防雷设计规范课件

建筑物防雷设计规范

宣贯材料曹和生国际电工委员会IEC/TC8165届中国代表全国建筑物电气装置标准化技术委员会（SAC/TC205）委员中国气象局防雷标准化委员会委员全国雷电物理监测和防护技术委员会委员新版与老版的差别1.增加了术语一章；2.变更防接触电压和防跨步电压的措施；3.补充外部防雷装置采用不同金属物的要求；4.修改防侧击的规定；5.详细规定电气系统和电子系统选用电涌保护器的要求；6.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。7.部分条款作了更具体的要求。8.明确了强制性条文必须严格执行。

1总则 适用于新建、扩建、改建建筑物的防雷设计。旧条文中 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坏或错误运行，做到安全可靠、技术先进、经济合理。2术语

对雷电、防雷装置、被保护系统共作了50条定义电气系统（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 用于拦截闪击的接闪杆（避雷针）、接闪导线（避雷带、线、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。 插入损耗、回波损耗 近端串扰等影响系统 传输特性的参数外部防雷装置 接闪器、引下线和接地装置外部LPS用于截收建筑物的直击雷（包括建筑物侧面的闪络），将雷电流从雷击点引导入地。同时将雷电流分散入地，避免产生热效应或机械损坏，以及在容易引发火灾或爆炸的地方产生危险电火花。不允许使用具有放射性的接闪器。滚球法适用于任何场合；保护角法适用于外形简单的建筑物，但受高度限制；网格法适用于对平面表面的保护。接地earth；ground一种有意或非有意的导电连接，由于这种连接，可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的某种较大的导电体。注：接地的目的是：a.使连接到地的导体具有等于或近似于大地（或代替大地的导电体）的电位；b.引导入地电流流入和流出大地（或代替大地的导电体）。

接地装置形式A型接地体（右图）水平接地体垂直接地体B型接地体（右图）闭合环型接地体（如建筑物自然接地体，人工环型闭合接地体等）水平接地体垂直接地体引下线引下线接地装置A型接地地网适用场合：适用于独立接闪器；适用于架空接闪线；B型接地地网适用场合:对于裸露的坚硬岩石，建议仅使用B型接地装置；对安装有电子系统或存在高火险的建筑物，优先采用B型接地装置。

利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面以下距地面不小于0.5m。二类防雷建筑物每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求：S≥4.24kc2三类防雷建筑物每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求：S≥1.89kc2式中S------钢筋表面积总和(m2)

第一类：土壤电阻率ρ≤500Ω·m时 R≥5m时无须补加接地体（R=A/π）土壤电阻率ρ在500~3000Ω·m时 11ρ-3600R≥时无须补加接地体380防雷接地电阻值可不计及的要求防雷接地电阻值可不计及的要求第二类： ρ≤800Ω·m时，A/π≥5mρ为800Ω·m至3000Ω·m时，

A/π≥（ρ-550）/50第三类： ρ≤3000Ω·m时 A/π≥5m或A≥79m2接地分析（1）IEC62305-3中分： A型（单独的水平/垂直接地体） B型（利用建筑物基础钢筋或围绕建筑物的环型人工接地体）接地分析A型 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10Ω时，无其他要求 3.土壤电阻率较高，接地电阻不易达到10Ω以下时，对各类防雷建筑物的接地体有一长度要求。接地分析接地分析B型1.第一类防雷建筑物： ——总长度80%与土壤接触 ——环型地网的等效半径re=A/πre≥l2.第二类防雷建筑物：

ρ≤800Ω·m时，A/π≥5mρ为800Ω·m至3000Ω·m时， A/π≥（ρ-550）/503.第三类防雷建筑物：ρ≤3000Ω·m时 A/π≥5m或A≥79m24.2.1第8款规定 独立接闪杆、架空接闪线（网）独立接地的冲击接地电阻不宜大于10Ω。在土壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接地电阻，但在3000Ω.m以下地区，不宜大于30Ω。接地分析（2）a)b)c)图1典型接地体的三种表示图接地分析接地分析

25mm2铜导线导体长度(m)L(μH)＞1MHz@1MHz@10MHz@100MHzRf(Ω)2πfL(Ω)Rf(Ω)2πfL(Ω)Rf(Ω)2πfL(kΩ)340.05260.152600.52.66.190.1570.35701.05.712.2200.21250.612502.012.518.3310.31970.919703.019.730.5550.53501.535005.035.0接地分析

