为什么要三级防雷

为什么要三级防雷随着现代社社会的发展，建建筑物的规模模不断扩大，其其内各种电气气设备的使用用日趋增多，尤尤其是计算机机网络信息技技术的普及，建建筑物越来越越多采用各种种信息化的电电气设备。我我国每年因雷雷击破坏建筑筑物内电气设设备的事件时时有发生，所所造成的损失失非常巨大。因因此建筑物的的防雷设计就就显得尤为重重要。

直击雷雷和感应雷是是雷电入侵建建筑物内电气气设备的两种种形式。直击击雷是雷电直直接击中线路路并经过电气气设备入地的的雷击过电流流；感应雷是是由雷闪电流流产生的强大大电磁场变化化与导体感应应出的过电压，过过电流形成的的雷击。根据据国家标准《建建筑物防雷设设计规范》GB500057-944（2000年版）规定定，建筑物的的防雷区划分分为LPZ0A，LPZ0B，LPZ1，LPZn++1等区（各区区的具体含义义本文不再赘赘述）。将需需要保护的空空间划分为不不同的防雷分分区，是为了了规定各部分分空间不同的的雷击电磁脉脉冲的严重程程度和等电位位联结点的位位置，从而决决定位于该区区域的电子设设备采用何种种电涌保护器器在何处以何何种方式实现现与共同接地地体等电位联联结。

建筑物物直击雷的保保护区域为LPZOA区，其保护护设计已为电电气设计人员员所熟知，根根据国家标准准《建筑物防防雷设计规范范》GB500057-944（2000年版），设设计由避雷网网（带），避雷雷针或混合组组成的接闪器器，立柱基础础的钢筋网与与钢屋架，屋屋面板钢筋等等构成一个整整体，避雷网网通过全部立立柱基础的钢钢筋作为接地地体，将强大大的雷电流入入大地。建筑筑物感应雷的的保护区域为LPZ0B，LPZ1，LPZn++1区，即不可可能直接遭受受雷击区域；；感应雷是由由遭受雷击电电磁脉冲感应应或静电感应应而产生的，形形成感应雷电电压的机率很很高，对建筑筑物内的电气设备备，尤其低压压电子设备威威胁巨大，所所以说对建筑筑物内部设备备的防雷保护护的重点是防防止感应雷入入侵。由感应应雷产生的雷雷电过电压过过电流主要有有以下三个途途径：

（1）由供电电电源线路入侵侵；高压电力力线路遭直击击雷袭击后，经经过变压器耦耦合到各低压压0.38KKV/0.222KV线路传送到到建筑物内各各低压电气设设备；另外低低压线路也可能被直击击雷击中或感感应雷过电压压。据测，低低压线路上感感应的雷电过过电压平均可可达10KV，完全可以以击坏各种电电气设备，尤尤其是电子信信息设备。（2）由建筑物物内计算机通通信等信息线线路入侵；可可分为三种情情况：

①当地面突出出物遭直击雷雷打击时，强强雷电压将邻邻近土壤击穿穿，雷电流直直接入侵到电电缆外皮，进进而击穿外皮皮，使高压入入侵线路。②雷云对地面面放电时，在在线路上感应应出上千伏的的过电压，击击坏与线路相相连的电器设设备，通过设设备连线侵入入通信线路。这这种入侵沿通通信线路传播播，涉及面广广，危害范围围大。③若通过一条条多芯电缆连连接不同来源源的导线或者者多条电缆平平行铺设时，当当某一导线被被雷电击中时时，会在相邻邻的导线感应应出过电压，击击坏低压电子子设备。（3）地电位反反击电压通过过接地体入侵侵；雷击时强强大的雷电流流经过引下线线和接地体泄泄入大地，在在接地体附近近放射型的电电位分布，若若有连接电子子设备的其他他接地体靠近近时，即产生高压地地电位反击，入入侵电压可高高达数万伏。建建筑物防直击击雷的避雷引引入了强大的的雷电流通过过引下线入地地，在附近空空间产生强大大的电磁场变变化，会在相相邻的导线（包包括电源线和和信号线）上感应应出雷电过电电压，因此建建筑物避雷系系统不但不能能保护计算机机，反而可能能引入了雷电电。计算机网网络系统等设设备的集成电电路芯片耐压压能力很弱，通通常在100伏以下，因因此必须建立多层次的的计算机防雷雷系统，层层层防护，确保保计算机特别别是计算机网网络系统的安安全。

