建筑物防雷设计规范GB.ppt

建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）15章节,1 总则,2010版规定：适用于新建、扩建、改建建筑物的防雷设计。与2000版相比：不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的条文已删去。,原1.0.1条保留,为使建筑物（含构筑物，下同）防雷设计因地制宜地采取防雷措施，防止或减少雷击建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害或错误运行，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。,2 术语,对雷电、防雷装置、被保护系统共作了50条定义,2 术语,电气系统（低压配电系统）由低压供电组合部件构成的一个系统电子系统由敏感电子组合部件（如通信设备、计算机、控制和仪表系统、电力电子装置）构成的一个系统。,2 术语,接闪器用于拦截闪击的接闪杆（避雷针）、接闪线（避雷带、线）、接闪网（避雷网）以及金属屋面和金属构件等组成的这部分外部防雷装置。,2 术语,外部防雷装置接闪器、引下线和接地装置内部防雷装置由防雷等电位连接和与外部防雷装置的电气绝缘，即间隔距离组成。,3 建筑物防雷分类,分类原则：根据重要性、使用性质、发生雷 电事故的可能性和后果。分 类：第一类防雷建筑物 第二类防雷建筑物 第三类防雷建筑物,第一类防雷建筑物,具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物（原为0区或10区）具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，因电火花引起爆炸，会造成巨大损失和人身伤亡者。（原为1区，不含21区）,爆炸性气体环境危险区,0区：连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境1区：在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境（原 定义为0 区）2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。（原1区定义与2区定义的修改）注：正常运行开车、运转、停车、装卸、密闭盖的 开闭等,爆炸性粉尘环境危险区,20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。21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。22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。,爆炸性粉尘环境,四种粉尘易爆炸性粉尘：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：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：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：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。,第一类与第二类防雷建筑物的区别,1区、21区的建筑物可能划为第一类防雷建筑物，也可能划为第二类防雷建筑物，如：易燃液体泵房:1、在地面时为2区，属第二类；2、当置于地下或半地下时，因其蒸气和空气的混合物的比重大于空气，不易扩散，要划为1区，属第一类防雷建筑物。,第二类防雷建筑物,增加：特级和甲级体育馆 具有21区爆炸危险场所的建筑物修改：11区改为21和22区 省、部级建筑物0.06次改为0.05次 住宅0.3次改为0.25次,第三类防雷建筑物,修改：省部级0.012次改为0.01次住宅0.3次改为0.25次一般性工业建筑物0.06次改为0.05次说明修改后其实是降低了防雷类别的门槛。,附录A 建筑物年预计雷击次数,N=k Ng Ae其中：k：2：位于山顶和旷野孤立的建筑物 1.7：金属屋面没有接地的砖木结构建筑 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)+H（200-H）10-6L、W、H为长、宽、高。（适用于H100m）,3 建筑物的防雷分类,第一类 防雷建筑物1.制造（使用、贮存）炸药（火药、起爆 药、火工品等）大量爆炸物的建筑物，因 电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人 身伤亡2.具有0区或10（20）区爆炸危险环境的建筑 物3.