107mm2铜导线导体长度(m)L(μH)＞1MHz@1MHz@10MHz@100MHzRf(Ω)2πfL(Ω)Rf(Ω)2πfL(Ω)Rf(Ω)2πfL(kΩ)33.60.022230.072300.222.306.180.044510.145100.445.1012.2180.0881130.2811300.8811.318.3280.1321760.4217601.3217.630.5500.2203140.7031402.2031.4表5.1.2防雷装置各连接部件的最小截面等电位连接部件材料截面（mm2)连接电涌保护器的导体电气系统I级试验的电涌保护器Cu（铜）6II级试验的电涌保护器2.5III级试验的电涌保护器1.5电子系统D1类电涌保护器1.2其他类的电涌保护器（连接导体的截面可小于1.2mm2)根据具体情况确定连接单台或多台Ⅰ级分类试验或D1类电涌保护器的单根导体的最小截面尚应按下式计算。Smin≥Iimp/8(5.1.2)式中：Smin—单根导体的最小截面(mm2)；Iimp—流入该导体的雷电流(kA)。接地分析在高频（如1MHz）下，Ω=Rf+2πfL很大 接地线成了天线问题一：环路感应出高电位 Uoc/max=μ0blH1/max/T1问题二：引下线长度为干扰频率的波长λ的λ/4或奇数位时产生谐振，能干扰设备正常工作 接地分析图10活动地板下专设等电位连接基准网美国IEEEstd1100-1992 不建议采用任何一种所谓分开的、独立的、绝缘的、专用的、干净的、静止的、信号的、计算机的、电子的或其它这类不正确的大地接地体做为设备接地导体的一个连接点。GB50057中4.2.4、4.3.6规定 共用接地装置的接地电阻应按50Hz电气装置以人身安全所要求的阻值确定。电子系统不应设独立的接地装置 6.3.4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。共用接地系统commonearthingsystem将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线（PE）、设备保护地，屏蔽体接地、防静电接地和信息设备逻辑地等连接在一起的接地装置。

等电位连接equipotentialbonding将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减少雷电流在它们之间产生的电位差。

电气安全等电位与防雷等电位的差别：目的频率f措施形式电气安全等电位生命安全工频PE线MEBLEB防雷等电位生命，设备安全高频法拉第笼SPDEBB,层层等电位，S型M型电涌保护器surgeprotectiondevice，SPD用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。它至少应包含一个非线性电压限制元件。也称浪涌保护器。

雷击大地的年平均密度公式简化Ng=0.1×Td(次/km2/a)式中：Td—年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定(d/a)

N=kNgAe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ρ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)+πH（200-H）]·10-6

L、W、H为长、宽、高。（适用于H＜100m）

附录A建筑物年预计雷击次数防雷装置所需要的效率η≥1-NT/N式中η表示防雷装置所需要的效率NT表示建筑物所可接受的年允许遭雷击次数（次/a)NT=10-5/PrWrN表示建筑物年雷击次数（次/a）PrWr值建筑物PrWrNT=10-5/PrWr形式特点一般建筑物正常危险0.2*10-3(1.6*10-4)5*10-2(6*10-2)公共建筑物重大危险（引起惊慌，重大损失）1*10-3(8*10-4)1*10-2(1.2*10-2)防雷装置的效率η=Ei*Es式中Ei表示防雷装置截收雷击的概率，雷电流大于16KA的概率为0.84Es表示小于第三类雷电流参量最大值的概率为0.97第三类防雷建筑物所装设的防雷装置EiEsη=Ei*Es0.84(0.85)0.97(0.95)0.81(0.80)例：一般性工业建筑物当无防雷装置η=0NT=5*10-2

η≥1-NT/N0≥1-5*10-2/N得N≤0.05次/a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 4制造（使用、贮存）爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸 5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 6具有2区或11（22）区爆炸危险环境的建筑物 7工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭所罐 8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 9预计N＞0.3（0.25）次/a的住宅、办公楼等民建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N≥0.012（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N≥0.06（0.05）次/a，≤0.3（0.25）次/a的住宅、办公楼等民建 4预计N≥0.06（0.05）次/a的一般性工业建筑物 5综合评估后确定需防雷的21区、22区、23区火灾危险环境 6Td＞15d/a地区，≥15m的烟囱、水塔等孤立建筑物 Td≤15d/a地区，≥20m的烟囱、水塔等孤立建筑物

4建筑物的防雷措施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、6、7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。4.1.2各类防雷建筑物应设内部防雷装置。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，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离。以上为强制条款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，即设外部防雷装置应符合下列要求：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5m的半球体。接闪器与雷闪的接触点应设在上述空间之外。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、一排放就点火燃烧时，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。以上为强制条款4.2.3第一类防雷建筑物防雷电波侵入的措施，应符合下列要求：1室外低压配电线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，在入户处应将电缆的金属外皮、钢管接到等电位连接带或防雷电感应的接地装置上，在入户处的总配电箱内是否装设电涌保护器应根据具体情况按本规范第6章的规定确定。2当全线采用电缆有困难时，可采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线，并应使用一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入，其埋地长度应按下式计算，但不应小于15m。l≥2√ρ

