建筑物的防雷设计高教课件

建建 筑筑 物物 的的 防防 雷雷 设设 计计宋平健北京市避雷装置安全检测中心2010.101专业课件一、建筑物防雷设计的标准GBJ 57-83 建筑防雷设计规范 经验总结和参考前苏联标准后制定GB 50057-94：建筑物防雷设计规范 在GBJ 57-83基础上，根据国际电工委员会1990年版的IEC 1024建筑物防雷 第一部分 通则的相关内容进行了修编。 GB 50057-94 （2000年版）：建筑物防雷设计规范 主要参考IEC 61312、 IEC 60364系列标准，对94年版进行局部条文修订，并增加了第六章 防雷击电磁脉冲。自2005年GB 50057第三次修订，参考了IEC62305系列标准，2009年12月召开的审定会。2010年6月已经形成报批稿2专业课件IEC62305系列标准及对应的国家标准IEC标准号标准名称出版日期IEC62305-1雷电防护 第1部分：总则2006IEC62305-2雷电防护 第2部分：风险管理2006IEC62305-3雷电防护 第3部分：建筑物的物理损坏和生命危险2006IEC62305-4雷电防护 第4部分：建筑物内电气和电子系统2006IEC62305-5雷电防护 第5部分：公共设施3专业课件IEC62305系列标准及对应的国家标准国家标准号标准名称出版日期GB 21714.1-2008雷电防护 第1部分：总则2008.4GB 21714.2-2008雷电防护 第2部分：风险管理2008.4GB 21714.3-2008雷电防护 第3部分：建筑物的物理损坏和生命危险2008.4GB 21714.4-2008雷电防护 第4部分：建筑物内电气和电子系统2008.44专业课件部分防雷标准 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) GB50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范 （目前正在修编） 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) YD 50982005 通信局（站）防雷与接地工程设计规范 GA/T 6702006 安全防范系统雷电浪涌防护技术要求 QX 22000 新一代天气雷达站防雷技术规范 5专业课件二、关于GB50057-20XX(一）、与GB 50057-94（2000年版）的主要变化 1、结构更靠近GB/T 1.1的要求，增加了术语一章，合并了一章； 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6专业课件（二）、关于GB50057-20XX第一章、 总则 第1.0.2条 本规范适用于新建、扩建、改建建筑物的防雷设计。 删去第1.0.2条 中的第二款“本规范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防雷设计。”7专业课件第二章 术语 1、 对雷电、防雷装置、被保护设备等共作了50条定义。 （术语章的使用，是标准结构更靠近GB/T 1.1） 2000年版的标准以附录的形式对38条名词进行解释（二）、关于GB50057-20XX8专业课件（二）、关于GB50057-20XX2、术语 防雷装置 用于减少闪击击于建筑物上或建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。 外部防雷装置 由接闪器、引下线和接地装置组成。 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。9专业课件 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。 接闪器 由拦截闪击的接闪杆（避雷针）、接闪导带（避雷带）、接闪线（避雷线）、接闪网（避雷网）以及金属屋面和金属构件等组成。（二）、关于GB50057-20XX-术语10专业课件（二）、关于GB50057-20XX-术语插入损耗、 回波损耗、近端串扰 等影响系统传输特性的参数11专业课件第三章第三章 建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类（一）分类原则： 根据重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性、后果（二）防雷类别： GB50057IEC62305 （滚球半径）IEC62305（最大雷电流）第一类级级第二类级级第三类级级、级12专业课件第一类防雷建筑物 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：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）13专业课件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）14专业课件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偶 尔尔出现的场所，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不太可能 出现的场所，即便出现，持续时间也是短暂的。