《建築物防雷設計規範》全集分享轉發收藏

建築物防雷設計規範GB 50057 —2010 需要免費word版的可以加關注私信我

Design code for protection of

Structures against lightning

GB 50057-2010

主編部門:中國機械工業聯合會

批准部門:中華人民共和國建設部

執行日期:2011年10月1日


2011 北京

中華人民共和國住房和城鄉建設部公告

第824號

住房和城鄉建設部關於發佈國家標準 《建築物防雷設計規範》的公告

現批准《建築物防雷設計規範》為國家標準,編號為 GB 50057 —2010,自 2011年 10月 1日起實施。其中,第 3.0.2、3.0.3、3.0.4、4.1.1、4.1.2、 4.2.1(2、3)、4.2.3(1、2)、4.2.4(8)、4.3.3、4.3.5(6)、4.3.8(4、5)、4.4.3、4.5.8、 6.1.2條(款)為強制性條文,必須嚴格執行。原《建築物防雷設計規範》 GB 50057—94(2000年版)同時廢止。


中華人民共和國住房和城鄉建設部

二 O一0年 十一月 三日


前 言

本規範是根據中華人民共和國建設部於 2005年 3月 30日以建標函[2005]84號“關於印發《2005年工程建設標準規範制訂、修訂計劃(第一批)》的通知”的要求,由中國中元國際工程公司會同相關單位對《建築物防雷設計規範》GB50057 -95(2000年版)修訂而成的。

本規範修訂的主要內容為:

1.增加了術語一章;

2.變更防接觸電壓和防跨步電壓的措施;

3.補充外部防雷裝置採用不同金屬物的要求;

4.修改防側擊的規定;

5.詳細規定電氣系統和電子系統選用電湧保護器的要求;

6.簡化了雷擊大地的年平均密度計算公式,並相應調整了預計雷擊次數判定建築物的防雷分類的數值。

7.部分條款作了更具體的要求。

本規範中以黑體字標誌的條文為強制性條文,必須嚴格執行。本規範由住房和城鄉建設部負責管理和對強制性條文的解釋,由中國機械工業聯合會負責日常管理,由中國中元國際工程公司負責具體技術內容的解釋。本規範在執行過程中,請各單位結合工程實踐,認真總結經驗,注意積累資料,如發現需要修改或補充之處,請將意見和建議反饋給中國中元國際工程公司(地址:北京市海淀區西三環北路 5號,郵編 100089)。

本規範組織單位、主編單位、參編單位和主要起草人:

組織單位:中國機械工業勘察設計協會

主編單位:中國中元國際工程公司

參編單位:五洲工程設計研究院

中國氣象學會雷電防護委員會

北京市避雷裝置安全檢測中心

中國石化工程建設公司

中國建築設計研究院

主要起草人:林維勇 黃友根 焦興學 陶戰駒 王素英

楊少傑 宋平健 黃旭 張文才 徐輝

本規範主要審查人員:張力欣 王厚餘 丁傑 方磊 歐清禮

尹君平 王雲福 關象石 楊維林

目 錄

1 總 則 1

2 術 語 2

3 建築物的防雷分類 9

4建築物的防雷措施 11

4.1基本規定 11

4.2 第一類防雷建築物的防雷措施 12

4.3第二類防雷建築物的防雷措施 22

4.4第三類防雷建築物的防雷措施 30

4.5其他防雷措施 35

5防雷裝置 39

5.1 防雷裝置使用的材料 39

5.2接閃器 40

5.3引下線 44

5.4 接地裝置 45

6防雷擊電磁脈衝 48

6.1基本規定 48

6.2 防雷區和防雷擊電磁脈衝 48

附錄 A建築物年預計雷擊次數 66

附錄 B 建築物易受雷擊的部位 69

附錄 C接地裝置衝擊接地電阻與 71

附錄 D滾球法確定接閃器的保護範圍(略) 73

附錄 E 分流係數 kc 73

附錄F雷電流 75

附錄 G環路中感應電壓和電流的計算 78

附錄 H電纜從戶外進入戶內的屏蔽層截面積 81

附錄J電湧保護器 83

J.1 用於電氣系統的電湧保護器 83

J.2 用於電子系統的電湧保護器 88


1 總 則

1.0.1為使建(構)築物防雷設計因地制宜地採取防雷措施,防止或減少雷擊建(構)築物所發生的人身傷亡和文物、財產損失,以及雷擊電磁脈衝引發的電氣和電子系統損壞或錯誤運行,做到安全可靠、技術先進、經濟合理,制定本規範。

1.0.2本規範適用於新建、擴建、改建建(構)築物的防雷設計。

1.0.3建(構)築物防雷設計,應在認真調查地理、地質、土壤、氣象、環境等條件和雷電活動規律,以及被保護物的特點等的基礎上,詳細研究並確定防雷裝置的形式及其佈置。

1.0.4建(構)築物防雷設計,除應符合本規範外,尚應符合國家現行有關標準的規定。

2 術 語

2.0.1 對地閃擊 lightning flash to earth

雷雲與大地(含地上的突出物)之間的一次或多次放電。

2.0.2 雷擊 lightning stroke

對地閃擊中的一次放電。

2.0.3雷擊點 point of strike

閃擊擊在大地或其上突出物上的那一點。一次閃擊可能有多個雷擊點。

2.0.4 雷電流 lightning current

流經雷擊點的電流。

2.0.5防雷裝置 lightning protection system (LPS)

