用“10”、11”区表示）第一款，第一款，爆炸物质：爆炸物质：炸药炸药黑索金、特屈儿、三硝基甲苯、苦味酸、黑索金、特屈儿、三硝基甲苯、苦味酸、硝铵炸药等；硝铵炸药等；火药火药单基无烟火药、双基无烟火药、黑火药、单基无烟火药、双基无烟火药、黑火药、硝化棉、硝化甘油等；硝化棉、硝化甘油等；起爆药起爆药雷汞、氮化铅等；雷汞、氮化铅等；火工品火工品引信、雷管、火帽等。引信、雷管、火帽等。18第二、三款：第二、三款：爆炸危险场所（爆炸性气体环境危险区）爆炸危险场所（爆炸性气体环境危险区）0 0区：区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境 1 1区：区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境 2 2区：区：在正常运行时基本不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。注：注：正常运行开车、运转、停车、装卸、密闭盖的开闭等19第二、三款：第二、三款：爆炸危险场所（爆炸性粉尘环境危险区）爆炸危险场所（爆炸性粉尘环境危险区）2020区：区：在正常运行时，空气中的爆炸性粉尘云持续（长期或经常短时频繁）存在的场所，如粉尘容器内、料斗、料仓、施风除尘器和过滤器、粉料传输系统、搅拌机、研磨机、干燥机等。2121区：区：在正常运行时，空气中的爆炸性粉尘云很可能偶尔出现的场所，如为操作而频繁打开粉尘容器的周围。2222区：区：在正常运行时，空气中的爆炸性粉尘云不太可能出现的场所，即便出现，持续时间也是短暂的。20爆炸性粉尘环境四种粉尘爆炸性粉尘环境四种粉尘易爆炸性粉尘：易爆炸性粉尘：在空气中氧气很少的环境也能着火，呈 悬浮状时能产生剧烈的爆炸，如镁、铝、铝青铜等粉尘可燃性导电粉尘：可燃性导电粉尘：与空气中氧起发热反映而燃烧的导电 性粉尘，如石墨、炭黑、焦炭、铁、锌、钛等粉尘 可燃性非导电粉尘：可燃性非导电粉尘：与空气中的氧起发热反映而燃烧的 非导电性粉尘，如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、砂糖、可可、木质、米糠、硫磺等粉尘可燃纤维：可燃纤维：与空气中的氧起发热反映而燃烧的纤维，如 棉花纤维、麻、丝、毛的纤维、木质纤维、人造纤维等。2122三、建筑物的防雷分类3.0.3 在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物：（1 1）国家级重点文物保护的建筑物。（2 2）国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。（3 3）国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物。（4 4）国家特级和甲级大型体育馆。（新增条）（5 5）制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。233.0.3（续）（6）具有1 区或21 区（新增）爆炸危险场所的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。（7）具有2 区或22 区（由原11区调整）爆炸危险场所的建筑物。（8）有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。（9）预计雷击次数大于0.05次/a（0.06调整）的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。（10）预计雷击次数大于0.25 次/a（0.3调整）的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。24三、建筑物的防雷分类3.0.4 在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时，应划为第三类防雷建筑物：(1)省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。(2)预计雷击次数大于或等于0.01(由0.12调整）次/a 且小于或等于0.05(由0.06调整）次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。