GB50057-2010建筑物防雷设计规范

1、曹和生国际电工委员会IEC/TC81 65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 GBJ 57-83：经验总结和参考前苏联标准 GB 50057-94：在IEC/TC81 61024基础上修改 GB 50057-94 （2000年版）：增加了第六章 防雷击电磁脉冲，参考IEC 61312标准 自2005年起重新修订，以IEC62305系列为主 lIEC-国际电工委员会l成立于1906年l宗旨：在电学和电子学领域中的标准化及其他事物方面（如认证）促进国际合作，增进国际间的相互了解。通过出版标准来实现

2、这一宗旨。l工作范畴：所有电工技术，包括电子、磁学和电磁学、电声学、通讯、能源生产和分配以及相关的一般原则，如术语、符号、测量和性能、可靠性、设计和开发、安全和环境。 lTC81第81技术委员会（防雷）l成立于1980年l目的：制定国际防雷标准和指南l协作：与IEC/TC64、 TC37、 TC77与ISO、ITU与CIGRE（国际大电网）与各成员单位l（中国为25个P成员积极参加工作、承担标准草案投票表决）在IEC TC 81的标准IEC TC 81雷击保护IEC 61024建筑物防雷（系列）IEC61312防雷击电磁脉冲（ LEMP） （系列）IEC61663通信线路防雷（系列）IEC 6

3、1024-1:1990-03建筑物防雷第1部分：通则IEC 61312-1:1995-02防 LEMP 第 1 部分：通则IEC 61662:1995-04雷击损坏危险度的评估IEC 61662:1996-05补充评估：加入LEMP后的危险度评估IEC 61819/Ed.1（81/145/CDV）2001模拟防雷装置（LPS）各部件效应的测量参量IEC 61663-1:1999-07通信线路防雷第1部分：光纤线路IEC 61663-2（81/164/FDIS） 2001通信线路防雷第2部分：金属导线路线IEC 61312-2 TS:1999-08防LEMP第2部分：建筑物屏蔽、内部等电位连接及

4、接地IEC 61312-3 TS:2000-07（IEC 81/150/CD）防 LEMP 第 3 部分：电涌保护器（SPD）的要求IEC 61312-4 TS:199809防 LEMP 第 4 部分：已有建筑物的保护IEC 61312-5 TS:2000（81/165/CD）防 LEMP 第 5 部分：应用指南IEC 61024-2建筑物防雷第2部分：建筑物高于60m的附加要求IEC 61024-3建筑物防雷第3部分：有爆炸危险和易发生火灾建筑物的附加要求IEC 61662/Ed.2 TS（81/156/CD）2001风险控制风险控制的环境和建筑物的风险评估IEC 61024-1/Ed.2（

5、81/151/CDV）2001防雷装置对人身的安全保护IEC 61024-1-1:1993-08建筑物防雷第1部分第1分部分：指南A防雷装置保护级别的选择IEC 61024-1-2:1998-05建筑物防雷第1部分第2分部分：指南B防雷装置的设计、施工、维护和检测 TC37A电磁兼容电气装置和防电击电涌保护器及元件绝缘配合雷电防护TC81TC28TC64 TC77TC37A61643-12:1997电源SPD选用61643-21:2000信号SPD测试61643-1:1998电源SPD测试61643-22:2004信号SPD选用61643-321:2001ABD（雪崩二极管）61643-331

6、:2003 MOV（压敏电阻）61643-311:2001GDT（气体放电管）61643-341:2001TSS（晶体闸流管）61643-1/12/22已idt为GB18802.1/12/21为避免IEC60099-1与IEC61643-1之间的部分重叠，要求TC37采取适当的行动，阐明IEC60099系列出版物不适用于低压1000V应用的避雷器（arresters）和SPD。 2002年10月l接地装置和保护导体（5-54：GB16895.3）l过电流保护 （4-43：GB16895.5）l布线系统 （5-52：GB 16895.6）l数据处理设备用电气装置的接地要求（7-707：GB168

7、95.9）l低压电气装置对暂时过电压和高压系统与地之间的故障的防护（4-442：GB16895.11）电气装置和电击防护建筑物电气装置（IEC 60364系列）l大气过电压或操作过电压保护（4-443：GB16895.12）l建筑物电气装置电磁干扰（EMI）防护（4-444：GB16895.16）l信息技术装置的接地配置和等电位联结（5-548：GB16895.17）l过电压保护电器（SPD）（5-534：GB16895.22） IEC60664-1 (GB16935.1) (IEC/TC28) 低压系统内设备的绝缘配合低压系统内设备的绝缘配合电磁兼容电磁兼容(EMC)电磁兼容性电磁兼容性 试