(4.2.3)式中：l—电缆铠装或穿电缆的钢管埋地直接与土壤接触的长度(m);ρ—埋电缆处的土壤电阻率(Ωm)。在电缆与架空线连接处，尚应装设户外型电涌保护器。电涌保护器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于30Ω。该电涌保护器应选用Ⅰ级试验产品，其电压保护水平应小于或等于2.5kV，其每一保护模式应选冲击电流等于或大于10kA；若无户外型电涌保护器，可选用户内型电涌保护器，但其使用温度应满足安装处的环境温度并应安装在防护等级IP54的箱内。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J的规定确定；连接电涌保护器的导体截面应按本规范表5.1.2的规定取值。在入户处的总配电箱内是否装设电涌保护器应按本规范第6.4.7条的规定确定。注：当电涌保护器的接线形式为本规范表J.1.2中的接线形式2时，接在中性线和PE线间电涌保护器的冲击电流,当为三相系统时不应小于40kA，当为单相系统时不应小于20kA。以上为强制条款第一类防雷建筑物 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 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。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。第一类与第二类防雷建筑物的区别 易燃液体泵房在地面时为2区，属第二类；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3建筑物防雷分类 爆炸火灾危险环境0区：正常情况下能形成爆炸性混合物（气体或蒸气爆炸性）的爆炸危险场所1区：在不正常情况下能形成爆炸性混合物的爆炸危险场所2区：在不正常情况下能形成爆炸性混合物不可能性较小的爆炸危险场所10区：在正常情况下能形成粉尘或纤维爆炸性混合物的爆炸危险场所11区：在不正常情况下能形成粉尘和纤维爆炸性混合物的爆炸危险场所21区：在生产（使用、加工贮存、转运）过程中，闪点高于环境温度的燃液体，易引起火灾的场所22区：在生产过程中，粉尘或纤维可燃物不可能爆炸但能引起火灾危险的场所23区：固态可燃物，在数量和配置上能引起火灾危险的环境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）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……直击雷防护要求指标第一类第二类第三类滚球半径（m）对应雷电流（kA)避雷网格（m×m）引下线间距（m）引下线电阻（Ω）305.45×5或4×612104510.110×10或8×1218106015.820×20或16×242530注：粮棉堆场的避雷针滚球半径按100m计算4.3.3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18m。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18m。以上为强制条款

各类防雷建筑物引下线间距见表。有几个并联的雷电流通道存在；电流通道的长度保持最短；应尽可能多的布设引下线，并用环形导体等间隔相连，以减少危险电火花的产生概率，并有利于建筑物内部装置的保护；引下线应尽可能沿建筑物暴露在外的墙角设置。建筑物防雷类别

引下线间距/m

第一类防雷建筑物12第二类防雷建筑物18第三类防雷建筑物25提问？断接卡是否一定要设置？引下线需设置多少根？建筑物内部结构柱可否用作引下线？引下线间距以什么为标准设置？直击雷防护几个特例（1）冲击接地阻值——一类进出金属管道，在100m内每25m接地一次，冲击接地电阻 ≤30Ω

——二类中有1区不易引爆和2区、11区的建筑物，在Td＜30d/a的地区使用架空线时，入户处接地≤5Ω；前三杆较远的两杆接地≤20Ω。 ——除上条外的二类建筑物，架空线入户处接地≤30Ω ——三类中省、部级办公楼或人员密集的公共建筑物接地电阻≤10Ω直击雷防护几个特例（2）引下线间距

——第一类防雷电感应时，金属屋面周边或钢筋混凝 土屋面，间隔18~24m ——第二类的钢质封闭气罐，间距小于30m ——第三类低于40m的烟囱，可只设一根引下线第一类低压线路埋地敷设或埋地长度为：

l≥2ρ（不应小于15m） 电缆与架空线连接处选I级SPD（10kA）第二类严格型：低压线路埋地方法同第一类 架空金属管道25m内接地一次 一般型：低压线入户处加避雷器、接地5Ω 入户前三杆接地10Ω和20Ω 架空金属管道接防雷地第三类进出线和架空金属管道做等电位连接，架空线 加避雷器防雷电波侵入