15专业课件爆炸性粉尘环境易爆炸性粉尘：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。16专业课件第二类防雷建筑物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。17专业课件第二类防雷建筑物（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。1 0 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。18专业课件第三类防雷建筑物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(0.12调整） 次/ a 且小于或等于0.05(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。19专业课件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。20专业课件N = 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） 附录附录A A 建筑物年预计雷击次数建筑物年预计雷击次数21专业课件第四章 建筑物的防雷措施一、基本规定 强制性条款 第4.1.1条 各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置并应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。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第一类防雷建筑物和本规范第3 . 0 .3 3 . 0 .3 条条5 5 、6 6 、7 7 款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。措施。22专业课件第四章 建筑物的防雷措施一、基本规定 强制性条款 4.1.2 4.1.2 各类防雷建筑物应设内部防雷装置。各类防雷建筑物应设内部防雷装置。 1 1 在建筑物的地下室或地面层处，在建筑物的地下室或地面层处， 以下物体应与防以下物体应与防雷装置做防雷等电位连接：雷装置做防雷等电位连接： 建筑物金属体，建筑物金属体， 金属装置，金属装置， 建筑物内系统，建筑物内系统， 进出建筑物的金属管线。进出建筑物的金属管线。 2 2 除本条除本条1 1 款的措施外，款的措施外， 尚应考虑外部防雷装置与尚应考虑外部防雷装置与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间的间隔距建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间的间隔距离离。23专业课件第四章、 建筑物的防雷措施 防雷击电磁脉冲（LEMP） 第二类防雷建筑物中的2、3、4款（会堂、展馆、火车站、机场、水泵房、计算中心、通讯枢纽、特甲级体育馆等）及系统所接设备重要、雷击磁场环境和加于设备电涌满足不了要求的24专业课件二、第一类建筑物的防雷措施1、第4.2.1条防直击雷 第2、3款为强制性条文 第8款：独立接闪杆、架空接闪线或架空接闪网应有独立的接地装置，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 。2、第4.2.2条防雷电感应 第3款：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 。25专业课件第一类防雷建筑物第4.2.3条防雷电波侵入 第1、2款为强制性条文 第2款：明确了进户电缆与室外架空线转换处装设的电涌保护器的要求：Up应不大于2.5kV，其每一保护模式的冲击放电电流（Iimp）不小于10kA。“3+1”接线方式时，接在中性线和PE线间电涌保护器的Iimp, 当为三相系统时不应小于40kA ，当为单相系统时不应小于20kA 。 第3、4款：增加了室外进入的电子系统线缆、设备端口的信号SPD要求。 第5款：进入建筑物的架空金属管道的接地，冲击接地电阻不应大于30。26专业课件“3+1”接线方式T T 系统电涌保护器安装在进户处RCD 的电源侧注：4 、4 a 电涌保护器串联后构成的总Up 不应大于2.5kV 27专业课件第一类建筑物的防雷措施第4.2.4条：明确了在建筑物上安装外部防雷装置的要求 避雷网格：5m*5m或4m*6m 避雷带的安装位置-易受雷击的部位（附录）、建筑物超过30m后的安装方式（建筑物超过30m后） 引下线的设置要求-数量（最少2条）、位置（四周均匀）、间距（不大于12m） 均压环的设置要求（垂直间距不大于12m、与引下线连接） 接地的要求（围绕建筑物的环形接地体、接地电阻10、管道连接等）28专业课件第一类建筑物的防雷措施 接地体的设置方式u 土壤电阻率500m时, r= （A/)1/25m,不满足的应补做水平接地体Le 5- （A/)1/2，或垂直接地体Lv（A/)1/2/2u 土壤电阻率在5003000 m时, r（11-3600）/ 380 时无须补加接地体,否则应补做水平接地体或垂直接 地体（计算式省略）。 