建筑物的雷電防護(hù)(97-2003).ppt

1、1,建 筑 物 雷 電 防 護(hù) 設(shè) 計(jì)宋平健2015.04,一、雷電危害,2,1、雷擊建筑物的類型： 根據(jù)雷電可能擊中的位置，劃分為S1S4型： S1：雷擊建筑物本體 S2：雷擊在建筑物的鄰近區(qū)域 S3：雷擊在電力線或通信線上 S4：雷擊在電力線或通信線附近,3,2、損害類型 （1）雷擊引起的基本損害類型： -D1：生命體的傷害； -D2：物理損害 -D3：電氣和電子系統(tǒng)失效。 （2）雷擊可能造成損害,取決于建筑物的特性： -建筑物的結(jié)構(gòu)類型 -用途 -內(nèi)部物品 -服務(wù)設(shè)施類型 -所采取的防護(hù)措施,一、雷電危害,一、雷電危害,3、損失類型 L1：人身傷亡損失（包括永久性傷害）； L2：公眾服務(wù)

2、損失； L3：文化遺產(chǎn)損失； L4：經(jīng)濟(jì)價(jià)值損失（建筑物及其內(nèi)存物以及業(yè)務(wù)活 動(dòng)中斷的損失）。 為使建（構(gòu)）筑物防雷設(shè)計(jì)因地制宜地采取防雷措施，防止或減少雷擊建（構(gòu)）筑物所發(fā)生的人身傷亡和文物、財(cái)產(chǎn)損失，以及雷擊電磁脈沖引發(fā)的電氣和電子系統(tǒng)損壞或錯(cuò)誤運(yùn)行，做到安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，制定本規(guī)范（GB 50057-2010 1.0.1),4,4、防護(hù)對(duì)象 建（構(gòu)）筑物 建筑物內(nèi)部和附近人員 建筑物的內(nèi)部物品 建筑物內(nèi)的設(shè)備和設(shè)施 由建筑物引出的設(shè)備和設(shè)施,5,5、雷電防護(hù)措施,（1） 接閃 （2） 分流 （3） 接地 （4） 等電位連接 （5） 隔離界面（GB/T 21714) （6） 屏

3、蔽 （7） 電涌保護(hù) （8） 合理布線,6,雷擊電磁脈沖防護(hù)措施,直擊雷防護(hù)措施,7,6、GB/T 21714.1 4 雷電防護(hù),8,部分雷電災(zāi)害的現(xiàn)場照片,9,10,11,12,13,14,浙江臨海（17死13傷）2004.6.26,15,二、 術(shù)語、概念,1、雷電防護(hù)系統(tǒng) 2.0.5 防雷裝置 LPS 用于減少閃擊擊于建（構(gòu)）筑物上或建（構(gòu)）筑物附近造成的物質(zhì)性損害和人身傷亡，由外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置組成 。 2.0.6 外部防雷裝置 由接閃器、引下線和接地裝置組成。 2.0.7 內(nèi)部防雷裝置 由防雷等電位連接和與外部防雷裝置的間隔距離組成。 2.0.25雷擊電磁脈沖 LEMP 雷電流

4、經(jīng)電阻、電感、電容耦合產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，包含閃電電 涌和輻射電磁場。,2、接地系統(tǒng),2.0.23 接地系統(tǒng) 將等電位連接網(wǎng)絡(luò)和接地裝置連在一起的整個(gè)系統(tǒng)。 2.0.22 等電位連接網(wǎng)絡(luò) 將建（構(gòu)）筑物和建（構(gòu)）筑物內(nèi)系統(tǒng)（帶電導(dǎo)體除外）的所有導(dǎo)電性物體互相連接組成的一個(gè)網(wǎng)。 2.0.28 建（構(gòu)）筑物內(nèi)系統(tǒng) 建（構(gòu)）筑物內(nèi)的電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)。 2.0.26 電氣系統(tǒng) 由低壓供電組合部件構(gòu)成的系統(tǒng)。也稱低壓配電系統(tǒng)或低壓配電線路。 2.0.27 電子系統(tǒng) 由敏感電子組合部件構(gòu)成的系統(tǒng)。,16,3、低壓配電系統(tǒng)的接地方式,（1）按接地方式，低壓交流配電系統(tǒng)分為： TN（TN-C、TN-C-S、TN

5、-S），TT，IT三類 （2）符號(hào)的含義是： 第一個(gè)字母說明電源與大地的關(guān)系： T：電源的一點(diǎn)（通常是中性點(diǎn)）與大地直接連接。 I：電源與大地隔離或電源的一點(diǎn)經(jīng)高阻抗與大地直接連接 第二個(gè)字母說明電氣裝置的外露導(dǎo)電部分與大地的關(guān)系： T：外露導(dǎo)電部分直接接大地，它與電源的接地?zé)o聯(lián)系。 N：外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點(diǎn)的連接而接地。 第三個(gè)字母說明N線與PE線的關(guān)系（僅用于TN系統(tǒng)） C：N線和PE線共用一根導(dǎo)線（PEN）。 S：N線和PE線分別設(shè)置。,17,（3）TN系統(tǒng),電源的一點(diǎn)（通常是中性點(diǎn)）與大地直接連接， 設(shè)備外露導(dǎo)電部分通過與接地的電源中性點(diǎn)的連接而接地。 TN系統(tǒng)分為 TN