防雷电感应第一类金属物等电位连接

跨接：平行金属物间距小于100mm时，每30m一次 交叉净距小于100mm时，交叉处跨接 长金属物法兰盘过渡电阻大于0.03Ω时跨接 共地：电气、防雷电感应接地共用第二类中（5、6、7款）金属物等电位连接跨接同第一类，但长金属物法兰盘不要求共地，防雷电感应的接地干线与共地连接不少于两处 防引爆（1）第一类——放散管、呼吸阀、排气口等管口无管帽时， 其管口上方半径5m内应在LPZOB区中，有管帽时距管口的水平距离为2m～5m保护范围，详见表4.2.1。——放散管内排放物达不到爆炸浓度时，可仅 保护到管口 ——架空接闪线、架空接闪网与放散管的安全 距离最小为3m，见GB50057第4.2.1条中计 算公式表4.2.1有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间装置内的压力与周围空气压力的压力差（kPa）排放物的比重管帽以上的垂直高度（m）距管口处的水平距离（m）＜5重于空气125～25重于空气2.55≤25轻于空气2.55＞25重或轻于空气55表4.2.1的注 相对密度≤0.75为轻于空气的气体 相对密度＞0.75为重于空气的气体防引爆（2）

第二类 ——排放爆炸气体或粉尘的同第一类——排放无爆炸气体或粉尘的放散管，1区、21区、2区和22区的自然通风管，0区和20区装有阻火器的放散管、呼吸阀和排风管。

★金属管应与屋面防雷装置连接

★非金属管应在LPZOB区中

防闪络（1）第一类（间距必须大于3m） 地上部分：当hx＜5Ri时Sa1≥0.4（Ri+0.1hx）当hx≥5Ri时Sa1≥0.1（Ri+hx）

地下部分：Sel≥0.4Ri

式中：

Sa1：空气中距离（m）Sel：地中距离（m） Ri：接闪器冲击接地电阻hx：被保护物的高度（m）防闪络（2）

第二类金属物（金属线路）与引下线之间的间隔距离应符合式4.3.8 Sa3≥0.06kclx Sa3—空气中的间隔距离（m） kc—分流系数（按附录E查算）

lx—引下线计算点到连接点的长度（m），连接点即金属物（或金属线路）与LPS之间直接或通过SPD相连之点。 树木：第一类防雷建筑物与树木净距大于5m

防侧击第一类：当建筑物高于30m时，尚应采取以下防侧击的措施：1)从30m起每隔不大于6m沿建筑物四周设水平接闪带并与引下线相连；2)30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。防侧击第二类：高度超过45m的建筑物，除屋顶的外部防雷装置应符合本规范第4.3.1条的规定外，尚应符合下列要求：1对水平突出外墙的物体，如阳台、平台等，当滚球半径45m球体从屋顶周边接闪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。2高于45m的建筑物，其上部占高度20%并超过45m的部位应防侧击，防侧击应符合下列要求：1)在这部位各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体，如阳台、平台等，应按屋顶上的保护措施考虑；2)在这部位布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求，接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上；3)外部金属物，如金属覆盖物、金属幕墙，当其最小尺寸符合本规范第5.2.7条2款的规定时，可利用其作为接闪器，还可利用布置在建筑物垂直边缘处的外部引下线作为接闪器；4)符合本规范第4.3.5条规定的钢筋混凝土内钢筋和符合本规范第5.3.5条规定的建筑物金属框架，当其作为引下线或与引下线连接时均可利用作为接闪器。3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。防侧击第三类：高度超过60m的建筑物，除屋顶的外部防雷装置应符合本规范第4.4.1条的规定外，尚应符合下列要求：1对水平突出外墙的物体，如阳台、平台等，当滚球半径60m球体从屋顶周边接闪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。2高于60m的建筑物，其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击，防侧击应符合下列要求：1)在这部位各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体，如阳台、平台等，应按屋顶上的保护措施考虑；2)在这部位布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求，接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上；3)外部金属物，如金属覆盖物、金属幕墙，当其最小尺寸符合本规范第5.2.7条2款的规定时，可利用其作为接闪器，还可利用布置在建筑物垂直边缘处的外部引下线作为接闪器；4)符合本规范第4.4.5条规定的钢筋混凝土内钢筋和符合本规范第5.3.5条规定的建筑物金属框架，当其作为引下线或与引下线连接时均可利用作为接闪器。3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。钢筋连接方法4.3.5中第6款规定 构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋的连接，钢筋与钢筋的连接，应采用土建施工的绑扎法或螺丝扣连接，或对焊或搭焊连接。单根钢筋或圆钢或外引预埋连接板、线与上述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。附录D滚球法（1）附录D滚球法（2）附录D滚球法（3）附录D滚球法（4）附录D滚球法（5）ABO建筑物hrhr图4单支避雷针的保护范围（h＞hr）附录D滚球法（6）

