綜合防雷系統(tǒng)設計

緒論自古以來，雷電電災害一直存存在，據有關關研究統(tǒng)計，地地球上任一時時刻平均有2000多個雷暴在在進行著，平平均每秒有100次閃電，每個閃電強強度可高達10億伏，足見見其能量之大大，產生的危危害可想而知知。200多年前，富富蘭克林發(fā)明明避雷針以后后，建筑物等等設施已得到到了一定的保保護，人們認認為可以防止止雷害，對防防雷問題有所所松懈。但是是隨著近代高高科技的發(fā)展展，尤其是微微電子技術的的高速發(fā)展，雷雷電災害越來來越頻繁，損損失越來越大大，原先的避避雷針已無法法保護建筑物物、人和電器器設備。握著著電話話筒而而受雷擊致死死的人時有所所聞，原先許許多從來不發(fā)發(fā)生雷電災害害的行業(yè)和部部門也頻頻受受害。這些雷雷害是人們意意料不到的。據統(tǒng)計，現今全球平均每年因雷電災害造成的直接經濟損失就超過10億美元，死亡人數在三千人以上。我國根據氣象部門和勞動部門的估算，每年雷擊傷亡人數均超過1萬，其中死亡3000多人。例如1989年８月1２日，我國青島市黃島油庫遭雷擊失火，燃燒104小時才勉強撲滅。傷亡人員近百名，燒毀原油3.6萬噸，整個油庫毀壞殆盡，變成一片廢墟。又如某數據中心，集全體技術人員歷時三年的研究成果和寶貴數據因一次雷災而化為烏有。類似的案例不勝枚舉。90年代以后，雷雷災出現新的的特點，這主要是因因為一些高大大建筑的興起起，最典型的的就是高層智智能大廈，這這種高大的建建筑物很容易易吸引落雷，從從而使本身所所在建筑及附附近建筑遭到到破壞。另外，隨著著微電子技術術高度發(fā)展及及廣泛應用到到各個領域，使使雷害對象也也發(fā)生了轉移移──從對建筑筑物本身的損損害轉移到對對室內的電器器、電子設備備的損害，以至發(fā)生人人身傷亡事故故。隨之防雷對對象也由強電電轉移到弱電電，雷電產生的的電磁脈沖超超過直接雷擊擊而成為主要要危害。從上面的敘述可可以看出，防防雷工作是十十分必要的，各各行各業(yè)有關關部門均應給給予重視。尤尤其是電氣設設計人員，在在進行建筑物物的防雷設計計時，一定要要嚴格按照我我國《建筑物物防雷設計規(guī)規(guī)范》（GBB500577－9420000）強制性國家家標準來進行行設計。本文從雷電對建建筑物產生危危害的四個方方面入手，先先敘述了直擊擊雷、雷電波波侵入、感應應過電壓和地地電位提高等等對建筑及其其內部設備的的損害，再介介紹建筑物防防雷等級確定定的方法，然然后闡述目前前針對這四種種雷電危害的的電氣綜合防防雷系統(tǒng)的設設計──外部防雷和和室內防護，最最后以一個實實際工程對防防雷系統(tǒng)設計計過程進行詳詳細的介紹。1雷擊的危害害通常所謂的雷擊擊是指一部分分帶電的云層層與另一部分分帶異種電荷荷的云層，或或者是帶電的的云層對大地地之間迅猛的的放電。這種種迅猛的放電電過程產生強強烈的閃電并并伴隨巨大的的聲音。當然然，云層之間間的放電主要要對飛行器有有危害，對地地面上的建筑筑物和人、畜畜沒有很大影影響。然而，云云層對大地的的放電，則對對建筑物、電電子電氣設備備和人、畜危危害甚大，這這是電氣防雷雷設計的主要要對象。雷擊的危害主要要有四個方面：（1）直擊雷帶電的云層對大大地上的某一一點發(fā)生猛烈烈的放電現象象，稱為直擊擊雷。它的破破壞力十分巨巨大，若不能能迅速將其瀉瀉放入大地，將將導致放電通通道內的物體體、建筑物、設設施、人畜遭遭受嚴重的破破壞或損害——火災、建筑筑物損壞、電電子電氣系統(tǒng)統(tǒng)摧毀，甚至至危及人畜的的生命安全。（2）雷電波侵侵入雷電不直接放電電在建筑和設設備本身，而而是對布放在在建筑物外部部的線纜放電電。線纜上的的雷電波或過過電壓幾乎以以光速沿著電電纜線路擴散散，侵入并危危及室內電子子設備和自動動化控制等各各個系統(tǒng)。因因此，往往在在聽到雷聲之之前，我們的的電子設備、控控制系統(tǒng)等可可能已經損壞壞。（3）感應過電電壓雷擊在設備設施施或線路的附附近發(fā)生，或或閃電不直接接對地放電，只只在云層與云云層之間發(fā)生生放電現象。閃閃電釋放電荷荷，并在電源源和數據傳輸輸線路及金屬屬管道金屬支支架上感應生生成過電壓。雷擊放電于具有有避雷設施的的建筑物時，雷雷電波沿著建建筑物頂部接接閃器（避雷雷帶、避雷線線、避雷網或或避雷針）、引引下線泄放到到大地的過程程中，會在引引下線周圍形形成強大的瞬瞬變磁場，輕輕則造成電子子設備受到干干擾，數據丟丟失，產生誤誤動作或暫時時癱瘓；嚴重重時可引起元元器件擊穿及及電路板燒毀毀，使整個系系統(tǒng)陷于癱瘓瘓。