具有1（或21）区爆炸危险环境的建筑物，因电火花引起爆炸，会造成巨大破坏和人 身伤亡,3 建筑物的防雷分类,第二类 防雷建筑物1 国家重点文物保护的建筑物2 国家级会堂、办公、展览建筑物、大型火车站、国 宾馆、国家档案馆、大城市重要给水水泵房3 国家级计算中心、国际通讯枢纽等4 特级和甲级体育馆5 制造（使用、贮存）爆炸物质的建筑物，且电火花 不易引起爆炸6 具有1区（或21区）爆炸危险环境的建筑物，且电火 花不易引起爆炸7 具有2区或11（22）区爆炸危险环境的建筑物8 工业企业内（删除）有爆炸危险的露天钢质封闭气罐9 预计N0.06（0.05）次/a的部（省）办公建筑及重要 或人员密集的公共建筑物10 预计N 0.3（0.25）次/a的住宅、办公楼等民用建 筑物或一般工业建筑物,3 建筑物的防雷分类,第三类防雷建筑物1 省级重点文物保护的建筑物、省级档案馆2 预计N0.012（0.01）次/a，0.06（0.05）次/a的部（省）办公建筑及重要或人员密集的公共建筑物3 预计N0.06（0.05）次/a，0.3（0.25）次/a的住 宅、办公楼等民建4 预计N0.06（0.05）次/a的一般性工业建筑物5（删去）综合评估后确定需防雷的21区、22区、23区 火灾危险环境6 Td15d/a地区，15m的烟囱、水塔等孤立高耸建筑物 Td 15d/a地区，20m的烟囱、水塔等孤立高耸建筑物,3 建筑物防雷分类,爆炸火灾危险环境0区：连续出现或长期出现或频繁出现爆炸性气体混合物的场所1区：在正常运行时可能偶然出现爆炸性气体混合物的场所；2区：在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的场所或即使出现也仅 是短时存在的爆炸性气体混合物的场所20区：以空气中可燃性粉尘云持续地或长期地或频繁地短时存在于爆炸 性环境中的场所21区：正常运行时，很可能偶然地以空气中可燃性粉尘云形式存在于爆 炸性环境中的场所22区：正常运行时，不太可能以空气中可燃性粉尘云形式存在于爆炸性 环境中的场所，如果存在仅是短暂的,4 建筑物的防雷措施,防直击雷和闪电电涌侵入：各类防雷建筑物防闪电感应：第一类和第二类中5、6、7款【说明】闪电电涌侵入：由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用，雷电波，即闪电电涌，可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。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。,4 建筑物的防雷措施,设内部防雷装置：（各类防雷建筑物）在建筑物的地下室或地面层处设等电位连接，包括下面四方面：有建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统、进出建筑物的金属管线外部防雷装置与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统间，应满足间隔距离,4 建筑物的防雷措施,防LEMP（雷击电磁脉冲）第二类中的2.3.4款（会堂、展馆、火车站、机场、水泵房、计算中心、通讯枢纽、特甲级体育馆）必须采取措施。其它各类防雷建筑物，当系统所接设备重要、雷击磁场环境和加于设备电涌满足不了要求时，需采取措施。【说明】雷击电磁脉冲：雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，包含闪电电涌和辐射电磁场。,4 建筑物的防雷措施,（1）接地电阻值要求降低,4.1 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。,4.1 接地电阻,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（和电气设备接地装置）共用，其工频接地电阻不宜大于10。电气系统:则是由电源，用电装置，控制装置和线路组成，并能完成特定功能的一个单元或整体。电子系统：在电气系统中，如果电子元器件占主导地位的系统可称为电子系统。(只有少量电子元器件，不能叫电子系统),4.1 接地电阻,4.2.3中第5款规定：7架空金属管道，在进出建筑物处，应与防闪电感应的接地装置相连。距离建筑物 100 m内的管道，应每隔 25 m接地一次，其冲击接地电阻不应大于 30（20），并应（宜）利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线，其钢筋混凝土基础宜作为接地装置。,电子系统不应设独立的接地装置,6.3.4 第5款电子系统的所有外露导电物应与建筑物的等电位连接网络做功能性等电位连接。由于按照本标准规定实现的等电位连接网络均有通大地的连接，所有电子系统不应设独立的接地装置。向电子系统供电的配电箱的保护地线（PE线）应就近与建筑物的等电位连接网络做等电位连接。,4.1 接地电阻,在4.3.6和4.4.6中对第二、三类防雷建筑物：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。,新增内容（1）,4.5.6 防接触电压1.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。2.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厚砾石层通常符合本要求。3.外露的引下线，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。4.用护栏、警告牌使接触引下线的可能性降至最低限度。,新增内容（2）,防跨步电压：1.