建筑物防雷设计规范-中

1、第三节 第二二类防雷雷建筑物物的防雷雷措施 第331条接闪闪器、引引下线直直接装设设在建筑筑物上，在非金金属屋面面上装设设网格不不大于110m的的金属网网，数十十年的运运行经验验证明是是可靠的的。中国科学学院电工工研究所所曾对几几十个模模型做了了几万次次放电试试验，虽虽然试验验的重点点放在非非爆炸危危险建筑筑物上，而且保保护的重重点是易易受雷击击的部位位，但对对整个建建筑物起起到了保保护作用用。如果果把避雷雷带改为为避雷网网，则保保护效果果更有提提高。根根据我国国的运行行经验和和模拟试试验，对对第二类类防雷建建筑物采采用不大大于100m的网网格是适适宜的。IECC10224l防雷标标准中相相当

2、于本本规范第第二类防防雷建筑筑物的接接闪器，当采用用网格时时，其尺尺寸也是是不大于于 100m10mm，另见见本规范范第5.2.ll条说明明。与110m10mm 并列列，增加加12mm8m 网格，这与引引下线类类同，是是按6mm柱距的的倍数考考虑的。 为了提提高可靠靠性和安安全性，便于雷雷电流的的流散以以及减小小流经引引下线的的雷电流流，故多多根避雷雷针要用用避雷带带连接起起来。第3332条第一款，虽然对对排放有有爆炸危危险的气气体、蒸蒸气或粉粉尘的管管道的要要求同第第3.22.l条条二款，但由于于对第一一类和第第二类防防雷建筑筑物，其其接闪器器的保护护范围是是不同的的（因hhr不同，见表55

3、.2.1），因此，实际上上保护措措施的做做法是不不同的。第二款，阻火器器能阻止止火焰传传播，因因此，在在第二类类防雷建建筑物的的防雷措措施中补补充了这这一规定定。以前的调调查中发发现雷击击煤气放放散管起起火8次，均均未发生生事故。从这些些事例中中说明煤煤气放散散管始终终保持正正压，如如煤气灶灶一样，火焰在在管口燃燃烧而不不会发生生事故，故本规规范特作作出此规规定。第3333条关于于引下线线间距见见第3.2.44条二款款的说明明。根据据实践经经验和实实际需要要补充增增加了：“当仅利利用建筑筑物四周周的钢柱柱或柱子子钢筋作作为引下下线时，可按跨跨度设引引下线，但引下下线的平平均间距距不应大大于18

4、8m”。第3334条土壤壤的冲击击击穿场场强与本本规范第第3.22.1条条第五款款说明一一样，取取5000kVm。雷电电流幅值值根据附附表6.1采用用1500kA。由于多多根引下下线，引引入分流流系数kkc。因此此得。增加“信信息系统统”，因为为信息系系统防雷雷击电磁磁脉冲时时接地必必须连接接在一起起才能起起到保护护效果，而且应应采用共共用接地地系统。 将分流流系数kkc选值的的规定移移至附录录五。 第335条利用用钢筋混混凝土柱柱和基础础内钢筋筋作引下下线和接接地体，国内外外在六十十年代初初期就已已经采用用了。现现已较为为普遍。利用屋屋顶钢筋筋作为接接闪器国国内外从从七十年年代初就就逐渐被被

5、采用了了。 关于利利用钢筋筋体作防防雷装置置，IEEC100241防雷标标准的规规定如下下：在其其2.11.4款款的规定定中，对对利用建建筑物的的自然金金属物作作为自然然接闪器器包括“覆盖有有非金属属物的屋屋顶结构构的金属属体（桁桁架、互互相连接接的钢筋筋网等等等），当当该非金金属物处处于需要要防雷的的空间之之外时”；在其其2.22.5款款的规定定中，对对利用建建筑物的的自然金金属物作作为自然然引下线线包括“建筑物物的互相相连接的的钢筋网网”；其2.3.66款对自自然接地地体的规规定是，“混凝土土内互相相连接的的钢筋网网或其它它合适的的地下金金属结构构，当其其特性满满足2.5节（译注：即对其其

6、材料和和尺寸）的要求求时可利利用作为为接地体体”。国际上许许多国家家的防雷雷规范、标准也也作了类类同的规规定。钢钢筋混凝凝土建筑筑物的钢钢筋体偶偶尔采用用焊接连连接，此此时，提提供了肯肯定的电电气贯通通。然而而，更多多的是，在交叉叉点采用用金属绑绑线绑扎扎在一起起，但是是，不管管金属性性连接的的偶然性性，这样样一种建建筑物具具有许许许多多钢钢筋和连连接点，它们保保证将全全部雷电电流经过过许多次次再分流流流入大大量的并并联放电电路径。经验表表明，这这样一种种建筑物物可容易易地被利利用作为为防雷装装置的一一部分。利用屋顶顶钢筋作作接闪器器，其前前提是允允许屋顶顶遭雷击击时混凝凝土会有有一些碎碎片脱

7、开开以及一一小块防防水、保保温层遭遭破坏。但这对对结构无无损害，发现时时加以修修补就可可以了。屋顶的的防水层层本来正正常使用用一段时时期后也也要修补补或翻修修。另一方面面，即使使安装了了专设接接闪器，还是存存在一个个绕击问问题，即即比所规规定的雷雷电流小小的电流流仍有可可能穿越越专设接接问器而而击在屋屋顶的可可能性。利用建筑筑物的金金属体做做防雷装装置的其其它优点点和做法法请参见见基础础接地体体及其应应用一一书（林林维勇著著，19980年年中国建建筑工业业出版社社出版）和全国国电气装装置标准准图集886SDD5666利用用建筑物物金属体体做防雷雷及接地地装置安安装。钢筋混凝凝土的导导电性能能，