（4）地電位反反擊如果雷電直接擊擊中具有避雷雷裝置的建筑筑物或設施，接接地網的地電電位會在數微微秒之內被抬抬高數萬或數數十萬伏。高高度破壞性的的雷電流將從從各種裝置的的接地部分，流流向供電系統(tǒng)統(tǒng)或各種網絡絡信號系統(tǒng)，或或者擊穿大地地絕緣而流向向另一設施的的供電系統(tǒng)或或各種網絡信信號系統(tǒng)，從從而反擊破壞壞或損害電子子設備。同時時，在未實行行等電位連接接的導線回路路中，可能誘誘發(fā)高電位而而產生火花放放電的危險。如圖1所示，當當10KA的雷電流通通過下導體入入地時，假設設接電阻為10歐姆,根據歐姆定定律,可知在入地地點A處電壓為100KV。因A點與C點、D點相連，所所以這幾點電電壓都為100KV。而E點接地，其其電壓值為0，設備的D點與E點間有100KV的電壓差，足足以將設備損損壞。圖1以上四方面中雷雷電對建筑物物的危害主要要以后雷電波波侵入、感應應過電壓與地電位反擊擊三者居多，這這三者統(tǒng)稱為為雷電電磁脈脈沖。據有關關統(tǒng)計資料，直擊雷的損壞僅占15%，而雷電電磁脈沖的損壞占85%。因此，現代建筑的防雷設計已不同以往，對雷電電磁脈沖的防護必須要加以重視。2防雷等級分分類計算我們在著手建筑筑物防雷設計計的第一步時時，首先是要要確定建筑物物的防雷等級級。《建筑物物防雷設計規(guī)規(guī)范》(GB500057－9720000)中，對建筑筑物防雷等級級的劃分，除除了由建筑物物的功能定性性外，第二、三三類防雷建筑筑，還取決于于建筑物的預預計年雷擊次次數N。2.1建筑物物的預計年雷雷擊次數計算算建筑物年預計雷雷擊次數應按按下式計算：N=k**Ng*Ae（1）式中：N───建筑物年預預計雷擊次數數（次／a）；k──校正系數數，在一般情情況下取1，在下列情情況下取相應應數值：位于于曠野孤立的的建筑物取2；金屬屋面面的磚木結構構建筑物取1.7；位于河邊邊、湖邊、山山坡下或山地地中土壤電阻阻率較小處、地地下水露頭處處、土山頂部部、山谷風口口等處的建筑筑物，以及特特別潮濕的建建筑物取1.5；Ng──建筑筑物所處地區(qū)區(qū)雷擊大地的的年平均密度度［次／（km2·a）］；Ae──與建筑筑物截收相同同雷擊次數的的等效面積（km2）。雷擊大地的年平平均密度應按按下式計算：：Ng＝0..024Td1.3（2）式中：Td───年平均雷暴暴日，根據當當地氣象臺、站站資料確定（d／a）。建筑物等效面積積Ae是其實際平平面積向外擴擴大后的面積積。其計算方方法分以下三三個方面：（1）當建筑物物的高H小于100m時，其等效效面積按以下下公式計算：：（3）式中：L、WW、H──分別為建筑筑物的長、寬寬、高（m）。（2）當建筑物物的高H等于或大于100m時，建筑物物的等效面積積按下式計算算：Ae＝[LLW＋2H（L＋W）＋πH2]·100-6（4）（3）當建筑物物各部位的高高不同時，應應沿建筑物周周邊逐點算出出最大擴大寬寬度，其等效效面積Ae應按每點最最大擴大寬度度外端的連接接線所包圍的的面積計算。（4）按以上公式計算算得到N后就可以確確定防雷等級級了。一般先先把建筑物按按其重要性和使用性質分為為部、省級辦辦公建筑物及及其它重要或或人員密集的的公共建筑物物和住宅、辦公公樓等一般性性民用建筑物物兩類。部、省級辦公建建筑物及其它它重要或人員員密集的公共共建筑物其年預計雷擊次次數N大于0.06次/a時，該建建筑就劃為第第二類防雷建建筑物；若N大于等于0..012次/a，且小于或等等于0.06次/a，則該建建筑就劃為第第三類防雷建筑筑物。住宅、辦公公樓等一般性性民用建筑物物其年預計雷擊次次數N大于0.3次/a時，該建建筑就劃為第第二類防雷建建筑物；若N大于等于0..06次/a，且小于或等等于0.3次/a，則該建建筑就劃為第第三類防雷建筑筑物。那么，如果N小小于0.012次/a該怎么么辦呢？按照照規(guī)范的要求求，如果N小于0.012次/a，同時時該建筑物又又不屬于國家家機關、政府府大樓等重要要建筑的話，可可以不做防雷雷設計。但是是，從2004年7月開始，上上海氣象局對對沒有做建筑筑防雷設計的的建筑工程不不與審批通過過。因此，年年預計雷擊次次數小于0.012次/a的建筑筑物的防雷設設計還要根據據各個地方的的地方規(guī)定。2.2計算舉舉例例1：南京某大大學教學樓，其其屋頂平面圖圖見附錄圖紙紙“教學樓屋頂頂平面圖”，各尺寸見見平面圖標注注，試確定其其防雷等級。