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。2.引下线3m范围内土壤地表层的电阻率不小 50km。注：例如，采用5cm厚沥青层或15cm厚砾石层通常符合本要求。3.用网状接地装置对地面作均衡电位处理。4.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。,5 外部防雷装置（6）,修改：架空接闪网：截面50mm2（35mm2）,5 外部防雷装置（8）,接地体材料增加：铜材：水平接地体用铜绞线、单根圆铜和单根扁铜时，截面50mm2垂直接地体用单根圆纲15mm、用铜管时20mm不锈钢材要比热镀锌钢稍大,新老规范对比结论,1、由易燃易爆环境的划分可感觉：更清晰化；2、由防雷类别预计雷击次数的变化可感觉：门槛降低化；3、由接触电压、跨步电压等细节规定，包括后面所介绍的均压环规定可感觉：更具体化。,GB50057-2010宣贯材料1、新规范中防雷措施防范的内容增加了 老规范GB50057-94制定的目的仅是防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失；新规范增加了防止雷击电磁脉冲引发的电气和电子系统损坏或错误运行，这是国力、财力增强，国家发展的必然。,2、新规范使用的范围扩大了老规范仅适用于新建建筑物的防雷设计，新规范还适用于扩建、改建建筑物的防雷设计。,3、避雷针更名接闪杆、避雷线更名接闪线、避雷带更名接闪带、避雷网更名接闪网、浪涌保护器更名电涌保护器意义更确切。原规范“防雷电感应措施”现称为“防闪电感应措施”、“防雷电波侵入措施”现称为“防闪电电涌侵入措施”，但措施的实施手段未改变。老规范中“避雷”的真正意义是“接闪”。雷电是“电涌”不是“浪涌”。“针”的意义不正确，接闪杆顶端应为半球状。,4、对共用接地电阻值大小与以往提法不同共用接地装置的接地电阻按50HZ电气装置的接地电阻确定，应为不大于人身安全所确定的接地电阻值。设计者要求的功能性接地电阻为工频接地电阻，而电子系统的功能性接地是要流过直流至高频的电流。随着频率的增加，接地阻抗和接地感抗将会增至很大。所以，功能性接地电阻要求很低的直流至工频的接地电阻（如0.5-1欧姆）是毫无意义的，而且浪费了人力和财力。,5、明确了外部防雷装置采用何种金属物？第5.4.5条 在敷设于土壤中的接地体连接到混凝土基础内起基础接地体作用的钢筋或钢材的情况下，土壤中的接地体宜采用铜质或镀铜或不锈钢导体。,6、明确了屋面是否需要敷设接闪网的算法规范第5.2.12条说明中给出了计算公式，满足计算公式要求的屋面上可不敷设接闪网。即Shr-hr2-（d/2）21/2S女儿墙上接闪带距屋面的垂直距离（m）；hr滚球半径（m）；d女儿墙上接闪带间的距离（沿屋面宽度方向的距离）（m）,7、对专设引下线位置做了规定规范第5.4.7条防直击雷的专设引下线距出入口或人行道边沿不宜小于3m。取消了原规范人工接地体距出入口或人行道边沿不宜小于3m的规定。,8、接地装置的焊接宜使用新的焊接方法规范第5.4.8条 接地装置在土壤中的部分，其连接宜采用放热焊接；当采用通常的焊接方法时，应在焊接处做防腐处理。放热焊接是一种新的焊接方法，把焊接点包裹起来焊接、焊好后直接做好了防腐处理，因此，不用再做防腐处理了。,9.关于接闪器电气连接规定建筑物防雷设计规范GB50057-2010第5.2.7条，除第一类防雷建筑物外，金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器板间的连接应是持久的电气贯通，可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接。老规范中金属板之间采用搭接时，还规定搭接长度不应小于100mm。现在板间连接简单了。注意：本条规范中沥青层厚度由原来的0.5mm厚改为1mm，聚氯乙烯层厚度由原来的1mm厚改为0.5mm。,10、关于引下线的电气连接问题2011-02-01实施的新规范建筑物防雷施工与质量验收规范GB50601-2010第3.2.3条 除设计要求外，兼做引下线的承力钢结构构件、混凝土梁、柱内钢筋与钢筋的连接，应采用土建施工的绑扎法或螺丝扣的机械连接，严禁热加工连接（采用焊接连接时可能会降低建筑物结构的负荷能力）GB500572010第4.3.5条 6款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气通路。,GB500572010第4.3.5条 条文说明第133页说明认为：“在交叉点采用金属绑线绑扎在一起，建筑物许许多多钢筋和连接点，它们保证将全部雷电流经过许多次再分流流入大量得到并联放电路径”，因此，绑扎可以保证雷电流的泄放。GB500572010第5.3.5条 建筑物的钢梁、钢柱、消防梯等金属构件以及幕墙的金属立柱宜作为引下线，但其各部件之间均应连成电气贯通,可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接；各金属构件可被覆有绝缘材料。,由此可见，引下线电气贯通的方法首推绑扎，卷边压接，螺丝、螺钉或螺栓连接。这样的方法不损伤结构的承重力。,11.