防雷建筑标准范文

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1 前言

建筑物防雷设计、施工与验收的新规范《建筑物防雷设计规范》GB 50057—2010[1]和《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB 50601—2010[2]已经颁布实施，文献[1] 的相关条文与其旧版本《建筑物防雷设计规范》GB 50057—94（2000年版）[3] 在建筑物防雷分类、防雷措施、等电位连接等方面做了诸多修改。文献[2]是新制定的防雷工程施工验收规范，它与文献[1]一样，是与国际雷电防护新标准体系接轨的国家标准。为了全面地理解掌握新规范，在金属门窗防雷设计、施工与验收的实际工作中正确运用新规范的标准要求，有必要对金属门窗雷电防护措施的有关问题重新进行讨论。

2 金属门窗防雷设计相关技术规范

文献[1]和文献[2]是建筑物防雷设计、施工与验收上位规范的现行版本。这两本标准的修订和制订均参照和采纳了国际电工委员会IEC 62305系列标准，是与国际雷电防护新标准体系接轨、技术水平先进的标准规范。

与金属门窗防雷设计、施工与验收相关的技术规范还有《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008、《铝合金门窗工程技术规范》JGJ 214—2010和《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB 50210—2001。JGJ 16—2008由于并未采纳国际雷电防护新标准体系，存在一些与文献[1]相抵触的规定。JGJ 214—2010的相关条文未与文献[1]、文献[2]协调，GB 50210—2001未列入金属门窗防雷措施验收的条文。

还有几个推荐性标准，《雷电保护》GB/T 21714—2008，共有4个部分。现行的版本等同采用IEC 62305：2006，但由于IEC 62305目前已更新至2010版，文献[1]已参照IEC 62305：2010进行修订，《雷电保护》GB/T 21714—2008已落后于IEC 62305的现行版本。《防雷装置施工质量监督与验收规范》QX/T 105—2009和《防雷装置设计技术评价规范》QX/T 106—2009，这两个标准主要参照《建筑物防雷设计规范》GB 50057—94（2000版）和IEC 62305：2006，其时效性落后于文献[1]。

因此，笔者认为金属门窗的防雷设计、施工与验收应满足文献[1]和文献[2]的规定。其他相关规范的规定若与文献[1]和文献[2]相抵触，应按文献[1]和文献[2]执行。其他相关规范的要求若高于文献[1]和文献[2]的要求，则可根据具体情况协商确定。同时，其他相关规范在作修订时，应与文献[1]和文献[2]协调一致。

3 建筑物防雷设计、施工与验收新规范的有关规定

3.1 建筑物的防雷分类要求有所提高

文献[1]根据建筑物重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性及后果，把建筑物的防雷要求分为三类：第一类防雷建筑物是指受雷击容易引起爆炸危险，会造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物；第二类防雷建筑物是指国家级建筑物、有爆炸危险场所但受雷击不容易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物、预计雷击次数＞0.05次/a的部省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所、预计雷击次数＞0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物和一般性工业建筑物；第三类防雷建筑物是指省级重点文物保护建筑物及档案馆、预计雷击次数≥0.01次/a且≤0.05次/a的部省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所、预计雷击次数≥0.05次/a且≤0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物和一般性工业建筑物、平均雷暴日＞15d/a且高度≥15m的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物、平均雷暴日≤15d/a且高度≥20m的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。

应当注意，新规范对建筑物的防雷分类要求有所提高，而且分类更加明确。对第一类防雷建筑物和第二、三类的一部分（如爆炸危险场所、国家级建筑物、重点文物保护建筑物等）仍沿用以往的做法，不考虑以风险作为分类的基础。对以风险作为划分基础的建筑物，只有在以下4种情况下可不设防雷装置：

1）预计雷击次数＜0.01次/a的部省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所；

2）预计雷击次数＜0.05次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物和一般性工业建筑物；

3）平均雷暴日＞15d/a且高度＜15m的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；

4）平均雷暴日≤15d/a且高度＜20m的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。

在进行某建筑物的金属门窗防雷设计时，应查阅其建筑施工图的建筑设计总说明或建筑防雷装置设计说明，明确建筑物的防雷分类。

3.2 增加了地下室及首层金属体的接地要求

文献[1]4.1.2—1规定：在建筑物的地下室或地面层处，下列物体应与防雷装置做防雷等电位连接：a）建筑物金属体。b）金属装置。c）建筑物内系统。d）进出建筑物的金属管线。

