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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=0.1 Td （ Ng=0.024Td 1.3） Ae=LW+2(L+W) H(200-H)+H（ 200-H） 10-6 L、 W、 H为长、宽、高。（适用于 H 100m） 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 N 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 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 Td 15d/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 S hr-hr2-（ d/2） 21/2 S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 5 7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 220 380V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 2 4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 m 5 m或 6 m 4 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。 装置内的压力与 周围空气压力的压 力差 (kPa) 排放物对 比于空气 管帽以 上的垂直 距离 (m) 距管口处 的水平距离 (m) 5 重于空气 1 2 5 25 重于空气 2.5 5 25 轻于空气 2.5 5 25 重或轻于 空气 5 5 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 : 1.01325 105Pa 1.01325 102kPa。 “ 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 hx 5Ri时： Sa10.4(Ri 0.1hx) (4.2.1- 1) 当 hx5Ri时： Sa10.1(Ri hx) (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： dt di hLIRUUU xiLR 0 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（ ）； L x R i al E dt di hL E IR S 0 雷电流陡度（ kA s）； I 雷电流幅值（ kA ）； L0 引下线的单位长度电感（ H m），取 其等于 1.5H m； ER 电阻电压降的空气击穿强度（ kV m）， 取其等于 500kV m； EL 电感电压降的空气击穿强度（ kV m）。 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。 dt di 首次正极性雷击的雷电流参量 (附表 F.0.1-1) 雷电流参数（见 图 1） 防雷建筑物类别 一类 二类 三类 峰值电流 I（ kA） 200 150 100 视在 波前时间 T1 （ s ） 10 10 10 视在 半峰值时间 T2（ s ） 350 350 350 短时雷击电荷量 Qs（ C） a） 100 75 50 单位能量 W/R （ MJ/ ） b） 10 5.6 2.5 a 因为总电荷量 Qs的大部分包含在首次雷击中，所以把所有短时雷击 的电荷量都并入所给出的数值中。 b 因为单位能量 W/R的大部分包含在首次雷击中，所以把所有短时雷击 的单位能量都并入所给出的数值中。 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） 200KA 350us=100C W/R=(1/2) （ 1/0.7） （ 200KA） 2 350us =10 MJ/ 首次负极性雷击的雷电流参量 (附表 F.0.1-2) 雷电流参数（见 图 1） 防雷建筑物类别 一类 二类 三类 峰值电流 I（ kA） 100 75 50 波头时间 T1（ s ） 1 1 1 视在 半峰值时间 T2（ s ） 200 200 200 平均陡度 I/T1 （ KA/s ） 100 75 50 后续负极性雷击以后的雷电流参量 (附表 F.0.1-3) 雷电流参数 （见图 1） 防雷类别 一类 二类 三类 峰值电流 I （ kA） 50 37.5 25 视在 波前时间 T1（ s ） 0.25 0.25 0.25 视在 半峰值时 间 T2（ s ） 100 100 100 平均陡度 /T 1 （ kA/s ） 200 150 100 长时间雷击的雷电流参量 (附表 F.0.1-4) 雷电流参数 （见图 1） 防雷类别 一类 二类 三类 电荷 Ql/C 200 150 100 持续时间 T/s 0.5 0.5 0.5 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 IEC TC81的有关文件提出电感电压降的空气 击穿强度为 : )11(6 0 0 1T E L （ kV m） 因此，根据附表 F.0.1-1，当 T1 10s 时 660) 10 11(600 LE kV m； 根据附表 F.0.1-3，当 T1 0.25s 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 : 3 0 0 0) 25.0 11(6 0 0 LE kV m。 20 10 2 0 0 1 T I dt di kA s， 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。 