关于接闪器的防腐处理规定GB50057-2010第5.2.9条 除利用混凝土构件钢筋或混凝土内专设钢材作接闪器外，钢质接闪器应热镀锌。在腐蚀性较强的场所，尚应采取加大截面或其他防腐措施。敷设在混凝土内的金属体，由于受到混凝土的保护，不需要采取防腐措施，但金属体从混凝土内向引出处，明敷接闪器均应做防腐处理。老规范中防腐处理的方法除热镀锌外，还有涂漆也可以，但新规范更改了。,1 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。说明有人认为，建筑物安装防雷装置后就万无一失了。从经济观点出发，要达到这点是太浪费了。因此，特指出“或减少”，以示不是万无一失，因为按照本规范设计的防雷装置的防雷安全度不是100%。,1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建建（构）筑物的防雷设计。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。1.0.4建（构）筑物防雷设计，除应符合本规范 外，尚应符合国家现行有关标准的规定。,2 术 语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。规范中间隔距离这个概念是为了防止雷电流流经引下线和接地装置时产生高电位对附近金属物或电气和电子系统线路的反击。这条主要针对两种情况：一种是一类防雷建筑要求设置独立的外部防雷装置，才谈得上其与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间的间隔距离。但对于一类建筑物无法设置独立防雷装置、二类、三类建筑物，外部防雷装置与建筑物未分开时，可不考虑此条。第二种是电子系统里的电气绝缘。,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。说明 这条文两层意思：即雷云对地面导体若放电，则属于雷击事件，若未放电，则导体就会产生高电位，会发生反击，无论哪一种，均会对人的生命安全造成危害，这也是雷雨天气人要远离导体或者说金属物（如街道金属隔离带等）的原因。,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。说明此定义用到了电磁感应定律：因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，所以必须是闭合线路，这也应该是和静电感应最大的区别。,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。,2.0.18闪电电涌侵入由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用，雷电波，即闪电电涌，可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。2.0.25雷击电磁脉冲(LEMP)雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，包含闪电电涌和辐射电磁场。,3 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。说明将工业和民用建筑物合并分类，分为三类。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。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3.0.3条的说明。,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：1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。2 具有 0区或 20区爆炸危险场所的建筑物。3 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。说明增加了“可能发生对地闪击的地区”；第一款，爆炸物质：炸药黑索金、特屈儿、三硝基甲苯、苦味酸、硝铵炸药等；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；起爆药雷汞、氮化铅等；火工品引信、雷管、火帽等。,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国家级重点文物保护的建筑物。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泵房等特别重要的建筑物。注：飞机场不含停放飞机的露天场所和跑道。3国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物。4国家特级和甲级大型体育馆。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。说明 有些爆炸物质，不易因电火花而引起爆炸，但爆炸后破坏力较大，如小型炮弹库、枪弹库以及硝化棉脱水和包装等均属第二类防雷建筑物。,6具有 1区或 21区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。