8、在其其干燥时时，是不不良导体体，电阻阻率较大大，但当当具有一一定湿度度时，就就成了较较好的导导电物质质，可达达10002000m。潮湿湿的混凝凝土导电电性能较较好，是是因为混混凝土中中的硅酸酸盐与水水形成导导电性的的盐基性性溶液。混凝土土在施工工过程中中加人了了较多的的水分，成形后后结构中中密布着着很多大大大小小小的毛细细孔洞，因此就就有了一一些水分分储存。当埋入入地下后后，地下下的潮气气，又可可通过毛毛细管作作用吸人人混凝土土中，保保持一定定湿度。图3.33示出，在混凝凝土的真真实湿度度的范围围内（从从水饱和和到干涸涸），其其电阻率率的变化化约为5520倍倍。在重重复饱和和和干涸涸的整个个过

9、程中中，没有有观察到到各点的的位移，也即每每一湿度度有一相相应的电电阻率。建筑物的的基础，通常采采用15502000号混凝凝土。原原苏联119800年有人人提出一一个用于于2000号混凝凝土的近近似计算算式，计计算混凝凝土的电电阻率（m）与其其湿度的的关系，其关系系式如下下： （310）式中：WW混凝凝土的湿湿度（）。例如，当当W6时，m；当W7.55时，m。根据我国国的具体体情况，土壤一一般可保保持有220左左右的湿湿度，即即使在最最不利的的情况下下，也有有56的湿湿度。在利用基基础内钢钢筋作接接地体时时，有人人不管周周围环境境条件如如何，甚甚至位于于岩石上上也利用用，这是是错误的的。因此此

10、，补充充了“周围土土壤的含含水量不不低于44”。混凝凝土的含含水量约约在3.5及及以上时时，其电电阻率就就趋于稳稳定；当当小于33.5时，电电阻率随随水分的的减小而而增大。根据图图3.33，含水水量定为为不低于于4。该该含水量量应是当当地历史史上一年年中最早早发生雷雷闪时间间以前的的含水量量，不是是夏季的的含水量量。如矿渣水水泥、波波特兰水水泥就是是以硅酸酸盐为基基料的水水泥。混混凝土的的电阻率率还与其其温度成成一定关关系的反反向作用用，即温温度升高高，电阻阻率减小小；温度度降低，电阻率率增大。下面举几几个例子子说明我我国六十十年代利利用钢筋筋混凝土土构件中中钢筋作作为接地地装置的的情况。一、

11、北京京某学院院与某公公司工程程的设计计，采用用钢筋混混凝土构构件中的的钢筋，作为防防雷引下下线与接接地体，并进行行了测定定，约880000m2的建筑筑，其接接地电阻阻夏季为为0.220.44，冬季季则为00.40.66，且几几年中基基本稳定定。二、上海海某广场场全部采采用了柱柱子钢筋筋作为防防雷接地地引下线线，利用用钢筋混混凝土基基桩作为为接地极极（基桩桩深达335m），测定定后，接接地电阻阻为0.21.88基。三、上海海某大学学利用钢钢筋混凝凝土基桩桩作为防防雷接地地装置，并测得得接地电电阻为00.2884（桩深深为266m）。四、云南南某机床床厂的约约20000 mm2车间，采用钢钢筋混凝

12、凝土构件件中的钢钢筋作接接地装置置，接地地电阻为为0.77。五、19963年年7月曾对对原北京京第二通通用机器器厂进行行了测定定，数值值如下：1立式式沉淀池池基础（捣制）4.555.55；2四根根高烟囱囱基础（捣制）35；3露天天行车的的一根钢钢筋混凝凝土柱子子（预制制）2；4同一一露天行行车的另另一根柱柱子（预预制）77；5铸钢钢车间的的一根钢钢筋混凝凝土柱子子（预制制）0.5。以前对基基础的外外表面涂涂有沥青青质的防防腐层时时，认为为该防腐腐层是绝绝缘的，不可利利用基础础内钢筋筋作接地地体。但但是，实实践证实实井不是是这样，国内外外都有人人作过测测试和分分析，认认为是可可利用作作为接地地体

13、的。原苏联有有若干篇篇文献论论及此问问题，国国内已有有人将其其编译为为一篇文文章，刊刊登于建筑电电气119844年第4期，文文章名称称为“利用防防侵蚀钢钢筋混凝凝土基础础作为接接地体的的可能性性”。在其其结论中中指出：“厚度3mmm的沥沥青涂层层，对接接地体电电阻无明明显的影影响，因因此，在在计算钢钢筋混凝凝土基础础接地电电阻时，均可不不考虑涂涂层的影影响。厚厚度为66mm的的沥青涂涂层，或或3mmm的乳化化沥青涂涂层，或或4mmm的粘贴贴沥青卷卷材时，仅当周周围土壤壤的等值值电阻率率1000m和基础础面积的的平均边边长S1000m时，其基础础网电阻阻约增加加33，在其它它情况下下这些涂涂裱层

14、的的影响很很小，可可忽略不不计”。结论论中还有有其它的的情况，不在这这里一一一介绍，请参看看原译文文。上述述译文还还指出，苏联建建筑标准准对钢筋筋混凝土土结构防防止杂散散电流引引起腐蚀蚀的规定定中，给给出防水水层的两两种状态态：“最好的的”（无保保护部分分的面积积不大于于1）和和“满足要要求的”（无保保护部分分的面积积为5100）。全苏电电气安装装工程科科学研究究所对所所测过的的、具有有防止弱弱侵蚀介介质作用用的沥青青涂层和和防止中中等侵蚀蚀介质作作用的粘粘贴沥青青卷材的的单个基基础、桩桩基、桩桩群以及及基础底底板的散散流电阻阻进行了了定量分分析，说说明在很很多被测测过的基基础中，没有一一个基

15、础础是处于于“最好的的”绝缘状状态。据据此，可可以作出出这样的的假设：在强侵侵蚀介质质中，防防护层的的防水状状态也不不是“最好的的”。上述述结论就就是在这这一前提提下作出出的。原东德标标准（TTGL33337730119881年2月，接接地、等等电位和和防雷在在建筑技技术上的的措施）对基础础接地体体的说明明是：“埋设在在直接与与土地接接触或通通过含沥沥青质的的外部密密封层与与土地平平面接触触的基础础内在电电气上非非绝缘的的钢筋、钢埋入入件和金金属结构构”。原苏联119877年版的的建构构筑物防防雷导则则中也也指出，钢筋混混凝土基基础的沥沥青涂层层和乳化化沥青涂涂层不妨妨碍利用用它作为为防雷接接