解：從建筑屋頂頂平面圖各標標高可以看到到，此建筑屬屬于上述三類類中的（3），即建筑筑各部位的高高度不同。但它還有一個特特殊的地方，就就是整幢建筑筑的外形呈半半工字形，對對這種特殊的的聯(lián)體式的建建筑，防雷計計算有兩種不不同的可行的的方法。一種種是把整幢建建筑的外周長長加起來，算算做等效長度度，然后根據據等效長度和和寬、高來計計算年預計雷雷擊次數。第第二種是把整整幢建筑按其其結構功用分分為三個單體體來分別計算算，計算后取取防雷等級大大的為整個建建筑的防雷等等級，然后根根據每個單體體建筑的長、寬寬、高適當增增設避雷針。第一種做法是常常規(guī)的做法，而而第二種做法法是一種經驗驗做法，目前前已經被審圖圖公司認可，之之所以可以采采取此種方法法計算是因為為像這樣的建建筑，因為其其單體功能不不同，建筑里里配電設備一一般是按單體體設計的，每每個單體都有有其單獨的室室內防護（將將在后面敘述述），因此外外部防雷也可可以分開。此建筑按第二種種方法計算其其年預計雷擊擊次數。因為為其對稱，所所以只需計算算上邊部分與與中間的單體體?，F把其按按高度分為4塊區(qū)域（兩兩邊上屋頂樓樓梯不計）。計計算如下：塊1：長21mm、寬18m、高22.9m，所以Ae1=0.001808塊2：長72mm、寬21.1m、高21m，所以Ae2=0.00247399塊3：長30..2m、寬16.3m、高20.1m，所以Ae3=0.00174399把Ae1、Aee2、Ae3相加得到到上邊部分的的建筑等效面面積Ae=0.0660258南京地區(qū)年平均均雷暴日Td=35.11d/a，所以Ng＝2.44496866411校正系數k取11，則年預計計雷擊次數N1=0.1148此學校建筑應該該歸類于人員員密集的公共共建筑物，其其年預計雷擊擊次數N大于0.06，因此此建建筑單體屬于于二類防雷建建筑。下部單單體與其對稱稱，也屬于二二類防雷建筑筑。塊4：長52mm、寬37.8m、高14.5m，所以Ae=0.0119726其年預計雷擊次次數N2=0.04483N大于0.0112而小于0.06，所以此建建筑單體屬于于三類防雷建建筑。綜上所述，可以以看到三個建建筑單體的防防雷等級不同同，但按照原原則，此建筑筑應歸類于二二類防雷建筑筑。因此此建建筑的所有防防雷設計都應應按照防雷設設計規(guī)范上“二類防雷建建筑物的防雷雷措施”進行設計。3綜合防雷系系統(tǒng)設計3.1綜合防防雷設計的六六大要素防雷設計是一個個很復雜的問問題，不可能能依靠一、二二種先進的防防雷設備和防防雷措施就能能完全消除雷雷擊過電壓和和感應過電壓壓的影響，必必須針對雷害害入侵途徑，對對各類可能產產生雷擊危害害的因素進行行綜合防護，才才能將雷害減減少到最低限限度。這種綜綜合防護主要要包括接閃、分分流（保護）、均均壓、屏蔽、接接地、合理布布線，統(tǒng)稱為為綜合防雷六六大要素。（1）接閃接閃就是讓在一一定程度范圍圍內出現的閃閃電放電不能能任意地選擇擇放電通道，而而只能按照人人們事先設計計的防雷系統(tǒng)統(tǒng)的規(guī)定通道道，將雷電能能量泄放到大大地中去。（2）分流（保保護）這是現代防雷技技術迅猛發(fā)展展的重點，是是保護各種電電子設備或電電氣系統(tǒng)的關關鍵措施。所謂分流就是在在一切從室外外來的導體（包包括電力電源源線、數據線線、電話線或或天饋線等信信號線）與防防雷接地裝置置或接地線之之間并聯(lián)一種種適當的避雷雷器SPD，當直擊雷雷或雷擊效應應在線路上產產生的過電壓壓波沿這些導導線進入室內內或設備時，避避雷器的電阻阻突然降到低低值，近于短短路狀態(tài)，雷雷電電流就由由此處分流入入地了。雷電電流在分流之之后，仍會有有少部份沿導導線進入設備備，這對于一一些不耐高壓壓的微電子設設備來說是很很危險的，所所以對于這類類設備在導線線進入機殼前前，應進行多多級分流（即即不少于三級級防雷保護）。（3）均壓指使建筑物內的的各個部位都都形成一個相相等的電位，即即等電位。若若建筑物內的的結構鋼筋與與各種金屬設設置及金屬管管線都能連接接成統(tǒng)一的導導電體，建筑筑物內當然就就不會產生不不同的電位，這這樣就可保證證建筑物內不不會產生反擊擊和危及人身身安全的接觸觸電壓或跨步步電壓，對防防止雷電電磁磁脈沖干擾微微電子設備也也有很大的好好處。鋼筋混混凝土結構的的建筑物最具具備實現等電電位的條件，因因為其內部結結構鋼筋的大大部分都是自自然而然地焊焊接或綁扎在在一起的。