(3)预计雷击次数大于或等于0.05(0.06调整）次/a且小于或等于0.25（0.3调整）次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。(4)在平均雷暴日大于15 d/a 的地区，高度在1 5 m 及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15 d/a 的地区，高度在2 0 m 及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。防雷装置所需要的效率 1-NT/N 式中表示防雷装置所需要的效率 NT表示建筑物所可接受的年允许遭雷击次数（次/a)NT=10-5/PrWr N表示建筑物年雷击次数（次/a）Pr应看作是一个系数，它表示建筑物自身保护的程度或表示考虑这样的真实情况的一个系数。Wr考虑雷击后果的一个系数，后果越严重，Wr值越大。25PrWr值（红色为旧版的数值）建筑物PrWr NT=10-5/PrWr形式特点一般建筑物 正常危险0.2*10-3(1.6*10-4)5*10-2(6*10-2)公共建筑物 重大危险（引起惊慌，重大损失）1*10-3(8*10-4)1*10-2(1.2*10-2)26防雷装置的效率（红色为旧版的数值）=Ei*Es 式中：Ei表示防雷装置截收雷击的概率，雷电流大于16KA的概率为0.84 Es表示小于第三类雷电流参量最大值的概率为0.97第三类防雷建筑物所装设的防雷装置EiEs=Ei*Es0.84(0.85)0.97(0.95)0.81(0.80)27 例：一般性工业建筑物 当无防雷装置=0 NT=5*10-2 1-NT/N 0 1-5*10-2/N 得 N0.05次/a2829人员密集的公共建筑建筑设计防火规范GB50016-2006第5.3.15条文解释 本条规定的人员密集的公共建筑主要指：设置有同一时间内聚集人数超过50人的公共活动场所的建筑。如宾馆、饭店，商场、市场，体育场馆、会堂、公共展览馆的展览厅，证券交易厅，公共娱乐场所，医院的门诊楼、病房楼，养老院、托儿所、幼儿园，学校的教学楼、图书馆和集体宿舍，公共图书馆的阅览室，客运车站、码头、民用机场的候车、候船、候机厅(楼)等。建筑物防雷分类由来 l第一类（、级）l第二类（级）l第三类（级）l其中、级是雷电防护水平（系统）中按照雷击的峰值电流、雷击电荷、单位能量、平均陡度等参数来划分级别的。参见GB/T21714.1-2008雷电防护 第1部分：总则30雷电防护水平分级电流参数符号单位首次雷击峰值电流IkA200150100短时间雷击电荷QshortC1007550首次雷击单位能量W/RMJ/105.62.5首次雷击时间参数T1/T2s/s10/350后续短时雷击峰值电流IkA5037.525后续短时雷击平均陡度di/dtkA/s200150100后续短时雷击时间参数T1/T2s/s0.25/100长时间雷击电荷QlongC200150100长时间雷击时间参数Tlongs0.5雷闪电荷QflashC30022515031各级雷电防护水平的防雷措施滚球半径r（m）20304560网格尺寸W（m）5*510*1015*1520*20保护角（）见后图引下线间距和环形导体典型间距（m）10101520接地极最小长度5m500m800m不受土壤电阻率限制32各级LPS的保护角大小 80o各级LPS当高度h超出黑线端头时不能采用保护角法，此时仅可采用滚球法和网格法。oh为接闪器顶部与被保护区域参考平面之间的距离。oh小于2m时保护角不会变化。70 60 50（）40 30 20 10 0 0 2 10 20 30 40 50 60 h（m）33雷击风险l各类防雷建筑物只对雷击电流从雷击保护系统规定的最小值到最大值的雷电具有防护作用，而雷击电流大于最大值和小于最小值的雷闪击中建筑物时，均会造成损害。