16、地体。因此，本本条规定定钢筋混混凝土基基础的外外表面无无防腐层层或有沥沥青质的的防腐层层（如二二毡三油油或三毡毡四油）时，基基础内的的钢筋宜宜作为接接地装置置。规定混凝凝土中防防雷导体体的单根根钢筋或或圆钢的的最小直直径不应应小于110mmm是根据据以下的的计算定定出的。钢筋混混凝土结结构设计计规范规定构构件的最最高允许许表面温温度是：对于需需要验算算疲劳的的构件（如吊车车梁等承承受重复复荷载的的构件）不宜超超过600；对于于屋架、托架、屋面梁梁等不宜宜超过880；对于于其它构构件（如如柱子、基础）则没有有规定最最高允许许温度值值，对于于此类构构件可按按不宜超超过1000考虑。由于建筑筑物遭雷

17、雷击时，雷电流流流经的的路径为为屋面、屋架（或托架架、或屋屋面梁）、柱子子、基础础，流经经需要验验算疲劳劳的构件件（加吊吊车梁等等承受重重复荷载载的构件件）的雷雷电流已已分流到到很小的的数值。因此，雷电流流流过构构件内钢钢筋或圆圆钢后，其最高高温度值值按8001000考虑。现取最最终温度度80作为计计算值。钢筋的的起始温温度取440，这是是一个很很安全的的数值。根据IEEC出版版物3664554，钢钢导体的的温升和和截面的的计算式式如下： I2t用用代入，上式即即成为 （311）式中：SS 钢导体体的截面面积（mmm2）； Qcc钢导导体的体体积热容容量（JJ mmm2）， 33.8 10-3

18、3； B 钢导导体在00时的电电阻率温温度系数数的倒数数（），2002； 220钢导体体在200时的电电阻率（mmm），133810-66； ii钢导导体的起起始温度度（），400； ff 钢导体体的最终终温度（），800。将有关已已定数值值代入（311）式式，得 （312）对于第二二类防雷雷建筑物物至少应应有两根根引下线线，同时时根据表表3.11和规范范图3.3.44，因此此，得， kc0.666。对于第三三类防雷雷建筑物物，由于于可能只只有一根根引下线线，因此此，得， kc1。将上述的的kc和值代人人（312）式式，对于于第二类类防雷建建筑物，S51.1mmm2，其相相应直径径为806mm

19、m；对对于第三三类防雷雷建筑物物，S51.7mmm2，其相相应直径径为8.11mmm。即使对第第二类防防雷建筑筑物kc取1时，钢钢导体的的截面为为S77.38mmm2，其相相应直径径为9.93mmm。对于第二二类防雷雷建筑物物（kc0.666）和和第三类类防雷建建筑物（kc1），即即使最终终温度为为60，其相相应的钢钢导体截截面和直直径，第第二类防防雷建筑筑物S77.9mmm2、9.55mm，第三类类防雷建建筑物SS71.78mmm2、9.556mmm。上述钢导导体的直直径均小小于100mm。埋设在土土壤中的的混凝土土基础的的起始温温度取330（我国国地下00.8mm处最热热月土壤壤平均温温度

20、，除除少数地地区略超超过300外，其其余均在在30以下）；最终终温度取取99，以不不发生水水的沸腾腾为前提提。在此此基础上上求出的的钢筋与与混凝土土接触的的每一平平方米表表面积允允许产生生的单位位能量不不应大于于 1.32106 J mm2（另见见本规范范第 33.3.6条第第三款的的说明）。因此此，对于于第二类类防雷建建筑物，钢筋表表面积总总和不应应少于（m2）；对对于第三三类防雷雷建筑物物，钢筋筋表面积积总和不不应少于于（m2）。确定环形形人工基基础接地地体尺寸寸的几条条原则：一、在相相同截面面（即在在同一长长度下，所消耗耗的钢材材重量相相同）下下，扁钢钢的表面面积总是是大于圆圆钢的，所以

21、，建议优优先选用用肩钢，可节省省钢材；二、在截截面积总总和相等等之下，多根圆圆钢的表表面积总总是大于于一根的的，所以以，在满满足所要要求的表表面积的的前提下下，选用用多根或或一根圆圆钢；三、圆钢钢直径选选用 88、10、12mmm三种种规格，选用大大于12mmm圆钢钢一是浪浪费材料料，二是是施工时时不易于于弯曲；四、混凝凝土电阻阻率取1100m，这样样，混凝凝土内钢钢筋体有有效长度度为220 m，即即从引下下线连接接点开始始，散流流作用按按各方向向20mm考虑；五、周长长60mm，按600m考虑虑，设三三根引下下线，此此时，kkc0.444，另另外还有有56的的雷电流流从另两两根引下下线流走走

22、，每根根引下线线各占228。设这228从从两个方方向流走走，每一一方向流流走144。因因此，与与第一根根引下线线连接的的40m长接接地体（一个方方向200m，两两个方向向共计440m），共计计流走总总电流的的（0.440.1140.1140.772）72，即条文文上一段段所规定定的和1.889中的的kc等于0.72。六、440m至至600m周长长时按440m长长考虑，kc等于1，即按按40mm长流走走全部雷雷电流考考虑。七、440m周周长时无无法预先先走出规规格和尺尺寸，只只能按kkc1由设计计者根据据具体长长度计算算，并按按以上原原则选用用。根据以上上原则所所计算的的结果列列于表33.4。注