6、-C，TN-S，TN-C-S TN-C系統(tǒng)在全系統(tǒng)內(nèi)N線和PE線是合一的。 TN-S系統(tǒng)在全系統(tǒng)內(nèi)N線和PE線是分開的。 TN-C-S系統(tǒng)在電源進(jìn)線點(diǎn)前N線和PE線是合一的， 電源進(jìn)線點(diǎn)后即分為兩根線（N和PE）。,18,19,TN-C系統(tǒng),TN-C-S系統(tǒng),TN-S系統(tǒng),（4）TT系統(tǒng),電源的一點(diǎn)（通常是中性點(diǎn)）與大地直接連接， 設(shè)備外露導(dǎo)電部分直接接大地，它與電源的接地?zé)o聯(lián)系。,20,TT系統(tǒng),（5）IT系統(tǒng),電源與大地隔離或電源的一點(diǎn)經(jīng)高阻抗與大地連接，設(shè)備外露導(dǎo)電部分直接接大地，與電源的接地?zé)o聯(lián)系。 IT系統(tǒng)分為兩種情況：不配出中性線，配出中性線（不常用）。,21,不配出中性線的IT系

7、統(tǒng),22,4、電涌保護(hù)器,電壓開關(guān)型電涌 無電涌出現(xiàn)時(shí)為高阻抗，當(dāng)出現(xiàn)電壓電涌時(shí)突變?yōu)榈妥杩埂?限壓型電涌保護(hù)器 無電涌出現(xiàn)時(shí)為高阻抗，隨著電涌電流和電壓的增加，阻抗連續(xù)變小。 組合型電涌保護(hù)器 由電壓開關(guān)型元件和限壓型元件組合而成的電涌保護(hù)器， 2.0.35 級(jí)試驗(yàn) 級(jí)試驗(yàn)可用 表示 。（10/350s波形） 2.0.37 級(jí)試驗(yàn) 級(jí)試驗(yàn)可用 表示 。（8/20s波形） 2.0.39 級(jí)試驗(yàn) 級(jí)試驗(yàn)也可用 表示 。,23,24,5、電流、電壓的波形,沖擊電流 Iimp 10/350s 標(biāo)稱放電電流In （最大放電電流Imax） 8/20s 沖擊電壓 1.2/50s,25,三、建筑物的防雷分類

8、（3.0.2為強(qiáng)制性條款）,1、第一類防雷建筑物 凡制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物， 因電火花而引起爆炸、爆轟，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。 具有0 區(qū)或20 區(qū)爆炸危險(xiǎn)場所的建筑物。 具有1 區(qū)或21 區(qū)爆炸危險(xiǎn)場所的建筑物，因電火花而引起爆炸，會(huì)造成巨大破壞和人身傷亡者。 注： 爆轟-爆炸物中一小部分受到引發(fā)或激勵(lì)后，爆炸物整體 瞬間爆炸的現(xiàn)象或過程。 0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)代表爆炸性氣體混合物的場所 20區(qū)、21區(qū)、22區(qū)代表可燃性粉塵爆炸性氣體混合物的場所,26,2、第二類防雷建筑物,（1） 國家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物。 （2） 國家級(jí)的會(huì)堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大

9、型火車站和飛機(jī)場、國賓館、國家級(jí)檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物。 （3） 國家級(jí)計(jì)算中心、國際通訊樞紐等對(duì)國民經(jīng)濟(jì)有重要意義的建筑物。 （4） 國家特級(jí)和甲級(jí)大型體育館。 （5） 制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險(xiǎn)建筑物， 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。,27,第二類防雷建筑物（續(xù)）,（6） 具有1 區(qū)或21 區(qū)爆炸危險(xiǎn)場所的建筑物，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(qū)或22 區(qū)爆炸危險(xiǎn)場所的建筑物。 （8） 有爆炸危險(xiǎn)的露天鋼質(zhì)封閉氣罐。 （9） 預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.05次/ a 的部、省級(jí)辦公建筑物和其他重要或

10、人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險(xiǎn)場所。 （10） 預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.25 次/ a 的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。,28,3、第三類防雷建筑物,(1) 省級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)的建筑物及省級(jí)檔案館。 (2) 預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.01次/a 且小于或等于0.05次/a的部、省級(jí)辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災(zāi)危險(xiǎn)場所。 (3) 預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.05次/a且小于或等于0.25 次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。 (4) 在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū)，高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物； 在平均雷暴日小于或等

11、于15d/a 的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。,29,4、人員密集的公共建筑,建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2006 第5.3.15條文解釋 本條規(guī)定的人員密集的公共建筑主要指：設(shè)置有同一時(shí)間內(nèi)聚集人數(shù)超過50人的公共活動(dòng)場所的建筑。如賓館、飯店，商場、市場，體育場館、會(huì)堂、公共展覽館的展覽廳，證券交易廳，公共娛樂場所，醫(yī)院的門診樓、病房樓，養(yǎng)老院、托兒所、幼兒園，學(xué)校的教學(xué)樓、圖書館和集體宿舍，公共圖書館的閱覽室，客運(yùn)車站、碼頭、民用機(jī)場的候車、候船、候機(jī)廳(樓)等。,30,（1）、年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)的計(jì)算 其中：k- 2：位于山頂和曠野孤立 1.7：沒有接地的金屬屋