单支避雷针

rx=h(2hr-h)-hx(2hr-hx)

ro=h(2hr-h) 式中rx—避雷针在hx高度XX＇平面上的保护半径（m）；

ro—避雷针在地面上的保护半径（m）；

h—避雷针高度（条件为h≤hr）（m）；

hx—被保护物的高度（m）；

hr—滚球半径（m）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50kΩm。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。3)外露引下线，其距地面2.7m以下的导体用耐1.2/50μs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。跨步电压问题（防生命危险）

可增大土壤表面电阻率来减小通过人体的电流。

若有钢筋网的水泥平地，则无跨步电压问题。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于50kΩm。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。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。新增内容（2）新增内容（3）4.5.7对第二类和第三类防雷建筑物:1）没有得到接闪器保护的屋顶孤立金属物的尺寸没有超过以下数值时可不要求附加的保护措施：高出屋顶平面不超过0.3m，上层表面总面积不超过1.0m2和上层表面的长度不超过2.0m。2）不处在接闪器保护范围内的非导电性屋顶物体，当它没有突出由接闪器形成的平面0.5m以上时，可不要求附加增设接闪器的保护措施。4.5.8在独立接闪杆、架空接闪线、架空接闪网的支柱上严禁悬挂电话线、广播线、电视接收天线及低压架空线等。以上为强制条款 5外部防雷装置（1）

接闪器规格（1）长1m以下圆钢≥12钢管≥20避雷针1~2m圆钢≥16钢管≥25（直径mm）烟囱上圆钢≥20钢管≥40注：接闪杆的接闪端宜做成半球状，其弯曲半径为4.8mm至12.7mm避雷带（网）一般用圆钢≥8mm扁钢≥48mm2

（直径、截面）烟囱上圆钢≥12mm扁钢≥100mm2

避雷线架空网用镀锌钢绞线≥50mm2

（截面mm2）注：扁钢厚度≥4mm5外部防雷装置（2）接闪器规格（2）金属板搭接长度≥100mm金属屋面板下无易燃物时，铅板厚度≥2mm;不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板≥0.5mm;铝板≥0.65mm板下有易燃物时，厚度钢铁≥4mm铜板≥5mm铝板≥7mm金属板无绝缘被覆层（不适用于一类防雷物）钢管一般：壁厚≥2.5mm（钢罐）特殊：壁厚≥4mm5外部防雷装置（3）引下线规格

一般：圆钢直径≥8mm、扁钢截面≥50mm2

暗敷：圆钢直径≥10mm、扁钢截面≥80mm2

烟囱：圆钢直径≥12mm、扁钢截面≥100mm2

宜利用建筑物钢柱、消防梯等金属构件5外部防雷装置（4）人工接地体规格 水平接地体：圆钢直径≥10mm 扁钢截面≥90mm2

垂直接地体：角钢厚度≥3mm （50×50mm） 钢管壁厚≥3.5mm5外部防雷装置（5）★防腐热镀锌涂漆加大截面阴极保护措施等★可利用旗杆围栏装饰物等永久性 金属物接闪★断接卡在0.3~1.8m处设置★保护地面1.7~地下0.3m绝缘层★间距垂直或水平接地体间距5m5外部防雷装置（6）修改： 热镀锌接闪环：φ≥12mm扁钢≥100mm2

架空接闪网：截面≥50mm25外部防雷装置（7）明敷接闪导体和引下固定支架间距（mm）扁导体和绞线园形导体水平面上的水平导体垂直面上的水平导体地面以上20m的垂直导体20m以上的垂直导体500500100050010001000100010005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φ≥15mm、用铜管时φ≥20mm 不锈钢材要比热镀锌钢稍大ApplicationofAirTerminationRodsBerechnungHS.A22293.ppt/09.12.99/OB2293_a附录F雷电流（1）

闪电中可能出现的三种雷击短时首次雷击后续雷击长时间雷击附录F雷电流（2）

雷击参数的定义±i附录F雷电流（3）

首次雷击的雷电流参数雷电流参数防雷建筑物类别一类二类三类I幅值（kA）200150100T1波头时间（μs）101010T2半值时间（μs）350350350Qs电荷量（C）1007550W/R单位能量（MJ/Ω）105.62.5附录F雷电流（4）

电荷量Qs和单位能量W/R的近似计算Qs=（1/0.7）×I×T2（C）W/R=（1/2）×（1/0.7）×I2×T2（J/Ω）条件：T1＜＜T2附录F雷电流（5）