23、：采用用一根圆圆钢时，其直径径不应小小于100mm.整个建筑筑物的槽槽形、板板形、块块形基础础的钢筋筋表面积积总是能能满足对对钢筋表表面积的的要求。混凝土内内的钢筋筋借绑扎扎作为电电气连接接，当雷雷电流通通过时，在连接接处是否否可能随随此而发发生混凝凝土的爆爆炸性炸炸裂。为为了澄清清这一问问题，瑞瑞士高压压问题研研究委员员会进行行过研究究，认为为钢筋之之间的普普通金属属绑丝连连接对防防雷保护护说来是是完全足足够的，而且确确证，在在任何情情况下，在这样样连接附附近的混混凝土决决不会碎碎裂，甚甚至出现现雷电流流本身把把绑在一一起的钢钢筋焊接接起来，如点焊焊一样，通过电电流以后后，一个个这样的的连接

24、点点的电阻阻下降为为几个毫毫欧的数数值。日本对试试样做过过试验，其结果果是，有有一个试试样的一一个绑扎扎点通过过48kkA和两两个试样样的各一一个绑扎扎点通过过61kkA后，采用绑绑扎连接接的这三三个钢筋筋混凝土土试样才才遭受轻轻度裂缝缝的破坏坏。这说说明一个个绑扎点点可以安安全地流流过若干干万安培培的冲击击电流。从以上试试验可以以认为，在雷电电流流过过的路径径上，有有一些并并联的绑绑扎点时时。就会会是安全全的。许多国家家的建筑筑物防雷雷规范和和标准均均允许利利用绑扎扎连接的的钢筋体体作为防防雷装置置。第3336条第一款，根据IIEC1102441防雷标标准第22.3.3.22款导出出本条的的

25、规定，见本规规范第33.2.4条六六款的说说明。当环形接接地体所所包围的的面积 A的平平均几何何半径和和30000 mm时，其其工频接接地电阻阻R约为0.0067（）。第二款，根据本本条一款款的规定定，当5时，得得A78.54mm2，取整整数，故故定为AA大于或或等于880m22。第三款，本款系系根据实实际需要要和实践践经验补补充增加加的。第第1项保证证地面电电位分布布均匀。第2项保证证雷电流流较均匀匀分配到到雷击点点附近作作为引下下线的金金属导体体和各接接地体上上。第33项保证证混凝土土基础的的安全性性。第1项中中“绝大多多数柱子子基础”是指在在一些情情况下少少数柱子子基础难难于连通通的情况

26、况，如车车间两端端在钢筋筋混凝土土端屋架架中间（不是屋屋架的两两头）的的柱子基基础，即即挡风柱柱基础。地中混凝凝土的起起始温度度取300，最高高允许温温度取999。混凝凝土的含含水量按按混凝土土重量的的5计算算。边长长1米的基基础混凝凝土立方方体的热热容量QQ1为： Q1（Jm3）（C10.005 CC2）M1T （313）式中：CC1“混凝土土的比热热容（JJkgK），取取8.882 102； C22水的的比热容容（JkgK），取取4.119103；M1边长1米的混混凝土立立方体的的重量（kgm3），取取2.11103；T温度度差，对对于起始始温度为为30和最终终温度为为99的场合合，T69

27、。将以上有有关数值值代入（313）式式得Q11.558108 Jm3。雷电流从从钢筋表表面（设设钢筋与与混凝土土的接触触表面积积为1mm2）流入入混凝土土（混凝凝土折合合成边长长1米的立立方体）时所产产生的热热量按下下式计算算：（314）式中：混凝凝土在 3099时的平平均电阻阻率，取取 1220m。 使Q2Q1，得1.558108，所以以 MJm2上式的计计量单位位MJm2说明雷雷电流从从1m2钢筋表表面积流流入混凝凝土所产产生的单单位能量量应不大大于1.32MMJ。从表3.1得第第二、三三类防雷雷建筑物物的单位位能量（即）分分别为55.6MMJ和2.55MJ。由于单位位能量与与雷电流流的平

28、方方成正比比，亦即即与分流流系数kkc的平方方成正比比。根据据本规范范图3.3.44的（C）取kc0.444，因因此，分分流后流流经一根根柱子的的雷电流流，它所所产生的的单位能能量分别别为5.6(0.44)21.0084 MJ和 2.5(0.44)20.4484MMJ。将这两个个数值分分别除以以1.332MJJm 2，则则相应所所需的基基础钢筋筋表面积积分别为为m2和m2。关于基础础钢筋表表面积的的计算，现举一一个实际际设计例例子。图图3.44为车间间一个柱柱子基础础的结构构设计。10钢钢筋周长长为0.01m，每根根长2mm，每根根的表面面积为00.022m2，共计计根，故故10钢筋筋的总表表

29、面积为为0.22m2。12钢钢筋周长长为0.0122m，每根根长3.2m，每根的的表面积积为3.20.00120.003844m2，共计计根，故故12钢筋筋的总表表面积为为160.0038440.661444m2。因此，基基础钢筋筋的总表表面积为为上述两两项之和和，即00.20.6614440.8814442.556m22。第3337条建筑筑物内的的主要金金属物不不包括混混凝土构构件内的的钢筋。第3338条第一款，以规范范（3.2.111）式和和（3.2.112）式为为基本式式，根据据表3.1和表表3.22，第二二类防雷雷建筑物物和第一一类防雷雷建筑物物的雷电电流幅值值之比为为0.775，即即

30、、。因此此，以基基本式乘乘上0.75和和kc。值则则导出规规范（33.3.81）式和和（3.3.882）式。kc值按按规范图图3.33.4确确定，它它引自IIEC1102441防雷标标准的图图3、图4、图5。kc为考虑虑分流作作用而引引人的系系数，由由于引下下线根数数不同、接法不不同而采采用不同同的数值值。IEEC的kc值适用用于引下下线间距距20mm。本规规范第二二类和第第三类防防雷建筑筑物的引引下线间间距分别别不大于于18mm和25mm。所以以，将IIEC的的kc值用于于第二类类防雷建建筑物将将会是更更安全。而用于于第三类类则kc值偏小小些。但但在设计计时引下下线间距距受建筑筑条件限限制，