12、面的磚木結(jié)構(gòu)建筑 1.5：河（湖）邊、山坡下、山地中小處、地 下水露頭處、土山頂、山谷風(fēng) 口及特別潮 濕的建筑物 1.0：一般情況 L、W、H為長、寬、高。（適用于H100m，2D距離內(nèi)無建筑物）,5、建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù),31,四、防雷措施的一般規(guī)定（4.1.1、4.1.2強(qiáng)條）,4.1.2 各類防雷建筑物應(yīng)設(shè)內(nèi)部防雷裝置，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 在建筑物的地下室或地面層處，以下物體應(yīng)與防雷裝置做防雷等電位連接： 建筑物金屬體。 金屬裝置。 建筑物內(nèi)系統(tǒng)。 進(jìn)出建筑物的金屬管線。 2 除本條 1款的措施外，外部防雷裝置與建筑物金屬體、金屬裝置、建筑物內(nèi)系統(tǒng)之間，尚應(yīng)滿足間隔距離的要求。,32

13、,建筑物的總等電位連接,33,五、接閃器的設(shè)置,1、專設(shè)接閃器的構(gòu)成 獨(dú)立避雷針 架空避雷線或避雷網(wǎng) 直接裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)、避雷帶、避雷針。 2、避雷帶的敷設(shè) 避雷帶應(yīng)沿女兒墻、屋角、屋 脊、屋檐和檐角等易受雷擊的 部位（見附錄B)敷設(shè); 當(dāng)建筑物比較高時(shí)，首先應(yīng)沿 屋頂周邊敷設(shè)避雷帶，避雷帶 應(yīng)設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂 直線上或其外。,34,易受雷擊部位,35,37,關(guān)于暗敷避雷帶問題, 應(yīng)用的條件 利用屋頂鋼筋網(wǎng)、女兒墻內(nèi)鋼筋、檐口內(nèi)鋼筋作及暗敷接閃器， 其前提是允許屋頂遭雷擊時(shí)混凝土?xí)幸恍┧槠撾x以及一小塊防水、保溫層遭破壞。這對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)一般無損害，但建筑物下方不應(yīng)有行人通過

14、、車輛放置、及建筑物的出入口，以保證安全。 GB/T21431-2008建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范規(guī)定”高層建筑物不應(yīng)利用建筑物女兒墻內(nèi)鋼筋作為暗敷避雷帶?！?應(yīng)用的范圍（二類/三類） -二類中除爆炸火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境、國家級(jí)重點(diǎn)文物以外的建筑物。 -三類,38,3、避雷網(wǎng)格, 第一類防雷建筑物 5m5m或6m4m 第二類防雷建筑物 10mm或12m8m 第三類防雷建筑物 20m20m或24m16m,39,（1）滾球法的概念,4、避雷針,40,滾球半徑示意圖,41,(2)、 地面上的避雷針,42,（3）、屋面上避雷針,43,44,問題2-避雷針設(shè)置的越高對(duì)設(shè)備保護(hù)越有利？,設(shè)置避雷針的目的就是利用避

15、雷針的尖端效應(yīng)吸引閃電，保護(hù)附近的突出的室外設(shè)備如天線等。 避雷針并不是越高越好，過高的避雷針將導(dǎo)致其接閃能力越強(qiáng)，雷電對(duì)避雷針附近的設(shè)備的沖擊次數(shù)會(huì)增加。 避雷針不能用于保護(hù)室內(nèi)的弱電設(shè)備。,45,5、 接閃器的材料、規(guī)格,避雷帶,架空接閃線宜采用截面不小于50mm2 熱鍍鋅鋼絞線 或銅絞線。,避雷線,46,金屬屋面 （第一類防雷建筑物除外）, 板間的連接應(yīng)是持久的電氣貫通，例如，銅鋅合金 焊、熔焊、卷邊壓接、縫接、螺釘或螺栓連接等； 金屬板下面無易燃物品時(shí)，其最小厚度要求為 不銹鋼、熱鍍鋅鋼、鈦和銅板0.5mm， 鋁板0.65mm,鋅板0.7mm，鉛板：2mm； 金屬板下面有易燃物品時(shí)，其

16、最小厚度要求為 不銹鋼、熱鍍鋅鋼和鈦板4mm；銅板5mm；鋁板7mm； 金屬板無絕緣被覆層。 注：薄的油漆保護(hù)層或1mm厚瀝青層或0.5mm厚聚氯乙烯層均不屬于絕緣被覆層。,47,關(guān)于彩鋼保溫板,5.2.7的條文說明： 上層鋼板厚度不應(yīng)小于0.5mm， 中間保溫層為非易燃物， 下層鋼板一般不會(huì)被擊穿，且能阻擋上層板被擊穿時(shí)的熔化物。,48,1、專設(shè)引下線 （1） 4.3.3 專設(shè)引下線不應(yīng)少于2根，并應(yīng)沿建筑物四周和內(nèi)庭院四周均勻?qū)ΨQ布置，其間距沿周長計(jì)算不宜大于 18 m。當(dāng)建筑物的跨度較大，無法在跨距中間設(shè)引下線，應(yīng)在跨距兩端設(shè)引下線并減小其他引下線的間距，專設(shè)引下線的平均間距不應(yīng)大于 1

