电气设计防雷与接地(一)培训课件

电气设计

（强电）（上）

-防雷与接地（一）目录：一、防雷的基础；二、防雷设计的常用规范；三、防雷系统的设计；四、信号线路浪涌保护器的选择；五、作业第一节防雷的基础11.雷击、雷击点、雷电流；2.防雷装置、外部防雷装置、内部防雷装置、接闪器、引下线、接地装置、接地体、接地线；接地装置=接地体+接地线3.直击雷、闪电静电感应、闪电电磁感应、闪电感应、闪电电涌、闪电电涌侵入；闪电感应=闪电静电感应+闪电电磁感应4.防雷等电位连接、等电位连接带、等电位连接导体

、等电位连接网络、接地系统；5.防雷区、雷击电磁脉冲、电气系统、电子系统、建筑物内系统；建筑物内系统=电气系统+电子系统6.电涌保护器、保护模式、最大持续运行电压（UC）、标称放电电流（In）、冲击电流（Iimp）、最大放电电流（Imax）、I级试验（T1）、电压保护水平（Up）；7.电压开关型电涌保护器、限压型电涌保护器、组合型电涌保护器、1.2/50μs冲击电压、8/20μs冲击电压；8.雷电防护分区（LPZ）、地区雷暴日数、地区雷暴日等级、少雷区、中雷区、多雷区、强雷区；一、常用术语应知应会2防直击雷防闪电电涌侵入防闪电感应{防雷电流引发的电磁效应}闪电电涌

第一节防雷的基础防反击防生命危险（一）外部防雷（二）内部防雷（三）防雷击电磁脉冲{防雷电流引发的电磁效应}防辐射脉冲电磁场效应

危险的火花放电

二、防雷的措施应知应会3设计思路：建筑物防雷等级屋面避雷网引下线电子信息系统雷电防护等级引下线及均压环接地装置等电位接地电源系统的分级（配电系统图）浪涌保护器电源系统接地型式电子信息系统分类浪涌保护器电磁脉冲的屏蔽均压环等电位接地第一节防雷的基础图中画出图中画出图中画出图中画出或说明不完全因为弱电要求，电力自身也要求应知应会1.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010；2.《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012；3.《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008（有料）；4.《住宅建筑电气设计规范》JGJ242-2011（有料）；5.《办公建筑设计规范》JGJ67-2006（有料）；6.《上海市建设项目防雷工程设计审核规定》；7.《上海市住宅小区智能化系统防雷技术导则》；8.《浦东新区建设工程防雷专业设计文件编制深度规定（试行）》；第二节防雷设计的常用规范4一、建筑物防雷分级：一类防雷建筑物；二类防雷建筑物；三类防雷建筑物；

二、建筑物电子信息系统雷电防护等级：

A级；

B级；

C级；

D级。应知应会一、《建筑物防雷设计规范》中，重点条文的解读1.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的3.0.3、3.0.4条5关于人员密集：1.GB50016-2006第5.3.15条条文说明：本条规定的人员密集的公共建筑主要指：设置有同一时间内聚集人数超过50人的公共活动场所的建筑。如宾馆、饭店，商场、市场，体育场馆、会堂、公共展览馆的展览厅，证券交易厅，公共娱乐场所，医院的门诊楼、病房楼，养老院、托儿所、幼儿园，学校的教学楼、图书馆和集体宿舍，公共图书馆的阅览室，客运车站、码头、民用机场的候车、候船、候机厅(楼)等，公共图书馆的阅览室，客运车站、码头、民用机场的候车、候船、候机厅(楼)等。GB50057-2010的3.0.3、3.0.4条与JGJ16-2008的11.2.3及11.2.4条的不同第二节防雷设计的常用规范应知应会一、《建筑物防雷设计规范》中，重点条文的解读2.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的3.0.3、3.0.4条6关于火灾危险场所：（特别提示：丙类厂房、丙类库房）

GB50058-92的第4.1.1、第4.1.2条。1.对于生产、加工、处理、转运或贮存过程中出现或可能出现下列火灾危险物质之一时，应进行火灾危险环境的电力设计。（1）闪点高于环境温度的可燃液体；在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下，有可能泄漏但不能形成爆炸性气体混合物的可燃液体。（2）不可能形成爆炸性粉尘混合物的悬浮状、堆积状可燃粉尘或可燃纤维以及其它固体状可燃物质。2.在火灾危险环境中能引起火灾危险的可燃物质宜为下列四种：（1）可燃液体：如柴油、润滑油、变压器油等；（2）可燃粉尘：如铝粉、焦炭粉、煤粉、面粉、合成树脂粉等。（3）固体状可燃物质：如煤、焦炭、木等。（4）可燃纤维：如棉花纤维、麻纤维、丝纤维、毛纤维、木质纤维、合成纤维等。第二节防雷设计的常用规范应知应会二、《建筑物防雷设计规范》中，重点条文的解读3.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的4.1节7建筑物防雷的基本措施：1.防直击雷、防闪电电涌侵入、防闪电感应；2.设内部防雷装置（地下层、首层防雷等电位接地）；3.防雷击电磁脉冲；4.（超过60m时）防侧击雷；5.防接触电压和跨步电压；6.其他防雷措施；第二节防雷设计的常用规范应知应会二、《建筑物防雷设计规范》