此条为强制性条文。因此，位于建筑物的地下室或地面层处的金属门窗应与建筑物的防雷装置做等电位连接。

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中图分类号：TU2 文献标识码：A

建筑物的防雷设计技术审核是指，在建筑物安装防雷设备之前，通过图纸的形式将其安装过程所呈现出来，并交由专人对其进行审核，以确保其防雷设备的设计技术符合规范要求，能够正确的安装使用。由于建筑物防雷设计的技术审核要对大量的图纸进行分析，以致使审核过程比较繁琐，小细节上的忽略就可能造成巨大的经济损失，所以不仅要加强对设计审核的监控，还要对审核人员的工作素质有所要求。

一、防雷设计技术的审核

（一）对防雷类别审核

我们在审核中需要根据建筑物的使用性质、重要性及发生雷电事故的后果，按各项要求进行分类。首先要审核的是设计图纸中防雷的类别划分的正确与否。只有根据正确的防雷分类，才可以实行正确的防雷设计。

（二）引下线设计的审核

审核引下线的布置及规格等与规范的要求是否相符。审核出一类防雷建筑物是否每间隔12m的距离设置了一套引下线；二类防雷建筑物是否每间隔18m的距离设置了一套引下线；三类防雷建筑是否每间隔25m的距离设置了一套引下线。还需要评估出引下线与其它金属线管及人行道间的距离有没有达到防止高电位反击及防止跨步电压的要求。

在审核中应该尽量的利用建筑物上的混凝土柱内的对角主筋作为引下线。建筑物上的钢柱、竖直消防梯等金属类的构件也可以作为引下线，但是应注意的是各部件之间都要连接上电气通路并且与接地装置和接闪器装置相连接。

部分的设计图纸对建筑物的屋面并没有明确的进行突出部分的设计引下线以及给雷电流有最短的路径进行泄流入地。这些都是不符合要求的，在审核中必须提出。作者近几年在工作中发现，部分设计院在防雷的设计中并没有利用基础内钢筋作为接地的装置，而是另外采取人工接地体的方式。这样则会增加人力、财力、工程量，并且人工接地体的使用时间没有基础钢筋接地装置使用的时间长。应该在审核工作中明确的提出意见，进而做到技术先进、经济合理、安全可靠。

（三）天面接闪器设计的审核

在天面接闪器设计的审核中，需要对一类防雷建筑物的屋面进行审核是否每间隔6m×4m或5m×5m面积设置了一套防止直击雷的避雷装置，并且需要审核出在建筑物的屋脊、檐角、屋角等容易受到雷击的部分都需要设置一套防直雷的避雷带装置；在审核三类防雷建筑物时屋面需要每间隔20m×20m或24m×16m面积设置一套防直击雷的装置，并且在建筑物的屋角、檐角等容易受到雷击的部位分别设置一套避雷带与避雷针组合的接闪器装置。

（四）防侧击雷设计的审核

在审核一类防雷建筑物时，建筑物的高度在30m下的是否每间隔12m沿着建筑物四周每间隔12m水平都设置了均压环一套，建筑物在30m上的是否每间隔6m沿着建筑物四周每间隔12m水平设置了均压环一套，高度在30m上的外墙玻璃幕墙、金属栏杆、铝合金门窗等都应该与防侧击雷装置相连接。审核二类防雷建筑物的高度在45m上是否每间隔10m沿着建筑物的四周每间隔18m水平设置均压环一套，建筑物高度在45m上的外墙玻璃幕墙、金属栏杆、铝合金窗户等都应该与防侧击雷装置相连接。审核三类防雷建筑物时高度在60m上的是否每间隔10m沿着建筑物四周每间隔25m水平设置均压环一套，高度在60m上的是否每间隔10m沿着建筑物四周每间隔25m水平设置均压环一套，高度在60m以上的外墙玻璃幕墙、金属栏杆、铝合金门窗等都应该与防侧击雷装置相连接。

（五）电源防雷电波侵入的审核

审核变压器的低压、高压配电柜、单元及楼层的配电箱、建筑物总配电箱及用户的配电箱等有关的电源系统有没有采取防雷电波接地和侵入措施，审核电源线缆埋入地下的长度、屏蔽管的接地情况。进出建筑物的金属线、电缆应该在进出处与建筑物的防雷接地装置相连接，并且在进出口处的线缆金属套管和外皮与电气设备相连接。对于有图纸参考的防雷产品材料，还应该审核防雷产品材料的测试报告、合格证等等是否符合法律的规定。