31、实实际上，引下线线间距通通常都小小于255m，此此外，无无IECC对kc值的推推导材料料，无法法推算出出25mm间距时时的kc值。因因此，第第三类防防雷建筑筑物的kkc值与第第二类的的一样，也采用用IECC的kc值。第二款，规范（3.33.83）式为为（3.3.882）式中中的电感感压降分分量部分分。“当利用用建筑物物的钢筋筋或钢结结构作为为引下线线，同时时建筑物物的大部部分钢筋筋、钢结结构等金金属物与与被利用用的部分分连成整整体时，金属物物或线路路与引下下线之间间的距离离可不受受限制”，这段段系根据据IEC1102441防雷标标准的有有关规定定补充的的，见本本规范第第3.11.2条条的说明明

32、。第四款，砖墙的的击穿强强度为空空气击穿穿强度的的12与IECC102241防雷标标准的表表9一致，但规定定混凝土土墙的击击穿强度度与空气气击穿强强度相同同系参考考德国电电工杂志志（ettz）19886年1077卷第1期建建筑材料料对确定定安全距距离的影影响一一文，在在该文献献中提到到：“混凝土土的冲击击击穿电电压约相相当于空空气的，所以，混凝土土的厚度度可按同同样的空空气厚度度看待”；在结结束语中中指出：“通常，建筑材材料的冲冲击电压压强度比比空气的的小（至至多小112）。只只有混凝凝土的击击穿强度度与空气气的相等等。尚未未发现有有介电强强度比空空气高的的建筑材材料”。第五款，前半段段的理由

33、由参见本本规范第第3.22.4条条八款的的说明。当变压器器附近的的建筑物物防雷装装置接受受雷闪时时，接地地装置电电位升高高，变压压器外壳壳电位也也升高。由于变变压器高高压侧各各相绕组组是相连连的，对对外壳的的雷击高高电位说说来，可可看作处处于同一一低电位位，外壳壳的高电电位可能能击穿高高压绕组组的绝缘缘，因此此，应在在高压侧侧装设避避雷器。当避雷雷器反击击穿时，高压绕绕组则处处于与外外壳相近近的电位位，高压压绕组得得到保护护。另一一方面，由于变变压器低低压绕组组的中心心点与外外壳在电电气上是是连接在在一起的的，当外外壳电位位升高时时，该电电位加到到低压绕绕组上，低压绕绕组有电电流流过过，并通通

34、过变压压器绕组组的电磁磁感应使使高压侧侧可能产产生危险险的高电电位。若若在低压压侧装设设避雷器器，当外外壳出现现危险的的高电位位时低压压避雷器器动作放放电，大大部分雷雷电流经经避雷器器流过，因此，保护了了高压绕绕组。第3339条第二款第第卫项，见第33.2.3条第第一款的的说明。第三款第第1项，仅仅要求电电缆“埋地长长度应大大于或等等于155m”代替原原规范的的50mm。其理理由为：一、本本类建筑筑物不是是爆炸危危险类，要求可可低些；二、原原50mm埋地电电缆的要要求不合合理，参参见本规规范第33.2.3条第第一款的的说明。第四款，架空金金属管道道在入户户处与防防雷接地地相连或或独自接接地，当

35、当雷直击击其上，引入屋屋内的电电位，与与雷直击击于屋顶顶接闪器器相似。对爆炸炸危险类类，距建建筑物约约25mm处还接接地一次次，再加加上附近近各管道道支架的的泄流作作用，对对建筑物物的安全全更可靠靠。第33310条由于于高避雷雷针和高高层建筑筑物，在在其顶点点以下的的侧面有有遭到雷雷击的记记载，因因此，希希望考虑虑其它高高层建筑筑物上部部侧面的的保护。有三点点理由认认为这种种雷击事事故是轻轻的。第第一，侧侧击具有有短的极极限半径径（吸引引半径），也即即小的滚滚球半径径hr，其相相应的雷雷电流也也是较小小的；第第二，高高层建筑筑物的建建筑结构构通常能能耐受这这类小电电流的侧侧击；第第三，建建筑物

36、遭遭受侧击击损坏的的记载尚尚不多，这点真真实地证证实前两两点的实实在性。因此，对高层层建筑物物上部侧侧面雷击击的保护护不需另另设专门门接闪器器，而利利用建筑筑物本身身的钢构构架、钢钢筋体及及其它金金属物。将窗框架架、栏杆杆、表面面装饰物物等较大大的金属属物连到到建筑物物的钢构构架或钢钢筋体进进行接地地，这是是首先应应采取的的防侧击击的预防防性措施施。对第二类类防雷建建筑物，由于滚滚球半径径hr规定为为45mm（见本本规范表表5.22.l），所以以，本条条三款规规定“45mm及以上上”。竖直管道道及类似似物在顶顶端和底底端与防防雷装置置连接，其目的的在于等等电位。由于两两端连接接，使其其与引下下

37、线成了了并联路路线，因因此，必必然参与与导引一一部分雷雷电流。第四节第三三类防雷雷建筑物物的防雷雷措施第3441条“平屋面面的建筑筑物，当当其宽度度不大于于20mm时，可可仅沿周周边敷设设一圈避避雷带”的规定定是根据据以往的的习惯做做法定的的。第3443条见本本规范第第3.33.5条条的说明明。第3444条见本本规范第第3.33.6条条的说明明。第3446条国内内砖烟囱囱的高度度通常都都没有超超过600m。国国家标准准图也只只设计到到60mm。60mm以上就就采用钢钢筋混凝凝土烟囱囱。对第第三类防防雷建筑筑物高于于60mm的部分分才考虑虑防侧击击。钢筋筋混凝土土烟囱其其本身已已有相当当大的耐耐