29专业课件第一类建筑物的防雷措施 高度超过30m后防侧击的要求（间距6m设避雷带、外墙的金属物连接） 第8款：为强制性条文-电源引入处SPD的设置 SPD的试验类型/电压保护水平Up/冲击放电电流Iimp等 第9款：增加了室外进入的电子系统线缆、设备端口的信号SPD要求。 第11款：增加了输送火灾爆炸危险物质的金属管道进户前绝缘段的设置要求-跨接电压开关型SPD Up/Iimp/ 第12款：增加关于阴极保护的埋地金属管道的设置要求30专业课件接地体的类型接地体的类型 接地装置的类型按 GB 21714.3中的规定分为A、B二类：A型接地体-单独设置的水平和/或垂直接地体 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31专业课件三、第二类防雷建筑物的防雷措施1、外部防雷装置的设置 装设在建筑物上的避雷网、避雷带或避雷针或由其混合组成 避雷网、避雷带应按附录的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设， 并应在整个屋面组成不大于10m10m 或 12m8m的网格； 当建筑物高度超过45m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。32专业课件 雷击案例33专业课件第二类防雷建筑物的防雷措施第4.3.3条 强制性条文-关于引下线 专设引下线不应少于两根， 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1 8 m 1 8 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， 宜使平均间距不大于1 8 m1 8 m。34专业课件第二类防雷建筑物的防雷措施第4.3.4条-针对接地 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。第4.3.6条-工频接地电阻 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。35专业课件第二类防雷建筑物的防雷措施第4.3.7条-防雷电感应的措施 建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物， 应就近接到防雷装置或共用接地装置上。 平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物应符合本规范第4.2.2 条2款的规定，但长金属物连接处可不跨接。 建筑物内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。36专业课件第二类防雷建筑物的防雷措施第4.3.8条-防高电位反击的措施 金属物或线路与引下线之间的间隔距离应按下式计算。（金属框架的建筑物中， 或在钢筋连接在一起且电气贯通的钢筋混凝土框架的建筑物中除外） S a 3 c x 0.06k l S a 3 空气中的间隔距离(m) ； k l 引下线计算点到连接点的长度( m) 在电气接地装置与防雷接地装置共用或相连的情况下，应在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处装设 级试验的电涌保护器，其相关参数的取值应符合本章第4.2.4条8 8 款的规定-强条37专业课件第二类防雷建筑物的防护措施 变压器低压侧SPD的选择-强条 配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处时，应在变压器高压侧装设避雷器外；在低压侧的配电屏上 u 当有线路引出本建筑物至其他有独自接地装置的配电装置时，应在其母线上装设级试验的电涌保护器；u 当无线路引出本建筑物时，可在母线上装设级试验的电涌保护器， 每台电涌保护器的标称放电电流值应等于或大于5 kA5 kA，电压保护水平值应小于或等于2.5kV2.5kV；u 电涌保护器的最大持续运行电压值和接线形式应按本规范附录确定。38专业课件第二类防雷建筑物的防雷措施 防侧击 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。 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 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。 有爆炸危险的露天钢质封闭气罐，高度不大于60m且罐顶壁厚不小于4mm时、和高度大于60m但罐顶壁厚和侧壁壁厚均不小于4mm 时，可不装设接闪器，但应接地，接地点不应少于两处，两接地点间距离不宜大于30m，每处接地点的冲击接地电阻不应大于30。39专业课件第三类防雷建筑物的防雷措施1、 接闪器-在整个屋面组成不大于20m20m或24m16m的网格；当建筑物高度超过60m时，应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上或其外。