二次闪电三次闪电一次闪电闪电电流闪电电流kAkA0-10-20-30-408060402000 2040 60 80 1001201400 200400 600 800 100012001400μstμst附录F雷电流（6）

8/20μs与10/350μs之比为1:17.5t (µs)20406080(kA)i200350600800100018040026防LEMP

德国慕尼黑TELA保险公司Statisticsofdamage1994

1994年各种灾害造成的损害统计05101520253035Surgevoltage/indir.strike过电压/间接雷击Drop/摔损Burglary/破门盗窃Negligence/过失，失职Shortcircuit/短路Water/水害Fire/火灾Theftoutofcar’s偷窃机动车Other/其它11,1%9,3%8,7%4,3%3,6%3,4%2,2%23,6%33,8%AnalysisoftheW黵ttembergischeAssuranceCompanyTT04CN18.11.986防LEMP德国法兰克福ELELTRAWUBA保险公司6防LEMP

奥地利大学Gugenbauev教授6防LEMP

耐受能量的变化

Damagingenergy/摧毁能量电动机/发电机滤波器线圈电子管继电器电容器二极管晶体三极管计算机部件集成电路能量(Ws)10...可能损坏肯定损坏无损坏-10-9-8-7-6-5-4-3-2-10+1+2+3+4+5+6+7μwsμwsWsKWsMWsTT06CN18.11.98EMCprotectionzoneconcept电磁兼容保护区方案EMCPZ0(LPZ0)(PZ=保护区)EMCPZ1EMCPZ2EMCPZ3EMCPZ3TT371CN18.11.986防LEMP防雷区（LPZ）LPZ1区LPZ2区LPZ0A区LPZ0B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（例）LPZ1与LPZ2区界面上的等电位连接带2LPZ0A、LPZ0B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6防LEMP

防雷区（LPZ）6LEMP

防雷区（LPZ）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6防LEMP

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6防LEMP

屏蔽伴随雷击产生的磁场在屏蔽空间内的磁场大空间屏蔽Sa附近的雷击点6防LEMP

屏蔽

HO=io/2πSa （A/m）1GS≈79.6A/m首次雷击（25kHz）：1000/300/100A/m后续雷击（1MHz）：100/30/10A/mSa值的确定（6.3.2）A：远处落雷，根据闪电定位系统确定B：闪电击在建筑物附近的最坏（磁场强度最大）的情况，由Sa的计算确定图6.3.2-2取决于滚球半径和建筑物尺寸的距离sa R=10I0.65 I=200、150、100kA R=313、260、200m 当H＞R时 Sa=H（2R-H）+L/2 当H≤R时 Sa=R+L/26防LEMP

屏蔽H1=H0/10SF/20（A/m）材料SF（dB）25kHz(首次雷击)1MHz(后续雷击)铜/铝20·log(8.5/w)20·log(8.5/w)钢20·log[(8.5/w)/1+18·10-6/r2]20·log(8.5/w)式中：r:导体的半径(m),w:网格宽(m)μr=200(钢的磁导系数)6防LEMP

屏蔽雷击在建筑物上，LPZ1中Vs的H1 H1=kH·io·W/dW·dr式中：dr—点距顶的距离 dw—点距壁的距离 kH—形状系数，取0.01 W—屏蔽的网格宽6防LEMP

屏蔽★建筑物屏蔽★入户金属管线的屏蔽★设备的屏蔽6防LEMP

等电位连接GasZTankPipeCathodicallyProtectedFoundationEarthElectrodeLightningProtectionEquipotentialBondingEBBExternalLightningProtectionPSCZWater6防LEMP

等电位连接ii)112)))I级222PEL，N（LPZ0区）d1agbdebhfdm1k5l（LPZ1区）II级PEL，N2443m42ceSPDSPDSPDSPD6防LEMP

等电位连接S型和M型的适用范围S型——电子系统为300kHz以下的模拟系统M型——电子系统为MHz级的数字系统金属立面高度敏感的电子设备等电位连接外来金属设施通信线路穿电缆的金属管0.4kV电源10kV电源屋顶上的设备接闪器LPZ0A区LPZ0B区LPZ0B区LPZ1区LPZ1区LPZ2区LPZ2区LPZ1区LPZ1区有屏蔽的小室等电位连接预留件摄象机LPZ0B区混凝土中的钢筋LPZ1区地面钢筋变电所LPZ1区0.4kV电源停车场基础接地体LPZ2区屋顶上的金属物6LEMP

SPDComponents/元器件ArcChopping

sparkgapArcChopping火花隙gas-filled

surgearrester充气放电器VDR压敏电阻suppressor

diode抑制二极管TT019CN18.11.986LEMP

SPD电涌保护器——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。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。适用电压：直流1500V 交流1000V（r·m·s）（50Hz）6LEMP