為為滿足防雷裝裝置的要求，應應有目的地把把接閃裝置與與梁、板、柱柱和基礎可靠靠地焊接、綁綁扎或搭接在在一起，同時時再把各種金金屬設備和金金屬管線與之之焊接或卡接接在一起，這這就使整個建建筑物成為良良好的等電位位體。（4）屏蔽屏蔽的主要目的的是使建筑物物內的通信設設備、電子計計算機、精密密儀器以及自自動控制系統(tǒng)統(tǒng)免遭雷電電電磁脈沖的危危害。建筑物物內的這些設設施，不僅在在防雷裝置接接閃時會受到到電磁干擾，而而且由于它們們本身靈敏性性高且耐壓水水平低，有時時附近打雷或或接閃時，也也會受到雷電電波的電磁輻輻射的影響，甚甚至在其他建建筑物接閃時時，還會受到到從該處傳來來的電磁波的的影響。因此此，我們應盡盡量利用鋼筋筋混凝土結構構內的鋼筋，即即建筑物內地地板、頂板、墻墻面、及梁、柱柱內的鋼筋，使使其構成一個個網籠，從而而實現屏蔽。由由于結構構造造的不同，墻墻內和樓板內內的鋼筋有疏疏有密，鋼筋筋密度不夠時時，設計人員員應按各種設設備的不同需需要增加網格格的密度。良良好的屏蔽不不僅使等電位位和分流這兩兩個問題迎刃刃而解，而且且對防御雷電電電磁脈沖也也是最有效的的措施。此外外，建筑物的的整體屏蔽還還能防球雷、側側擊和繞擊雷雷的襲擊。（5）接地接地就是讓已經經流入防雷系系統(tǒng)的閃電電電流順利地流流入大地，而而不能讓雷電電能量集中在在防雷系統(tǒng)的的某處對被保保護物體產生生破壞作用，良良好的接地才才能有效地泄泄放雷電能量量，降低引下下線上的電壓壓，避免發(fā)生生反擊。過去的一些舊規(guī)規(guī)范要求電子子設備單獨接接地，目的是是防止電網中中雜散電流干干擾設備的正正常工作。但但現在，防雷雷工程設計已已不提倡單獨獨接地，而是是更多的與防防雷接地系統(tǒng)統(tǒng)共用接地裝裝置，但接地地電阻要由原原來的小于4Ω減少到1Ω。我國的現現用的規(guī)范規(guī)規(guī)定，如果電電子設備接地地裝置采用專專用的接地系系統(tǒng)，則其與與防雷接地系系統(tǒng)的地中距距離要大于20m。防雷接地地是防雷系統(tǒng)統(tǒng)中最基礎的的環(huán)節(jié)，也是是防雷安裝驗驗收規(guī)范中最最基本的安全全要求。接地地不好，所有有防雷措施的的防雷效果都都不能發(fā)揮出出來。（6）合理布線線指如何布線才能能獲得最好的的綜合效果?，F現代化的建筑筑物都離不開開照明、動力力、電話、電電視和計算機機等設備的管管線，在防雷雷設計中，必必須考慮防雷雷系統(tǒng)與這些些管線的關系系。為了保證證在防雷裝置置接閃時這些些管線不受影影響，首先，應應該將這些電電線穿于金屬屬管內，以實實現可靠的屏屏蔽；其次，應應該把這些線線路的主干線線的垂直部分分設置在建筑筑物的中心部部位，且避免免靠近用作引引下線的柱筋筋，以盡量縮縮小被感應的的范圍。除考考慮布線的部部位和屏蔽外外，還應在需需要的線路上上加裝避雷器器、壓敏電阻阻等浪涌保護護器。因此，設設計室內各種種管線時，必必須與防雷系系統(tǒng)統(tǒng)一考慮慮。3.2綜合防防雷設計分類類傳統(tǒng)的防雷方法法主要就是直直擊雷的防護護，其技術措措施可分為接接閃器、引下下線、接地體體等。其中接接閃器可以根根據建筑物的的地理位置、現現有結構、重重要程度等，決決定是否采用用避雷針、避避雷帶、避雷雷網或其聯(lián)合合接閃方式。但但隨著微電子子技術高度發(fā)發(fā)展及廣泛應應用，傳統(tǒng)的的防雷設計方方法已難以滿滿足現代建筑筑防雷的需要要。根據以上綜合防防雷六要素可可以把現代防防雷保護分為為外部防雷保保護(建筑物或設設施的直擊雷雷防護)和內部防雷雷保護(雷電電磁脈脈沖的防護)兩部份，外外部防雷系統(tǒng)統(tǒng)主要是為了了保護建筑物物免受直接雷雷擊引起火災災事故及人身身安全事故，而而內部防雷系系統(tǒng)則是防止止雷電波侵入入、雷擊感應應過電壓以及及地電位反擊擊電壓侵入設設備造成的毀毀壞，這是外外部防雷系統(tǒng)統(tǒng)無法保證的的。外部防雷系統(tǒng)統(tǒng)及其設計如上面所述外部部防雷主要是是指防止建筑筑物或設施（含含室外獨立電電子設備）免免遭直擊雷的的危害，其技技術措施有接接閃器、引下下線、接地體體等幾種。下下面分別闡述述它們的類別別和具體設計計。.1接閃器接閃器是避雷針針、避雷帶(線)、避雷網以以及用作接閃閃的金屬屋面面和金屬構件件等的總稱。功功能是把接引引來的雷電流流，通過引下下線和接地裝裝置向大地中中泄放，以保保護建筑物免免受雷害。