8、验与测量技术试验与测量技术(IEC 61000系列系列)国际电信联盟国际电信联盟 ITUTK系列系列干扰的防护干扰的防护 K.11 过电压和过电流防护的原则 K.27 电信大楼内连接结构和接地 K.31 用户大楼内电信装置的连接结构和接地 K.35 远端电子站的连接结构和接地 K.36 保护元件的选择 K.40 电信中心LEMP的防护 K.43 电信设备的抗扰性要求 采用国际标准和国外先进标准是我国一项重大技术经济政策，是促进技术进步，提高产品质量，扩大对外开放，加快与国际惯例接轨的重要措施。国家质检总局 国家发改委 国家经委 科技部外贸部（商务部） 国家标准化管理委员会2002年209号文件

9、适用于新建、扩建、改建建筑物的防雷设计。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。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。R1+R2+R3RT 应防雷应防雷R1：生命危害R2：公共设施的损失R3：文物损失RT：可承受的风险CLCRL+CPM 应防雷应防雷 CL：未采取防雷措施可能产生的损失 CRL：采取防雷措施后仍可产生的损失 CPM ：防雷成本和维护费用建筑物建筑物公共设施公共设施 雷击点雷击点损害损害来源来源损

10、害损害类型类型损失类型损失类型损害损害类型类型损失损失类型类型S1D1D2D3 L1，L4bL1，L2，L3，L4L1，L2，L4 D2D3S2D3 L1a，L2，L4S3D1D2D3 L1 ，L4aL1，L2，L3，L4L1a，L2，L4D2D3L2，L4 L2，L4S4D3 L1a，L2，L4D3 L2，L4根据雷击点位置划分的损害来源根据雷击点位置划分的损害来源损害类型D1：接触和跨步电压导致的人员伤亡（人 和牲畜）；D2：实体损害；D3：过电压导致的电气和电子系统的失效。 损失类型L1：生命损失；L2：向大众服务的公共设施的损失；L3：文化遗产损失；L4：经济损失。对雷电、防雷装置、被

11、保护系统共作了56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l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。l不允许使用具有放射性的接闪器。l滚球法适

12、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。内部防雷装置防雷等电位连接和与外部防雷装置的电气绝缘，即间隔距离。l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

13、l适用于独立接闪器；l适用于架空接闪线； B型接地地网适用场合:l对于裸露的坚硬岩石，建议仅使用B型接地装置；l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： S4.24kc2 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： S1.89kc2 式中 S-钢筋表面积总和(m2)l共用接地系统 common earthing system 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

14、静电接地和信息设备逻辑地等连接在一起的接地装置。 l等电位连接 equipotential bonding 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。 目的频率f措施形式电气安全等电位人生安全工频PE线MEB LEB防雷等电位人生，设备安全高频法拉第笼SPD层层等电位，S型M型l电涌保护器 surge protection device，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。 雷电防护系统外部防雷接闪器引下线接地装置内部防雷等电位连接防闪络措施电涌保护器屏蔽（法拉弟笼） 分类原则

15、： 根据重要性、使用性质、发生雷 电事故的可能性和后果。分 类： 第一类（、类） 第二类（类） 第三类（类）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）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 开闭等四种粉尘易爆炸性粉尘

16、：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。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：

17、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。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次在需要防雷击电磁脉冲（L

18、EMP）时，当： 建筑物没有装设直击雷防护装置（LPS）和不 处在其他建筑物或物体的保护范围时，宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷措施， 在考虑屏蔽的情况下，宜用避雷网。 N=k Ng Ae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=0.1Td （Ng=0.024Td 1.3） Ae=LW+2(L+W) H(200-H)+H（200-H）10-6L、W、H为长、宽、高。（适用于H100m） 当H100m时Ae=LW+2H（L+W）+H210-6当

19、H100m时，其周边在2D范围内与其等高或较低的建筑物，这些建筑物不在hr=100m的保护范围内时，Ae可减去D/2（两建筑物平行边长之和）10-6（km2）D= H（200-H）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

20、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N0.06（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N0.012（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N0.0