用於減少閃擊擊於建(構)築物上或建(構)築物附近造成的物質性損害和人身傷亡,由外部防雷裝置和內部防雷裝置組成。

2.0.6 外部防雷裝置 external lightning protection system

由接閃器、引下線和接地裝置組成。

2.0.7 內部防雷裝置 internal lightning protection system

由防雷等電位連接和與外部防雷裝置的間隔距離組成。

2.0.8接閃器 air-termination system

由攔截閃擊的接閃杆、接閃帶、接閃線、接閃網以及金屬屋面、金屬構件等組成。

2.0.9 引下線 down-conductor system

用於將雷電流從接閃器傳導至接地裝置的導體。

2.0.10 接地裝置 earth-termination system

接地體和接地線的總合,用於傳導雷電流並將其流散入大地。

2.0.11 接地體 earth electrode

埋入土壤中或混凝土基礎中作散流用的導體。

2.0.12 接地線 earthing conductor

從引下線斷接卡或換線處至接地體的連接導體;或從接地端子、等電位連接帶至接地體的連接導體。

2.0.13直擊雷 direct lightning flash

閃擊直接擊於建(構)築物、其他物體、大地或外部防雷裝置上,產生電效應、熱效應和機械力者。

2.0.14閃電靜電感應 lightning electrostatic induction

由於雷雲的作用,使附近導體上感應出與雷雲符號相反的電荷,雷雲主放電時,先導通道中的電荷迅速中和,在導體上的感應電荷得到釋放,如沒有就近洩入地中就會產生很高的電位。

2.0.15閃電電磁感應 lightning electromagnetic induction

由於雷電流迅速變化在其周圍空間產生瞬變的強電磁場,使附近導體上感應出很高的電動勢。

2.0.16閃電感應 lightning induction

閃電放電時,在附近導體上產生的雷電靜電感應和雷電電磁感應,它可能使金屬部件之間產生火花放電。

2.0.17閃電電湧 lightning surge

閃電擊於防雷裝置或線路上以及由閃電靜電感應或雷擊電磁脈衝引發,表現為過電壓、過電流的瞬態波。

2.0.18閃電電湧侵入 lightning surge on incoming services

由於雷電對架空線路、電纜線路或金屬管道的作用,雷電波,即閃電電湧,可能沿著這些管線侵入屋內,危及人身安全或損壞設備。

2.0.19防雷等電位連接 lightning equipotential bonding (LEB)

將分開的諸金屬物體直接用連接導體或經電湧保護器連接到防雷裝置上以減小雷電流引發的電位差。

2.0.20等電位連接帶 bonding bar

將金屬裝置、外來導電物、電力線路、電信線路及其他線路連於其上以能與防雷裝置做等電位連接的金屬帶。

2.0.21 等電位連接導體 bonding conductor

將分開的諸導電性物體連接到防雷裝置的導體。

2.0.22等電位連接網絡 bonding network (BN)

將建(構)築物和建(構)築物內系統(帶電導體除外)的所有導電性物體互相連接組成的一個網。

2.0.23 接地系統 earthing system

將等電位連接網絡和接地裝置連在一起的整個系統。

2.0.24防雷區 lightning protection zone (LPZ)

劃分雷擊電磁環境的區,一個防雷區的區界面不一定要有實物界面,例如不一定要有牆壁、地板或天花板作為區界面。

2.0.25雷擊電磁脈衝 lightning electromagnetic impulse (LEMP)

雷電流經電阻、電感、電容耦合產生的電磁效應,包含閃電電湧和輻射電磁場。

2.0.26 電氣系統 electrical system

由低壓供電組合部件構成的系統。也稱低壓配電系統或低壓配電線路。

2.0.27 電子系統 electronic system

由敏感電子組合部件構成的系統。

2.0.28 建(構)築物內系統 internal system

建(構)築物內的電氣系統和電子系統。

2.0.29電湧保護器 surge protective device (SPD)

用於限制瞬態過電壓和分洩電湧電流的器件。它至少含有一個非線性元件。

2.0.30 保護模式 modes of protection

電氣系統電湧保護器的保護部件可連接在相對相、相對地、相對中性線、中性線對地及其組合,以及電子系統電湧保護器的保護部件連接在線與線、線與地及其組合。

2.0.31 最大持續運行電壓 maximum continuous operating voltage (Uc)

可持續加於電氣系統電湧保護器保護模式的最大方均根電壓或直流電壓;可持續加於電子系統電湧保護器端子上,且不致引起電湧保護器傳輸特性減低的最大方均根電壓或直流電壓。

2.0.32 標稱放電電流 nominal discharge current (In)

流過電湧保護器 8/20μs電流波的峰值。

2.0.33 衝擊電流 impulse current (Iimp)

由電流幅值 Ipeak、電荷 Q和單位能量 W /R所限定。

2.0.34以 Iimp試驗的電湧保護器 SPD tested with Iimp

耐得起 10/350μs典型波形的部分雷電流的電湧保護器需要用 Iimp電流做相應的衝擊試驗。

2.0.35 Ⅰ級試驗 class Ⅰ test

電氣系統中採用Ⅰ級試驗的電湧保護器要用標稱放電電流 In、 1.2/50μs衝擊電壓和最大沖擊電流 Iimp做試驗。Ⅰ級試驗也可用 T1外加方框表示,即 T1。

2.0.36以 In試驗的電湧保護器 SPD tested with I n

耐得起 8/20μs典型波形的感應電湧電流的電湧保護器需要用 In電流做相應的衝擊試驗。

2.0.37 Ⅱ級試驗 class Ⅱ test

電氣系統中採用Ⅱ級試驗的電湧保護器要用標稱放電電流 In、 1.2/50μs衝擊電壓和 8/20μs電流波最大放電電流 Imax做試驗。Ⅱ級試驗也可用 T2外加方框表示,即 T2。