二、防雷设计审核对审核人员的要求

（一）熟练掌握防雷技术及专业知识

作为一名设计审核人员，首先必须要熟练的掌握雷电的放电机制、基本原理、雷电的选择与破环途径、外部防雷的设置要求和计算方法、雷电的避雷原理、常见受害物的冲击能力等等，必须系统认真的学习《建筑物防雷设计规范》2000年版本、《智能建筑设计标准》、《民用建筑电气设计规范》、《石油库设计规范》等有关的技术规范。

（二）熟悉相关的法律法规知识

作为一名合格的设计审核工作人员首先在了解《中华人民共和国气象法》、《防雷减灾管理办法》等相关的法律法规外，还应该了解有关的法律知识，例如《中华人民共和国行政诉讼法》等。

（三）具有事业心和良好的职业道德

防雷装置的设计审核是防雷减灾和防雷工程建筑中的一项重要工作。在认真做好审核工作的同时，也需要结合防雷装置的竣工验收、常规坚持、施工监督及防雷安全知识宣传等每一个环节，只有这样才会更有效的保护我们生活中的建筑物及内部人员的生命安全和财产安全，预防及减少雷电灾害，做好防雷减灾的工作。审核工作人员在工作中必须要有清晰的头脑，不被任何因素所影响，保持一个好的心态、好的事业心、较强的原则性和责任心。工作中要时刻坚持以安全为前提，以事实为工作依据，以法律为工作准绳。在工作中做到公正客观、不谋私利、不徇私情。

总结：

综上所述，在建筑物防雷设计的审核过程中，审核人员需要对建筑物的设计性能进行充分的了解，并在此基础上，严格按照业内相关规范对建筑物防雷设计进行审核，从而使防雷设备最大限度的发挥其作用。与此同时，设备的设计人员应对建筑物当地的气候有充分的了解，并根据其地区的雷电风险报告，设计出能够适用于当地的防雷设施装置，以减少和避免雷电灾害事故再次出现在我们的生活当中。

参考文献

[1]周圣军.建筑物自然接地体设计常见问题与防雷设计[J].低压电器,2009,(16).

[2]覃宽泽,陈华宣.新建建筑物防雷设计技术评价应注意的问题[J].气象研究与应用,2010,32(2).

[3]关俊华．雷电对建筑物内电磁环境的影响[A]．第28届中国气象学年会――Sl3雷电物理、监测预警和防护[c]．2011．

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Abstract: as China's social and economic development, improve people's living standards, various types of household electrical appliances gradually increased, so that a complex building electrical design. People are on the electrical design of building higher demands, so designers should respect from the relevant national standards of strict demands on themselves, make the building electrical design more reasonable, meet the needs of people's lives.

Keywords: electrical building; design; problem

S972.7+4

一、建筑电气设计的一般原则

（一）严格依照相关规范设计

建筑电气设计必须严格依据国家规范，这是不言而喻的。为加强对建筑工程设计文件编制工作的管理，保证设计质量，国家制订了相关标准规范。建筑电气设计和施工必须贯彻执行国家有关政策和法令。设计文件的编制符合国家现行的标准、设计规范和制图标准，遵守设计工作程序。

（二）规划设计要从宏观上进行考虑

根据近期规划设计兼顾远景规划，以近期为主，适当考虑远期扩建的衔接，以利于宏观节约投资。

（三）要依投资数额确定设计标准

必须根据可靠的投资数额确定适当的设计标准：如灯光设计标准，规范只给了最低的标准。而设备档次（如灯具豪华程度、装修标准）等取决于投资数额，有多少钱办多少事。

（四）设计应结合实际情况

设计应结合的实际情况，积极采用先进技术，正确掌握设计标准；对于电气安全、节约能源、环境保护等重要问题要采取切实有效的措施；设备布置要便于施工和维护管理；设备及材料的选择要综合考虑。

二、建筑电气设计中存在的问题

（一）设计深度不够

目前施工图设计深度达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定》要求的现象相当普遍，主要是设计文件可实施性方面的缺陷，将直接导致施工安装困难或错误。也可能导致可用性的欠缺。由于不按规定的深度进行必要的计算与标注、也往往造成设计文件本身出现原则错误而难于及时发现，将影响项目建成的使用功能