17、8 m。 （強(qiáng)條）（第二類防雷建筑物） （2） 4.4.3 -（類似，同上）（第三類防雷建筑物） （3）引下線安裝與易燃材料的墻壁或墻體保溫層間距應(yīng)大于0.1m。 （GB50601-2010) 2、利用鋼結(jié)構(gòu)或柱內(nèi)鋼筋作引下線 5.3.8條規(guī)定： 鋼構(gòu)件或混凝土內(nèi)鋼筋之間的連接滿足要求、垂直支柱均起到引下線作用，可不要求上述的間距。,六、引下線,49,3、引下線的分流系數(shù)KC-附錄E,（1） 單根引下線時(shí)，分流系數(shù)應(yīng)為 1； （2） 兩根引下線及接閃器不成閉合環(huán)的多根引下線時(shí)，分流系數(shù)可為 0.66，也可按GB 50057-2010附錄E的圖 E.0.4計(jì)算確定； （3） 引下線根數(shù) n不少于

18、 3根,當(dāng)接閃器成閉合環(huán)或網(wǎng)狀的多根引下線時(shí)，分流系數(shù)可為 0.44； （4）當(dāng)采用網(wǎng)格型接閃器、引下線用 多根環(huán)形導(dǎo)體互相連接、接地體 采用環(huán)形接地體，或者利用建筑 物鋼筋或鋼構(gòu)架作為防雷裝置時(shí)， 分流系數(shù) kc宜按圖確定。,50,4、在引下線附近防接觸電壓時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定之一：,和建筑物互相連接的鋼筋在電氣上是貫通且不少利用建筑物金屬構(gòu)架于10 根柱子組成的自然引下線，這些柱子包括位于建筑物四周和建筑物內(nèi)。 引下線3m范圍內(nèi)土壤地表層的電阻率不小于50km。 注： 例如， 采用5 c m 厚瀝青層或1 5 c m 厚礫石層的這類絕緣材料層通常符合本要求。 外露引下線，其距地面2.7m以下

19、的導(dǎo)體用耐1.2/50s 沖擊電壓100kV的絕緣層隔離。例如用至少3mm厚的交聯(lián)聚乙烯層。 用護(hù)欄、警告牌使接觸引下線的可能性降至最低限度。,51,關(guān)于2.7m,2.7m的高度是參照IEC 62305-3的規(guī)定考慮的：即以人站立向上伸手的平均高度2.5m加上0.2m長的空氣間隙的距離之和。,52,保護(hù)長城敵樓上游人的接閃桿的設(shè)置,53,5、在引下線地面附近防跨步電壓時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定之一：,利用建筑物金屬構(gòu)架和建筑物互相連接的鋼筋在電氣上是貫通且不少于10根柱子組成的自然引下線，這些柱子包括位于建筑物四周和建筑物內(nèi)。 引下線3m范圍內(nèi)土壤地表層的電阻率不小于50km。 注： 例如， 采用5c

20、m厚瀝青層或15cm厚礫石層的這類絕緣材料層通常符合本要求。 用網(wǎng)狀接地裝置對(duì)地面作均衡電位處理。 用護(hù)欄、警告牌使進(jìn)入距引下線3m范圍內(nèi)地面的可能性減小到最低限度。,54,跨步電壓和接觸電壓示意圖,55,七、接地裝置,1、接地裝置的類型 按 GB 21714.3的規(guī)定，接地裝置的類型可分為A型、B型 A型接地裝置 單獨(dú)設(shè)置的水平和/或垂直接地體 適用于高度比較低的建筑物、獨(dú)立避雷針、避雷線支撐桿等 每組接地裝置接地極（水平或垂直）的數(shù)目不應(yīng)少于2個(gè) 垂直接地極的長度為水平接地極長度的0.5倍 對(duì)大多數(shù)土壤，垂直接地極較水平接地極具有更好性價(jià)比，且接地電阻更穩(wěn)定 在高土壤電阻率的地點(diǎn)，不宜使用

21、。,B型接地裝置 利用建筑物基礎(chǔ)鋼筋或圍繞建筑物的環(huán)型人工接地體 適用于網(wǎng)狀接閃器和具有若干引下線的防雷裝置。 在高土壤電阻率（如巖石裸露）的地區(qū)，B型裝置是唯一適合的。 B型接地裝置可使各引下線在地面形成電位均衡。,56,57,2、第一類防雷建筑物接地裝置的基本要求,(1)、獨(dú)立的外部防雷裝置 設(shè)置獨(dú)立接地體，每一條引下線的沖擊接地電阻值不應(yīng)大于10。 在土壤電阻率高的地區(qū)，可適當(dāng)增大沖擊接地電阻，但在 3000m以下的地區(qū)，沖擊接地電阻不應(yīng)大于 30。 防雷接地與建筑物應(yīng)保證間隔距離的要求。 (2) 、不獨(dú)立的外部防雷裝置 接地裝置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體。 每根引下線的沖擊接地電阻不

22、應(yīng)大于 10 其接地裝置應(yīng)和電氣和電子系統(tǒng)等接地裝置及所有進(jìn)入建筑物的金屬管道相連，此接地裝置可兼作防雷電感應(yīng)接地之用。 沖擊接地電阻大于 10時(shí)，增大環(huán)形接地體的面積。,58,3、第二類、第三類防雷建筑物,應(yīng)利用建筑物的基礎(chǔ)作自然接地體，外部防雷裝置的接地應(yīng)和防雷電感應(yīng)、內(nèi)部防雷裝置、電氣和電子系統(tǒng)等接地共用接地裝置，并應(yīng)與引入的金屬管線做等電位連接。 外部防雷裝置的專設(shè)接地裝置（人工接地體）宜圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體。 共用接地裝置的接地電阻應(yīng)按50Hz電氣裝置的接地電阻確定，以不大于其按人身安全所確定的接地電阻值為準(zhǔn)。 當(dāng)有電子系統(tǒng)時(shí)以設(shè)備最小接地電阻值要求為準(zhǔn)。,59,4、降低接地電