2、引下线-专设引下线不应少于两根，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25m25m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，宜使专设引下线的平均间距不大于25m 25m 。3、防雷装置-接地应与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。40专业课件第三类防雷建筑物的防雷措施3、共用接地装置的接地电阻应按5 0 H z 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。4、烟囱 砖烟囱、钢筋混凝土烟囱， 宜在烟囱上装设接闪杆或接闪环保护。多支接闪杆应连接在闭合环上。 高度不超过40m的烟囱，可只设一根引下线，超过40m时应设两根引下线。可利用螺栓或焊接连接的一座金属爬梯作为两根引下线用。 金属烟囱应作为接闪器和引下线。41专业课件其他防雷措施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。42专业课件其它防雷措施2、在建筑物外引下线附近保护人身安全而要防接触电压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1 0 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。43专业课件其他防雷措施3、在建筑物外引下线附近保护人身安全而要防跨步电压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。44专业课件五、 防雷装置1、接闪器 （1）接闪杆（避雷针）宜采用热镀锌圆钢或钢管制成避雷针长（m）圆钢直径（mm）钢管直径（mm）1以下122012m1625独立烟囱顶2040 接闪杆的接闪端宜做成半球状， 其弯曲半径为最小4.8mm 至最大12.7mm 。45专业课件1、接闪器安装位置圆钢直径 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）（2）接闪带（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）（3）接闪线（避雷线）46专业课件接闪器（3）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； 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。47专业课件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。48专业课件关于暗敷避雷带 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。”49专业课件2、引下线（1）材料： 引下线宜采用热镀锌圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢。（2）规格（最小值）： 一般：圆钢直径8mm，扁钢截面50mm2 、厚度2.5mm 独立烟囱：圆钢直径12mm，扁钢截面100mm2 、厚度4mm 暗敷：圆钢直径10mm、扁钢截面80mm2 (3) 宜利用建筑物钢柱、消防梯等金属构件; (4) 各引下线上于距地面0.3m至1.8m之间装设断接卡; (5) 多根专设引下线时，地面上1.7m至地面下0.3m的一段接 地线应采用暗敷或采用镀锌角钢、改性塑料管或橡胶管 等加以保护。（6）专设引下线距建筑物出入口或人行道边沿不宜小于3m。50专业课件3 接地装置接地装置（1）材料 埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用热镀锌角钢、钢管或圆钢； 埋于土壤中的人工水平接地体宜采用热镀锌扁钢或圆钢。（2）人工接地体规格水平接地体：圆钢直径14mm，扁钢截面90mm2 （参数调整，原10、100)垂直接地体：角钢厚度3m（50mm50mm） 钢管壁厚2mm、直径20mm 51专业课件3、接地装置（3）在高土壤电阻率的场地， 降低防直击雷冲击接地电阻宜采用下列方法： 采用多支线外引接地装置， 外引长度不应大于有效长度； 接地体埋于较深的低电阻率土壤中； 换土； 采用降阻剂。52专业课件LPZ 1区LPZ 2区LPZ 0A区区LPZ 0B区区外 部 防 雷装置代表屏蔽1的建筑物代表屏蔽2的房间计算机机房LPZ1与LPZ2区界面上的等电位连接带2LPZ 0A、LPZ 0B与LPZ1区界面上的等电位连接带1电缆，线路等电位连接线接地装置第六章第六章 防防LEMPLEMP1、防雷区（LPZ）的概念）的概念53专业课件1、防雷区（LPZ）(1)、防雷区的划分 LPZOA区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击和导走全 部雷电流；本区内的电磁场强度没有衰减（直击雷非防护区） LPZOB区：本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径 对应的雷电流直接雷击；本区内的电磁场强度没有衰减（直击雷防护区） LPZ1区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZOB区更小；本区内的电磁场可能衰减，这取决于屏蔽措施（第一屏蔽防护区） LPZn+1：后续屏蔽防护区，进一步减小流入电流和电磁场强度的防护区。