l滚球半径与雷击电流的关系：r10I0.65lPBLPS保护的损害概率lPSPDSPD保护的损害概率我国各类防雷建筑物对应的损害概率参数LPL第一类第二类第三类最大雷电流kA200150100滚球半径m304560最小雷电流kA51016损害概率PB0.040.110.19损害概率PSPD0.010.020.03雷电保护水平对应的雷电流参数参数符号LPL最大幅值电流kAImax200150100100滚球半径mr20304560最小幅值电流kAImin351016雷电流参数对应的累积概率和损害概率雷电流概率LPLLPS的保护效率0.980.950.890.81损害概率PB0.020.050.110.19SPD的保护效率0.990.980.970.97损害概率PSPD0.010.020.030.033435N=k Ng A e 其中：k：2：位于山顶和旷野孤立 1.7：没有接地的金属屋面的砖木结构建筑 1.5：河（湖）边、山坡下、山地中小处、地 下水露头处、土山顶、山谷风 口及特别潮 湿的建筑物 1.0：一般情况 Ng=0.1Td（Ng=0.024Td 1.3）Ae=LW+2(L+W)(H（200-H）)1/2+H（200-H）10-6L、W、H为长、宽、高。（适用于H100m）建筑物年预计雷击次数建筑物年预计雷击次数建筑物年预计雷击次数计算方法更新N=k*Ng*Ae2000年版2010年版K校正 系数1.0一般情况一般情况1.5河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处，地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处，地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物1.7金属屋面的砖木结构建筑物金属屋面没有接地的砖木结构建筑物2.0位于旷野孤立的建筑物位于山顶上或旷野孤立的建筑物Ng年平均密度0.024Td1.30.1*TdAe等效面积建筑物小于、高于100m和建筑物各部位不同高度三种情况建筑物小于、高于100m和建筑物各部位不同高度七种情况36预计雷击次数标准更新防雷类别需防雷建筑物2000版（次/年）2010版（次/年）第二类 防雷建筑部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所 0.060.05住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物 0.3 0.25第三类 防雷建筑部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所0.0120.060.010.05住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物 0.060.3 0.050.25预计雷击次数的减少，其实减低了建筑物的防雷门槛，提预计雷击次数的减少，其实减低了建筑物的防雷门槛，提高了建筑物的防雷类别。高了建筑物的防雷类别。3738四、建筑物的防雷措施39四、建筑物的防雷措施4.1.1 各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置，并应采取防闪电电涌侵入的措施。第一类防雷建筑物和本规范第 3.0.3条 57款所规定的第二类防雷建筑物，尚应采取防闪电感应的措施。4.1.2 各类防雷建筑物应设内部防雷装置，并应符合下列规定：1 在建筑物的地下室或地面层处，以下物体应与防雷装置做防雷等电位连接：建筑物金属体。金属装置。建筑物内系统。进出建筑物的金属管线。2 除本条 1款的措施外，外部防雷装置与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间，尚应满足间隔距离的要求。40四、建筑物的防雷措施外部防雷装置接闪器、引下线和接地装置外部LPS用于截收建筑物的直击雷（包括建筑物侧面的闪络），将雷电流从雷击点引导入地。同时将雷电流分散入地，避免产生热效应或机械损坏，以及在容易引发火灾或爆炸的地方产生危险电火花。不允许使用具有放射性的接闪器。滚球法适用于任何场合；保护角法适用于外形简单的建筑物，但受高度限制；网格法适用于对平面表面的保护。41接闪器的设置1、接闪器的构成独立避雷针、架空避雷线以及直接装设在建筑物上的避雷网、避雷带、避雷针或由其混合组成。2、避雷带避雷带应沿易受雷击的 部位（见附录B)敷设，女儿墙、屋角、屋脊、屋 檐和檐角等;当建筑物比较高时，首 先应沿屋顶周边敷设避雷带，避雷带应设在外墙外表面或屋 檐边垂直线上或其外。