23、阻值的辦法,采用多支線外引接地裝置，外引長度不應(yīng)大于有效長度，有效長度應(yīng)符合GB50057-2010附錄 C的規(guī)定。 接地體埋于較深的低電阻率土壤中。 換土。 采用接地降阻劑。 5、人工接地體的材料 人工接地體：鋼材、銅材、其他材料 與基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋連接：人工接地體連接到混凝土基礎(chǔ)內(nèi)起基礎(chǔ)接地體作用的鋼筋或鋼材的情況下，土壤中的接地體宜采用銅質(zhì)或鍍銅或不銹鋼導(dǎo)體。,60,6、接地裝置沖擊接地電阻與工頻接地電阻的換算,-換算公式： R =ARi 式中： R工頻接地電阻()； A換算系數(shù)，見圖； Ri沖擊接地電阻()。 -接地體的有效長度應(yīng)按下式計(jì)算。,61,八、其他防雷措施,1、固定在建筑物上的節(jié)日

24、彩燈、航空障礙信號(hào)燈及其他用電設(shè)備和線路， 應(yīng)根據(jù)建筑物的防雷類別采取相應(yīng)的防止雷電波侵入的措施。 無金屬外殼或保護(hù)網(wǎng)罩的用電設(shè)備應(yīng)處在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)； 【GB/T21714.3-2008的E.5.2.4.2.5要求：無論是絕緣材料還是導(dǎo)電材料的 屋頂裝置，如果裝有電氣設(shè)備或信息處理設(shè)備，應(yīng)處于接閃器保護(hù)范圍之內(nèi)】 從配電箱引出的配電線路應(yīng)穿鋼管。鋼管的一端應(yīng)與配電箱和PE 線相連；另一端應(yīng)與用電設(shè)備外殼、保護(hù)罩相連，并應(yīng)就近與屋頂防雷裝置相連。當(dāng)鋼管因連接設(shè)備而中間斷開時(shí)應(yīng)設(shè)跨接線。 在配電箱內(nèi)應(yīng)在開關(guān)的電源側(cè)裝設(shè) 級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器，其電壓保護(hù)水平應(yīng)不大于2.5kV ， 標(biāo)稱放電電流值

25、應(yīng)根據(jù)具體情況確定。,建筑物頂部的用電設(shè)備,63,九、其他防雷措施,2、 露天堆場 糧、棉及易燃物大量集中的露天堆場，當(dāng)其年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于 0.05時(shí)，應(yīng)采用獨(dú)立接閃桿或架空接閃線防直擊雷，滾球半徑可取100m。 在計(jì)算雷擊次數(shù)時(shí)，其高度可按可能堆放的高度計(jì)算，其長度和寬度可按可能堆放面積的長度和寬度計(jì)算。 3、 在獨(dú)立接閃桿、架空接閃線、架空接閃網(wǎng)的支柱上，嚴(yán)禁懸掛 電話線、廣播線、電視接收天線及低壓架空線等。,64,（十）、防雷區(qū),1、防雷區(qū)（LPZ） 劃分雷擊電磁環(huán)境的區(qū)域，防雷區(qū)的區(qū)界面不一定要有實(shí)物界面。 如墻壁、地板或天花板等。,65,防雷區(qū)（LPZ）,2、防雷區(qū)的劃分 L

26、PZOA區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊和導(dǎo)走全 部雷電流；本區(qū)內(nèi)的電磁場強(qiáng)度沒有衰減（直擊雷非防護(hù)區(qū)） LPZOB區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑 對(duì)應(yīng)的雷電流直接雷擊；本區(qū)內(nèi)的電磁場強(qiáng)度沒有衰減（直擊雷防護(hù)區(qū)） LPZ1區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZOB區(qū)更小；本區(qū)內(nèi)的電磁場可能衰減，這取決于屏蔽措施（第一屏蔽防護(hù)區(qū)） LPZn+1：后續(xù)屏蔽防護(hù)區(qū)，進(jìn)一步減小流入電流和電磁場強(qiáng)度的防護(hù)區(qū)。,66,67,LPZ,3、 防雷分區(qū)的作用 確定等電位連接的位置（防雷區(qū)界面處） 確定等電位連接導(dǎo)體的最小截面（16mm2、6mm2） 確定SPD的安裝位置

27、（防雷區(qū)界面處） 確定SPD的選型（T1/T2/T3) 計(jì)算H1或H2，決定是否增加屏蔽措施、或確定設(shè)備的 擺放位置。,68,（十一）、屏蔽、接地和等電位連接,（一）屏蔽 1、 屏蔽措施 屏蔽對(duì)象：建筑物及機(jī)房的屏蔽、線纜的屏蔽、電子 設(shè)備的屏蔽 屏蔽體：金屬材料，PVC沒有電磁屏蔽作用。屏蔽體 應(yīng)電氣連通，并至少首尾兩端接地 機(jī)房設(shè)備的擺放位置：不靠近外窗、門；外墻；結(jié)構(gòu) 柱等,69,（十一）、屏蔽、接地和等電位連接,2、屏蔽效率（ 6.3.2條） （1） 閃電擊于建筑物以外附近時(shí)，磁場強(qiáng)度應(yīng)按下列方法計(jì)算： 當(dāng)建筑物和房間無屏蔽時(shí)所產(chǎn)生的無衰減磁場強(qiáng)度，相當(dāng)于 處于 LPZ0A和 LPZ0