2.0.38以組合波試驗的電湧保護器 SPD tested with a combination wave

耐得起 8/20μs典型波形的感應電湧電流的電湧保護器需要用 Isc短路電流做相應的衝擊試驗。

2.0.39 Ⅲ級試驗 class Ⅲ test

電氣系統中採用Ⅲ級試驗的電湧保護器要用組合波做試驗。組合波定義為由 2Ω組合波發生器產生 1.2/50μs開路電壓 Uoc和8/20μs短路電流 Isc。Ⅲ級試驗也可用 T3外加方框表示,即 T3。

2.0.40電壓開關型電湧保護器 voltage switching type SPD

無電湧出現時為高阻抗,當出現電壓電湧時突變為低阻抗。通常採用放電間隙、充氣放電管、硅可控整流器或三端雙向可控硅元件做這類電湧保護器的組件。也稱“克羅巴型”電湧保護器。具有不連續的電壓、電流特性。

2.0.41限壓型電湧保護器 voltage limiting type SPD

無電湧出現時為高阻抗,隨著電湧電流和電壓的增加,阻抗連續變小。通常採用壓敏電阻、抑制二極管做限壓型電湧保護器的組件。也稱“箝壓型”電湧保護器。具有連續的電壓、電流特性。

2.0.42 組合型電湧保護器 combination type SPD

由電壓開關型元件和限壓型元件組合而成的電湧保護器,其特性隨所加電壓的特性可以表現為電壓開關型、限壓型或電壓開關型和限壓型皆有。

2.0.43測量的限制電壓 measured limiting voltage

施加規定波形和幅值的衝擊波時,在電湧保護器接線端子間測得的最大電壓值。

2.0.44 電壓保護水平 voltage protection level (Up)

表徵電湧保護器限制接線端子間電壓的性能參數,其值可從優先值的列表中選擇。電壓保護水平值應大於所測量的限制電壓的最高值。

2.0.45 1.2/50μs衝擊電壓 1.2/50 μsvoltage impulse

規定的波頭時間 T 1為 1.2μs、半值時間 T 2為50μs的衝擊電壓。

2.0.46 8/20μs衝擊電流 8/20 μscurrent impulse

規定的波頭時間 T 1為 8μs、半值時間 T 2為 20μs的衝擊電流。

2.0.47設備耐衝擊電壓額定值 rated impulse withstand voltage of equipment (Uw)

設備製造商給予的設備耐衝擊電壓額定值,表徵其絕緣防過電壓的耐受能力。

2.0.48插入損耗 insertion loss

在電氣系統中:在給定頻率下,連接到給定電源系統的電湧保護器的插入損耗為電源線上緊靠電湧保護器接入點之後,在被試電湧保護器接入前後的電壓比,結果用 dB表示。電子系統中,由於在傳輸系統中插入一個電湧保護器所引起的損耗,它是在電湧保護器插入前傳遞到後面的系統部分的功率與電湧保護器插入後傳遞到同一部分的功率之比。通常用 dB表示。

2.0.49 回波損耗 return loss

反射係數倒數的模。一般以分貝 (dB)表示。

2.0.50 近端串擾 near-end crosstalk (NEXT)

串擾在被幹擾的通道中傳輸,其方向與產生干擾的通道中電流傳輸的方向相反。在被幹擾的通道中產生的近端串擾,其端口通常靠近產生干擾的通道的供能端,或與供能端重合。

3 建築物的防雷分類

3.0.1 建築物應根據建築物重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和後果,按防雷要求分為三類。

3.0.2在可能發生對地閃擊的地區,遇下列情況之一時,應劃為第一類防雷建築物:

1凡製造、使用或貯存火炸藥及其製品的危險建築物,因電火花而引起爆炸、爆轟,會造成巨大破壞和人身傷亡者。

2 具有 0區或 20區爆炸危險場所的建築物。

3 具有 1區或 21區爆炸危險場所的建築物,因電火花而引起爆炸,會造成巨大破壞和人身傷亡者。

3.0.3在可能發生對地閃擊的地區,遇下列情況之一時,應劃為第二

類防雷建築物:

1國家級重點文物保護的建築物。

2國家級的會堂、辦公建築物、大型展覽和博覽建築物、大型

火車站和飛機場、國賓館,國家級檔案館、大型城市的重要給水泵房等特別重要的建築物。

注:飛機場不含停放飛機的露天場所和跑道。

3國家級計算中心、國際通信樞紐等對國民經濟有重要意義的建築物。

4國家特級和甲級大型體育館。

5製造、使用或貯存火炸藥及其製品的危險建築物,且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。

6具有 1區或 21區爆炸危險場所的建築物,且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。

7 具有 2區或 22區爆炸危險場所的建築物。

8 有爆炸危險的露天鋼質封閉氣罐。

9 預計雷擊次數大於 0.05次/a的部、省級辦公建築物和其他

重要或人員密集的公共建築物以及火災危險場所。

10預計雷擊次數大於 0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建築物或一般性工業建築物。

3.0.4 在可能發生對地閃擊的地區,遇下列情況之一時,應劃為第三類防雷建築物:

1省級重點文物保護的建築物及省級檔案館。

2 預計雷擊次數大於或等於 0.01次/a,且小於或等於 0.05次/a 的部、省級辦公建築物和其他重要或人員密集的公共建築物,以及火災危險場所。

3預計雷擊次數大於或等於 0.05次/a,且小於或等於 0.25次/a 的住宅、辦公樓等一般性民用建築物或一般性工業建築物。

4 在平均雷暴日大於 15d/a的地區,高度在 15 m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建築物;在平均雷暴日小於或等於 15 d/a的地區,高度在 20 m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建築物。

4建築物的防雷措施

4.1基本規定

4.1.1各類防雷建築物應設防直擊雷的外部防雷裝置,並應採取防閃電電湧侵入的措施。

第一類防雷建築物和本規範第 3.0.3條 5~7款所規定的第二類防雷建築物,尚應採取防閃電感應的措施。

4.1.2 各類防雷建築物應設內部防雷裝置,並應符合下列規定:

1 在建築物的地下室或地面層處,以下物體應與防雷裝置做防雷等電位連接:

1) 建築物金屬體。

2) 金屬裝置。

3) 建築物內系統。

4) 進出建築物的金屬管線。

2除本條 1款的措施外,外部防雷裝置與建築物金屬體、金屬裝置、建築物內系統之間,尚應滿足間隔距離的要求。

4.1.3本規範第 3.0.3條 2~4款所規定的第二類防雷建築物尚應採取防雷擊電磁脈衝的措施。其他各類防雷建築物,當其建築物內系統所接設備的重要性高,以及所處雷擊磁場環境和加於設備的閃電電湧無法滿足要求時,也應採取防雷擊電磁脈衝的措施。防雷擊電磁脈衝的措施應符合本規範第 6章的規定。

4.2 第一類防雷建築物的防雷措施

4.2.1 第一類防雷建築物防直擊雷的措施應符合下列規定:

1應裝設獨立接閃杆或架空接閃線或網。架空接閃網的網格尺寸不應大於 5 m×5 m或 6 m×4 m。

2排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等的管口外的以下空間應處於接閃器的保護範圍內:

1) 當有管帽時應按表 4.2.1的規定確定。

2) 當無管帽時,應為管口上方半徑 5 m的半球體。

3) 接閃器與雷閃的接觸點應設在本款第1項或第2項所規定的空間之外。

3 排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等,當其排放物達不到爆炸濃度、長期點火燃燒、一排放就點火燃燒,以及發生事故時排放物才達到爆炸濃度的通風管、安全閥,接閃器的保護範圍可僅保護到管帽,無管帽時可僅保護到管口。

4獨立接閃杆的杆塔、架空接閃線的端部和架空接閃網的每根支柱處應至少設一根引下線。對用金屬製成或有焊接、綁紮連接鋼筋網的杆塔、支柱,宜利用金屬桿塔或鋼筋網作為引下線。

5獨立接閃杆和架空接閃線或網的支柱及其接地裝置至被保護建築物及與其有聯繫的管道、電纜等金屬物之間的間隔距離(圖 4.2.1),應按下列公式計算,但不得小於 3 m。

4 在入戶處的總配電箱內是否裝設電湧保護器應按本規範第6章得規定確定。當需要安裝電湧保護器時,電湧保護器的最大持續運行電壓值和接線形式應按本規範附錄J的規定確定;連接電湧保護器的導體截面應按本規範表5.1.2的規定取值。

5電子系統的室外金屬導體線路宜全線採用有屏蔽層的電纜埋地或架空敷設,其兩端的屏蔽層、加強鋼線、鋼管等應等電位連接到入戶處的終端箱體上,在終端箱體內是否裝設電湧保護器應按本規範第 6章的規定確定。

6當通信線路採用鋼筋混凝土杆的架空線時,應使用一段護套電纜穿鋼管直接埋地引入,其埋地長度應按本規範式 (4.2.3)計算,且不應小於 15 m。在電纜與架空線連接處,尚應裝設戶外型電湧保護器。電湧保護器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金具等應連在一起接地,其衝擊接地電阻不宜大於 30Ω。所裝設的電湧保護器應選用 D1類高能量試驗的產品,其電壓保護水平和最大持續運行電壓值應按本規範附錄 J的規定確定,連接電湧保護器的導體截面應按本規範表 5.1.2的規定取值,每臺電湧保護器的短路電流應等於或大於 2 kA;若無戶外型電湧保護器,可選用戶內型電湧保護器,但其使用溫度應滿足安裝處的環境溫度,並應安裝在防護等級 IP54的箱內。在入戶處的終端箱體內是否裝設電湧保護器應按本規範第 6章的規定確定。

7架空金屬管道,在進出建築物處,應與防閃電感應的接地裝置相連。距離建築物 100 m內的管道,應每隔 25 m接地一次,其衝擊接地電阻不應大於 30Ω,並應利用金屬支架或鋼筋混凝土支架的焊接、綁紮鋼筋網作為引下線,其鋼筋混凝土基礎宜作為接地裝置。

埋地或地溝內的金屬管道,在進出建築物處應等電位連接到等電位連接帶或防閃電感應的接地裝置上。

4.2.4當難以裝設獨立的外部防雷裝置時,可將接閃杆或網格不大於 5 m×5 m或 6 m×4 m的接閃網或由其混合組成的接閃器直接裝在建築物上,接閃網應按本規範附錄 B的規定沿屋角、屋脊、屋簷和簷角等易受雷擊的部位敷設;當建築物高度超過 30 m時,首先應沿屋頂周邊敷設接閃帶,接閃帶應設在外牆外表面或屋簷邊垂直面上,也可設在外牆外表面或屋簷垂直面外,並必須符合下列規定:

1接閃器之間應互相連接。

2引下線不應少於兩根,並應沿建築物四周和內庭院四周均勻或對稱佈置,其間距沿周長計算不宜大於 12 m。

3排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的管道應符合本規範第4.2.1條 2、3款的規定。

4建築物應裝設等電位連接環,環間垂直距離不應大於 12 m,所有引下線、建築物的金屬結構和金屬設備均應連到環上。等電位連接環可利用電氣設備的等電位連接幹線環路。

5外部防雷的接地裝置應圍繞建築物敷設成環形接地體,每根引下線的衝擊接地電阻不應大於 10Ω,並應和電氣和電子系統等接地裝置及所有進入建築物的金屬管道相連,此接地裝置可兼作防雷電感應接地之用。

6當每根引下線的衝擊接地電阻大於 10Ω時,外部防雷的環形接地體宜按以下方法敷設:

1) 當土壤電阻率小於或等於 500Ωm時,對環形接地體所包圍面積的等效圓半徑小於 5 m的情況,每一引下線處應補加水平接地體或垂直接地體。

10電源總配電箱處所設的電湧保護器,其連接的導體截面應按本規範表5.1.2的規定取值,其最大持續運行電壓值和接線形式應按本規範附錄J的規定確定。

注:當電湧保護器的接線形式為本規範表 J.1.2中的接線形式 2時,接在中性線和 PE線間電湧保護器的衝擊電流 ,當為三相系統時不應小於本條第9款規定值的 4 倍,當為單相系統時不應小於 2倍。

11當電子系統的室外線路採用金屬線時,在其引入的終端箱處應安裝 D1類高能量試驗類型的電湧保護器,其短路電流當無屏蔽層時,宜按式 (4.2.4-6)計算,當有屏蔽層時宜按式(4.2.4-7)計算;當無法確定時應選用 2 kA。選取電湧保護器的其他參數應符合本規範附錄 J.2的規定,連接電湧保護器的導體截面應按本規範表 5.1.2的規定取值。

12 當電子系統的室外線路採用光纜時,在其引入的終端箱處的電氣線路側,當無金屬線路引出本建築物至其他有自己接地裝置的設備時,可安裝 B2類慢上升率試驗類型的電湧保護器,其短路電流應按本規範表 J.2.1的規定確定,宜選用 100 A。

13輸送火災爆炸危險物質的埋地金屬管道,當其從室外進入戶內處設有絕緣段時,應在絕緣段處跨接符合下列要求的電壓開關型電湧保護器或隔離放電間隙:

1)選用Ⅰ級試驗的密封型電湧保護器。

2)電湧保護器能承受的衝擊電流按式 (4.2.4-6)計算,取 m=1。

3)電湧保護器的電壓保護水平應小於絕緣段的耐衝擊電壓水平,無法確定時,應取其等於或大於 1.5kV和等於或小於2.5kV。

4) 輸送火災爆炸危險物質的埋地金屬管道在進入建築物處的防雷等電位連接,應在絕緣段之後管道進入室內處進行,可將電湧保護器的上端頭接到等電位連接帶。

14具有陰極保護的埋地金屬管道,在其從室外進入戶內處宜設絕緣段,應在絕緣段處跨接符合下列要求的電壓開關型電湧保護器或隔離放電間隙:

1)選用Ⅰ級試驗的密封型電湧保護器。

2)電湧保護器能承受的衝擊電流按式 (4.2.4-6)計算,取 m=1。

3)電湧保護器的電壓保護水平應小於絕緣段的耐衝擊電壓水平,並應大於陰極保護電源的最大端電壓;

4) 具有陰極保護的埋地金屬管道在進入建築物處的防雷等電位連接,應在絕緣段之後管道進入室內處進行,可將電湧保護器的上端頭接到等電位連接帶。

4.2.5當樹木鄰近建築物且不在接閃器保護範圍之內時,樹木與建築物之間的淨距不應小於 5 m。

4.3第二類防雷建築物的防雷措施

4.3.1 第二類防雷建築物外部防雷的措施,宜採用裝設在建築物上的接閃網、接閃帶或接閃杆,也可採用由接閃網、接閃帶或接閃杆混合組成的接閃器。接閃網、接閃帶應按本規範附錄 B的規定沿屋角、屋脊、屋簷和簷角等易受雷擊的部位敷設,並應在整個屋面組成不大於 10 m×10 m或 12 m ×8 m的網格;當建築物高度超過 45 m時,首先應沿屋頂周邊敷設接閃帶,接閃帶應設在外牆外表面或屋簷邊垂直面上,也可設在外牆外表面或屋簷邊垂直面外。接閃器之間應互相連接。

4.3.2 突出屋面的放散管、風管、煙囪等物體,應按下列方式保護: 1 排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等管道應符合本規範第 4.2.1條 2款的規定。

2排放無爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、煙囪, 1區、 21區、2區和 22區爆炸危險場所的自然通風管, 0區和 20區爆炸危險場所的裝有阻火器的放散管、呼吸閥、排風管,以及本規範第 4.2.1條 3款所規定的管、閥及煤氣和天然氣放散管等,其防雷保護應符合下列規定:

1)金屬物體可不裝接閃器,但應和屋面防雷裝置相連。

2)除符合本規範第4.5.7條的規定情況外,在屋面接閃器保護範圍之外的非金屬物體應裝接閃器,並和屋面防雷裝置相連。

4.3.3專設引下線不應少於2根,並應沿建築物四周和內庭院四周均勻對稱佈置,其間距沿周長計算不宜大於 18 m。當建築物的跨度較大,無法在跨距中間設引下線,應在跨距兩端設引下線並減小其他引下線的間距,專設引下線的平均間距不應大於 18 m。

4.3.4外部防雷裝置的接地應和防雷電感應、內部防雷裝置、電氣和電子系統等接地共用接地裝置,並應與引入的金屬管線做等電位連接。外部防雷裝置的專設接地裝置宜圍繞建築物敷設成環形接地體。

4.3.5利用建築物的鋼筋作為防雷裝置時應符合下列規定:

1建築物宜利用鋼筋混凝土屋頂、梁、柱、基礎內的鋼筋作為引下線。本規範第 3.0.3條 2~4款、第9款、第10款的建築物,當其女兒牆以內的屋頂鋼筋網以上的防水和混凝土層允許不保護時,宜利用屋頂鋼筋網作為接閃器;本規範第 3.0.3條 2~4款、第9款、第10款的建築物為多層建築,且周圍很少有人停留時,宜利用女兒牆壓頂板內或簷口內的鋼筋作為接閃器。

