防雷防静电讲义

防雷防静电讲义第一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五建筑物防雷设计规范

GB50057-2000

第二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五工程建设标准局部修订公告

第24号国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994，由国家机械工业局设计研究院会同有关单位进行了局部修订，已经有关部门会审，现批准局部修订的条文，自2000年10月1日起施行，原规范中相应的条文同时废止。现予公告。中华人民共和国建设部2000年8月24日

第三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五

修订内容为第三章第3．3．4条；第六章全部条文第3．3．4条每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。防直击雷接地宜和防雷电感应、电气设备、信息系统等接地共用同一接地装置，并宜与埋地金属管道相连；****在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下，接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。第四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第二章建筑物的防雷分类第2.0.1条建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。遇2.0.2条遇下列情况之一时，应划为第一类防雷建筑物：一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。三、具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。第五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第2.0.3条遇下列情况之一时，应划为第二类防雷建筑物：一、国家级重点文物保护的建筑物。二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。五、具有1区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。第六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。注：预计雷击次数应按本规范附录一计算。第七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第2.0.4条遇下列情况之一时，应划为第三类防雷建筑物：一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。二、预计雷击次数大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。三、预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。四、预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。第八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五五、根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。六、在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。第九页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第三章建筑物的防雷措施第三章建筑物的防雷措施第3.1.1条各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。第3.1.2条装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位连接。第十页，共六十四页，编辑于2023年，星期五建筑物的防雷措施一、应装设独立避雷针或架空避雷线（网），使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。架空避雷网的网格尺寸不应大于5m×5m或6m×4m（一类防雷建筑）。二、独立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷网的各支柱处应至少设一根引下线。对用金属制成或有焊接、绑扎连接钢筋网的杆塔、支柱，宜利用其作为引下线。第十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五三、独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离，不得小于3m.四、建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物，均应接到防雷电感应的接地装置上。第十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五金属屋面周边每隔18～24m应采用引下线接地一次。现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋面，其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路，并应每隔18～24m采用引下线接地一次。平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处亦应跨接。第十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，连接处应用金属线跨接。不少于5根螺栓连接的法兰盘，在非腐蚀环境下，可不跨接。五、防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用，其工频接地电阻不应大于10Ω。第十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五屋内接地干线与防雷电感应接地装置的连接，不应少于两处。第3.2.3条第一类防雷建筑物防止雷电波侵入的措施，应符合下列要求：一、低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，在入户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上。其冲击接地电阻不应大于10Ω。第十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五二、架空金属管道，在进出建筑物处，应与防雷电感应的接地装置相连。埋地或地沟内的金属管道，在进出建筑物处亦应与防雷电感应的接地装置相连。三、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避雷带并与引下线相连；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。第十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五在电源引人的总配电箱处宜装设过电压保护器。第3.2.5条当树木高于建筑物且不在接闪器保护范围之内时，树木与建筑物之间的净距不应小于5m。第十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五防雷击电磁脉冲第6．1．2条一个信息系统是否需要防雷击电磁脉冲，应在完成直接、间接损失评估和建设、维护投资预测后认真分析综合考虑，做到安全、适用、经济。第6．1．3条在设有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物没有装设防直击雷装置和不处于其它建筑物或物体的保护范围内时，宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。在要考虑屏蔽的情况下，防直击雷接闪器宜采用避雷网。第十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五[说明]防雷击电磁脉冲是在建筑物遭受直接雷击或附近遭雷击的情况下，线路和设备防过电流和过电压，即防在上述情况下产生的电涌（Surge）。若建筑物已按防雷分类列入第一、二或三类防雷建筑物，它们已设有防直击雷装置。在不属于第一、二或三类防雷建筑物的情况下，用滚球半径60m的球体在所涉及的建筑物四周及上方滚动，当不触及该建筑物时，它即处在其它建筑物或物体的保护范围内；反之，则不处于其保护范围内。第十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第6．1．4条在工程的设计阶段不知道信息系统的规模和具体位置的情况下，若预计将来会有信息系统，应在设计时将建筑物的金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、配电的保护接地系统等与防雷装置组成一个共用接地系统，并应在一些合适的地方预埋等电位连接板。[说明]现在许多建筑物工程，在建设初期甚至建成后，仍不知其用途。许多是供出租用的。由于防第二十页，共六十四页，编辑于2023年，星期五雷击电磁脉冲的措施中，建筑物的自然屏蔽物和各种金属物以及其与以后安装的设备之间的等电位连接是很重要的，若建筑物施工完成后，要回过来实现本条所规定的措施是很难的。这些措施实现后，以后只要合理选用和安装SPD以及做符合要求的等电位连接，整个措施就完善了，做起来也较容易。第二十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五屏蔽、接地和等电位连接的要求所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起，并与防雷装置相连，但第一类防雷建筑物的独立避雷针及其接地装置除外。在需要保护的空间内，当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端并宜在防雷区交界处做等电位连接，当系统要求只在一端做等电位连接时，应采用双层屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理。第二十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五