（二）相关专业设计文件衔接不清，不按规定协调配合

该问题普遍存在，极易导致施工错误。例如目前普遍利用建筑物结构钢筋作为防雷接闪器、引下线及接地与等电位联结装置，按规定应在电气施工图中标出联接点、预埋件，说明敷设方式及技术措施（如焊接要求等）；并在土建施工图中有相关的预埋件详图及相关的标注与说明。而实际上多数施工图仅在电气图中有防雷接地图，且标注与说明相当简略，土建施工图中则常无任何相关的说明与标注，这给工程监理及施工都带来很大困难。

（三）忽视电气节能设计

随着我国城市化的加速以及我国的人民生活水平的不断提高，我国的建筑物以及设备也迅速的增加，建筑物的能耗问题也成为了现在我国一个比较大的问题。而目前的很多建筑电气节能设计问题一直没有得到比较好的解决。建筑设计上虽然已经对电气节能的问题有所重视，但是由于自身的设计水平的问题，设计者对室内的节能问题还是没有很好的处理。

三、建筑电气设计中的要点

（一）漏电开关极数选择问题

漏电开关极数选定应遵循下列原则：

1、单相电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器。

2、三相三线式电源供电的电气设备，应选用三极式漏电保护器。

3、三相四线式电源供电的电气设备或单相设备与三相设备共用的电路，应选用三极四线式、四级四线式漏电保护器。

（二）消防用电设备保护开关选择问题

消防用水泵、风机等消防设备在火灾时为保证供电可靠性，即使过载也应继续工作。许多图纸在设计时已经考虑到热继电器过载只报警不切断主回路，但在水泵、风机保护开关选择时还存在着许多问题：

1、保护开关选用塑壳式开关，但选用复式脱扣器在过载时断路器动作切断电源，这显然是不合理的。

2、保护开关选用微型断路器，由于微断本身具有过载保护和短路保护特性，不能选取附件，在过载时断路器动作切断电源，这显然也是错误的。

消防用水泵、风机保护开关应选用塑壳开关，并配套选用单电磁脱扣器。

（三）建筑物防雷设计

1、一类防雷建筑防侧击雷措施为“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”，而有的设计是30m起每三层做一道均压环这显然是不符合规范要求的。

2、二类防雷建筑防侧击雷措施规定：“应将45米及以上外墙上的金属栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置相连接”，未明确规定做均压环。这就意味着45m及以上每层可以利用圈梁内主筋连通做均压环，而有的设计仍为45m及以上每三层做一道水平避雷带或层层设水平避雷带显然都不必要。

3、有的设计防雷引下线数量不够，引下线间距超过相应防雷等级中规范的规定：也有的设计引下线利用柱内10mm圆钢两根，规范要求应为4根。

4、二类防雷建筑当保护接地与防雷接地共用接地装置，且变压器在本建筑物内时，“宜在变压器高、低压侧各相上装设避雷器”，有的设计只在一侧装避雷器不妥。

5、顶层节日彩灯、屋顶风机、电梯等配电线路，不论属于哪一级防雷，都应当在配电盘内装设过电压保护器，而有的设计未装设。

6、建筑物进户总配电箱内的避雷模块应装在总开关之后，而顶层节日彩灯等配电箱内的避雷模块应装在开关之前，有的设计装反了位置。

7、一、二、三级防雷建筑采取的防雷措施前提为防雷建筑，不属于防雷建筑则不必采取防雷措施。

（四）电气消防设计

1、供电电源问题

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1 引言

随着世界能源及化工 工业 的 发展 ，电气工程技术人员对爆炸危险环境的接触越来越广泛。由于爆炸危险环境的建筑物遭受雷击后，会引发大功率雷电放电，从而形成电火花引起爆炸，造成巨大的破坏和人身伤亡，这样的例子不少。对这类建筑物采取有效的防雷设施业已成为电气工程技术人员的重要任务。这既是难点，也是重点。

2 相关概念

2．1 爆炸危险环境建筑物的防雷划分

《建筑物防雷设计规范》gb50057－94根据建筑物的重要性、使用性质以及发生雷电事故的可能性和后果把爆炸危险环境的建筑物防雷分为两类。如表1－1所示：

表1-1 爆炸危险环境的建筑物防雷分类

危险区域防雷等级 0区（10区） 1区 2区（11区） 第一类防雷建筑物 是 电火花容易引起爆炸并造成巨大破坏和人身伤亡者 否 第二类防雷建筑物 是 电火花不易引起爆炸或爆炸不致造成巨大破坏和人身伤亡者 是 另外，有爆炸危险的露天钢制封闭气罐属于第二类防雷建筑物。wWW.133229.COM那么，上表中0区（10区）、1区和2区（11区）又是如何划分的呢？