电源SPD分类T1（I级分类试验） 用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和10/350μs冲击电流Iimp做的试验，对应为电压开关型SPDT2（Ⅱ级分类试验） 用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和8/20μs最大放电电流Imax做的试验，对应为限压型SPD。T3（Ⅲ级分类试验）用混合波（1.2/50μs和8/20μs）做的试验，对应为组合型SPD。无串联阻抗的SPD（一个端口的SPD）SPDwithoutimpedanceinseries(one-portSPD) 与被保护低压配电系统电路并联连接，在输入端和输出端之间没有附加的串联阻抗的SPD（又称单口SPD）。具有串联阻抗的SPD（两个端口的SPD）SPDwithimpedanceinseries(two-portSPD)具有两组输入和输出接线端子的SPD，并联接入低压配电系统电路中，在输入端和输出端之间有附加的串联阻抗（又称双口SPD）。电信、信号SPD分类分类小类别开路电压短路电流非常低的上升速率ACA1≥1kV0.1～100kV/s10A0.1～2A/μs≥1000μsA2由交流负载试验的规定决定低上升速率B11kV(10/1000)100A(10/1000)B21kV或4kV(10/700）25或100A（5/300）B3≥1kV(100V/μs）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）C3≥1kV(1kV/μs）10、25、100A(10/1000)高能量D1≥1kV0.5、1、2.5kA(10/350)D2≥1kV1-2.5kA(10/250)无限流元件的SPD

SPDwithoutcurrentlimitingcomponent 连接至电信和信号网络中，有一个或数个用于限制过电压的元件，而无限流元件的SPD。具有限流元件的SPDSPDwithcurrentlimitingcomponent

连接至电信和信号网络中，既有限制过电压的元件，又有限流元件的SPD。6LEMP6.1.3当电源采用TN系统时，从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统。以上为强制条款6LEMP

使用安装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。6LEMP 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（r·m·s）或直流电压 为SPD的动作阈值，也是SPD的额定电压值。GB50057-94（2000年版）

规定

GB50057给定值与IEC给出的系数值相比偏大，原因是考虑我国供电系统的电压偏差较大，适当增加了系数值，给定值为：TT系统中SPD安装在剩余电流保护器的负荷侧Uc≥1.55UoSPD安装在剩余电流保护器的电源侧Uc≥1.15UoTN系统中Uc≥1.15UoIT系统中Uc≥1.15U（U为线间电压，U=3Uo）Uc（电信和信号中SPD）原则上Uc≥1.2Un 通信类型 Un（V） Uc（V） DDN/X·25 6或40～60 18或80 ISDN 40 80 百兆以太网 5 6.5 RS232 12 18 视频线 6 6.5 现场控制线 24 29I放电电流 SPD必须能承受通过它们的电流

Ⅰ级SPD——Iimp冲击电流（10/350）

Ⅱ、Ⅲ级SPD——In标称放电电流（8/20）

Iimp（冲击电流）方法一： 按GB50057中雷电流分配计算方法二：按GB16895.22中S1和S2的规定选取外部防雷装置进入建筑物的各服务性管线等电位连接带ii建筑物100%50%50%接地装置iiiiis雷电流在建筑物内的分配SPDIimp值计算在电源引入的总配电箱处应装设Ⅰ级试验的电涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2.5kV。其每一保护模式的冲击电流值当电源线路无屏蔽层时可按公式(4.2.4-6)计算，当有屏蔽层时可按公式(4.2.4-7)计算；当无法确定时应取冲击电流等于或大于12.5kA。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J的规定确定；连接电涌保护器的导体截面应按本规范表5.1.2的规定取值。Iimp=0.5I/nm(kA)(4.2.4-6)Iimp=0.5IRs/n(mRs+Rc)(kA)(4.2.4-7)式中：I—雷电流，按本规范表F.0.1-1的规定取值(kA)；n—地下和架空引入的外来金属管道和线路的总数；m—每一线路内导体芯线的总根数；Rs—屏蔽层每公里的电阻(Ω/km)；Rc—芯线每公里的电阻(Ω/km)。注：当电涌保护器的接线形式为本规范表J.1.2中的接线形式2时，接在中性线和PE线间电涌保护器的冲击电流,当为三相系统时不应小于上面规定值的4倍，当为单相系统时不应小于2倍。以上为强制条款当Yyn0型或Dyn11型接线的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；在低压侧的配电屏上，当有线路引出本建筑物至其他有独自敷设接地装置的配电装置时应在母线上装设Ⅰ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款的规定；当无线路引出本建筑物时可在母线上装设Ⅱ级试验的电涌保护器，每台Ⅱ级试验的电涌保护器的标称放电电流值应等于或大于5kA，电压保护水平值应小于或等于2.5kV，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J的规定确定；连接电涌保护器的导体截面应按本规范表5.1.2的规定取值。以上为强制条款6.4.7考虑从户外沿线路引入雷击电涌时，电涌保护器的有效电压保护水平值的选取应符合下列要求。1）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5m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。Up/f≤Uw(6.4.7-1)式中:Uw—被保护设备的设备绝缘耐冲击电压额定值(kV)。2）当被保护设备距电涌保护器的距离，沿线路的长度大于10m时，应按下式计算。Up/f≤（Uw