中文词条名：施工现场临时用电安全技术规范·附录B·滚球法英文词条名：B.0.1按照滚球法，单支避雷针（按闪器）的保护范围应按下列方法确定：1当避雷针高度（H）小于或等于滚球半径（HR）时（图B.0.1-1），避雷针在被保护物高度的XX'，平面上的保护半径和在地面上的保护半径可按下列公式确定：（1）D为电击距离，它取决于被保护物的级别，对于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类保护对象，D的值分别为20m，45m，60m。（2）h为防雷器顶端到被保护平面的高度。（3）△L=V*△T，通常情况V=106m/s.Rp=√2Dh-h2+△L(2D+△L)第二十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五第二十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五GB12158-2006

防止静电事故通用导则静电导体staticconductor在任何条件下，体电阻率小于或等于1×10^6Ω·m(即电导率等于或大于1×10^-6S／m)的物料及表面电阻率等于或小于1×10^7Ω的固体表面。静电亚导体staticsub-conductor在任何条件下，体电阻率大于1×10^6Ω·m，小于1×10^10Ω·m的物料及表面电阻率大于1×10^7Ω，小于1×10^11Ω的固体表面。第二十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五3.3静电非导体staticnon-conductor在任何条件下，导体电阻率大于或等于1×10^10Ω·m(即电导率小于或等于1×10-10S／m)的物料及表面电阻率等于或大于1×10^11Ω固体表面。3.4最小点燃能量minimumignitionenergy 在常温常压条件下，影响物质点燃的各种因素均处于最敏感的条件，点燃该物质所需的最小电气能量。第二十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五间接接地indirectstaticearthing为使金属以外的静电导体、静电亚导体进行静电接地，将其表面的局部或全部与接地的金属体紧密相接的一种接地方式。爆炸危险场所explosionendangeredplaces爆炸性混合物(气体及粉尘)出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的场所。第二十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五气体爆炸危险场所的区域等级classificationofhazard—ousareas0区在正常情况下，爆炸性气体(含蒸气和薄雾)混合物连续地、短时间频繁地出现或长时间存在的场所。1区在正常情况下，爆炸性气体(含蒸气和薄雾)混合物有可能出现的场所。2区在正常情况下，爆炸性气体混合物不能出现，仅在不正常情况下，偶尔短时间出现的场所。第二十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 注：正常情况是指设备的正常起动、停止、正常运行和维修。缓和时间relaxationtimeofcharge带电体上的电荷(或电位)消散至其初始值的1／e(约37％)时所需的时间。静置时间timeofrepose；timeofrest 在有静电危险的场所进行生产时，由设备停止操作到物料(通常为液体)所带静电消散至安全值以下，允许进行下一步操作所需要的间隔时间。第二十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期五4.1典型静电放电的特点和其相对引燃能力第三十页，共六十四页，编辑于2023年，星期五电晕放电当电极相距较远，在物体表面的尖端和突出部位电场较强处较易发生有时有声光，气体介质在物体尖端附近局部电离，不形成放电通道。感应电晕单次脉冲放电能量小于2mJ，有源电晕单次脉冲放电能量则较此大若干倍，引燃、引爆能力甚小第三十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五刷形放电在带电电位较高的静电非导体与导体间较易发生有声光，放电通道在静电非导体表面附近形成许多分叉，在单位空间内释放的能量较小，一般每次放电能量不超过4rnJ，引燃、引爆能力中等第三十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五火花放电要发生在相距较近的带电金属导体间有声光，放电通道一般不形成分叉，电极上有明显放电集中点，释放能量比较集中，引燃、引爆能力很强第三十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五传播型刷形放电仅发生在具有高速起电的场合，当静电非导体的厚度小于8mm，其表面电荷密度大于或等于2.7×10-4C／m2时较易发生放电时有声光，将静电非导体上一定范围内所带的大量电荷释放，放电能量大，引燃、引爆能力强第三十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 4.2在相同带电电位条件下，液体或固体表面带负电荷时发生的放电比带正电荷时发生的放电，对可燃气体的引燃能力可大一个数量级。