21、6 （0.05）次/a， 0.3 （0.25）次/a的住 宅、办公楼等民建4 预计N0.06 （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6 Td15d/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

22、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雷电防护系统外部防雷接闪器引下线接地装置内部防雷等电位连接防闪络措施电涌保护器屏蔽（法拉弟笼） 防雷如同防洪，其原理是为雷电流提供一低阻抗的通道，同时采取措施防止磁场和电场对设备的干扰（马宏达）许颖院长防雷三道防线： 防线一：将绝大部分雷电接闪引入地下泄放防线二：阻塞侵入波沿金属线进入设备防线三：限制被保护物上的过电压和过电流 安文思（葡萄牙传教士16

23、40年来华，达37年）1668年中国的十二大奇迹，1688年译为英、法文。 “巨兽（皇宫上）的舌头指向空中，其腹内穿过金属条。金属条一端插入地里。这样，当闪电落在屋上或皇宫时，闪电就被龙舌引向金属条通道，并且直奔地下而消散，因而不致伤害任何人。人们清楚地看到，这个民族极有智慧，他们知道，如何以自己的劳动成果将美 和实用结合在一起，如何将聪明睿智寓于精致的工艺之中。”防直击雷和雷击电涌侵入：各类防雷建筑物防雷电感应：第一类和第二类中5.6.7款设内部防雷装置：（各类防雷建筑物）在建筑物的地面层处等电位连接，有建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统、进出建筑物的金属管线外部防雷装置与金属物的间隔距离

24、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（mm）引下线间距（m）引下线电阻（ ）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 各类防雷建筑物引下线间距见表。l有几个并联的雷电流通道存在；有几个并联的雷电流通道存在；l电流通道的长度保持最短；电流通道的长度保持最短；l应尽可能

25、多的布设引下线，并用环形导体等间隔相连，以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；保护；l引下线应尽可能沿建筑物暴露在外的墙角设置。引下线应尽可能沿建筑物暴露在外的墙角设置。建筑物防雷类别建筑物防雷类别 引下线间距引下线间距/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 25l断接卡是否一定要设置？l引下线需设置多少根？l建筑物内部结构柱可否用作引下线？l引下线间距以什么为标准设置？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，

26、冲击接地电阻20 二类中有1区不易引爆和2区、11区的建筑物，在Td30d/a的地 区使用架空线时，入户处接地5；前三杆较远的两杆接地 20。 除上条外的二类建筑物，架空线入户处接地30三类中省、部级办公楼或人员密集的公共建筑物接地电阻10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1824m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 2 （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

27、压线入户处加避雷器、接地5 入户前三杆接地10 和20 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0.03 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 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2m5m保护范 围，详见表4.

28、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12525重于空气2.5525轻于空气2.5525重或轻于空气55相对密度0.75为轻于空气的气体相对密度0.75为重于空气的气体架空接闪线当（h+ )5Ri时，Sa20.2Ri+0.03（h+ )当（h+ )5Ri时，Sa20.05Ri+0.06（h+ )架空接闪网当（h+l1)5Ri时，Sa21/n0.4Ri+0.06(h+

29、l1)当（h+l1)5Ri时，Sa21/n0.1Ri+0.12(h+l1)式中：Sa2接闪线（网）至被保护物的空气中距离（m）h接闪线（网）的支柱高度（m）l接闪线的水平长度（m）l1从接闪网中间最低点沿导体至最近支柱的距离（m）n从接闪网中间最低点沿导体至最近不同支柱并有同一 距离l1的个数。l2l2l2l2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区中第一类（间距必须大于3m）地上部分：当hx5Ri时 Sa10.4（Ri+

30、0.1hx） 当hx5Ri时 Sa10.1（Ri+hx）地下部分： Sel0.4Ri 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）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 4.3.8Sa30.06kclx 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第一类：从30m起每隔6m做水平接闪带 30m以上金属物与防雷装置连接第二类：高度超过45m的钢筋混凝

31、土结构、钢结构建筑物 1. 钢筋材料应互相连接并符合4.3.5的要求 2. 应利用钢柱或柱内钢筋做为引下线 3. 应将45m及以上外墙上的较大金属物（如栏杆、门窗）与 LPS相连 4. 竖直金属管道等金属物顶端与底端与防雷装置连接第三类：除第二类的1、2、4条外，超过60m以上的栏杆、门窗与防雷装 置连接。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。第一类：土壤电阻率500m时