−Ui）/2(6.4.7-2)式中:Ui—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(kV)，按本章第6.3.2条和附录G计算。3）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。Up/f≤Uw/2(6.4.7-3)当被保护的电子设备或系统要求按GB/T17626.5-1999(等效IEC61000-4-5:1995)《电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验》标准确定的冲击电涌电压小于Uw时，上述的Uw应用前者代入。 在LPZ0～LPZ1区的MB处，SPD1：★UC：1.15UO、1.55UO或1.15U★UP≤2.5kV★Iimp≥12.5kA（Ⅰ级），适用于S1和S2及S3和S4中架空线为木杆★In≥5kA（Ⅱ级），适用于S3和S4中架空线为金属杆★可不装：S3和S4型中金属杆（＜25d/a）、埋地引入（l＞2ρ）电源SPD1的选择电信及信号网络中SPD1选择瞬态源对建筑物的直接雷击（S1）对建筑物附近的雷击（S2）对连接线路的雷击（S3）对连接线路附近的雷击（S4）b

交流的影响耦合电阻性（1）感应（2）感应a（2）电阻性（1，5）感应（3）电阻性（4）电压波形（μs）—1.2/501.2/50—10/70050/60Hz电流波形（μs）10/3508/208/2010/350d，10/2505/300—优选的测试类别CD1C2C2D1，D2B2A2在各LPZ交界处SPD选择防雷区LPZ0/1LPZ1/2LPZ2/3电涌值范围10/350μs10/250μs0.5-2.5kA————1.2/50μs8/20μs——0.5-10kA0.25-5kA0.5-1kV0.25-0.5kA10/700μs5/300μs4kV100A0.5-4kV25-100A——SPDs的要求（引自QX10.1表15）SPD（j）*D1，D2B2——与建筑物外部无电阻性连接SPD（k）*——C2/B2——SPD（i）*————C1*SPD（j，k，i），见图2、图3。注：LPZ2/3栏下电涌值范围包括了典型的最低耐受能力要求并可安装于信息技术设备内部。图2SPD安装在防雷区交界处的配置示例SPD安装级数两种观点

两种相反的观点★因SPD后期工作量大，不维护比不装SPD的危害更大，一般情况下住宅不宜安装SPD★电源上安4级（或3、2级）SPD 信息线上安3级（或2、1级）SPD是否需要SPD2如果Up1×k<0.8×UW，仅需要SPDNo.1（安装在装置入口处）。如果Up1×k>0.8×UW，除了SPDNo.1还应该安装SPDNo.2（Up2<0.8UW）。Eq是电压耐受能力为UW的设备，如IEC60664-1中所定义。k是考虑到可能的振荡得出的系数（1<k<2，见6.1.2）。

图4是否需要附加保护的图例IEC345/02EqUwUp2No.2Up1No.1SPDSPD需加SPD2、SPD3的条件★UP＞0.8UW★SPD与受保护设备距离太长★建筑物内有雷击放电和内部干扰源产生的电磁感应场振荡现象（1） 电涌导致的振荡（或行波）可能造成被保护设备处预期电压翻倍的物理现象。振荡现象（2）6.4.6条规定 当线路长度≤10m或Up/f≤0.5UW时，可能不考虑lpo振荡现象（3）Up/f=Up+△U（限压型）Up/f在Up或△U中选大者（开关型）△U=L×（di/dt） di/dt=1kV/m振荡现象（4）反之，在线路长度大于10m或Up/f＞0.5UW时，

lpo=Kpo×（Uw-Up/f） 其中Kpo=40m/kv感应现象（1） 雷击在建筑物上（S1）或击在附近时（S2），会在SPD与被保护设备构成的回路上产生感应过电压，此电压与Up相加，会影响SPD的箝压水平。感应现象（2）6.4.7条规定 当雷击附近时（S2型）

lpi=（Uw-Up/f）/Kpi1 当雷