第三十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 4.3在下列环境下，更易发生引燃、引爆等静电危害。 ——可燃物的温度比常温高； ——局部环境氧含量(或其他助燃气含量)比正常空气大 ——爆炸性气体的压力比常压高； ——相对湿度较低。第三十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 5.1静电危害控制方案 ——可能产生的静电危害； ——静电危害的表现形式； ——静电危害的产生原因； ——静电危害的控制措施； ——人员的培训计划； ——防静电措施的验证。第三十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 5.2人员 在静电危险场所工作的人员，应定期的进行防静电危害培训。培训应同本单位的实际工作结合，培训的内容应包括法规的培训、防静电措施的执行方法、必要的演习及知识的补充。 对短期来访的外来人员，应配备公用的个体防静电装备。进入静电危害区域前，应由有经验的工作人员以适合的方式告知有关规定。第三十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 5.3检查 任何技术措施都有可能随时间的推移而失效，在工作中应按照静电危害控制方案对采取的防静电措施进行定期检查。检查的频率取决于控制对象的用途、耐久性及失效的风险。第三十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 5.4标志与记录 所有静电危险场所应设立明显的危险标志。静电危险场所必须有接地点、应使用的防静电物品、必备的衣物、静电危险区及运动方面的限制等标志。 所有的工作都应被记录在案并保存。第四十页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.1基本防护措施 6.1.1减少静电荷产生 对接触起电的物料，应尽量选用在带电序列中位置较邻近的，或对产生正负电荷的物料加以适当组合，使最终达到起电最小。 在生产工艺的设计上，对有关物料应尽量做到接触面积和压力较小，接触次数较少，运动和分离速度较慢。第四十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.1.2使静电荷尽快地消散 在静电危险场所，所有属于静电导体的物体必须接地。 对金属物体应采用金属导体与大地做导通性连接，对金属以外的静电导体及亚导体则应作间接接地。 局部环境的相对湿度宜增加至50％以上。增湿可以防止静电危害的发生，但这种方法不得用在气体爆炸危险场所0区。第四十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 生产工艺设备应采用静电导体或静电亚导体，避免采用静电非导体。 对于高带电的物料，宜在接近排放口前的适当位置装设静电缓和器。 在某些物料中，可添加适量的防静电添加剂，以降低其电阻率。 在生产现场使用静电导体制作的操作工具应接地。第四十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.1.3带电体应进行局部或全部静电屏蔽，或利用各种形式的金属网，减少静电的积聚。同时屏蔽体或金属网应可靠接地。6.1.4在设计和制作工艺装置或装备时，应避免存在静电放电的条件，如在容器内避免出现细长的导电性突出物和避免物料的高速剥离等。第四十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.1.5控制气体中可燃物的浓度，保持在爆炸下限以下。 6.1.6限制静电非导体材料制品的暴露面积及暴露面的宽度。 6.1.7在遇到分层或套叠的结构时避免使用静电非导体材料。 6.1.8在静电危险场所使用的软管及绳索的单位长度电阻值应在1x10^3Ω／m～1×10^6Ω／m之间。第四十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.1.9在气体爆炸危险场所禁止使用金属链。 6.1.10使用静电消除器迅速中和静电。静电消除器是利用外部设备或装置产生需要的正或负电荷以消除带电体上的电荷。 静电消除器原则上应安装在带电体接近最高电位的部位。 消除属于静电非导体物料的静电，应根据现场情况采用不同类型的静电消除器。 静电危险场所要使用防爆型静电消除器。