xi xi al hR hRS 0 4 5 5.04.0 660 205.1 500 200 考虑计算简化，取作 Sal 0.4 Ri 0.04hx。 因此， Sal 0.4 （ Ri 0.1hx ） 上式即规范（ 4.2.1 l）式。 同理，改用附表 F.0.1-3及其它有关数值代人 公式，其中 200 25.0 50 T I dt di kA s， xi xi al hR hR S 1.01.0 3000 2005.1 500 50 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（ Ri hx） （ 4.2.1-2 ） （ 4 2.1-1）式和（ 4.2.1-2）式相等的条 件为： 0.4Ri 0.04hx 0.1Ri 0.1hx ， 即 hx 5 Ri 。 因此，当 hx 5Ri 时，（ 4 2.1-1 ）式的计算值大于（ 4.2.1-2 ）式的计算 值；当 hx 5Ri时，（ 4.2.1-2 ）式的计算 值大于（ 4 2.1-1 ）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 ， R H Golde主编， 1977年版）土壤的冲击击穿场强为 200 1000kV rn，其平均值为 600kV m，取与空气击穿强度一 样的数值，即 500kV m。根据附表 6.1，对第一类防雷建筑 物取 I 200kA。因此，地中的安全距离为： 即 Sel0.4Ri 上式即规范（ 4.2.1-3 ）式。 i ii el R RIRS 4.0 5 0 0 2 0 0 5 0 0 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 (h l/2) 5Ri时， Sa20.2Ri 0.03(h l/2 ) (4.2.1-4) 2)当 (h l/2)5Ri时， Sa20.05Ri 0.06(h l/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 (h l1) 5Ri时， Sa2 1/n*0.4Ri 0.06 (h l1) (4.2.1-6) 2)当 (h l1)5Ri时， Sa2 1/n *0.1Ri 0.12 (h l1) (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 。 接地装置的主体 允许值 / 接地装置的主体 允许值 / 第一类防雷建筑物防雷装置 10 * 天气雷达站共用接地 4 第二类防雷建筑物防雷装置 10 * 配电电气装置总接地装置（ A类） 10 第三类防雷建筑物防雷装置 30 * 配电变压器（ B类） 4 汽车加油、加气站防雷装置 10 有线电视接收天线杆 4 电子计算机机房防雷装置 10 * 卫星地球站 5 *：凡加 *者为冲击接地电阻值。 注 1：第一类防雷建筑物防雷波侵入时，距建筑物 100m内的管道，每隔 25m接地一次的冲击接地电阻值不 应大于 20 。 注 2：第二类防雷建筑物防雷电波侵入时，架空电源线入户前两基电杆的绝缘子铁脚接地冲击电阻值不 应大于 30 。工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐接地电阻不应大于 30。 注 3：第三类防雷建筑物中属于 GB50057第 2.0.4条第二款的建筑物接地电阻不应大于 10 。 注 4：加油加气站防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等，宜共 用接地装置，其接地电阻不应大于 4 。 注 5：电子计算机机房宜将交流工作接地（要求 4）、交流保护接地（要求 4）、直流工作接地 （按计算机系统具体要求确定接地电阻值）、防雷接地共用一组接地装置，其接地电阻按其中最小值确 定。 注 6：雷达站共用接地装置在土壤电阻率小于 100 m时，宜 1 ；土壤电阻率为 100 m 300 m时， 宜 2 ；土壤电阻率为 300 m 1000 m时，宜 4 ；当土壤电阻率 1000 m时，可适当放宽要求 。 注 7：按 GB50057规定，第一、二、三类防雷建筑物的接地装置在一定的土壤电阻率条件下，其地网等效 半径大于规定值时，可不增设人工接地体，此时可不计及冲击接地电阻值。 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： R A 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： 1 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。 2 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 18 24m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 18 24m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： dt dilMU （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（ kA s），根据表 F.0.1-1 的参量取 200kA s计算； M一一 1m长两根间距 300mm平行管道环路与引下线之间的互感 （ H m），经计算得 M 0.019 H m； EL 电感电压的空气击穿强度（ kV m），与前面说明相同，取 3000kV m计算。 后续负极性雷击， T1=0.25us 将上述有关数值代人公式 1得 m 即使在管道间距大到 300mm的情况下，所感应的电压仅可能击穿 0.038m的气隙。若间距减到 100mm，所感应的电压就更小了（由于 M值 减小）。 LL E dt dilM E Ud 0 3 8.03 0 0 0 2 0 0300 1 9.0 d 说明 单相二线制的电感计算： M=0.92 lg(D r)+0.05 M电感（ mH km） D两导线的轴线间的距离（ cm） r导线半径（ cm） 导线相对磁导率，对有色金