，重点条文的解读5.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的4.3.1、4.4.1条84.3.1…当建筑物高度超过45m时，首先应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪器之间应互相连接。4.4.1…当建筑物高度超过60m时，首先应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。接闪器之间应互相连接。第二节防雷设计的常用规范应知应会二、《建筑物防雷设计规范》中，重点条文的解读5.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的4.3.8/（4、5）条94在电气接地装置与防雷接地装置共用或相连的情况下，应在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处装设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。每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时应取等于或大于12．5kA。

5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，电涌保护器每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时冲击电流应取等于或大于12．5kA；当无线路引出本建筑物时，应在母线上装设Ⅱ级试验的电涌保护器，电涌保护器每一保护模式的标称放电电流值应等于或大于5kA。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2．5kV。第二节防雷设计的常用规范重点二、《建筑物防雷设计规范》中，重点条文的解读1.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的4.3.9条101对水平突出外墙的物体，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突出外墙的物体时，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，防侧击应符合下列规定：

1)在建筑物上部占高度20％并超过60m的部位，各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体，应按屋顶上的保护措施处理。

2)在建筑物上部占高度20％并超过60m的部位，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，当其最小尺寸符合本规范第5．2．7条第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。

第二节防雷设计的常用规范重点二、《建筑物防雷设计规范》中，重点条文的解读1.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的4.3.9条11

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，当作为引下线或与引下线连接时，均可利用其作为接闪器。

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。

第二节防雷设计的常用规范应知应会二、《建筑物防雷设计规范》中，重点条文的解读1.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的4.4.7条、4.4.8条12

参见：4.3.8条、4.3.9条第二节防雷设计的常用规范应知应会二、《建筑物防雷设计规范》中，重点条文的解读1.《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010的4.5.4条、4.5.6条13

4.5.4条室外的线路和设备的防护：1.设备有金属外壳的接地；没有，则处于保护网（针）保护内。2.线路必须金属管，且接地；3.箱内加浪涌保护器，Π级试验、Up≤2.5kV。

4.6.5条防接触电压和防跨步电压；防接触电压：方法4选1；防跨步电压：方法4选1。

4.6.7条可不加附加保护的几种情况。

4.6.8条在独立接闪杆、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。

第二节防雷设计的常用规范应知应会一、建筑物年预计雷击次数计算第三节防雷系统的设计141.规则的屋平面，可以通过防雷规范的附录A的公式直接计算（豆腐块式）；（关键是计算等效面积）不规则的屋平面，制图法求得【等效面积】。

2.高差不同的屋平面组成时，制图法求得【等效面积】。

友情提示：年平均雷暴日，以当地气象部门的资料为准。

【举例1】某办公建筑（豆腐块状）的高度为120m，建筑长60m、宽36m，当地的年平均雷暴日为49.9d，请计算年预计雷击次数。

【举例2】某办公建筑（豆腐块状）的高度为45m，建筑长60m、宽36m，其裙房高度25m（裙房也是豆腐块），裙房长出45m、裙房宽出36m，当地的年平均雷暴日为49.9d，请计算年预计雷击次数。（如图所示）重点二、避雷带、避雷针的选择第三节防雷系统的设计15屋面避雷带1.采用热镀锌-25x4，明装支持卡子150mm高，支持卡子间距500~1000mm之间。沿女儿墙暗装，外加保护板；

金属屋面板做接闪器有四个要求：（1）板间电气连通；（2）板厚要求：热镀锌钢板0.5mm以上，锌板0.7mm以上；（3）若板下是易燃物时，热镀锌钢板厚4.0mm以上；（4）金属屋面板应无绝缘披复层。2.屋面避雷网格：一类防雷建筑物5x5m或6x4m半径30m；二类防雷建筑物10x10m或12x8m半径45m；三类防雷建筑物20x20m或24x16m半径60m；3.屋面上应增设避雷针保护的，按滚球法考虑。重点三、引下线的选择16避雷引下线1.采用热镀锌-25x4（厚不小于4mm），宜明装并应经最短路径接地。利用结构柱内主筋做引下线，一般要求：两对角柱内主筋（2x∮16以上主筋电气焊接）。2.引下线不少于两根，要求沿周长布置避雷引下线。一类防雷建筑物间距12m；二类防雷建筑物间距18m；三类防雷建筑物间距25m；3.一般要求每根避雷引下线做避雷卡子，其安装高度：0.3~1.8m。4.引下线应避开出入口和道路，间距不宜小于3m。否则，采取相应的技术措施。第三节防雷系统的设计重点四、防侧击雷及防雷电反击的设计17民电规中的措施1建筑物内钢构架和钢筋混凝土的钢筋应相互连接。