避雷带42避雷带43防雷测试点44避雷带45避雷带46避雷带47避雷带4849不规范安装的后果50 关于暗敷避雷带问题 利用屋顶钢筋作接闪器及暗敷避雷带，其前提是允许屋顶遭雷击时混凝土会有一些碎片脱离以及一小块防水、保温层遭破坏。这对建筑物的结构一般无损害，但建筑物下方不应有行人通过、车辆放置、及建筑物的出入口，以保证安全。GB/T21431-2008建筑物防雷装置检测技术规范规定”高层建筑物不应利用建筑物女儿墙内钢筋作为暗敷避雷带。”51 避雷网格 第一类防雷建筑物 5m5m或6m4m 第二类防雷建筑物 10mm或12m8m 第三类防雷建筑物 20m20m或24m16m52（1）滚球法的概念-1避雷针滚球法滚球法-253 滚球法滚球法-354滚球法滚球法-45556滚球半径示意图 建筑物防雷类别滚球半径（m）拦截的最小雷电流（kA)第一类防雷建筑物305.4第二类防雷建筑物4510.1第三类防雷建筑物6015.857避雷针(2)、单根避雷针保护范围-1 rx=(h（2hr h）)1/2 (h(2hr hx)1/2ro=(h（2hr h）)）1/2 单根避雷针保护范围-2ABO建筑物hrhr图4 单支避雷针的保护范围（hhr）5859避雷针（3）、问题1-屋面上避雷针的保护范围如何计算？建筑物避雷针避雷带保护范围建筑物避雷针避雷带保护范围（错误图 r0大于屋顶宽度）（正确图 ）避雷带、避雷针顶端同时支撑球体 60问题2-避雷针设置的越高对设备保护越有利？设置避雷针的目的就是利用避雷针的尖端效应吸引闪电，保护附近的突出的室外设备如天线等。避雷针并不是越高越好，过高的避雷针将导致其接闪能力越强，雷电对避雷针附近的设备的冲击次数会增加。避雷针不能用于保护室内的弱电设备。614、接闪器的材料、规格安装位置圆钢直径 扁钢一般情况8mm截面积50mm2（厚度2.5mm）独立烟囱顶 12mm100 mm2（厚度4mm）避雷带 架空接闪线宜采用截面不小于50mm2 热镀锌钢绞线或铜绞线。（参数调整，旧版为35mm2）避雷线62 金属屋面（第一类防雷建筑物除外）板间的连接应是持久的电气贯通，例如，铜锌合金 焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接等；金属板下面无易燃物品时，其最小厚度要求为 不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板0.5mm，铝板0.65mm,锌板0.7mm，铅板：2mm（新增）；金属板下面有易燃物品时，其最小厚度要求为 不锈钢、热镀锌钢和钛板4mm；铜板5mm；铝板7mm；金属板无绝缘被覆层。注：薄的油漆保护层或1mm厚沥青层或0.5mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层。63关于彩钢保温板关于彩钢保温板5.2.7的条文说明：上层钢板厚度不应小于0.5mm，中间保温层为非易燃物，下层钢板一般不会被击穿，且能阻挡上层板被击穿时的熔化物。641、4.3.3（强条）（第二类防雷建筑物）专设引下线不应少于2根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算不宜大于 18 m。当建筑物的跨度较大，无法在跨距中间设引下线，应在跨距两端设引下线并减小其他引下线的间距，专设引下线的平均间距不应大于 18 m。注：注：专设引下线与自然引下线，涉及：雷规4.2.4条2款、4.3.3条条、4.4.3条条、4.3.5条、4.4.5条、4.5.6条1.1）和2.1）款、5.3.4条、5.3.5条、5.3.6条及5.3.8条，其中黑字体条款是强制性条文，其他条款是应执行条文。引下线654.3.5 利用建筑物的钢筋作为防雷装置时应符合下列规定：第第6款款 构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋的连连接。单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋的连接应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电接应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电气通路。气通路。