2當基礎採用硅酸鹽水泥和周圍土壤的含水量不低於 4%及基

礎的外表面無防腐層或有瀝青質防腐層時,宜利用基礎內的鋼筋作

為接地裝置。當基礎的外表面有其他類的防腐層且無樁基可利用時,

宜在基礎防腐層下面的混凝土墊層內敷設人工環形基礎接地體。

3敷設在混凝土中作為防雷裝置的鋼筋或圓鋼,當僅為一根時,

其直徑不應小於 10 mm。被利用作為防雷裝置的混凝土構件內有箍

筋連接的鋼筋時,其截面積總和不應小於一根直徑 10 mm鋼筋的截面積。

3利用閉合條形基礎內的鋼筋作接地體時可按本表校驗,除主筋外,可計入箍筋的表面積。

6構件內有箍筋連接的鋼筋或成網狀的鋼筋,其箍筋與鋼筋、鋼筋與鋼筋應採用土建施工的綁紮法、螺絲、對焊或搭焊連接。單根鋼筋、圓鋼或外引預埋連接板、線與構件內鋼筋的連接應焊接或採用螺栓緊固的卡夾器連接。構件之間必須連接成電氣通路。

4.3.6共用接地裝置的接地電阻應按 50 Hz電氣裝置的接地電阻確定,不應大於按人身安全所確定的接地電阻值。在土壤電阻率小於或等於 3000Ωm的時,外部防雷裝置的接地體應符合下列規定之一以及環形接地體所包圍面積的等效圓半徑等於或大於所規定的值時,可不計及衝擊接地電阻;但當每根專設引下線的衝擊接地電阻不大於 10Ω時,可不按本條 1、2款敷設接地體。

1對水平突出外牆的物體,當滾球半徑 45 m球體從屋頂周邊接閃帶外向地面垂直下降接觸到突出外牆的物體時,應採取相應的防雷措施。

2高於 60 m的建築物,其上部佔高度 20%並超過 60 m的部位應防側擊,防側擊應符合下列規定:

1)在建築物上部佔高度20%並超過60m的部位,各表面上的尖物、牆角、邊緣、設備以及顯著突出的物體,應按屋頂的保護措施考慮。

2) 在建築物上部佔高度20%並超過60m的部位,佈置接閃器應符合對本類防雷建築物的要求,接閃器應重點佈置在牆角、邊緣和顯著突出的物體上。

3)外部金屬物,當其最小尺寸符合本規範第 5.2.7條第2款的規定時,可利用其作為接閃器,還可利用佈置在建築物垂直邊緣處的外部引下線作為接閃器。

4)符合本規範第 4.3.5條規定的鋼筋混凝土內鋼筋和符合本規範第 5.3.5條規定的建築物金屬框架,當作為引下線或與引下線連接時,均可利用其作為接閃器。

3外牆內、外豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端,應與防雷裝置等電位連接。

4.3.10有爆炸危險的露天鋼質封閉氣罐,在其高度小於或等於 60

m的、罐頂壁厚不小於 4 mm時,或其高度大於 60 m的條件下、罐頂壁厚和側壁壁厚均不小於 4 mm時,可不裝設接閃器,但應接地,且接地點不應少於2處,兩接地點間距離不宜大於 30 m,每處接地點的衝擊接地電阻不應大於 30Ω。當防雷的接地裝置符合本規範第 4.3.6 條的規定時,可不計及其接地電阻值,但本規範第 4.3.6 條所規定的 10Ω可改為 30Ω。放散管和呼吸閥的保護應符合本章規範 第4.3.2條的規定。

4.4第三類防雷建築物的防雷措施

4.4.1第三類防雷建築物外部防雷的措施宜採用裝設在建築物上的接閃網、接閃帶或接閃杆,也可採用由接閃網、接閃帶或接閃杆混合組成的接閃器。接閃網、接閃帶應按本規範附錄 B的規定沿屋角、屋脊、屋簷和簷角等易受雷擊的部位敷設,並應在整個屋面組成不大於 20 m×20 m或 24 m ×16 m的網格;當建築物高度超過 60 m時,首先應沿屋頂周邊敷設接閃帶,接閃帶應設在外牆外表面或屋簷邊垂直面上,也可設在外牆外表面或屋簷邊垂直面外。接閃器之間應互相連接。

4.4.2 突出屋面的物體的保護措施應符合本規範第 4.3.2條的規定。

4.4.3 專設引下線不應少於2根,並應沿建築物四周和內庭院四周均勻對稱佈置,其間距沿周長計算不宜大於 25 m。當建築物的跨度較大,無法在跨距中間設引下線時,應在跨距兩端設引下線並減小

其他引下線的間距,專設引下線的平均間距不應大於 25 m。

4.4.4防雷裝置的接地應與電氣和電子系統等接地共用接地裝置,並應與引入的金屬管線做等電位連接。外部防雷裝置的專設接地裝置宜圍繞建築物敷設成環形接地體。

4.4.5建築物宜利用鋼筋混凝土屋面、梁、柱、基礎內的鋼筋作為引下線和接地裝置,當其女兒牆以內的屋頂鋼筋網以上的防水和混凝土層允許不保護時,宜利用屋頂鋼筋網作為接閃器,以及當建築物為多層建築,其女兒牆壓頂板內或簷口內有鋼筋且周圍除保安人員巡邏外通常無人停留時,宜利用女兒牆壓頂板內或簷口內的鋼筋作為接閃器,並應符合本規範第 4.3.5 條第2款、第3款、第6款的規定,同時應符合下列規定:

1當長度相同、截面相同時,宜選用扁鋼;

2採用多根圓鋼時,其敷設淨距不小於直徑的 2倍;