38、雷水平平。故在在本条文文中不提提防侧击击问题。其它理理由见本本规范第第3.33.100条的说说明。金属烟囱囱铁板的的截面积积完全足足以导引引最大的的雷电流流。关于于接闪问问题，按按本规范范第4.1.44条的规规定，当当不需要要防金属属板遭雷雷击穿孔孔时，其其厚度不不应小于于0.55mm。本条的的金属烟烟囱即属属于此类类。而实实际采用用的铁板板厚度总总是大于于0.55mm。故在本本条中对对金属烟烟囱铁板板的厚度度无需再再提及。金属烟烟囱本身身的连接接（每段段与每段段的连接接）通常常采用螺螺栓，这这对于一一般烟囱囱的防雷雷已足够够，即使使雷击时时有火花花发生，不会有有任何危危险，故故对此问问题也无

39、无需提出出要求。第3447条见本本规范第第3.22.4条条二款和和第3.3.33条的说说明。第3448条根据据表3.1和表表3.22，第三三类防雷雷建筑物物和第二二类防雷雷建筑物物的雷电电流幅值值之比为为23，即、。因此此，以规规范（33.3.8l）式、（3.3.882）式和和（3.3.883）式乘乘以23则导出出规范（3.44.8l）式、（3.4.882）式和和（3.4.883）式。另见本本规范第第3.22.4条条四款和和第3.38条条一、二二、四款款的说明明。第3449条第二款，根据以以前的调调查，沿沿低压架架空线路路侵入高高电位而而造成的的事故占占总雷害害事故的的70以以上，如如上海11

40、956619663年的的统计资资料，774起雷雷击起火火事故中中71.6以以上是高高电位侵侵入造成成的；北北京1995619557年的的2244起雷击击建筑物物事故中中有1220起是是高电位位侵入造造成的。因此，防直击击雷和防防高电位位侵入的的措施必必须结合合起来考考虑。以以前在调调查中发发现，有有些建筑筑物虽然然采取了了防直击击雷措施施，但用用电设备备仍被雷雷打坏，例如海海南岛某某农机厂厂就是在在建筑物物上装设设了避雷雷针，但但车间内内的用电电设备仍仍被雷打打坏。由由于高电电位引入入而造成成的事故故，绝大大部分为为木电杆杆线路。钢筋混混泥土电电杆线路路由于电电杆的自自然接地地起了作作用，发发

41、生事故故者很少少。据以以前的调调查，进进户线绝绝缘子铁铁脚采取取了接地地措施后后没有发发现雷击击死亡事事故。如果只将将绝缘子子铁脚接接地，仅仅在铁脚脚与导线线之间形形成一个个放电保保护间隙隙，其放放电电压压约为440kVV，这对对保护人人身安全全是可靠靠的，但但要保护护低压电电气设备备和线路路就不够够了，因因室内低低压电气气设备和和线路的的耐冲击击IECC规定6 kV。那么，在绝缘缘子放电电之前，可能室室内的电电气设备备或线路路已被击击穿，故故要增设设避雷器器来保护护内的电电气设备备或线路路。近年来，家电及及办公自自动化日日渐普及及，雷击击事故每每年都有有报道，下面举举一例子子。19990年年

42、5月1日北北京晚报报第22版刊登登：“3月30日晚晚七时办办，怀柔柔城关镇镇突然雷雷鸣电闪闪，暴雨雨倾盆而而下。骤骤然来临临的雷击击，使怀怀柔城关关一些电电器设备备，包括括家用电电器、配配电盘受受损。原原因是未未采取防防范措施施，没及及时拔掉掉天线、关闭电电器、切切断电源源。据了了解，保保险公司司已收到到50多保保户报案案电器受受损。经经查勘登登记后，有部分分电器已已送到指指定家电电修理部部修理；对证实实确属保保险责任任的损失失，保险险公司将将给予赔赔偿。”第34410条对第三三类防雷雷建筑物物，由于于滚球半半径hr规定为为60mm（见本本规范表表5.22.1），所以以，将445m改改为600

43、m。另另参见本本规定第第3.33.100条的说说明。第五节其他他防雷措措施第3554条第一款，当无金金属外壳壳或保护护网罩的的用电设设备不在在接闪器器的保护护范围内内时，其其带电体体遭雷击击的可能能性比处处在保护护范围内内的大得得多，而而带电体体遭直接接雷击后后可能将将高电位位引入室室内。当当采用避避雷网时时，根据据避雷网网的保护护原则，被保护护物应处处于该网网之内并并不高出出避雷网网。第二款，穿钢管管和两端端连接的的目的在在于使其其起到屏屏蔽、分分流和集集肤作用用。由于于配电盘盘外壳已已按电气气安全要要求作了了接地，不管该该接地与与防雷接接地是否否共用，这保护护管实际际上与防防雷装置置的引下

44、下线并联联，各起起到了分分流作用用。当防防雷装置置或设备备金属外外壳遭雷雷击时，均有一一部分雷雷电流经经钢管、配电盘盘外壳入入地。这这部分雷雷电流将将对钢管管内的线线路感应应出与其其在钢管管上所感感应出的的电压同同值，即即L，因LM。因此此，可降降低线路路与钢管管之间的的电位差差。当雷雷击中带带电体并并使带电电体与钢钢管短接接时，由由于钢管管的集肤肤作用（雷电流流的频率率达数千千赫兹）和上述述的互感感电压将将使雷电电流从钢钢管流走走，管内内线路无无电流。第三款，由于白白天开关关处于断断开状态态，对节节日彩灯灯还有在在其不使使用的期期间内，开关均均处于断断开状态态，当防防雷装置置或设备备金属外外

45、壳遭雷雷击时，开关电电源侧的的电线、设备与与钢管和和配电盘盘外壳之之间可能能产生危危险的电电位差，故宜在在开关的的电源侧侧装设过过电压保保护器。第3555条据以以前调查查，当粮粮、棉及及易燃物物大量集集中的露露天堆场场设置独独立避雷雷针后，雷害事事故大大大减少。虽然粮、棉及易易燃物大大量集中中的露天天堆场不不属于建建筑物，但在本本条中仍仍规定“宜采取取防直击击雷措施施”，以策策安全。N大于或或等于00.066次a是参照照第三类类防雷建建筑物的的规定。考虑到堆堆场的长长、宽、高是设设定的，并不一一定总是是堆满，故其避避雷针、线保护护范围的的滚球半半径取比比保护第第三类防防雷建筑筑物的大大，即hh