4.4.3 4.4.3 专设引下线不应少于专设引下线不应少于2 2根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算不宜大于匀对称布置，其间距沿周长计算不宜大于 25 m25 m。当建筑物的跨度。当建筑物的跨度较大，无法在跨距中间设引下线时，应在跨距两端设引下线并减较大，无法在跨距中间设引下线时，应在跨距两端设引下线并减小其他引下线的间距，专设引下线的平均间距不应大于小其他引下线的间距，专设引下线的平均间距不应大于 25 m25 m。引下线 各类防雷建筑物引下线间距见表 1）有几个并联的雷电流通道存在；）有几个并联的雷电流通道存在；2）电流通道的长度保持最短；）电流通道的长度保持最短；3）应尽可能多的布设引下线，并用环形导体等间隔相）应尽可能多的布设引下线，并用环形导体等间隔相连，以减少危险电火花的产生概率，并有利于建筑物内连，以减少危险电火花的产生概率，并有利于建筑物内部装置的保护；部装置的保护；4）引下线应尽可能沿建筑物暴露在外的墙角设置）引下线应尽可能沿建筑物暴露在外的墙角设置。建筑物防雷类别建筑物防雷类别 引下线间距引下线间距/m 第一类防雷建筑物 12 第二类防雷建筑物 18第三类防雷建筑物 2566引下线引下线引下线间距特例第一类防雷电感应时，金属屋面周边或钢筋混凝 土屋面，间隔1824m（4.2.2条）第二类的钢质封闭气罐，间距小于30m（4.3.10）第三类低于40m的烟囱，可只设一根引下线（4.4.9）6768接地装置接地装置1、接地装置的类型 按 GB 21714.3的规定，接地装置的类型分为A、B二类即A型接地体-单独设置的水平和/或垂直接地体 不少于2个接地极 在土壤电阻率很低，接地电阻很容易低于10 时，无其他要求 土壤电阻率较高，接地电阻不易达到10以下 时，对各类防雷建筑物的接地体有一定长度要求B型接地体-利用建筑物基础钢筋或围绕建筑物的环型人工接地体接地装置形式A型接地体（右图）水平接地体垂直接地体B型接地体（右图）闭合环型接地体（如建筑物自然接地体，人工环型闭合接地体等）水平接地体垂直接地体引下线引下线接地装置69 A型接地地网适用场合：适用于独立接闪器；适用于架空接闪线；B型接地地网适用场合:对于裸露的坚硬岩石，建议仅使用B型接地装置；对安装有电子系统或存在高火险的建筑物，优先采用B型接地装置。70接地分析接地分析A型1.不少于2个接地极2.在土壤电阻率很低，接地电阻很容易低于10时，无其他要求。3.土壤电阻率较高，接地电阻不易达到10以下时，对各类防雷建筑物的接地体有 一长度要求。71接地分析接地分析72接地分析（接地分析（2）a)b)c)典型接地体的三种表示图73接地分析接地分析74接地分析接地分析25mm2铜导线铜导线导体长度(m)L(H)1MHz1 MHz10 MHz100 MHzRf()2fL()Rf()2fL()Rf()2fL(k)340.05260.152600.52.66.190.1570.35701.05.712.2200.21250.612502.012.518.3310.31970.919703.019.730.5550.53501.535005.035.075接地分析接地分析 107mm2铜导线铜导线导体长度(m)L(H)1 MHz 1 MHz10 MHz100 MHzRf()2fL()Rf()2fL()Rf()2fL(k)33.60.022230.072300.222.306.180.044510.145100.445.1012.2180.0881130.2811300.8811.318.3280.1321760.4217601.3217.630.5500.2203140.7031402.2031.47677接地装置接地装置第一类防雷建筑物接地电阻4.2.1中第8款规定：（第一类防雷建筑物）每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10。在土壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接地电阻，但在3000m以下地区，冲击接地电阻不应大于30。4.2.2中第3款规定：（第一类防雷建筑物）防雷电感应的接地装置应与电气和电子系统的接地装置共用，其工频接地电阻不宜大于10。