3利用閉合條形基礎內的鋼筋作接地體時可按本表校驗,除主筋外,可計入箍筋的表面積。

4.4.6共用接地裝置的接地電阻應按 50 Hz電氣裝置的接地電阻確定,不應大於按人身安全所確定的接地電阻值。在土壤電阻率小於或等於 3000Ωm時,外部防雷裝置的接地體當符合下列規定之一以及環形接地體所包圍面積的等效圓半徑等於或大於所規定的值時可不計及衝擊接地電阻;當每根專設引下線的衝擊接地電阻不大於 30Ω,但對本規範 3.0.4條第2款所規定的建築物則不大於 10Ω時,可不按本條 1款敷設接地體:

1對環形接地體所包圍面積的等效圓半徑小於 5 m時,每一引下線處應補加水平接地體或垂直接地體。當補加水平接地體時,其最小長度應按本規範式 (4.2.4-1)計算;當補加垂直接地體時,其最小長度應按本規範式 (4.2.4-2)計算。

2在符合本規範第 4.4.5條規定的條件下,利用槽形、板形或條形基礎的鋼筋作為接地體或在基礎下面混凝土墊層內敷設人工環形基礎接地體,當槽形、板形基礎鋼筋網在水平面的投影面積或成環的條形基礎鋼筋或人工環形基礎接地體所包圍的面積大於或等於 79 m2時,可不補加接地體。

3在符合本規範第 4.4.5條規定的條件下,對 6 m柱距或大多數柱距為 6 m的單層工業建築物,當利用柱子基礎的鋼筋作為外部防雷裝置的接地體並同時符合下列規定時,可不另加接地體:

1)利用全部或絕大多數柱子基礎的鋼筋作為接地體;

2)柱子基礎的鋼筋網通過鋼柱,鋼屋架,鋼筋混凝土柱子、屋架、屋面板、吊車梁等構件的鋼筋或防雷裝置互相連成整體;

3)在周圍地面以下距地面不小於 0.5 m深,每一柱子基礎內所連接的鋼筋表面積總和大於或等於 0.37 m2。

4.4.7防止雷電流流經引下線和接地裝置時產生的高電位對附近金屬物或電氣和電子系統線路的反擊,應符合下列規定:

1應符合本規範第 4.3.8條第1~5款的規定

2低壓電源線路引入的總配電箱、配電櫃處裝設I級實驗的電湧保護器,以及配電變壓器設在本建築物內或附設於外牆處,並在低壓側配電屏的母線上裝設I級實驗的電湧保護器時,電湧保護器每一保護模式的衝擊電流值,當電源線路無屏蔽層時可按本規範式(4.2.4-6)計算,當有屏蔽層時可按本規範式(4.2.4-7)計算,式中的雷電流應取等於100kA。

3在電子系統的室外線路採用金屬線時,在其引入的終端箱處應安裝 D1類高能量試驗類型的電湧保護器,其短路電流當無屏蔽層時,可按式 (4.2.4-6)計算,當有屏蔽層時可按本規範式(4.2.4-7)計算,式中的雷電流應取等於100kA;當無法確定時應選用1.0kA。

4 在電子系統的室外線路採用光纜時,其引入的終端箱處的電氣線路側,當無金屬線路引出本建築物至其他有自己接地裝置的設備時,可安裝 B2類慢上升率試驗類型的電湧保護器,其短路電流宜選用 50A。

5輸送火災爆炸危險物質和具有陰極保護的埋地金屬管道,當其從室外進入戶內處設有絕緣段時,應符合本規範第 4.2.4條第13款和第14款的規定,當按本規範式(4.2.4-6)計算時,雷電流應取等於100kA。

4.4.8 高度超過 60 m的建築物,除屋頂的外部防雷裝置應符合本規範第 4.4.1條的規定外,尚應符合下列規定:

1對水平突出外牆的物體,當滾球半徑 60 m球體從屋頂周邊接閃帶外向地面垂直下降接觸到突出外牆的物體時,應採取相應的防雷措施。

2高於 60 m的建築物,其上部佔高度 20%並超過 60 m的部位應防側擊,防側擊應符合下列要求:

1)在建築物上部佔高度20%並超過60m的部位,各表面上的尖物、牆角、邊緣、設備以及顯著突出的物體,應按屋頂的保護措施考慮。

2) 在建築物上部佔高度20%並超過60m的部位,佈置接閃器應符合對本類防雷建築物的要求,接閃器應重點佈置在牆角、邊緣和顯著突出的物體上。

3)外部金屬物,當其最小尺寸符合本規範第 5.2.7條第2款的規定時,可利用其作為接閃器,還可利用佈置在建築物垂直邊緣處的外部引下線作為接閃器。

4)符合本規範第 4.4.5條規定的鋼筋混凝土內鋼筋和符合本規範第 5.3.5條規定的建築物金屬框架,當其作為引下線或與引下線連接時均可利用作為接閃器。

3外牆內、外豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端,應與防雷裝置等電位連接。

4.4.9 磚煙囪、鋼筋混凝土煙囪,宜在煙囪上裝設接閃杆或接閃環

保護。多支接閃杆應連接在閉合環上。

當非金屬煙囪無法採用單支或雙支接閃杆保護時,應在煙囪口

裝設環形接閃帶,並應對稱佈置三支高出煙囪口不低於 0.5 m的接

閃杆。

鋼筋混凝土煙囪的鋼筋應在其頂部和底部與引下線和貫通連接

的金屬爬梯相連。當符合本規範第 4.4.5條的規定時,宜利用鋼筋作為引下線和接地裝置,可不另設專用引下線。

高度不超過 40 m的煙囪,可只設一根引下線,超過 40 m時應

設兩根引下線。可利用螺栓或焊接連接的一座金屬爬梯作為兩根引

下線用。

金屬煙囪應作為接閃器和引下線。

4.5其他防雷措施

4.5.1當一座防雷建築物中兼有第一、二、三類防雷建築物時,其防雷分類和防雷措施宜符合下列規定:

1當第一類防雷建築物部分的面積佔建築物總面積的 30%及以上時,該建築物宜確定為第一類防雷建築物。

2當第一類防雷建築物部分的面積佔建築物總面積的 30%以下,且第二類防雷建築物部分的面積佔建築物總面積的 30%及以上時,或當這兩部分防雷建築物的面積均小於建築物總面積的 30%,但其面積之和又大於 30%時,該建築物宜確定為第二類防雷建築物。但對第一類防雷建築物部分的防雷電感應和防閃電電湧侵入,應採取第一類防雷建築物的保護措施。

3當第一、二類防雷建築物部分的面積之和小於建築物總面積的 30%,且不可能遭直接雷擊時,該建築物可確定為第三類防雷建築物;但對第一、二類防雷建築物部分的防雷電感應和防閃電電湧侵入,應採取各自類別的保護措施;當可能遭直接雷擊時,宜按各自類別採取防雷措施。

4.5.2當一座建築物中僅有一部分為第一、二、三類防雷建築物時,其防雷措施宜符合下列規定:

1當防雷建築物部分可能遭直接雷擊時,宜按各自類別採取防雷措施。

2當防雷建築物部分不可能遭直接雷擊時,可不採取防直擊雷措施,可僅按各自類別採取防閃電感應和防閃電電湧侵入的措施。

3當防雷建築物部分的面積佔建築物總面積的 50%以上時,該建築物宜按本規範第 4.5.1條的規定採取防雷措施。

4.5.3 當採用接閃器保護建築物、封閉氣罐時,其外表面外的 2區爆炸危險場所可不在滾球法確定的保護範圍內。

4.5.4固定在建築物上的節日彩燈、航空障礙信號燈及其他用電設備和線路應根據建築物的防雷類別採取相應的防止閃電電湧侵入的措施,並應符合下列規定:

1無金屬外殼或保護網罩的用電設備應處在接閃器的保護範圍內。

2從配電箱引出的配電線路應穿鋼管。鋼管的一端應與配電箱和 PE線相連;另一端應與用電設備外殼、保護罩相連,並應就近與屋頂防雷裝置相連。當鋼管因連接設備而中間斷開時應設跨接線。

3在配電箱內應在開關的電源側裝設Ⅱ級試驗的電湧保護器,其電壓保護水平不應大於 2.5 kV,標稱放電電流值應根據具體情況確定。

4.5.5糧、棉及易燃物大量集中的露天堆場,當其年預計雷擊次數大於或等於 0.05時,應採用獨立接閃杆或架空接閃線防直擊雷。獨立接閃杆和架空接閃線保護範圍的滾球半徑可取 100 m。

在計算雷擊次數時,建築物的高度可按可能堆放的高度計算,其長度和寬度可按可能堆放面積的長度和寬度計算。

4.5.6在建築物引下線附近保護人身安全需採取的防接觸電壓和跨步

電壓的措施,應符合下列規定:

1 防接觸電壓應符合下列規定之一:

1)利用建築物金屬構架和建築物互相連接的鋼筋在電氣上是貫通且不少於 10根柱子組成的自然引下線,作為自然引下線的柱子包括位於 建築物四周和建築物內的。

2)引下線 3 m範圍內地表層的電阻率不小於 50 kΩm,或敷設

5 cm厚瀝青層或 15 cm厚礫石層。

3)外露引下線,其距地面 2 .7 m以下的導體用耐 1 .2/50μs衝擊電壓 100 kV的絕緣層隔離,或用至少 3 mm厚的交聯聚乙烯層隔離。

4)用護欄、警告牌使接觸引下線的可能性降至最低限度。

2防跨步電壓應符合下列規定之一:

1)利用建築物金屬構架和建築物互相連接的鋼筋在電氣上是貫通且不少於 10根柱子組成的自然引下線,作為自然引下線的柱子包括位於 建築物四周和建築物內。

2)引下線 3 m範圍內土壤地表層的電阻率不小於 50 kΩm。或敷設5 cm厚瀝青層或 15 cm厚礫石層。

3)用網狀接地裝置對地面作均衡電位處理。

4)用護欄、警告牌使進入距引下線 3 m範圍內地面的可能性減小到最低限度。

4.5.7 對第二類和第三類防雷建築物 ,應符合下列規定:

1 沒有得到接閃器保護的屋頂孤立金屬物的尺寸不過以下數值時,可不要求附加的保護措施:

1) 高出屋頂平面不超過 0.3 m。

2) 上層表面總面積不超過 1.0 m2。

3) 上層表面的長度不超過 2.0 m。

2不處在接閃器保護範圍內的非導電性屋頂物體,當它沒有突出由接閃器形成的平面 0.5 m以上時,可不要求附加增設接閃器的保護措施。

4.5.8在獨立接閃杆、架空接閃線、架空接閃網的支柱上,嚴禁懸掛

電話線、廣播線、電視接收天線及低壓架空線等。

5防雷裝置

5.1 防雷裝置使用的材料

5.1.1 防雷裝置使用的材料及其應用條件宜符合表 5.1.1的規定。表 5.1.1防雷裝置的材料及使用條件

附加措施:

1)接至電湧保護器保護端口的線路不要與接至非保護端口的線路敷設在一起;

2)接至電湧保護器保護端口的線路不要與接地導體 (p) 敷設在一起;

3 )從電湧保護器保護側接至需要保護的電子設備 (ITE)的線路應儘可能短或加以屏蔽。

4雷擊時在環路中的感應電壓和電流的計算見本規範附錄 G的規定。


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