54专业课件1、LPZ(2) 防雷区（LPZ）的作用 确定等电位连接的位置 确定等电位连接导体的最小截面 确定SPD的安装位置 确定SPD的选型 计算H1或H2，决定是否增加屏蔽措施55专业课件2、屏蔽屏蔽（1）屏蔽的对象 为减少建筑物内雷击电磁场强度和感应效应， 宜联合采取以下措施： 建筑物的屏蔽 房间的屏蔽， 设备的屏蔽 线路屏蔽 56专业课件2、屏蔽（2）屏蔽体的屏蔽效率 试验得到 理论研究 磁场强度的衰减计算 （本标准给出了二种情况下计算方法） 闪电击于格栅形大空间屏蔽以外附近的情况下 闪电直接击在位于L P Z 0 A 区的格栅形大空间屏蔽体或与其连接的接闪器上的情况下57专业课件2、屏蔽屏蔽伴随雷击产生的磁场在屏蔽空间内的磁场 (已经被衰减）大空间屏蔽Sa附近的雷击点Sa：雷击点与屏蔽空间的平均距离闪电击于格栅形大空间屏蔽以外附近的情况下58专业课件2、屏蔽闪电直接击在位于L P Z 0 A 区的格栅形大空间屏蔽体59专业课件3 3、等电位连接、等电位连接ZTank Pipe Cathodically ProtectedFoundation Earth ElectrodeLightning Protection Equipotential BondingExternal Lightning ProtectionPSCZWater60专业课件3 3、等电位连接、等电位连接 （1）、等电位连接网络的结构形式（S、M型）61专业课件（2）S型和M型的适用范围6.3.4条中第6、7款规定S型电子系统为300kHz以下的模拟系统M型电子系统为MHz级的数字系统3 3、等电位连接、等电位连接62专业课件（4）、等电位连接网络与接地装置之间的连接 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。63专业课件4、电源电涌保护器SPD（1）电涌保护器的概念 目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件，它至少含有一非线性元件。又称浪涌保护器。 电源SPD连接到低压配电系统的SPD。 电信SPD连接到电信和信号网络的SPD。（2）适用电压：直流1500V以下 交流1000V（rms）（50Hz）以下64专业课件4、电涌保护器SPDSPD（3）元器件Arc Choppingspark gap放电间隙放电间隙SGSGgas-filledsurge arrester气体放电管气体放电管GDTGDTVDR压敏电阻压敏电阻MOVMOVsuppressordiode抑制二极管抑制二极管ABDABDTT 019 CN 18.11.9865专业课件（4）电源SPD分类 I级分类试验 用标称放电电流In、1.2/50s冲击电压和10/350s冲击电流Iimp做的试验，对应为电压开关型SPD 级分类试验 用标称放电电流In、 1.2/50s冲击电压和8/20s最大放电电流Imax做的试验，对应为限压型SPD。 级分类试验 用混合波（ 1.2/50s和8/20 s）做的试验，对 应为组合型SPD。T1T2T266专业课件分类小类别开路电压短路电流非常低的上升速率ACA11kV0.1100kV/s10A0.1 2A/ s1000 sA2GB/T18802.212004表5中选择 低上升速率B11kV(10/1000)100A(10/1000)B21kV或4kV(10/700）25或100A（5/300）B31kV(100V/ s）10、25、100A(10/1000)快上升速率C10.5、1kV(1.2/50）0.25、0.5kA（8/20）C22、4、10kV(1.2/50）1、2.5kA(8/20）C31kV(1kV/ s）10、25、100A(10/1000)高能量D11kV0.5、1、2.5kA(10/350)D21kV1-2.5kA(10/250)67专业课件(6）选择使用SPD的三项基本要求 安装SPD之后，在无电涌发生时，SPD不应 对电气（电子）系统正常运行产生影响。 安装SPD之后，在有电涌发生的情况下，SPD 能承受预期通过的雷电流而不损坏，并能箝制 电涌电压和分走电涌电流 在电涌电流通过后，SPD应迅速恢复高阻状态， 切断工频续流。68专业课件（7）SPD的主要参数 Uc Uc最大持续运行电压可以持续加在SPD上而不导致SPD动作的最大交流电压（rms）或直流电压。为SPD的动作阈值，也是SPD的额定电压值。 