32、 R5m时无须补加接地体（ R= A/） 土壤电阻率在5003000 m时 11-3600 R 时无须补加接地体 380防雷接地电阻值可不计及的要求第二类： 800m时，A/5m 为800m至3000m时， A/（ -550）/50第三类： 3000m时 A/5m或A79m2IEC62305-3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）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10时，无 其他要求3.土壤电阻率较高，接地电阻不易达到 10以下时，对各类防雷建筑物的接地体有 一长度要求。B型1.第一类防雷建筑物：总长度80

33、%与土壤接触环型地网的等效半径re = A/ re l2.第二类防雷建筑物： 800m时，A/5m 为800m至3000m时， A/（ -550）/503. 第三类防雷建筑物： 3000m时 A/5m或A79m2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10。在土壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接地电阻，但在3000.m以下地区，不宜大于30。 a) b) c)图 1 典型接地体的三种表示图导体长度(m)L(H)1MHz1 MHz10 MHz100 MHzRf()2fL()Rf()2fL()Rf()2fL(k)340.05260.152600.52.66.190.1570.35

34、701.05.712.2200.21250.612502.012.518.3310.31970.919703.019.730.5550.53501.535005.035.0导体长度(m) L(H)1 MHz 1 MHz10 MHz100 MHzRf()2fL()Rf()2fL()Rf()2fL(k)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 在高频（如1M

35、Hz）下， =Rf+2fL 很大 接地线成了天线问题一：环路感应出高电位Uoc/max=0b l H1/max/T1问题二：引下线长度为干扰频率的波长的/4或奇 数位时产生谐振，能干扰设备正常工作图10 活动地板下专设等电位连接基准网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。GB/T 17949.1-2000ANSI/IEEE 81：1993接地：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。其目的是：1. 使连接到地的导体具有等

36、于或近似于大地（或代替大地的导电体）的电位；2. 引导地电流流入和流出大地（或代替大地的导电体）。川濑太郎接地技术与接地系统一书中称之为身体地（body earth），或本体地。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。7.3.4 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。ABO建筑物hrhr图4 单支避雷针的保护范围（hhr） rx= h(2hr-h) - hx(

37、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）4.5.6 防接触电压1.人体在建筑物外停留时接近引下线的可能性是小的。2.自然引下线由建筑物金属构架在电气上是贯通的若干根柱 子或由建筑物钢筋互相连接在电气上是贯通的若干根柱子 组成。3.引下线3m范围内土壤地表层的电阻率不小于5k.m。4.外露的引下线，用耐1.2/50s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。5.用护栏和（或）警告牌使接触引下线

38、的可能性降至最低限 度。防跨步电压：1.人体在建筑物外停留时进入距引下线3m范围内地 面的可能性小的。2.引下线3m范围内土壤地表层的电阻率不小于 5k.m。3.用网状接地装置对地面作均衡电位处理。4.在利用大部分钢柱和（或）钢筋混凝土柱子作引 下线同时利用其基础的钢筋作为接地体或在基础 下面混凝土垫层内敷设人工环形基础接地体的条 件下可不考虑跨步电压的危险。5.用护栏和（或）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。 可通过绝缘外露导体或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。接闪器规格（1） 长1m以下 圆钢12 钢管20避雷针

39、12m 圆钢16 钢管25（直径mm） 烟囱上 圆钢20 钢管40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35mm2 （截面mm2 ）注：扁钢厚度4mm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，厚度0.5mm 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4mm 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1

40、2mm、扁钢截面100mm2 宜利用建筑物钢柱、消防梯等金属构件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（5050mm） 钢管壁厚3.5mm 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0.31.8m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5m修改：热镀锌接闪环：12mm 扁钢100mm2架空接闪网：截面50mm2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

41、50050010005001000100010001000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15mm、用铜管时20mm不锈钢材要比热镀锌钢稍大Berechnung H S. A22293.ppt / 09.12.99 / OB2293_a短时首次雷击后续雷击长时间雷击i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（s） 101010T2半值时间（s） 350350350Qs电荷量（C） 1007550W/R单位能量（MJ/） 105.62.5Qs=（1/0.7）IT2 （C） W/R=（1/