現現在常用的接接閃器有避雷雷針、避雷帶(線)、避雷網等等幾種。（1）避雷針避雷針是靠把雷雷雨云所帶的的異種電荷引引導到自身上上來，通過良良好的接地裝裝置，把雷電電流泄入大地地，保護建筑筑物不受雷擊擊的一種金屬屬裝置。避雷針的工作原原理：當高空出現雷雨雨云的時候，大大地上由于靜靜電感應作用用，必然帶上上與雷雨云相相反的電荷，避避雷針處于地地面建筑物的的最高處，與與雷雨云的距距離最近。由由于它與建筑筑物的鋼筋網網有良好的電電氣連接，再再通過引下線線與基礎接地地連接，所以以它與大地有有相同的電位位，因此避雷雷針附近空間間的電場強度度比較大，容容易吸引雷電電先驅，使主主放電都集中中到它的上面面，從而使附附近比它低的的物體遭受雷雷擊的幾率大大大減少，而而避雷針被雷雷擊的幾率卻卻大大的提高高。由于避雷雷針與大地有有良好的電氣氣連接，能把把雷雨云層中中積存的電荷荷能量傳遞到到大地中泄放放，使因雷擊擊而造成的過過電壓時間大大大的縮短，所所以從很大程程度上降低了了雷擊的危害害性。以上就就是避雷針的的工作原理。但但需要說明，避避雷針必須有有足夠可靠和和接地電阻盡盡量小的引下下線接地裝置置與其配套，否否則，它不但但起不到避雷雷的作用，反反而增大雷擊擊的損害程度度。避雷針不不但不能避雷雷反而是引雷雷，它是使自自身多受雷擊擊而保護周圍圍免受雷擊。我我們國內有些些教科書，把把避雷針的原原理說成是靠靠尖端放電中中和云層電荷荷從而消除閃閃電，這是錯錯誤的。避雷針保護范圍圍的計算方法法：目前世界各國關關于避雷針保保護范圍的計計算公式在形形式上各有不不同，大體上上有如下幾種種計算方法：：折線法：即單一一避雷針的保保護范圍為一一折線圓錐體體。曲線法：即單支支避雷針的保保護范圍為一一曲線錐體。直線法：是以避避雷針的針尖尖為頂點作一一俯角來確定定，有爆炸危危險的建筑物物用45°角，對一般般建筑物采用用60°角，實質上上保護范圍為為一直線圓錐錐體。目前我國《建筑筑物防雷設計計規(guī)范》（GB500057-94420000）采納了國國際電工委員員（IEC）推薦的“滾球法”作為避雷針針保護范圍的的計算方法。在在此就不再敘敘述，如有需需要可參見《建建筑物防雷設設計規(guī)范》（GB500057-94420000）附錄4。避雷針的制作規(guī)規(guī)格：由許多實際調查查統(tǒng)計資料表表明，避雷針針的外表形狀狀與其避雷效效果無明顯的的關系。所以以，不必過多多考慮采用單單針式或者其其他形式造型型的避雷針。避避雷針大多采采用圓鋼或鋼鋼管制成，其其直徑要求如如下：針長1m以下：：圓鋼為12mm鋼管為20mm；針長1-2m：：圓鋼為16mm鋼管為25mm；煙囪頂上的針：：圓鋼為20mm鋼管為40mm(見GB500057-94420000第四章)。近來國內市場上上經銷一種叫叫主動式避雷雷針的產品，主主要來自法國國和澳大利亞亞。據廠家稱稱，這此產品品能夠隨大氣氣電場變化而而吸收能量，當當存儲的能量量達到某一程程度時，便會會在避雷針尖尖放電，尖端端周圍空氣離離子化，使避避雷針上方形形成一條人工工向上的雷電電先導，它比比自然的向上上的雷電通道道能更早的于于雷雨云向下下的雷電先導導接觸，形成成主放電通道道。這樣，雷雷雨云靠該避避雷針放電的的幾率就增加加了，相當于于避雷針的保保護范圍加大大了，或者相相當于將避雷雷針加高了。（2）避雷帶((線)20世紀初，在在電力系統(tǒng)，為為了使輸電線線路少受雷擊擊，采用了在在輸電線路上上方架設平行行的鋼線避雷雷的方法。這這種架設在輸輸電線路上方方的鋼線，稱稱之為避雷線線。后來在房房屋建筑上也也推廣了這種種形式，開始始布設在方脊脊、屋角、房房檐等處作雷雷電保護，現現在這種方法法已經被避雷雷帶所替代。在房屋建筑屋頂頂周圍，用扁扁平的金屬帶帶做接閃的方方法稱之為避避雷帶，它是是由避雷線改改進而來。在在建筑物屋頂頂上，使用避避雷帶比避雷雷針有較多的的優(yōu)點，它可可以與樓房頂頂的裝飾結合合起來，可以以與房屋的外外形較好的配配合，即美觀觀防雷效果又又好。特別是是大面積的建建筑，它的保保護范圍大而而有效，這是是避雷針所無無法比的。避雷帶一般采用用扁鋼制作，其其截面積不小小于48mm2，厚度不應應小于4mm，現今的一一般做法是不不管建筑物屬屬于幾類防雷雷建筑，都采采用4X40的鍍鋅扁鋼鋼制作避雷帶帶。根據規(guī)定定二類防雷建建筑避雷帶應應在整個屋面面組成不大于于10m×10m或12m×8m的網格。三三類防雷建筑筑避雷帶應在在整個屋面組組成不大于220m×20m或24m×l6m的網格格。