2．2 爆炸危险环境的等级划分

iec79－10标准和我国的《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》gb50058－92对爆炸气体环境做了如下的阐述：

（一）在大气条件下，易燃气体、易燃液体的蒸汽或薄雾与空气形成爆炸气体混合物；

（二）闪点低于或等于环境温度的可燃液体的蒸汽或薄雾与空气形成爆炸气体混合物；

（三）在物料操作温度高于可燃液体闪点的情况下，可燃液体可能泄漏时，其蒸汽或薄雾与空气形成爆炸气体混合物。

上述爆炸气体环境根据爆炸气体混合物出现的频繁程度和持续时间，按照下列规定进行等级分区：

（一）0区：连续出现或长期出现爆炸气体混合物的环境，或者说存在着连续级释放源的区域；

（二）1区：在正常运行时可能出现爆炸气体混合物的环境，或者说存在着第一级释放源的区域；

（三）2区：在正常运行时不可能出现爆炸气体混合物的环境，即使出现也是短时间存在爆炸气体混合物的环境，或者说存在着第二级释放源的区域；

（四）当通风良好时，应降低爆炸危险区域等级；当通风不良时，应提高爆炸危险区域等级。

我国的《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》对爆炸粉尘环境做了如下的阐述：

在大气条件下，爆炸粉尘、可燃性导电粉尘、可燃性非导电粉尘和可燃纤维与空气形成爆炸气体混合物。同样根据爆炸粉尘混合物出现的频繁程度和持续时间，按照下列规定进行等级分区：

（一）10区：连续出现或长期出现爆炸粉尘混合物的环境；

（二）11区：有时会将积留下来的粉尘扬起而偶然出现爆炸粉尘混合物的环境。

对上述这些爆炸危险环境的一、二类防雷建筑物，其防雷设施应如何选择和布置呢？

3 防雷设施的选择和布置

为简便起见，本章节所列建筑物均为爆炸危险环境建筑物。另外，雷电的危害主要有三种：直击雷、感应雷和雷电波入侵，本章节所阐述的建筑物防雷设施针对前两种，对于雷电波入侵所采取的措施请参见相关的技术 文献 。

3．1接闪器

众所周知，雷电放电有两种，一种为云间或云内放电；另一种为云对地放电，也就是常说的直击雷。直击雷放电主要由雷云负、正先导电荷同地面高耸突出物的正、负先导电荷“中和”而形成，两者之间的电位可高达数千万伏甚至上亿伏。地面的突出物越高，则产生上行先导需要的平均雷云下电场e0越小，相对放电电流il越小。

基于上述原由，如果爆炸危险环境建筑物没有防雷设施，则建筑物以下部位易遭受雷击，如图3－1所示：

为了保护爆炸危险环境建筑物避免雷击放电形成电火花引起爆炸，应设置接闪器，接闪器由下列一种或多种设施组合而成：

（一）独立避雷针；

（二）架空避雷线或架空避雷网；

（三）直接装在建筑物上的避雷针、避雷带或避雷网，且避雷网（带）应沿图3－1所示易受雷击的部位敷设。

避雷针、避雷带、避雷网保护范围 计算 有多种 方法 ，一般来说，我们采用“滚球”计算法，其具体计算过程参见《建筑物防雷设计规范》gb50057－94。

表3-1 爆炸危险环境建筑物防雷设施选择和布置形式表

防雷等级防雷设施 第一类防雷建筑物 （滚球半径30m）

第二类防雷建筑物 （滚球半径45m）

架空避雷网 布置尺寸 ≤5m×5m或6m×4m

不需要 装在建筑物上的避雷网（带）

当建筑物太高或其它原因难以装设独立避雷针、架空避雷线、架空避雷网时可以采用这种措施并同建筑物上的避雷针组成混合接闪器，避雷网格布置尺寸如上。 布置尺寸 ≤10m×10m或12m×8m

相关备注

当排放物达不到爆炸浓工、长期点火燃烧、一排放就点火燃烧以及发生事故时才达到爆炸浓度的通风管、安全阀，接闪器保护范围可仅保护到管帽，无管帽时可以保护到管口。否则，为了防止接闪器在0区或1区接闪以及感应雷在0区或1区放电，无管帽时，接闪器应保护到管口上方5m的半球体；有管帽时，保护范围见表3-2