42、2）（1/0.7）I2T2 （J/）条件：条件：T1 T2 二次闪电二次闪电三次闪电三次闪电一次闪电一次闪电闪电电流闪电电流闪电电流闪电电流kAkA0- 10- 20- 30- 408060402000 20 40 60 80 100 120 1400 200 400 600 8001000 1200 1400ststt(s)20 40 60 80 (kA)i20035060080010008040005101520253035Surge voltage/indir. strike过电压过电压/ /间接雷击间接雷击Drop/摔损摔损Burglary/破门盗窃破门盗窃Negligence/过失，

43、失职过失，失职Short circuit/短路短路Water/水害水害Fire/火灾火灾Theft out of cars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 %Analysis of the W黵ttembergische Assurance CompanyTT 04 CN 18.11.987 防防LEMP德国法兰克福ELELTRA WUBA保险公司Damaging energy / Damaging energy / 摧毁能量摧毁能量电动机电动机/ /发电机发电机滤波器线圈滤波器线圈电子管电

44、子管继电器继电器电容器电容器二极管二极管晶体三极管晶体三极管计算机部件计算机部件集成电路集成电路能量能量 (Ws) 10.可能损坏可能损坏肯定损坏肯定损坏无损坏无损坏-10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 wswsWsKWsMWsTT 06 CN 18.11.98EMC PZ 0(LPZ 0)(PZ = 保护区保护区)EMC PZ 1EMCPZ 2EMCPZ 3EMCPZ 3TT 371 CN 18.11.987 防防LEMP防雷区（防雷区（LPZ）LPZ 1区LPZ 2区LPZ 0A区LPZ 0B区外 部 防 雷装置代表屏蔽

45、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2LPZ 0A、LPZ 0B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

46、和电磁场 强度的防护区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 HO=io/2Sa（A/m） 1GS79.6A/m首次雷击（首次雷击（25kHz）：）：1000/300/100 A/m后续雷击（后续雷击（1MHz）：）：100/30/10 A/mA：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7.3.2-2 取决于滚球半径和建筑物尺寸的距离saR=10I0.65I=200、150、100k

47、AR=313、260、200m当HR时Sa= H（2R-H）+L/2当HR时Sa=R+L/2H1= H0/10SF/20 （A/m）材料SF（dB）25kHz(首次雷击)1MHz(后续雷击)铜/铝 20log(8.5/w)20log(8.5/w)钢20log (8.5/w)/1+1810-6/r220log(8.5/w)式中：r:导体的半径(m),w:网格宽(m)r=200(钢的磁导系数)雷击在建筑物上，LPZ1中Vs的H1H1=kHioW/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屏蔽的网格宽建筑物屏蔽入户金属管线的屏蔽设备的屏蔽ZTank Pipe C

48、athodically ProtectedFoundation Earth ElectrodeLightning Protection Equipotential BondingExternal Lightning ProtectionPSCZWaterii)112)I级222PEL，N（LPZ 0区）d1agbdebhfdm1k5l（LPZ 1区）II级PEL，N2443m42ceSPDSPDSPDSPD 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

49、器LPZ 0A区LPZ 0B区LPZ 0B区LPZ 1区LPZ 1区LPZ 2区LPZ 2区LPZ 1区LPZ 1区有屏蔽的小室等电位连接预留件摄象机LPZ 0B区混凝土中的钢筋LPZ 1区地面钢筋变电所LPZ 1区0.4kV电源停车场基础接地体LPZ 2区屋顶上的金属物材料流过25%的全部雷电流内部流过25%的全部雷电流铜166铝2510铁5016铜（钢）等电位连接带截面50mm2Components / 元器件Arc Choppingspark gapArc Chopping火花隙火花隙gas-filledsurge arrester充气放电器充气放电器VDR压敏电阻压敏电阻suppres

50、sordiode抑制二极管抑制二极管TT 019 CN 18.11.98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（rms）（50Hz）T1（I级分类试验） 用标称放电电流In、1.2/50s冲击电压和10/350 s冲击电流Iimp做的试验，对应为电压开关型 SPDT2（级分类试验） 用标称放电电流In、 1.2/50s冲击电压和8/20 s最大放电电流Imax做的试验，对应为限压型 SPD。T3（级分类试验） 用混合波（ 1.2/50s

51、和8/20 s）做的试验，对 应为组合型SPD。 与被保护低压配电系统电路并联连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接，在输入端和输出端之间没有附加的串联阻抗的串联阻抗的SPD（又称单口（又称单口SPD）。）。 具有两组输入和输出接线端子的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，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在输入端和输出端之间有附加的串联阻抗（又称双口阻抗（又称双口SPD）。）。分类分类小类别小类别开路电压开路电压短路电流短路电流非常低的上升速率ACA11kV0.1100kV/s10A0.1 2A/ s1000