46、r1000m。hr1000m相应应的接闪闪最小雷雷电流约约为344kA，接近雷雷电流的的平均值值。附录录一在计计算与建建筑物截截收相同同雷击次次数的等等效面积积Ae时是在在hr1000m的条条件下推推算的。此外，考考虑到堆堆场总不不是堆到到预定的的高度和和堆放面面积的边边沿，因因此，实实际上，在许多多情况下下，堆放放物受到到保护的的滚球半半径小于于1000m，也也就是相相应受到到保护的的最小雷雷电流比比平均值值小。第3556条以前前在调查查中发现现，有的的单位把把电话线线、广播播线以及及低压架架空线等等悬挂在在独立避避雷针、架空避避雷线立立杆以及及建筑物物的防雷雷引下线线上，这这样容易易造成高

47、高电位侵侵入，这这是非常常危险的的，故规规定本条条。第四章防防雷装置第一节接闪器 第411条本条条避雷针针所采用用的尺寸寸，沿用用习惯数数值。按按热稳定定检验，只要很很小的截截面就够够了。所所采用的的尺寸主主要是考考虑机械械强度和和防腐蚀蚀问题。在同样样的风压压和长度度下，本本条采用用的钢管管所产生生的挠度度比圆钢钢的小。经计算算，如果果允许挠挠度采用用，则各各尺寸的的允许风风压可达达表4.l所示示的数值值。避雷针允允许的风风压（KKNm2）表表411m长避避雷针12圆圆钢2.66620钢钢管12.3322m长避避雷针16圆圆钢0.79920圆圆钢1.54425钢钢管2.43340钢钢管5.5

48、77 第412条在同同一截面面下，圆圆钢的周周长比扁扁钢的小小，因此此，其与与空气的的接触面面也小，受空气气腐蚀相相对也小小。此外外，圆钢钢易于施施工，材材料易取取得。所所以，建建议优先先采用圆圆钢。 第414条本条条系参考考国际电电工委员员会IEEC100241建筑物物防雷标标准的有有关规定定而定的的。 已证实实，铁板板遭雷击击时其与与闪击通通道接触触处由于于熔化而而烧穿仅仅当其厚厚度小于于4mmm时才可可能。 金属体体与闪击击通道接接触处的的热过程程极为复复杂，而而且不好好准确计计算。当当这一现现象用简简化的模模型表示示时可假假定，接接触区的的热分配配与固定定的电弧弧类同。电弧在在金属电电

49、极表面面产生数数十伏的的电压降降（Uc，以下下计算取取其值为为30VV），它它几乎与与雷电流流的大小小无关。使金属属高加热热的能量量为WUcQ，式中中Q为流经经雷击点点的电荷荷（As）。考考虑全部部能量用用于加热热金属体体时，雷雷击每库库仑（AAs）电荷荷能熔化化以下的的金属体体积： 铁铁（Fee），；铜铜（Cuu），；铝铝（AII），。 雷击点点加热面面积的直直径取5501000mm（相应面面积为11963378554mmm2）。已已知电荷荷Q值则可可估算金金属的熔熔化深度度。如正正闪击的的全部电电荷的平平均值（50概概率）为为80 AAs（负闪闪击的相相应值仅仅为8As），则则熔化深深度为

50、 Fe 0.00450.1179mmm、Cu 0.00550.222mmm、AI 0.11220.4489mmm。根据表33.1的的注，对对第二、第三类类防雷建建筑物一一次闪击击的总电电荷量分分别为2225 As和1500As，其相相应的金金属熔化化深度分分别为FFe 00.12270.5503mmm、Cu00.15550.6619mmm、AI00.3443l.3375mmm和 Fee 0.08440.3336mmm、Cu 0.11030.4413mmm、AI 0.22290.9917mmm。第4116条敷设设在混凝凝土内的的金属体体，由于于受到混混凝土保保护，不不需要采采取防腐腐措施。第41

51、17条由于于这类共共用天线线可能改改变位置置、改型型、取消消，故规规定本条条；第二节引下线线第4221条参见见本规范范第4.1.22条的说说明。第4222条为了了减小引引下线的的电感量量，故引引下线应应沿最短短接地路路径敷设设。对于建筑筑艺术要要求较高高的建筑筑物，引引下线可可采用暗暗敷设，但截面面要加大大，这主主要是考考虑维修修困难。第4225条由于于引下线线在距地地面最高高为1.8处设设断接卡卡，为便便于拆装装断接卡卡以及拆拆装时不不破坏保保护设施施，故规规定“地面上上1.77m”。改性性塑料管管为耐阳阳光晒的的塑料管管。第三节接地装装置第4331条所采采用的最最小截面面是考虑虑一定的的耐

52、腐蚀蚀能力并并结合实实际使用用尺寸而而提出的的。这些些截面在在一般情情况下能能得到良良好的使使用效果果，但是是腐蚀性性较大的的土壤中中，应采采取镀锌锌等防腐腐措施或或加大截截面。在附录五五中已说说明接地地线为“从引下下线断接接卡或换换线处至至接地体体的连接接导体”。为便便于施工工和一致致性（埋埋地导体体截面相相同），故规定定“接地线线应与水水平接地地体的截截面相同同”。第4332条当接接地装置置由多根根水平或或垂直接接地体组组成时，为了减减小相邻邻接地体体的屏蔽蔽作用，接地体体的间距距一般为为5m，相相应的利利用系数数约为00.7550.885。当当接地装装置的敷敷设地方方受到限限制时，上述距