级SPD Iimp冲击电流（10/350） 、级SPD In标称放电电流（8/20）69专业课件表J.1.1 UC最小值电涌保护器接于配电网络的系统特征TT系统TN-C系统TN-S系统引出中性线的IT系统无中性线引出的IT系统每一相线与中性线间1.15U0不适用1.15U01.15U0不适用每一相线与PE线间1.15U0不适用1.15U01.732U0相间电压中性线与PE线间U0不适用U0U0不适用每一相线与PEN线间不适用1.15U0不适用不适用不适用70专业课件Uc（电信和信号中SPD）序号通信线类型额定工作电压/VSPD额定工作电压/V1DDN/X.25/帧中继6或 406018或 802xDSL61832M数字中继56.54ISDN40805模拟电话线1101806100M以太网56.57同轴以太网56.58Rs23212189Rs422/4855610视频线66.511现场控制242971专业课件（8）Iimp（冲击电流）的选择方法一： 按GB50057中雷电流分配计算外部防雷装置外部防雷装置进出建筑物的进出建筑物的各服务性管线各服务性管线等电位连接带等电位连接带ii建筑物建筑物100%is50% is接地装置接地装置iiii雷电流在建筑物内雷电流在建筑物内的分配的分配50% is72专业课件方法二：按GB16895.22中S1和S3的规定选取 雷击类型 S1 雷击建筑物； S2 雷击建筑物附近； S3 雷击在与建筑物相连的电力线或通信线上； S4 雷击在电力线或通信线附近。 雷击类型S1、S3时的Iimp 无法计算时相线对PE、中性线对之间安装的SPD的Iimp不应小于12.5KA。73专业课件（7）SPD的主要参数 Up-电压保护水平 电涌保护器的电压保护水平要与被保护设备的绝缘耐冲击电压值U Uw w 相匹 表 220/380V三相配电线路和各种设备绝缘耐冲击电压值Uw 设备位置设备位置电源处的设电源处的设备备配电线路和配电线路和最后分支线最后分支线路的设备路的设备用电设备用电设备特殊需要保特殊需要保护的设备护的设备耐冲击电压耐冲击电压类别类别类类类类类类类类耐冲击电压耐冲击电压值值U UW W(kV)(kV)6 64 42.52.51.51.574专业课件（8）后级SPD的选择 In的选择 电涌保护器应与同一线路上游的电涌保护器在能量上相配合， 这类资料应由制造商提供。若无此资料， 电涌保护器( )， 其标称放电电流不应小于5kA； 级试验的电涌保护器( ) ，其标称放电电流不应小于3kA。 设置位置 后级SPD，可以设置在需要保护的设备的电源处，也可以设置在中间电源配电箱如UPS输入、输出电源柜（箱）。T2T375专业课件（8）后级）后级SPD的选择的选择SPD的有效电压保护水平Up/f Up/f的概念 SPD连接导线的感应电压U加到SPD的电压保护水平Up中，导致SPD的最终电压保护水平高于SPD的电压保护水平，将SPD的最终电压保护水平定义为有效电压保护水平U/。E/1SPDUaUbUp76专业课件（8）后级）后级SPD的选择的选择 Up/f的计算 对限压型SPD， Up/f =Up+U 对电压开关型SPD， Up/f =Up或U 中的大者 其中： USPD两端引线的感应电压降，即L（di/dt），户外线路进入建筑物处可按 1 kV/m 计算， 在其后位置 可按U=0.2Up 计算， 仅是感应电涌时可略去不计 降低电涌保护器有效电压保护水平U/的方法 可选择较小Up 值的电涌保护器； 应采用合理的接线方式并缩短连接电涌保护器的导体长度。77专业课件 Up/f值的选择 当被保护设备距电涌保护器的距离， 沿线路的长度小于或等于5 m 时或在线路有屏蔽并两端等电位连接下沿线路的长度小于或等于10m时， 应按下式计算。 U p/f Uw 式中： Uw 被保护设备的设备绝缘耐冲击电压额定值(kV)78专业课件 Up/f值的选择 当被保护设备距电涌保护器的距离， 沿线路的长度大于1 0 m 时， 应按下式计算 U p/f (Uw-Ui)/2 式中： U i 雷击建筑物附近， 电涌保护器与被保护设备之间电路环路的感应过电压( k V )。 当建筑物或房间有空间屏蔽和线路有屏蔽或仅线路有 屏蔽并两端等电位连接时， 可不考虑电涌保护器与被保护设备之间电路环路的感应过电压， 但应按下式计算。 U p/f Uw/279专业课件三、电子系统的综合防雷1、综合防雷措施 接闪 分流 接地 等电位连接 屏蔽 电涌保护 合理布线80专业课件2、避雷针的保护范围（1）地面上的避雷针 rx = (h（2hr h）)1/2 (h (2hr hx) 1/2ro = (h（2hr h）)）1/2 81专业课件2、避雷针的保护范围-（2）屋面上的避雷针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 82专业课件3、线缆的屏蔽（1）屏蔽层接地 线缆屏蔽层至少首位两端接地（2）当屏蔽层直接接地存在干扰时， 应采取线缆穿金属管，金属管多点接地。而线缆屏蔽层只一端接地。83专业课件4、等电位连接84专业课件5、SPD不同连接方式的Up值（1）按相线对PE、中性线对PE接线形式安装SPD时， 每只SPD的Up值不应大于（即小于或等于）2.5kV（2）按相线对中性线、中性线对PE接线形式安装SPD时， 每只SPD的Up值不应大于2.5kV，且相线对PE线之间二只SPD的总电压保护水平也不应大于2.5kV。85专业课件 GB 16895.222004对对Up的要求的要求86专业课件四、结束语1、严格按规范要求完善防雷设计2、严格按工艺要求进行施工及监理3、强化防雷专项验收4、加强防雷装置的检测、维护与管理 防雷减灾 利国利民87专业课件 谢谢88专业课件