如果同時時還有避雷針針，則避雷針針應用避雷帶帶相互連接。（3）避雷網避雷網是指利用用鋼筋混凝土土結構中的鋼鋼筋網作為雷雷電保護的方方法，也叫做做暗裝避雷網網。暗裝避雷雷網是把最上上層屋頂作為為接閃設備。根根據一般建筑筑物的結構，鋼鋼筋距面層只只有6-7cm，面層愈薄薄，雷擊點的的洞愈小。但但有些建筑物物的防水層和和隔熱層較厚厚，入彀鋼筋筋距面層厚度度大于20cm，最好另裝裝輔助避雷網網。輔助避雷雷網一般可用用直徑為6mm或以上的鍍鍍鋅圓鋼，網網格大小可根根據建筑物重重要性，分別別采用5mX5m或10mX110m的圓鋼制成成。建筑物頂頂上往往有許許多突出物，如如金屬旗桿、透透氣管、鋼爬爬梯、金屬煙煙囪、風窗、金金屬天溝等，都都必須與避雷雷網焊成一體體做接閃裝置置。（4）安裝避雷雷帶和避雷網網注意事項a.避雷帶及及其連接線經經過沉降縫（沉沉降縫：一座座較長的多層層建筑物，往往往在橫向上上把建筑物分分成幾段，段段與段之間留留有一段空隙隙，防止各段段因下沉不一一致而引起建建筑物損壞）時時，應留有10-200cm以上余量的的跨越線。b.有女兒墻墻的平頂房屋屋，其寬度小小于24m時，只須沿沿女兒墻上部部敷設避雷帶帶；寬度大于于24m時，須在房房面上兩條避避雷帶之間加加裝明裝連接接條。c.房屋面坡坡度為27°-335°且長度不超超過75m時，只需沿沿屋脊敷設避避雷帶。四坡坡頂房屋，應應在各坡脊上上裝上避雷帶帶。為使檐角角得到保護，應應在屋角上裝裝短避雷針或或將避雷帶的的引下線從檐檐角上繞下來來。如果屋檐檐高度高于12m，且長度大大于75m時，要在屋屋脊和房檐上上都敷設避雷雷帶。d.當屋頂面面積非常大時時，應在屋頂頂上敷設金屬屬網格，即避避雷網。避雷雷網分明網和和暗網，網格格越密，可靠靠性越好，網網格的密度可可視建筑物重重要程度而定定，重要建筑筑物采用5X5m的網格，一一般建筑物用用20X200m的網格即可可。.2引下線連接接閃器與接接地裝置的金金屬導體稱為為引下線?，F現代建筑多利利用建筑物的的柱筋作避雷雷引下線。因因為雷擊時引引下線上有很很大的雷電流流流過，會對對附近接地的的設備、金屬屬管道、電源源線等產生反反擊或旁側閃閃擊，而實踐踐證明這種方方法可以減少少和避免這種種反擊。它還還比專門引下下線有更多的的優(yōu)點，因為為柱鋼筋與梁梁、樓板的鋼鋼筋都是連接接在一起的，和和接地網絡形形成了一個整整體的"法拉第"籠，它們處處于等電位狀狀態(tài)，雷電流流會很快被分分散掉，可以以避免反擊和和旁側閃擊的的現象發(fā)生。規(guī)范對引下線的的設計有如下下要求：表1建筑物防雷等級級引下線數量引下線間距離一類防雷建筑≥2根<12m二類防雷建筑≥2根<18m三類防雷建筑≥2根<25m另外，普通引下下線采用圓鋼鋼時，其直徑徑為不應小于于16mm；采用扁鋼鋼時，其截面面積最小為48mmm2；厚度不小小于4mm。裝在煙囪囪上的引下線線其尺寸是：：圓鋼直徑大大于24mm；扁鋼截面面積不小于100mmm2，厚度為4mm。為便于檢查避雷雷設施連接導導體的導電情情況和接地體體的散流電阻阻，要在建筑筑物四周的引引下線上做斷斷接卡子，斷斷接卡子距地地面最高為1.8M。當利用混混凝土柱鋼筋筋做引下線時時，因為是從從上而下連接接一體，因此此不能設置斷斷接卡子測試試接地電阻。需在柱內做做為引下線的的鋼筋上，距距室外地面0.5m處的的柱子外側，另另焊一根圓鋼鋼(Φ≥10)引至柱外側側的墻體上，做做為防雷測試試點。每根引引下線處的沖沖擊接地電阻阻不能大于5Ω。.3接地體接地裝置應優(yōu)先先利用建筑物物鋼筋混凝土土基礎內的鋼鋼筋。有鋼筋筋混凝土地梁梁時，應將地地梁內鋼筋連連成環(huán)形接地地裝置；沒有有鋼筋混凝土土地梁時，也也可在建筑物物周邊無鋼筋筋的閉合條形形混凝土基礎礎內，用40x4mmm鍍鋅扁鋼直直接敷設在槽槽坑外沿，形形成環(huán)形接地地。當將變壓器和柴柴油發(fā)電機的的中性點工作作接地、電氣氣保護接地和和弱電系統(tǒng)工工作接地等共共用接地裝置置時，接地電電阻值應不大大于1Ω。采用共用接接地裝置時，弱弱電系統(tǒng)應將將各自設備機機房內與建筑物絕絕緣的接地端端子，用25mm2以上的銅芯芯電纜或導線線穿焊接鋼管管做單獨的引引下線，在建建筑物基礎處處與接地板相相連。弱電系系統(tǒng)一般要求求接地電阻不不大于4Ω，如若設獨獨立的接地系系統(tǒng)，其與防防雷接地系統(tǒng)統(tǒng)的距離要大大于20m。