53、距离可以以根据实实际情况况适当减减小，但但一般不不小于垂垂直接地地体的长长度。第4333条接地地体深埋埋地下接接触良导导电性土土壤，泄泄放电流流效果好好，接地地体埋得得愈深，土壤湿湿度和温温度的变变化愈小小，接地地电阻愈愈稳定。根据计计算，在在均匀土土壤电阻阻率的情情况下埋埋得太深深对降低低接地电电阻值不不显著。实际上上，接地地装置埋埋设深度度一般不不小于00.50.88m，这这一深度度既能避避免接地地装置遭遭受机械械损坏，同时也也减小气气候对接接地电阻阻值的影影响。将人工接接地体埋埋设在混混凝土基基础内（一般位位于底部部靠室外外处，混混凝土保保护层的的厚度50mmm），因得到到混凝土土的防腐

54、腐保护，日后无无需维修修。但如如果将接接地体直直接放在在基础坑坑底与土土壤接触触，由于于受土壤壤腐蚀，日后维维修困难难，甚至至无法维维修，不不推荐采采用这种种方法。为使日后后维修方方便，埋埋地人工工接地体体距墙和和基础应应有一定定距离，以前有有的单位位按3m做，无此必必要。第4334条 第一款款，IEEC的81（Seccrettariiat）1319884年1月的文文件（TTC811第4工作组组的进展展报告），在其其附件（防雷接接地体的的有效长长度）中中提及：“由于电电脉冲在在地中的的速度是是有限的的，而且且由于冲冲击雷电电流的陡陡度是高高的，一一接地装装置仅有有一定的的最大延延伸长度度有效地

55、地将冲击击电流散散流入地地”。在该该附件的的附图中中画出两两条线，其一是是接地体体延伸长长度最大大值lmaxx，它对对应于长长波头，即对应应于闪击击对大地地的第一一次雷击击；另一一是最小小值lminn，它对对应于短短波头，即对应应于闪击击对大地地在第一一次雷击击以后的的雷击。将lmaxx和lminn这两条条线以计计算式表表示，则则可得出出：lmaxx4和lminn0.77，取其其平均值值，得。本款参考考以上及及其它资资料，并并考虑便便于计算算，故规规定了“外引长长度不应应大于有有效长度度”，即2。当水平接接地体敷敷设于不不同土壤壤电阻率率时，可可分段计计算。例例如，一一外引接接地体先先经500

56、m长的的20000m土壤电电阻率，以后为为10000m 。先先按20000m算出有有效长度度为289.4m，减去550m馀馀39.4m，但它是是敷设在在10000m的而不不是20000m的土壤壤中，故故要按下下式换算算为10000m条件下下的长度度，即。将以上上数值代代入，得得m。因此此，有效效长度为为502 77.97 77.9mm，而不不是899m，其其它情况况类推。第五章接接闪器的的选择和和布置第二节接闪器器布置第5221条表5.2.11是参考考IECC102241防雷标标准的22.1.2款及及其表11并结合合我国具具体情况况和以往往的习惯惯做法而而定的。IEC1102441防雷标标准有

57、关关上述的的内容为为，“2.11.2布布置：当当符合表表1的要求求时，接接闪器的的布置就就是合适适的。在在设计接接闪器时时，可单单独或任任意组合合地采用用以下方方法：aa）保护护角；bb）滚动动球体；c）合适适的网格格。在这些些情况下下仅采用用滚球法法和避雷雷网。（注：关关于接闪闪器布置置和保护护级别之之间的关关系及确确定方法法将在以以后IEEC的出出版物，即指南南B防雷装装置的建建设中列出出）。保护角是是以滚球球法作为为基础，以等效效法计算算而得，使保护护角保护护的空间间等于滚滚球法保保护的空空间。但但在具体体位置上上的保护护范围有有明显的的矛盾，为避免免以后在在应用上上的争议议，故本本规范

58、不不采用。 用防雷雷网格形形导体以以给定的的网格宽宽度和给给定的引引下线间间距盖住住需要防防雷的空空间。这这种方法法也是一一种老方方法，通通常被称称为法拉拉弟保护护型式。用许多防防雷导体体（通常常是垂直直和水平平导体）以下列列方法盖盖住需要要防雷的的空间，即用一一给定半半径的球球体滚过过上述防防雷导体体时不会会触及需需要防雷雷的空间间。这种种方法通通常被称称为滚球球法。它它是基于于以下的的雷闪数数学模型型（电气气一几何何模型）： （51） 或简简化为： （52）式中：hhr雷闪闪的最后后闪络距距离（击击距），也即本本章所规规定的滚滚球半径径（m）； II与hr相对应应的得到到保护的的最小雷雷电

59、流幅幅值（kkA），即比该该电流小小的雷电电流可能能击到被被保护的的空间。在电气几何模模型中，雷先导导的发展展起初是是不确定定的，直直到先导导头部电电压足以以击穿它它与地面面目标间间的间隙隙时，也也即先导导与地面面目标的的距离等等于击距距时，才才受到地地面影响响而开始始定向。与hr相相对应的的雷电流流按（552）式整整理后为为，以规规范表55.2.1中的的hr值代入入，得：对第一一类防雷雷建筑物物（hr30mm），I5.44kA；对第二二类防雷雷建筑物物（hr45mm），I10.1kAA；对第第三类防防雷建筑筑物（hhr60mm），I15.8kAA。即雷雷电流小小于上述述数值时时，雷闪闪有可能

60、能穿过接接闪器击击于被保保护物上上，而等等于和大大于上述述数值时时，雷闪闪将击于于接闪器器上。本规范所所提出的的接闪器器保护范范围是以以滚球法法为基础础，其优优点是：一、除独独立避雷雷针、避避雷线受受相应的的滚球半半径限制制其高度度外，凡凡安装在在建筑物物上的避避雷针、避雷线线（带），不管管建筑物物的高度度如何，都可采采用滚球球法来确确定保护护范围。如对第第二、三三类防雷雷建筑物物，当防防侧击按按本规范范第3.3.110条和和第3.4.110条解解决外，只要在在建筑物物屋顶，采用滚滚球法任任意组合合避雷针针、避雷雷线（带带）。例例如，首首先在屋屋顶四周周敷设一一避雷带带，然后后在屋顶顶中部根根