4.2.3中第5款规定：（第一类防雷建筑物防雷电波侵入）进入建筑物的架空金属管道接地，冲击接地电阻不应大于30。注：一般来说，接地电阻越低，防雷得到的改善越多。但是，不能由于要达到某一很低的接地电阻而花费过大。为了将雷电流散入大地而不会产生危险的过电压，接地装置的布置和尺寸比接地装置的特定值更重要。条文4.2.4的第6款、4.3.6（二类）、4.4.6（三类）接地电阻值可不计及的要求。接地分析接地分析B型1.第一类防雷建筑物：总长度80%与土壤接触环型地网的等效半径re=A/re 5m2.第二类防雷建筑物：800m时，A/5m 为800m至3000m时，A/（-550）/503.第三类防雷建筑物：3000m时 A/5m或A79m27879第二类、第三类防雷建筑物接地电阻共用接地装置：外部防雷装置的接地应和防雷电感应、内部防雷装置、电气和电子系统等接地共用接地装置，并应与引入的金属管线做等电位连接。外部防雷装置的专设接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。共用接地装置的接地电阻应按50Hz电气装置的接地电阻确定，以不大于其按人身安全所确定的接地电阻值为准。当有电子系统时以设备最小接地电阻值要求为准。80防侧击 1、高度超过45m的建筑物，水平突出外墙的物体，如阳台、平台等，当滚球半径45m球体从屋顶周边避雷带外向地面垂直下降接触到上述物体时应采取相应的防雷措施。2、高于60m的建筑物，其上部占总高度20%并超过60m的部位应防侧击。-新变化 3、外墙内外竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端应与防雷装置等电位连接。81各类防雷筑物的直击雷参数 滚球半径滚球半径避雷网格避雷网格 引下线引下线防侧击雷防侧击雷第一类防雷建筑物30米55或641230第二类防雷建筑物451010或1281845第三类防雷建筑物602020或24162560第一类 低压线路埋地敷设或埋地长度为：l 2 （不应小于15m）电缆与架空线连接处选I级SPD（10kA）第二类 严格型：低压线路埋地方法同第 一类 架空金属管道25m内接地一次 一般型：低压线入户处加避雷器、接地5 入户前三杆接地10 和20 架空金属管道接防雷地第三类 进出线和架空金属管道做等电位连接，架空线 加避雷器防雷电波侵入防雷电波侵入82防雷电感应防雷电感应第一类 金属物等电位连接 跨接：平行金属物间距小于100mm时，每30m一次 交叉净距小于100mm时，交叉处跨接 长金属物法兰盘过渡电阻大于0.03 时跨接 共地：电气、防雷电感应接地共用第二类中（5、6、7款）金属物等电位连接 跨接同第一类，但长金属物法兰盘不要求 共地，防雷电感应的接地干线与共地连接不少于两处 83防引爆（防引爆（1）第一类 放散管、呼吸阀、排气口等管口无管帽时，其管口上方半径5m内应在LPZOB区中，有 管帽时距管口的水平距离为2m5m保护范 围，详见表4.2.1。放散管内排放物达不到爆炸浓度时，可仅 保护到管口 架空接闪线、架空接闪网与放散管的安全 距离最小为3m，见GB50057第4.2.1条中计 算公式84表4.2.1 有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间装置内的压力与周围空气压力的压力差（kPa）排放物的比重管帽以上的垂直高度（m）距管口处的水平距离（m）5重于空气12525重于空气2.5525轻于空气2.5525重或轻于空气5585表4.2.1的注相对密度0.75为轻于空气的气体相对密度0.75为重于空气的气体86防引爆（防引爆（2）第二类 排放爆炸气体或粉尘的同第一类 排放无爆炸气体或粉尘的放散管，1区、21区、2 区和22区的自然通风管，0区和20区装有阻火器 的放散管、呼吸阀和排风管。金属管应与屋面防雷装置连接 非金属管应在LPZOB区中87防闪络（防闪络（1）第一类（间距必须大于3m）地上部分：当hx5Ri时 Sa10.4（Ri+0.1hx）当hx5Ri时 Sa10.1（Ri+hx）地下部分：Sel0.4Ri 式中：Sa1：空气中距离（m）Sel：地中距离（m）Ri：接闪器冲击接地电阻 hx：被保护物的高度（m）88防闪络（防闪络（2）第二类 金属物（金属线路）与引下线之间的间隔距离应符合式 4.3.8Sa30.06kclx Sa3空气中的间隔距离（m）kc分流系数（按附录E查算）lx 引下线计算点到连接点的长度（m），连接点即金属 物（或金属线路）与LPS之间直接或通过SPD相连之 点。