內部防雷系統(tǒng)統(tǒng)及其設計構筑和作用于建建筑物內部的的防雷工程稱稱為內部防雷雷工程，其系系統(tǒng)就是內部部防雷系統(tǒng)。建建筑物內部防防雷工程涉及及面較寬，面面對的是包括括感應雷、傳傳導雷和因線線路上浪涌高高電壓所造成成電網波動在在內的眾多損損害，歸納起起來危害最大大的主要方面面是高電壓的的引入。高電壓引入是指指雷電高電壓壓通過金屬線線引導到室內內或其他地方方造成破壞的的雷害現象。高高電壓引入的的電源有三種種：其一是直直擊雷直接擊擊中金屬導線線，讓高壓雷雷電以波的形形式沿著導線線兩邊傳播而而引入室內，即即雷電波侵入入；第二種是是來自感應雷雷的高電壓脈脈沖，即感應應過電壓；第第三是地電位位反擊，這種種反擊會沿著著電力系統(tǒng)的的零線，保護護接地線和各各種形式的接接地線，以波波的形式傳入入室內或傳播播到更大的室室內范圍，造造成大面積的的危害。針對以上三種雷雷害內部防雷雷系統(tǒng)主要有有屏蔽、安裝裝防雷器SPD和等電位連連接等三種措措施。屏蔽措措施已經在防防雷設計六大大要素中有所所闡述，下面面主要闡述防防雷器SPD設計安裝和和等電位連接接。.1防雷器SSPD設計安裝SPD中文簡稱稱電涌保護器器，又稱浪涌涌保護器。根根據IEC標準規(guī)定，電電涌保護器主主要是指抑制傳導導來的線路過過電壓和過電電流的裝置。它它的組成器件件主要包括放放電間隙、壓壓敏電阻、二二極管、濾波波器等。根據據構成組件和和使用部位的的不同，電涌涌保護器可分為電壓開開關型SPD、限壓型SPD和組合型SPD。而根據應應用場合分類類，電涌保護護器又可分成成電力系統(tǒng)SPD和信息系統(tǒng)SPD。一般信息息系統(tǒng)SPD由信息系統(tǒng)統(tǒng)設計者負責責設計選型。這這里主要闡述述一下電涌保保護器在建筑筑物電力系統(tǒng)統(tǒng)防雷設計中的的應用。電力系統(tǒng)防雷主主要是為了防防止雷電波通通過電源線路路而對計算機機及相關設備備造成危害。為為避免高電壓壓經過避雷器器對地泄放后后的殘壓過大大，或因更大大的雷電流在在擊毀避雷器器后繼續(xù)毀壞壞后續(xù)設備，以以及防止線纜纜遭受二次感感應，依照《建建筑物防雷設設計規(guī)范》（GB500057-94420000）和《建筑筑物電子信息息系統(tǒng)防雷技技術規(guī)范》GB503343-20004，應采取分分級保護、逐逐級泄流的原原則。其具體體設計做法：：一是在大樓電源源的總進線處處安裝放電電電流較大的一一級電源避雷雷器，這里一一般要用三相相電壓開關型SPD；二是是在重要樓層層或重要設備備電源的進線線處加裝二或或三級電源避避雷器，一般般用限壓型SPD；三是是在末端配電電處安裝四級級或稱為末端端電源避雷器器，一般用限限壓型SPD。究竟竟要使用幾級級SPD，可以有建建筑防雷等級級確定。一般般一類防雷建建筑需要四級級；二類需要要三級；三類類需要二級。為為了確保遭受受雷擊時，高高電壓首先經經過一級電源源避雷器，然然后再經過二二、三級或末末級電源避雷雷器，一級電電源避雷器和和二級電源避避雷器之間的的距離要大于于10米，如果兩兩者間距不夠夠，可采用帶帶線圈的防雷雷箱，這樣可可以避免二級級或三級電源源避雷器首先先遭受雷擊而而損壞。這里有三個需要要注意的地方方：一是電涌涌保護器與母母排連接的導導線要短而直直，長度不能能超過5m，連接線過過長可能導致致上級SPD還沒分流，電電涌就串到下下級SPD處，導致下下級SPD一下子被燒燒毀；二是SPD安裝線路上上應該裝有過過電流保護器器，原因是為為了防止因SPD老化而造成成短路。這里里的過電流保保護器主要使使用斷路器，按按一般經驗做做法，二級SPD上的斷路器器整定電流選選40A，三級SPD上的斷路器器整定電流選選32A，末級SPD上的斷路器器整定電流選選25A，而一級SPD無需裝設，因因為一級SPD使用電壓開關關型SPD，其內內部已有自帶帶的過電流保保護器。三是是各個SPD都需要與接接地裝置之間間進行等電位位連接。（參參見附錄圖紙紙“系統(tǒng)圖”）.2等電位連連接等電位連接是綜綜合防雷系統(tǒng)統(tǒng)中的最重要要的一項基本本措施。GB500057—9420000版里強調了等等電位連接在在內部防雷中中的作用。等電位連接接是為減小在在需要防雷的的空間內發(fā)生生火災、爆炸炸、生命危險險的一項很重重要的措施，特特別是在建筑筑物內部防雷空間間防止發(fā)生生命危危險的最重要要的措施。