说明部、省级办公建筑物列入，是考虑其所存放的文件和资料的重要性。人员密集的公共建筑物，是指如集会、展览、博览、体育、商业、影剧院、医院、学校等建筑物。10预计雷击次数大于 0.25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。,例如，易燃液体泵房，当布置在地面上时，其爆炸危险环境一般为2区，则该泵房可划为第二类防雷建筑物。但当工艺要求布置在地下或半地下时，在易燃液体的蒸气与空气的混合物的比重重于空气，又无可靠的机械通风设施的情况下，爆炸性混合物就不易扩散，该泵房就要划为1区爆炸危险环境。如该泵房系大型石油化工联合企业的原油泵房，当泵房遭雷击就可能会使工厂停产，造成巨大经济损失和人员伤亡，因此，这类泵房应划为第一类防雷建筑物；如该泵房系石油库的卸油泵房，平时间断操作，虽因雷电火花可能引发爆炸造成经济损失和人员伤亡，但相对来说要少得多，则这类泵房可划为第二类防雷建筑物。,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次/a，且小于或等于 0.05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次/a，且小于或等于 0.25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 15d/a的地区，高度在 15 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 20 m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。说明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。,4建筑物的防雷措施4.1基本规定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。说明本条规定仅对制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物和爆炸危险环境采取防闪电感应。其它防雷建筑物可以不防闪电感应。闪电感应可能感应出相当高的电压而发生火花放电引发事故。在一般性建筑物内，在不带电的金属物上闪电感应所产生的火花放电，由于其能量小、时间极短，通常不会引发火灾危险。在220380V系统的带电体上的闪电感应，由于采取防雷电波侵入和防反击的措施，此问题也跟着得到解决。,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。,4.1.3本规范第 3.0.3条 24款（国家级、大型建筑物）所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷击电磁脉冲的措施。其他各类防雷建筑物，当其建筑物内系统所接设备的重要性高，以及所处雷击磁场环境和加于设备的闪电电涌无法满足要求时，也应采取防雷击电磁脉冲的措施。防雷击电磁脉冲的措施应符合本规范第 6章的规定。,等电位是防雷装置与下列诸物体之间互相连接以实现等电位：金属装置、建筑物内系统，从外部引入建筑物的外来导电物体和线路。互相连接的方法可采用：在那些自然等电位连接不能提供电气贯通之处用等电位连接导体，在用等电位连接导体做直接连接不行之处用浪涌保护器（SPD）连接；在不允许用等电位连接导体做直接连接之处用隔离放电间隙（ISG）连接【间隔距离达不到要求之处】。,4.2 第一类防雷建筑物的防雷措施4.2.1 第一类防雷建筑物防直击雷的措施应符合下列规定：1应装设独立接闪杆或架空接闪线或网。架空接闪网的网格尺寸不应大于 5 m5 m或 6 m4 m。（应注意独立避雷针或架空避雷线（网）的独立性，即接闪器与被保护建筑物脱离）,2排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等的管口外的以下空间应处于接闪器的保护范围内：当有管帽时应按表 4.2.1的规定确定。当无管帽时，应为管口上方半径 5 m的半球体。接闪器与雷闪的接触点应设在本款第1项或第2项所规定的空间之外。【说明】0、1、2、20、21、22区应该都包含在内。,表 4.2.1有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间注：相对密度小于或等于 0.75的爆炸性气体规定为轻于空气的气体；相对密度大于 0.75的爆炸性气体规定为重于空气的气体。（当以空气作为参考密度时，是在标准状态（0和101.325kPa）下干燥空气的密度，为1.293kg/m3（或1.293g/L)）,说明第二款，压力单位用Pa及kPa，它们是法定计量单位。标准大气压力为非法定计量单位，一旦有关国际学术组织宣布废除时，我国也将随着停止使用。因此，表3.2.1中的压力单位采用kPa。一个标准大气压等于:1.01325105Pa1.01325102kPa。“接闪器与雷闪的接触点应设在上述空间之外”，接触点处于该空间的正上方之外也属于“在上述空间之外”。