树木：第一类防雷建筑物与树木净距大于5m89 绝缘段前后的处理4.2.4条第13款对输送火灾爆炸危险物质的埋地金属管道和有阴极保护的埋地金属管道在入户处设绝缘段时，规定如下：1)选用级试验的密封型电涌保护器。2)电涌保护器能承受的冲击电流按式(4.2.4-6)计算，取 m=1。3)电涌保护器的电压保护水平应小于绝缘段的耐冲击电压水平，无法确定时，应取其等于或大于 1.5kV和等于或小于2.5kV。4)输送火灾爆炸危险物质的埋地金属管道在进入建筑物处的防雷等电位连接，应在绝缘段之后管道进入室内处进行，可将电涌保护器的上端头接到等电位连接带。注：输送火灾爆炸危险物质的埋地金属管道和有阴极保护的埋地金属管道在入户处设绝缘段时，应有防雷措施，涉及雷规4.2.4条13、14款、4.3.8条9款、4.4.7条5款，这是新版规范增加的内容，是应执行条文。9091防接触电压和防跨步电压1、在建筑物引下线附近防接触电压时，应符合下列规定之一：（新增内容）利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通且不少于10 根柱子组成的自然引下线，这些柱子包括位于建筑物四周和建筑物内。引下线3m范围内土壤地表层的电阻率不小于50km。注：例如，采用5 c m 厚沥青层或1 5 c m 厚砾石层的这类绝缘材料层通常符合本要求。外露引下线，其距地面2.7m以下的导体用耐1.2/50s 冲击电压100kV的绝缘层隔离。例如用至少3mm厚的交联聚乙烯层。用护栏、警告牌使接触引下线的可能性降至最低限度。92关于2.7m 2.7m的高度是参照IEC 62305-3的规定考虑的：即以人站立向上伸手的平均高度2.5m加上0.2m长的空气间隙的距离之和。933、在建筑物外引下线附近防跨步电压时，应符合下列规定之一：（新增内容）利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通且不少于10根柱子组成的自然引下线，这些柱子包括位于建筑物四周和建筑物内。引下线3m范围内土壤地表层的电阻率不小于50km。注：例如，采用5cm厚沥青层或15cm厚砾石层的这类绝缘材料层通常符合本要求。用网状接地装置对地面作均衡电位处理。用护栏、警告牌使进入距引下线3m范围内地面的可能性减小到最低限度。94跨步电压和接触电压示意图95其他防雷措施1、固定在建筑物上的节日彩灯、航空障碍信号灯及其他用电设备和线路，应根据建筑物的防雷类别采取相应的防止雷电波侵入的措施。无金属外壳或保护网罩的用电设备应处在接闪器的保护范围内从配电箱引出的配电线路应穿钢管。钢管的一端应与配电箱和PE 线相连；另一端应与用电设备外壳、保护罩相连，并应就近与屋顶防雷装置相连。当钢管因连接设备而中间断开时应设跨接线。在配电箱内应在开关的电源侧装设 级试验的电涌保护器，其电压保护水平应不大于2.5kV，标称放电电流值应根据具体情况确定。96建筑物顶部的用电设备10kV380kV接闪器建筑1接闪器设备97其他防雷措施2、露天堆场粮、棉及易燃物大量集中的露天堆场，当其年预计雷击次数大于或等于 0.05（原0.06次）时，应采用独立接闪杆或架空接闪线防直击雷。独立接闪杆和架空接闪线保护范围的滚球半径可取100m。在计算雷击次数时，其高度可按可能堆放的高度计算，其长度和宽度可按可能堆放面积的长度和宽度计算。3、屋顶非导电性物体 屋顶不处在接闪器保护范围内的非导电性物体，当它没有突出由接闪器形成的平面 0.5 m以上时，可不附加增设接闪器的保护措施。98五、防雷装置5.1 防雷装置使用的材料5.1.1 防雷装置使用的材料及其应用条件宜符合表5.1.1的规定。表表5.1.1防雷装置的材料及使用条件防雷装置的材料及使用条件材料使用于大气中使用于地中使用于混凝土中耐腐蚀情况在下列环境中能耐腐蚀在下列环境中增加腐蚀与下列材料接触形成直流电耦合可能受到 严重腐蚀铜单根导体，绞线单根导体，有镀层的绞线，铜管单根导体，有镀层的绞线在许多环境中良好硫化物有机材料热镀锌钢单根导体，绞线单根导体，钢管单根导体，绞线敷设于大气、混凝土和无腐蚀性的一般土壤中受到的腐蚀是可接受的高氯化物含量铜电镀铜钢单根导体单根导体单根导