由此可可见，对建筑筑物内各电气气设备进行防防感应雷保护护设计是必不不可少的一项项内容；设计计的合理与否否，对电气设设备的安全使使用与运行有有着至关重要要的作用。目前，在在感应雷的防防护当中，电电涌保护器的的使用已日趋趋频繁；它能能根据各种线线路中出现的的过电压，过过电流及时作作出反应，泄泄放线路的过过电流，从而而达到保护电电气设备的目目的。根据国国家标准《建建筑物防雷设设计规范》GB500057-944（2000年版）第条条规定：电涌涌保护器必须须能承受预期期通过它们的的雷电流，并并应符合以下下两个附加要要求：通过电涌时时的最大钳压压，有能力熄熄灭在雷电流流通过后产生生的工频续流流。即电涌保保护器的最大大钳压加上其其两端的感应应电压应与所所属系统的基基本绝缘水平平和设备允许许的最大电涌涌电压协调一一致。现在，我我们根据国家家标准《建筑筑物防雷设计计规范》GB500057-944（2000年版）附录录六规定的各各类防雷建筑筑物的雷击电电流值进行电电涌保护器的的最大放电电电流的选择。一、一类防防雷建筑物1．根据国家家标准《建筑筑物防雷设计计规范》GB500057-944（2000年版）附录录六规定，其其首次雷击电电流幅值为200KA，波头10us；二次雷击击电流幅值为为50KA，波头0.25μs；根据图1，全部雷电电流i的50%按流入建筑筑物防雷装置置的接地装置置计，另外50%按1/3分配于线缆缆计）；首次次雷击：总配配电间第根供供电线缆雷电电流分流值为200*550%/3//3=11..11KA；后续雷击击；总配电间间每根供电线线缆雷电流分分流值为50*500%/3/33=2.788KA；如果进线线电缆已经进进行屏蔽处理理，其每根供供电线缆雷电电流的分流值值将减低到原原来的30%，即11.111KA*300%=3.33KA及2.78KKA*30%%=0.8KKA，而在电涌涌保护器承受受10/3550μs的雷电波能能量相当于8/20μs的雷电波能能量的5～8倍，所以选选择能承受8/20μs波形电涌保保护器的最大大放电电流为为11.111*8=888.9KA；即设计应应选用电涌保保护器SPD的最大放电电电流为100KA，以HY公司产品为为例，选用HY38PP-100JJ型。根据国国家标准《建建筑物防雷设设计规范》GB500057-944（2000年版）第6.4.7条规定，该该级电涌保护护器应在总配配电间处安装装，即在LPZ0A，LPZ0B与LPZ1区的交界处处安装。

2．根据国家家标准《建筑筑物防雷设计计规范》GB500057-944（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在在分配电箱处处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处处安装电涌保护器器，其额定放放电电流不宜宜小于5KA（8/20μs），故此处处应选用电涌涌保护器SPD的最大放电电电流为40KA，额定放电电电流为10KA；以HY公司产品为为例，选用HY38PP-40型。

二、二类防防雷建筑物1．根据国家家标准《建筑筑物防雷设计计规范》GB500057-944（2000年版）附录录六规定，其其首次雷击电电流幅值为150KA，波头10μs；二次雷击击电流幅值为为37.5KA，波头0.25μs；根据图1，全部雷电电流i的50%按流入建筑筑物防雷装置置的接地装置置计，另外50%按1/3分配于线缆缆计；首次雷雷击：总配电电间每根供电电线缆雷电流流分流值为150*550%/3//3=8.333KA；后续雷击击：总配电间间每根供电线线缆雷电流的的分流值为37.5**50%/33/3=2..08KA；如果进线线电缆已经进进行屏蔽处理理，其每根供电线线缆雷电流的的分流值将减减低到原来的的30%，即8.333KA*300%=2.55KA及2.08KKA*30%%=0.6KKA，而在电涌涌保护器承受受10/3550μs的雷电波能能量相当于8/20μs的雷电波能能量的5～8倍，所以选选择能承受8/20μs波形电涌保保护器的最大大放电电流为为8.33**8=66..6KA；即设计应应选用电涌保保护器SPD的最大放电电电流为65KA，以HY公司产品为为例，选用HY38PP-80型。根据国国家标准《建建筑物防雷设设计规范》GB500057-944（2000年版）第6.4.7条规定，该该级电涌保护护器应在总配配电间处安装装，即在LPZ0A，LPZ0B与LPZ1区的交界处处安装。2．根据国家家标准《建筑筑物防雷设计计规范》GB500057-944（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在在分配电箱处处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处处安装电涌保护器器，其额定放放电电流不宜宜小于5KA（8/20μs），故此处处应选用电涌涌保护器SPD的最大放电电电流为40KA，额定放电电电流为10KA；以HY公司产品为为例，选用HY38PP-40型。三、三类防防雷建筑物