,椭圆的标准方程分两种情况：（1）当焦点在x轴时，椭圆的标准方程是：x2/a2+y2/b2=1，(ab0)；,3 排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等，当其排放物达不到爆炸浓度、长期点火燃烧、一排放就点火燃烧，以及发生事故时排放物才达到爆炸浓度的通风管、安全阀，接闪器的保护范围可仅保护到管帽，无管帽时可仅保护到管口。,4独立接闪杆的杆塔、架空接闪线的端部和架空接闪网的每根支柱处应至少设一根引下线。对用金属制成或有焊接、绑扎连接钢筋网的杆塔、支柱，宜利用金属杆塔或钢筋网作为引下线。,5独立接闪杆和架空接闪线或网的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的间隔距离（图 4.2.1），应按下列公式计算，但不得小于 3 m。(另独立避雷针及接地装置与道路或建筑物的出入口距离应大于3m,否则采取均压措施或铺设卵石或沥青地面)：,1)地上部分：当 hx5Ri时：Sa10.4(Ri 0.1hx)(4.2.1-1)当 hx5Ri时：Sa10.1(Rihx)(4.2.1-2),2)地下部分：Se10.4Ri(4.2.1-3)式中：Sa1空气中的间隔距离(m)；Se1地中的间隔距离(m)；Ri 独立接闪杆、架空接闪线或网支柱处接地装置的冲击接地电阻()；hx 被保护建筑物或计算点的高度(m)。说明一、应取2者最大值；二、Ri 为冲击接地电阻。,说明第五款，为了防止雷击电流流过防雷装置时所产生的高电位对被保护的建筑物或与其有联系的金属物发生反击，应使防雷装置与这些物体之间保持一定的安全距离。防雷装置地上高度hx处的电位为：,由于没有更合理的方法，与原规范相同，安全距离仍按电阻电压降和电感电压降相应求出的距离相加而得。因此，相应的安全距离为：,式中：UR雷电流流过防雷装置时接地装置上的电阻电压降（kV）；即接地体上 UL雷电流流过防雷装置时引下线上的电感电压降（kV）；即引下线上 Ri接地装置的冲击接地电阻（）；,雷电流陡度（kAs）；I 雷电流幅值（kA）；L0引下线的单位长度电感（Hm），取其等于1.5Hm；ER电阻电压降的空气击穿强度（kVm），取其等于500kVm；EL电感电压降的空气击穿强度（kVm）。本规范各类防雷建筑物所采用的雷电流参量见附录F的附表F.0.1-1附表F.0.1-3。根据对雷电所测量的参数得知，雷电流最大幅值出现于第一次正极性或负极性雷击，雷电流最大陡度出现于第一次雷击以后的负雷击。正极性雷击通常仅出现一次，无重复雷击。,首次正极性雷击的雷电流参量(附表F.0.1-1),说明对雷电流的电荷量QS和单位能量可近似按下列计算式计算：QS=（1/0.7）I T2(A S)W/R=(1/2)（1/0.7）I2 T2(MJ/)例如一类防雷建筑物：QS=（1/0.7）200KA350us=100CW/R=(1/2)（1/0.7）（200KA）2350us=10 MJ/,首次负极性雷击的雷电流参量(附表F.0.1-2),后续负极性雷击以后的雷电流参量(附表F.0.1-3),长时间雷击的雷电流参量(附表F.0.1-4),平均电流：近似等于Ql/T。,I 峰值电流(幅值)T1视在波前时间(波头时间)【10%-90%的T 1.25】T2视在半峰值时间(半值时间)【0-50%的T】,一次闪击中可能的几种雷击(附图6.1),-i,i,i,IECTC81的有关文件提出电感电压降的空气击穿强度为:,（kVm）,因此，根据附表F.0.1-1，当 T110s时,kVm；,根据附表 F.0.1-3，当T10.25s时,以附表F.0.1-1的有关参量和上述有关数值代人公式，得:,kVm。,kAs，,说明这里用正极性雷击雷电流参数来计算，分析原因，正极性雷电比负极性雷电参数值100KA/1us大，故取大值。,考虑计算简化，取作Sal 0.4Ri0.04hx。因此，Sal 0.4（Ri0.1hx）上式即规范（4.2.1l）式。,同理，改用附表F.0.1-3及其它有关数值代人公式，其中,kAs，,说明采用负极性以后雷击雷电流参数值，自然界负极性闪电居多，当建筑物高度5Ri时，有被后续电流持续放电的可能性。,因此，Sal0.1（Rihx）（4.2.1-2）（42.1-1）式和（4.2.1-2）式相等的条件为：0.4Ri0.04hx 0.1Ri0.1hx，即hx 5 Ri。因此，当hx 5Ri 时，（42.1-1）式的计算值大于（4.2.1-2）式的计算值；当hx5Ri时，（4.2.1-2）式的计算值大于（42.1-1）式的计算值；当hx 5 Ri时，两值相等。,根据雷电一书下卷第87页（1983年，李文恩等译，水利电力出版社出版，该书译自英文版Lightning第2卷，RHGolde主编，1977年版）土壤的冲击击穿场强为2001000kVrn，其平均值为600kVm，取与空气击穿强度一样的数值，即500kVm。根据附表6.1，对第一类防雷建筑物取I200kA。因此，地中的安全距离为：,即Sel0.4Ri 上式即规范（4.2.1-3）式。,2地下部分：Sel0.4Ri（4.2.1-3）式中：Sa1空气中距离(m)；Se1地中距离(m)；Ri 独立避雷针或架空避雷线（网）支柱处接地装置的冲击接地电阻()；hx被保护物或计算点的高度(m)。,6 架空接闪线至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的间隔距离（图 4.2.1），应按下列公式计算，但不应小于 3 m。