28、B區(qū)內(nèi)的磁場強(qiáng)度，應(yīng)按下式計(jì)算： H0 = i0/(2sa) （6.3.2-1） 式中： H0 無屏蔽時(shí)產(chǎn)生的無衰減磁場強(qiáng)度 (A/m)； i0 最大雷電流 (A)，按本規(guī)范表 F.0.1-1、 表 F.0.1-2和表 F.0.1-3的規(guī)定取值； sa 雷擊點(diǎn)與屏蔽空間之間的平均距離 (m)（圖 6.3.2-1），按式 (6.3.2-6)或式(6.3.2-7)計(jì)算。,70,表 F.0.1-1首次正極性雷擊的雷電流參量,71,（十一）、屏蔽、接地和等電位連接,（二）接地與等電位連接 1、等電位連接的意義 將分開的各金屬物體直接用連接導(dǎo)體（稱為等電位連接導(dǎo)體）或經(jīng)電涌保護(hù)器連接到防雷裝置（或接地裝

29、置）上，以減小雷電流引發(fā)的電位差。 2、實(shí)施等電位連接的位置 穿過防雷區(qū)界面的所有導(dǎo)電物、電氣和電子系統(tǒng)的線路均應(yīng)在界面處做等電位連接 。 3、等電位連接實(shí)施 建筑物的等電位連接包括總等電位連接、建筑物頂設(shè)備（施）的等電位連接、機(jī)房或設(shè)備的局部等電位連接。,72,73,（1）等電位連接導(dǎo)體的最小截面,注：單根導(dǎo)體的最小截面：SminIimp/8 (mm2),74,連接方式與內(nèi)容 通過變（配）電室的接地母排（總等電位連接端子板MEB）將以下可導(dǎo)電部分相互連通： -進(jìn)線配電箱的PE（PEN）母排； -公共設(shè)施的金屬管道，如上下水、熱力、燃?xì)獾裙艿溃?-建筑物金屬結(jié)構(gòu)（含自然接地體）； -人工接地體

30、的引線； -電纜的外屏蔽層。 接地母排（MEB）應(yīng)盡量設(shè)置在或靠近LPZ0區(qū)與LPZ1區(qū)的界面處。多個(gè)總等電位連接的母排應(yīng)連通。,（2）總等電位連接,75,建筑物的總等電位連接,76,（3）建筑物頂部設(shè)備（施）的等電位連接 將建筑物頂部的風(fēng)機(jī)、通風(fēng)管道、冷卻塔、天線體、鐵扶梯、裝飾板、廣告支架、出氣孔、護(hù)欄、線纜屏蔽槽（管）、擦窗機(jī)及軌道等金屬體經(jīng)連接導(dǎo)體（16mm2或6mm2銅線）與接地預(yù)埋件、避雷帶（網(wǎng)）電氣連接。,等電位連接,77,（4）電氣、電子系統(tǒng)的等電位連接,建立適配的等電位連接網(wǎng)絡(luò)（S型、M型）,等電位連接網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)形式,78,S型和M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、適用范圍 S型等電位

31、連接網(wǎng)絡(luò)經(jīng)唯一一點(diǎn)與防雷裝置連接， 各設(shè)備呈星形連接。 適用于電氣系統(tǒng)或頻率為300kHz以下的模擬電 子系統(tǒng)。 M型網(wǎng)絡(luò)通過多點(diǎn)組合到防雷裝置中，每臺(tái)設(shè)備的 等電位連接線應(yīng)二條，長度0.5m左右。 工作頻率為MHz及更高的電子系統(tǒng)。 與設(shè)備的連接 電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬槽（管）、屏蔽線纜外層、信息設(shè)備的防靜電接地、安全保護(hù)接地、SPD接地端等以最短的距離與等電位連接網(wǎng)絡(luò)連接。,等電位連接,79,M型等電位連接示意圖,80,等電位連接網(wǎng)絡(luò),材料與規(guī)格 - 接地母排、局部等電位端子板（LEB）、等電位連接帶： 一般采用截面積不小于50mm2的銅帶、銅編織帶 - 等電位連接網(wǎng)格

32、： 100mm*0.3mm或60mm*1.0mm的銅箔 - 接地干線：截面積不小于16mm2的銅線，特殊要求除外 - 設(shè)備接地線：不小于6mm2的銅線，特殊要求除外 特別提示：設(shè)備連接處的壓接需要除漆（塑、銹）,81,（5） 等電位連接電阻值的要求（GB50601-2010),第一類防雷建筑物中長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻不應(yīng)大于0.03； 測與同一接地網(wǎng)連接的各相鄰設(shè)備連接線的電氣貫通狀況，其間直流過渡電阻不應(yīng)大于0.2。 引下線兩端和引下線連接處的電氣連接狀況，其間直流過渡電阻值不應(yīng)大于0.2。 接閃器與大尺寸金屬物體的電氣連接情況，其間直流過渡電阻值不應(yīng)大于0.2。 等