第四十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.2固态物料防护措施 6.2.1非金属静电导体或静电亚导体与金属导体相互联接时，其紧密接触的面积应大于20cm2。 6.2.2架空配管系统各组成部分，应保持可靠的电气连接。 室外的系统同时要满足国家有关防雷规程的要求。 6.2.3防静电接地线不得利用电源零线、不得与防直击雷地线共用。第四十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.2.4在进行间接接地时，可在金属导体与非金属静电导体或静电亚导体之间，加设金属箔，或涂导电性涂料或导电膏以减少接触电阻。 油罐汽车在装卸过程中应采用专用的接地导线，夹子和接地端子将罐车与装卸设备相互联接起来。第四十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 接地线的联接，应在油罐开盖以前进行；接地线的拆除应在装卸完毕，封闭罐盖以后进行。有条件时可尽量采用接地设施与启动装卸用泵相互间能联锁的装置。 在振动和频繁移动的器件上用的接地导体禁止用单芯线及金属链，应采用6mm^2以上的裸绞线或编织线。第四十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.3液态物料防护措施 灌装汽车罐车时，液体在鹤管内的容许流速按式(2)计算 VD≤0.5(2)式中V——烃类液体流速的数值，m／s；D——鹤管内径的数值，m。第五十页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.3.2在输送和灌装过程中，应防止液体的飞散喷溅，从底部或上部入罐的注油管末端应设计成不易使液体飞散的倒T形等形状或另加导流板；或在上部灌装时，使液体沿侧壁缓慢下流。 6.3.3对罐车等大型容器灌装烃类液体时，宜从底部进油。 若不得已采用顶部进油时，则其注油管宜伸入罐内离罐底不大于200mm。在注油管未浸入液面前，其流速应限制在1m／s以内。第五十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期五泸州宫爵老窖酒厂爆炸事故第五十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.3.4烃类液体中应避免混入其他不相容的第二物相杂质如水等。并应尽量减少和排除槽底和管道中的积水。当管道内明显存在不相容的第二物相时，其流速应限制在1m／s以内。 6.3.5在贮存罐、罐车等大型容器内，可燃性液体的表面，不允许存在不接地的导电性漂浮物。第五十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.3.6当液体带电很高时，例如在精细过滤器的出口，可先通过缓和器后再输出进行灌装。带电液体在缓和器内停留时间，一般可按缓和时间的3倍来设计。 6.3.7烃类液体的检尺、测温和采样当设备在灌装、循环或搅拌等工作过程中，禁止进行取样、检尺或测温等现场操作。在设备停止工作后，需静置一段时间才允许进行上述操作。第五十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 对油槽车的静置时间为2min以上。 对金属材质制作的取样器，测温器及检尺等在操作中应接地。有条件时应采用具有防静电功能的工具。 在设计和制作取样器、测温器及检尺装备时，应优先采用红外、超声等原理的装备，以减少静电危害产生的可能。6.3.8在烃类液体中加入防静电添加剂第五十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.3.9当在烃类液体中加人防静电添加剂来消除静电时，其容器应是静电导体并可靠接地，且需定期检测其电导率，以便使其数值保持在规定要求以上。 6.3.10当不能以控制流速等方法来减少静电积聚时，可以在管道的末端装设液体静电消除器。6.3.11当用软管输送易燃液体时，应使用导电软管或内附金属丝、网的橡胶管，且在相接时注意静电的导通性。第五十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.3.12在使用小型便携式容器灌装易燃绝缘性液体时，宜用金属或导静电容器，避免采用静电非导体容器。对金属容器及金属漏斗应跨接并接地。 6.3.13容器的清洗过程应该避免可燃的环境条件，并且在清洗后静置一定时间才可使用。第五十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期五 6.4气态粉态物料防护措施 6.4.1在工艺设备的设计及结构上应避免粉体的不正常滞留、堆积和飞扬；同时还应配置必要的密闭、清扫和排放装置。 6.4.2粉体的粒径越细，越易起电和点燃。在整个工艺过程中，应尽量避免利用或形成粒径在75μm或更小的细微粉尘。6.4.3气流物料输送系统内