2应利用钢柱或钢筋混凝土柱子内钢筋作为防雷装置引下线。结构圈梁中的钢筋应每三层连成闭合回路，并应同防雷装置引下线连接。

对于设有大量电子信息设备的建筑物，其电气、电信竖井内的接地干线应与每层楼板钢筋作等电位联结。一般建筑物的电气、电信竖井内的接地干线应每三层与楼板钢筋作等电位联结。

3应将（二类时）45m（三类时60m）及以上外墙上的栏杆、门窗等较大金属物直接或通过预埋件与防雷装置相连。

4垂直敷设的金属管道及类似金属物除应满足本规范第11.3．6条的规定外，尚应在顶端和底端与防雷装置连接。第三节防雷系统的设计每层连更佳应知应会四、接地装置的设计18接地装置1.人工接地装置：水平接地体采用热镀锌-40x4（厚不小于4mm），埋深不应小于0.5m，且宜在冻土层（0.8m）以下，其距墙或基础不小于1m（一般为3m）。垂直接地体采用热镀锌∠50x50x5x2500，间距宜为5m。2.利用（0.5m以下）的结构基础底板钢筋焊接做接地装置，一般要求：两对角柱内主筋（2x∮16以上主筋电气焊接）。3.每根避雷引下线地面上0.3~1.8m预留测试接地板，地面下0.5m处焊接出基础外1.5m的热镀锌-40x4，以备补充人工接地装置。4.在高阻场地，应采取相应的技术措施。4种（a延长b埋深c换土d降阻剂）5.民用建筑应采用综合接地装置，接地电阻小于1欧。第三节防雷系统的设计应知应会五、防电磁脉冲的设计19基本措施1.防电磁脉冲等电位接地系统：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接地系统，建筑外部的金属窗、门、栏杆等均接地（屏蔽措施）。2.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。3.电气系统设置浪涌保护器。第三节防雷系统的设计重点六、浪涌保护器的选择20

必须标注的浪涌保护器（SPD）的参数

1.Iimp（冲击电流、10/350us、kA）；

2.In（标称放电电流、8/20us、kA）；

3.Up（电压保护水平、kV）；

4.Uc（持续工作电压、V）；

5.（建筑低压进线处，必须注明）T1。第三节防雷系统的设计重点七、浪涌保护器（附录J）的Uc选择21“3＋1”接法——高压接地（小电阻接地）且高低压共地，才应该采用此接线方式。1、“3＋1”的“1”，必定是放电间隙，其Uc选择有所不同（根据高、低压接地型式和共地与否）；2、“3＋1”的“1”（放电间隙），其Iimp、In选择与相线的Iimp、In会有所不同（一般：三相四线：4倍于相线；单相两线：2倍于相线）。配电网接地方式SPD接入位置保护模式保护模块接入位置Uc＞VIEC新规定经TOV试验Uc＞V未经IEC新规定试验按TOV选TNRCD后共模方式L—PE253（1.15Uo）380（1.73Uo）N—PE253（1.15Uo）320（1.45Uo）TNRCD前“3＋1”接法L—N253（1.15Uo）320（1.45Uo）N—PE≥250V间隙≥250V间隙TT高压不接地或高低压不共地RCD后共模方式L—PE253（1.15Uo）380（1.73Uo）RCD前“3＋1”接法L—NN—PE253（1.15Uo）320（1.45Uo）≥250V间隙≥250V间隙TT高压接地且高低压共地RCD前“3＋1”接法L—N253（1.15Uo）320（1.45Uo）N—PE≥1200V间隙≥1200V间隙第三节防雷系统的设计重点共模、差模七、浪涌保护器（附录J）的Up选择22

同时满足的条件：

1.Up≤0.8Uw；

2.Up≤2.5kV；第三节防雷系统的设计重点23第三节防雷系统的设计应知应会24第三节防雷系统的设计重点25GB50343-2012的6.3.1条、6.3.2条的解读（6.3.1条）接地装置应在不同位置至少引出两根连接导体与室内总等电位接地端子板相连接。

（6.3.2条）接地装置与室内总等电位接地端子板的连接导体截面积，

铜质接地线不应小于50mm2，当采用扁铜时，厚度不应小于2mm；钢质接地线不应小于100mm2，当采用扁钢时，厚度不小于4mm。第三节防雷系统的设计应知应会第四节信号线路浪涌保护器的选择26GB50343-2012的5.4.4条Uc应大于最大工作电压的1.2倍。

Up应低于被保护设备的耐冲击电压额定值Uw。27第四节信号线路浪涌保护器的选择28第四节信号线路浪涌保护器的选择29

一般是说明由弱电承包商根据设备深化。（一）、通信接入网络和电话系统；（二）、信息网络系统；（三）、安防系统；（四）、火灾自动报警及消防联动控制系统；（五）、建筑设备管理系统；（六）、有线电视系统；（七）、卫星通信系统。第四节信号线路浪涌保护器的选择30

一、一类办公建筑为（）防雷建筑，屋面的避雷网应为（），引下线间距为（）。