33、電位連接帶與連接范圍內(nèi)的金屬管道等金屬體末端之間的直流過渡電阻值不應(yīng)大于3。 金屬設(shè)備殼體與等電位連接網(wǎng)絡(luò)之間的直流過渡電阻值不應(yīng)大于0.2。,82,（十二）、電涌保護(hù)器SPD,1、電涌保護(hù)器的概念 目的在于限制瞬態(tài)過電壓和分走電涌電流的器件，它至少含有一非線性元件。又稱浪涌保護(hù)器。 電源SPD連接到低壓配電系統(tǒng)的SPD。 電信SPD連接到電信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的SPD。 適用電壓：直流1500V以下 交流1000V（rms）（50Hz）以下,83,84,3、SPD的主要參數(shù)及選擇,（2） SPD的主要參數(shù) Uc Uc最大持續(xù)運(yùn)行電壓 可以持續(xù)加在SPD上而不導(dǎo)致SPD動(dòng)作的最大交流電壓（rms）或直

34、流電壓。為SPD的動(dòng)作閾值，也是SPD的額定電壓值。 I 放電電流 Iimp沖擊電流（10/350）， 型SPD In標(biāo)稱放電電流（8/20）， 、 型SPD,T1,T2,T3,85, UC的選擇,86, Iimp（沖擊電流）的選擇,方法一： 按GB50057中雷電流分配計(jì)算,式中： I雷電流； n地下和架空引入的外來 金屬管道和線路的總數(shù)； m每一線路內(nèi)導(dǎo)體芯線的 總根數(shù)； Rs屏蔽層每公里的電阻； Rc芯線每公里的電阻 。,87,方法二 無法計(jì)算時(shí)相線對(duì)PE、中性線對(duì)之間安裝的SPD的Iimp不應(yīng)小于12.5KA?；騆對(duì)N之間SPD的Ipeak應(yīng)不小于12.5kA，N對(duì)PE之間SPD的Ip

35、eak應(yīng)不小于50kA（三相系統(tǒng)）或25 kA（單相系統(tǒng)）,88,下列配電柜的進(jìn)線端應(yīng)安裝級(jí)試驗(yàn)的SPD； - 安裝有外部防雷裝置、采用共用接地系統(tǒng)的建筑物的低壓線路進(jìn)線柜； - 變壓器和低壓配電柜位于安裝在有外部防雷裝置的建筑物內(nèi)，且有低壓線路引出本建筑物到另外接地的建筑物； - 室外配電柜（盤）。,T1,型SPD設(shè)置部位,89,380V低壓線路引入建筑物,低壓配電柜,接閃器,接閃器,設(shè)備,埋地電纜引入,90,低壓線路引出本建筑物,91,SPD的主要參數(shù), Up-電壓保護(hù)水平 電涌保護(hù)器的電壓保護(hù)水平要與被保護(hù)設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓值Uw 相匹。 Up序列值：0.9、1.0、1.2、1.5、1

36、.8、2.0、2.5、3.0、4.0kV 表 220/380V三相配電線路和各種設(shè)備絕緣耐沖擊電壓值Uw,92,SPD不同連接方式下的Up值的要求,（1）按相線對(duì)PE、中性線對(duì)PE接線形式安裝SPD時(shí)， 每只SPD的Up值不應(yīng)大于（即小于或等于）2.5kV （2）按相線對(duì)中性線、中性線對(duì)PE接線形式安裝SPD時(shí)， 每只SPD的Up值不應(yīng)大于2.5kV，且相線對(duì)PE線之間二只SPD的總電壓保護(hù)水平也不應(yīng)大于2.5kV。 -不少按該接線形式安裝的SPD不滿足此條的要求,對(duì)于總Up大于2.5kV的SPD，將不能在220/380V系統(tǒng)中使用,93,（3）、后級(jí)SPD參數(shù)的選擇,設(shè)置位置 后級(jí)SPD，可

37、以設(shè)置在需要保護(hù)的設(shè)備的電源處，也可以設(shè)置在中間電源配電箱如UPS輸入、輸出電源柜（箱）。 In的選擇 對(duì)于中間配電箱，電涌保護(hù)器( )， 其標(biāo)稱放電電流不應(yīng)小于5kA； 對(duì)于電子設(shè)備電源處，可采用 級(jí)試驗(yàn)的電涌保護(hù)器( )或（ ） ，其標(biāo)稱放電電流不應(yīng)小于3kA。 電涌保護(hù)器應(yīng)與同一線路上游的電涌保護(hù)器在能量上相配合， 這類資料應(yīng)由制造商提供。,T2,T3,T2,94,后級(jí)SPD的選擇,SPD的有效電壓保護(hù)水平Up/f Up/f的概念 SPD連接導(dǎo)線的感應(yīng)電壓U加到SPD的電壓保護(hù)水平Up中，導(dǎo)致SPD的最終電壓保護(hù)水平高于SPD的電壓保護(hù)水平，將SPD的最終電壓保護(hù)水平定義為有效電壓保護(hù)水