1)当(hl/2)5Ri时，Sa20.2Ri0.03(hl/2)(4.2.1-4)2)当(hl/2)5Ri时，Sa20.05Ri0.06(hl/2)(4.2.1-5)式中：Sa2接闪线至被保护物在空气中的间隔距离(m)；h接闪线的支柱高度(m)；l接闪线的水平长度(m)。,7 架空接闪网至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的间隔距离，应按下列公式计算，但不应小于 3 m。1)当(hl1)5Ri时，Sa2 1/n0.4Ri0.06(hl1)(4.2.1-6)2)当(hl1)5Ri时，Sa2 1/n 0.1Ri0.12(hl1)(4.2.1-7)式中：Sa2接闪网至被保护物在空气中的间隔距离(m)；l1 从接闪网中间最低点沿导体至最近支柱的距离(m)；n 从接闪网中间最低点沿导体至最近不同支柱并有同一距离 l1的个数。,8 独立接闪杆、架空接闪线或架空接闪网应设独立的接地装置，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以下的地区，冲击接地电阻不应大于 30。如下表：一些设施接地电阻（或冲击接地电阻）允许值，平时我们实际检测的是工频接地电阻，下面简单介绍一下它们的换算。,测量接地电阻所依据的基本原理是欧姆定律。最初电力系统是为了安全而设置接地，对大地通以工频电流，测量此电流在大地中产生的电压，求出二者的比值而得出。几十年来电力系统都是用摇表测大地的电阻，用的是工频电流。但对于防雷来说显然不合适。冲击电阻是接地体在泄散高幅值冲击电流时，接地体周围土壤放电击穿时产生火花效应表现的电阻值。通常的仪表不易准确测得冲击接地电阻，因为仪表所通入大地的电流太小，与雷电流完全不同。防雷规范中所规定的接地电阻是冲击接地电阻。但是我们检测中所测出的是工频接地电阻，因此应进行换算。（实验表明，同一地方的散流电阻其冲击接地电阻阻常小于工频接地电阻）,接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算,接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算应按下式确定：RA Ri（C.0.1）式中：R 接地装置各支线的长度取值小于或等于接地体的有效长度le或者有支线大于le而取其等于le时的工频接地电阻（）；A 换算系数，其数值宜按附图C.0.1确定；Ri 所要求的接地装置冲击接地电阻（）。,C.0.2 接地体的有效长度可按下式计算：le,式中：le 接地体的有效长度(m);敷设接地体处的土壤电阻率(m)。,C.0.3 环绕建筑物的环形接地体应按下列方法确定冲击接地电阻：当环形接地体周长的一半大于或等于接地体的有效长度时，引下线的冲击接地电阻应为从与引下线的连接点起沿两侧接地体各取有效长度的长度算出的工频接地电阻，换算系数应等于1。当环形接地体周长的一半小于有效长度时，引下线的冲击接地电阻应为以接地体的实际长度算出的工频接地电阻再除以换算系数。,C.0.4 与引下线连接的基础接地体，当其钢筋从与引下线的连接点量起大于20m时，其冲击接地电阻应为以换算系数等于1和以该连接点为圆心、20m为半径的半球体范围内的钢筋体的工频接地电阻。,第3.2.2条第一类防雷建筑物防雷电感应的措施，应符合下列要求:一、建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物，均应接到防雷电感应的接地装置上。金属屋面周边每隔1824m应采用引下线接地一次。现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋面，其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路，并应每隔1824m采用引下线接地一次。说明被保护建筑物内的金属物接地，是防雷电感应的主要措施。本款还规定了不同类型屋面的处理。无疑，金属屋面或钢筋混凝土屋面内的钢筋进行接地，有良好的防雷电感应和一定的屏蔽作用。对于钢筋混凝土预制构件组成的屋面，要求其钢筋接地有时会遇到困难，但希望施工时密切配合，以达到接地要求。,二、平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03时，连接处应用金属线跨接。对有不少于5根螺栓连接的法兰盘，在非腐蚀环境下，可不跨接。说明 连接处过渡电阻不大于0.03时，以及对有不少于5根螺栓连接的法兰盘可不跨接的规定，是参考国外资料和国内的实践经验确定的。,第二款，本款规定距离小于100mm的平行长金属物，每隔不大于30m互相连接一次，是考虑到电磁感应所造成的电位差只能将几厘米的空隙击穿（计算结果如下）。当管道间距超过100mm时，就不会发生危险。交叉管道亦作同样处理。两根间距 300mm的平行管道，与引下线平行敷设，距引下线3m并与其处于一个平面上。如果将引下线视作无限长，这时在管道环路内的感应电压U（kV）为，它可能击穿的气隙距离d为：,（公式1）,式中：l平行管道的长度（m），取30m计算；流经引下线的雷电流的陡度（kAs），根据表F.0.1-1的参量取200kAs计算