1．根据国家家标准《建筑筑物防雷设计计规范》GB500057-944（2000年版）附录录六规定，其其首次雷击电电流幅值为100KA，波头10us；二次雷击击电流幅值为为25KA，波头0.25μs；根据附图1，全部雷电电流i的50%按流入建筑筑物防雷装置置的接地装置置计，另外50%按1/3分配于线缆缆计；首次雷雷击：总配电电间每根供电电线缆雷电流流分流值100*550%/3//3=5.555KA；后续雷击击：总配电间间每根供电线线缆雷电流分分流值为25*500%/3/33=1.399KA；如果进线线电缆已经进进行屏蔽处理理，其每根供供电线缆雷电流流的分流值将将减低到原来来的30%，即5.55KKA*30%%=1.7KKA及1.39KKA*30%%=0.4KKA，而在电涌涌保护器承受受10/3550μs的雷电波能能量相当于8/20μs的雷电波能能量的5～8倍，所以选选择能承受8/20μs波形电涌保保护器的最大大放电电流5.555*8=444.4KA；即设计应应选用电涌保保护器SPD的最大放电电电流为40KA，以HY产品为例，选选用HY38PP-40型，根据国国家标准《建建筑物防雷设设计规范》GB500057-944（2000年版）第6.4.7条规定，该该级电涌保护护器应在总配配电间处安装装，即在LPZ0A，LPZ0B与LPZ1区的交界处处安装。

2．根据国家家标准《建筑筑物防雷设计计规范》GB500057-944（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在在分配电箱处处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处处安装电涌保护器器，其额定放放电电流不宜宜小于5KA（8/20μs），故此处处应选用电涌涌保护器SPD的最大放电电电流为40KA，额定放电电电流为10KA；以HY公司产品为为例，选用HY38PP-40型。在供电电线路中,电涌保护器器的具体安装装以较常用的的TN-S系统，TN-C--S系统，TT系统为例，示示意如下：

1）TN-S系统过电压压保护方式2）TN-C--S系统过电压压保护方式3）TT系统过电压压保护方式综上所所述可见，在在防雷保护设设计中，总的的防雷原则是是采用三级保保护：1．将绝大部部分雷电流直直接引入地下下基础接地装装置泄散；2．阻塞沿电电源线或数据据、信号线引引入的过电压压；3．限制被保保护设备上浪浪涌过电压幅幅值（过电压压保护）。这这三道防线，缺缺一不可，相相互配合，各各行其责。目目前通常作法法是以下三点点：1）建立联合合共用接地系系统，形成等等电位防雷体体系将建筑筑物的基础钢钢筋（包括桩桩基、承台、底底板、地梁等等），梁柱钢钢筋，金属框框架，建筑物物防雷引下线线等连接起来来，形成闭合合良好的法拉拉第笼式接地地，将建筑物物各部分的接接地（包括交交流工作地，安安全保护地，直直流工作地，防防雷接地）与与建筑物法拉拉第笼良好连连接，从而避避免各接地线线之间存在电电位差，以消消除感应过电电压产生。2）电源系统统防雷以建筑筑物为一个供供电单元，应应在供电线路路的各部位（防防雷区交接处处）逐级安装装电涌保护器器，以消除雷雷击过电压。3）等电位联联结系统国家标标准《建筑物物防雷设计规规范》GB500057-944（局部修订订条文）明确确规定，各防防雷区交接处处，必须进行行等电位联结结；尤其建筑筑物内的计算算机房等弱电电机房，遭受受直击雷的可能性比较较小，所以在在此处除采取取电涌保护器器进行感应雷雷防护外，还还应采用等电电位联结方式式来进行防雷雷保护，本文文不再叙述。作为电电气设计人员员都非常清楚楚，建筑物的的防雷保护设设计是一项既既简单又繁琐琐的内容，但但对建筑物的的安全使用，电电气设备的正正