52、 sA2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）B31kV(100V/ s）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）C31kV(1kV/ s）10、25、100A(10/1000)高能量D11kV0.5、1、2.5kA(10/350)D21kV1-2.5kA(10/250) 连接至电信和信号网络中，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

53、元有一个或数个用于限制过电压的元件，而无限流元件的件，而无限流元件的SPD。 连接至电信和信号网络中，既有连接至电信和信号网络中，既有限制过电压的元件，又有限流元件限制过电压的元件，又有限流元件的的SPD。第6.4.4条SPD必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大钳压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。 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

54、。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（rms）或直流电压为SPD的动作阈值，也是SPD的额定电压值。GB 50057-94（2000年版）年版）规规 定定 GB50057给定值与给定值与IEC给出的系数值相比偏大，原因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：值，给定值为： TT系统中系统中 SPD安装在剩余电流保护器的负荷侧安装在剩余电流保护器的负荷侧 Uc1.55Uo SPD安装在剩余电流保护器的电源侧安装在剩余电流保护器的电源侧 Uc1.15Uo TN系统中

55、系统中 Uc1.15U o IT系统中系统中 Uc1.15U （U为线间电压，为线间电压，U = 3 Uo） 原则上 Uc1.2Un 通信类型Un（V）Uc（V）DDN/X256或406018或80ISDN 40 80百兆以太网 5 6.5RS23212 18视频线 6 6.5现场控制线24 29SPD必须能承受通过它们的电流必须能承受通过它们的电流 级级SPD Iimp冲击电流（冲击电流（10/350） 、级级SPD SPD I In n标称放电电流标称放电电流（8/20） 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外部防雷装

56、置进入建筑物的进入建筑物的各服务性管线各服务性管线等电位连接带等电位连接带ii建筑物建筑物100%50%50%接地装置接地装置iiiiis雷电流在建筑物内的分配雷电流在建筑物内的分配条件：一属第二类防雷建筑物，引入水管、 电力线和信息线。电力线为TN-C- S， 需安3台SPD： 150kA/2=75kA（LPS分流） 75kA/3=25kA（入户三线分流） 25kA/3=8.3kA（三个SPD） Iimp为8.3kA（10/350s） 在LPZ0LPZ1区的MB处，SPD1：UC：1.15UO、1.55UO或1.15UUP2.5kVIimp12.5kA（级），适用于S1和S2及S3和S4中架

57、空线为木杆In5kA（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（l2）瞬态源瞬态源对建筑物的直接对建筑物的直接雷击雷击（S1S1）对建筑物附近对建筑物附近的雷击的雷击（S2S2）对连接线路对连接线路的雷击的雷击（S3S3）对连接线路对连接线路附近的雷击附近的雷击（S4S4）b b 交流的交流的影响影响耦合电阻性（1）感应（2）感应a（2）电阻性（1，5）感应（3）电阻性（4）电压波形（s）1.2/501.2/5010/70050/60Hz电流波形（s）10/3508/208/2010/350d，10/2505/300优选的测试类别CD1C2 C

58、2D1，D2 B2A2防雷区防雷区LPZ 0/1LPZ 0/1LPZ 1/2LPZ 1/2LPZ 2/3LPZ 2/3电涌值范围10/350s10/250s0.5-2.5kA1.2/50s8/20s0.5-10kA0.25-5kA0.5-1kV0.25-0.5kA10/700s5/300s4kV100A0.5-4kV25-100ASPDs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/B2SPD（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。图图2

59、SPD2 SPD安装在防雷区交界处的配置示例安装在防雷区交界处的配置示例两种相反的观点因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如果Up1k 0.8UW，除了SPDNo.1还应该安装SPD No.2（Up2 0.8UW）。Eq是电压耐受能力为UW的设备，如IEC 60664-1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）。 图图4 是否需要附加保护的图例是否需要附加保护的图例IEC 345/02EqUwUp2No.2Up1No.1SPDSPDUP0.8UWSPD与受保

60、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。7.4.6条规定当线路长度10m或Up/f 0.5UW时，可能不考虑lpoUp/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。7.4.7条规定当雷击附近时（S2型）lpi=