建筑物的等電位位連接設計主主要有以下幾幾種：（1）總等電位位連接和局部部等電位連接接總等電位連接MMEB的作用用在于降低建建筑物內間接接接觸電壓和和不同金屬部部件間的電位位差，并消除除自建筑物外外經電氣線路路和各種金屬屬管道引入的的危險故障電電壓的危害，它它主要通過進線線配電箱近旁旁的總等電位位聯(lián)結端子板板(接地母排)將下列導電電部分互相連連通：進線配電箱箱的PE(PEEN)母排；公用設施的的金屬管道，如如上、下水、煤煤氣等管道；；建筑物金屬屬結構；如果果做了人工接接地，也包括括其接地極引引線。建筑物每一一電源進線都都應做總等電電位連接，各個總總等電位連接接端子板應互互相連通。局部等電位連接接LEB是指當電氣裝裝置或電氣裝裝置的某一部部分的接地故故障保護不能能滿足切斷故故障回路的時時間要求時，應應在局部范圍圍內做的等電位連接接。它包括PE母線或PE干線；公用用設施的金屬屬管道；如果果可能，也包括建筑物物金屬結構。（2）建筑物內內部導電部件件的等電位連連接等電位連接不僅僅僅是針對雷電暫暫態(tài)過電壓的的，還包括其其它如工作過過電壓、操作作過電壓等暫暫態(tài)過電壓的的防護，特別別是在有過電電壓的瞬間對對人身和設備備的安全防護護。因此，有有必要將建筑筑物內的設備備外殼、水管管、暖氣片、金金屬梯、金屬屬構架和其他他金屬外露部部分與共用接接地系統(tǒng)做等等電位連接。而且需要注意的是，絕不能能因檢修等原原因切斷這些些連接。但是是，對于燃氣管道，只只在進入建筑筑物處與接地地系統(tǒng)相連，但在每個接頭處要有輔助跨接線。因為燃氣管道本身不容許有多個接地連接，使其成為接地系統(tǒng)的一部分。（3）信息系統(tǒng)統(tǒng)的等電位連連接對信息系統(tǒng)的各各個外露可導導電部件也要要建立等電位位連接網絡，并并與共用接地地系統(tǒng)相連。接至共用接接地系統(tǒng)的等等電位連接網網絡有兩種結結構：S型（星型）結結構和M型（網格型型）結構。對對于工作頻率率小于0.1MHHZ的電子設備備，一般采用用S型（星型）結結構；對于頻率大大于10MHZ的電路，一一般采用M型（網格型型）結構。（4）各樓層的的等電位連接接將每個樓層的等等電位連接與與建筑物內的的主鋼筋相連連，并在每個個房間或區(qū)域域設置接地端端子，由于每每層的所有接接地端子彼此此相連，而且且又與建筑物物主鋼筋相連連，這就使每每個樓層成了了等電位面。再再將建筑物所所有接地極、接接地端子連接接形成等電位位空間。最后后，將屋頂上的設設備和避雷針針等與避雷帶帶連接形成屋屋面上的等電電位。（5）接地網網的等電位連連接在某中意義上說說，建筑物的的共用接地系系統(tǒng)在大范圍圍內即為等電電位連接，比比如我們常見見的計算機房房的工作接地地、屏蔽接地和和防雷接地等等采用同一接接地系統(tǒng)的原原理就是避免免各接地間產產生的瞬態(tài)過過電壓差對設設備造成影響響。因此，鋼鋼筋混凝土結結構建筑物利利用基礎鋼筋筋網做接地體體，一般要圍圍繞建筑物四四周增設環(huán)形形接地體，并并與建筑物被被柱內用作引引下線的柱筋筋焊接，這樣樣就大大降低低了接地網由由于雷電流造造成地電位不不均衡的概率率（參見附錄錄圖紙“基礎接地平平面圖”）。綜上所述，樓層層下部有接地地網，樓層里里有等電位均均壓網，樓頂頂物體與避雷雷裝置連接在在一起形成等等電位，這樣樣就在電氣上上成為法拉第第籠式結構，人人和設備在此此環(huán)境中絕無無雷擊危險。因因此，等電位位連接在建筑筑物及其電子子信息系統(tǒng)中中是最重要的的一項電氣安安全措施。另外，為保證等等電位連接的的可靠導通，等等電位連接線和接地地母排應分別別采用銅線和和銅板。等電電位連接這一電氣氣安全措施并并不需復雜價價昂的電氣設設備，它所耗耗用的不過是是一些導線，不不象埋在地下下的人工接地地極易因受土土壤腐蝕而失失效(實際上在實實施等電位聯(lián)聯(lián)結的同時也也實現了接地地，因它所連連接的水管和和基礎鋼筋等等本身已起到到低電阻長壽壽命的接地作作用)，它在保證證電氣安全上上的作用遠勝勝于我們過去去習慣采用的的專門打入地地下的人工接接地。在發(fā)達達國家不要求求住戶打入人人工接地，但但住宅樓內如如不做總等電電位連接和浴室內內的局部等電電位連接，非但甲甲方不予驗收收，當地供電電公司也以電電氣上不安全全為由拒絕供供電?？磥砦椅覈母鞯貧鈿庀笾鞴軝C構構和建設主管管部門還得要要加強新建建建筑物中等電電位連接一項項的審核力度度。4工程舉例有南京某一大學學教學樓，同同例1，對此幢建建筑物進行防防雷設計。設設計步驟如下下：4.1防雷等等級分類