38、平U/。,95,后級(jí)SPD的選擇, Up/f的計(jì)算 -對(duì)限壓型SPD， Up/f =Up+U -對(duì)電壓開關(guān)型SPD（第一級(jí)）， Up/f =Up或U 中的大者，其中： USPD兩端引線的感應(yīng)電壓降，即L（di/dt），戶外線路進(jìn)入建筑物處可按 1 kV/m 計(jì)算， 在其后位置 可按U=0.2Up 計(jì)算， 僅是感應(yīng)電涌時(shí)可略去不計(jì) 降低電涌保護(hù)器有效電壓保護(hù)水平U/的方法 -可選擇較小Up 值的電涌保護(hù)器； -應(yīng)采用合理的接線方式并縮短連接電涌保護(hù)器的導(dǎo)體長度。,96,Up/f值的選擇, 當(dāng)被保護(hù)設(shè)備與電涌保護(hù)器的之間的距離， 沿線路的長度小于或等于5 m 時(shí)或在線路有屏蔽并兩端等電位連接下沿線

39、路的長度小于或等于10m時(shí)， 應(yīng)按下式計(jì)算。 U p/f Uw 式中： Uw 被保護(hù)設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓額定值(kV),對(duì)于U p/f大于1.5kV的SPD，將不能直接用于保護(hù)電子設(shè)備,97,Up/f值的選擇, 當(dāng)被保護(hù)設(shè)備距電涌保護(hù)器的距離， 沿線路的長度大于10m 時(shí)， 應(yīng)按下式計(jì)算 U p/f (Uw-Ui)/2 式中： U i 雷擊建筑物附近， 電涌保護(hù)器與被保護(hù)設(shè)備之間電路環(huán)路的感應(yīng)過電壓( kV )。 當(dāng)建筑物或房間有空間屏蔽和線路有屏蔽或僅線路有 屏蔽并兩端等電位連接時(shí)，可不考慮電涌保護(hù)器與被保護(hù)設(shè)備之間電路環(huán)路的感應(yīng)過電壓， 但應(yīng)按下式計(jì)算。 U p/f Uw/2,98,Up、

40、Uc、In的關(guān)聯(lián)性,Uc、In與Up參數(shù)的選擇要綜合考慮。 Uc序列值： 110、130、150、175、230、240、250、260、275、280、320、385、420、440、460、510、550、600、630V等 Up序列值：0.9、1.0、1.2、1.5、1.8、2.0、2.5、3.0、4.0kV Uc高-Up高 In大-Up高 SPD1的Uc可適當(dāng)高些（385v、400v） 設(shè)備處的SPD的Uc應(yīng)低些（320v、275v）。 設(shè)備處的SPD的In可小些（3 kA -10kA），以滿足Up的要求。 注意：電子設(shè)備處SPD的Uc選擇385v時(shí)， Up很難滿足要求。 按“3+1”

41、方式安裝的SPD其總Up/f不易滿足要求。,99,5、電源SPD的安裝,（1）、電源SPD可以設(shè)置在以下部位： - 電源的總配電箱（柜） （Iimp、In） - UPS的輸入、輸出端電源柜（In） - 建筑物頂部設(shè)備的電源箱（In） - 樓層（豎井）配電柜（In） - 機(jī)房配電箱（In） - 電子信息設(shè)備的電源處（In） - 室外配電箱（Iimp、In）,100,問題3- SPD越多,保護(hù)越可靠？,應(yīng)根據(jù)線路現(xiàn)場環(huán)境（室外/豎井、靠近引下線及接閃器等)、線路敷設(shè)方式(架空/埋地）、所保護(hù)的線路長度、被保護(hù)設(shè)備的UW 等因素選擇合適的SPD。 SPD本身也是一類器件，甚至是電子器件。核心部件本身

42、存在使用壽命。 限壓型SPD需要外加后備保護(hù)（熔斷器、斷路器等） SPD的設(shè)置并不是越多越好 過多的設(shè)置反而會(huì)增加系統(tǒng)的故障點(diǎn),101,102,SPD在TT系統(tǒng)中安裝（3+1形式）,（2）SPD的安裝方式,后級(jí)SPD按“3+1”形式安裝時(shí)，相線L對(duì)PE線之間的電壓保護(hù)水平也應(yīng)滿足要求。,103,SPD在TN-C-S系統(tǒng)中的安裝,104,SPD在TN-C-S系統(tǒng)中按“3+1”形式的安裝,供電系統(tǒng),主配電,注意：后級(jí)SPD按“3+1”形式安裝時(shí)，相線L對(duì)PE線之間的電壓保護(hù)水平 也應(yīng)滿足要求。,105,TN-S 系統(tǒng)SPD安裝位置示意圖,電源SPD的安裝,106,（4）、兩級(jí)SPD間的配合,使用兩級(jí)或以上的SPD對(duì)受保護(hù)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)時(shí)，必須考慮SPD間的配合問題。 在開關(guān)型和限壓型SPD之間，其連線長度不應(yīng)小于10m； 在限壓型與限壓型SPD之間，其連線長度不應(yīng)小于5m。 如不能滿足要求，應(yīng)在連線之間加電感以退耦。 對(duì)于能量自動(dòng)控制型SPD的安裝要求按國家認(rèn)可的SPD測試機(jī)構(gòu)出具的測試報(bào)告執(zhí)行，可以不設(shè)置退耦裝置。,107,SPD安裝,（5）SPD的電流保護(hù)裝置 檢查SPD前端串接的電流保護(hù)裝置的狀態(tài)，其熔斷器的電流值宜小于主回路電流值的1/1.6，空氣開關(guān)的電流宜相差二個(gè)級(jí)別。 （6）SPD連接線安裝工藝 連接線的色標(biāo)（黃、綠、紅、淺藍(lán)、黃綠）