对装有阻火器的排放爆炸气体蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道，1区、11区和2区爆炸危险环境的 自然 通风管 （一）金属物体可不装接闪器；

（二）在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装设接闪器，并和屋面防雷设施相联。

其它同第一类防雷建筑物

表3-2 有管帽的管口接闪器的保护范围

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

＜5 重于空气 1 2 5～25 重于空气 2.5 5 ≤25 轻于空气 2.5 5 ＞25 重或轻于空气 5 5 布置接闪器时，应该采取表3－1所涉及的措施，使保护范围更加全面、合理。

另外，当直击雷击中接闪器，且接闪器与被保护建筑物、与被保护建筑物附属金属物之间没有等电位措施时，为防止接闪器产生高电位对这些物体发生反击，还应使接闪器与这些物体之间保持一定的安全距离，这一点可以通过图3－2所示的简化模型加以理解。表3－3中则列出了式3－2简化以后应该在工程中采取的接闪器防雷电反击距离。

3．2引下线

当雷电流经过接闪器引流后，将通过引下线进入大地“中和”。引下线布置的合理，会大大降低雷电过电压。在我国的《建筑物防雷设计规范》中，引下线布置应注意以下几点。

对于一类防雷建筑物：

（1）金属屋面周边每隔18～24m应采用引下线接地一次；（2）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，周边每隔18～24m应采用引下线接地一次；（3）建筑物上有接闪器时，其周边引下线间距不大于12m。

对于二类防雷建筑物：

引下线不应少于2根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m。

对于一、二类防雷建筑物，没有采取等电位措施时，应满足表3－3所列引下线的防雷电反击距离。

实际上，要保证表3－3所列安全距离，还是有一定困难的。因此，对于装有防雷设施的建筑物，在防雷设施与其它设施及建筑物内人员无法隔离的情况下，应采取等电位联结。这一点也是在工程实际中经常采取的措施。

引下线的制作及安装参见相关国家标准图集。如99d562等。

3．3防雷接地装置

从图3－2和式3－2可以看出，接地装置的选择和布置可以大大 影响 建筑物的防雷效果，对于独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有其独立的防雷接地装置，应满足表3－3的安全距离要求。装在建筑物上的避雷针、避雷网（带），其接地装置可以与电气设备接地、防雷电感应接地合并设置，取其中接地电阻的最小值，不合并时，须满足表3－3的安全距离要求。接地装置工频接地电阻值选择和 计算 应符合《电力装置的接地设计规范》。

表3-3 防雷设施至被保护建筑物,附近金属的安全距离

防雷等级防雷设施 第一类防雷建筑物 第二类防雷建筑 ri:冲击接地电阻ω。 hx:计算点的高度（m）。

h:支柱高度（m）。

t:避雷线的长度

t1:从避雷网中间最低点沿导体至电近支柱的距离（m）。

n:避雷网11的倍数。

kc:分流系数。

架空避雷线sa1、架空避雷网（接闪器）sa2 1.sa1≥0.2ri+0.03(h+1/2)

[(h+1/2)＜5ri]

sa1≥0.05ri+0.06(h+1/2)

[(h+1/2)＜5ri]

2.sa2≥(1/n)[0.4ri+0.03(h+11)]

[(h+11)＜5ri]

sa2≥(1/n)[0.1ri+0.12(h+11)]

[(h+11)≥5ri]

安全距离除满足上述表达式外,还不应小于3m

独立避雷针和架空避雷线、网的支柱或引下线sa3，建筑物防雷的引下线sa4 1.sa3≥0.4(ri+0.1hx)

(hx＜5ri)

sa3≥0.1(ri+0.1hx)

(hx≥5ri)

安全距离除满足上述表达式外,还不应小于3m

1.sa4≥0.3kc(ri+0.1hx)

(hx＜5ri)

sa4≥0.075kc(ri+hx)

(hx＜5ri)

2.sa4≥0.075kchx

当金属物或电气线咱与防雷接地装置汀连时,应满足上述表达式1.相连或通过过电压保护器相连时,应满足上述表达式.

防雷接地装置se1

sel≥0.4ri

安全距离除满足上述表达式外,还不应小于3m

sel≥0.3kcri

安全距离除满足上述表达式外,还不应小于2m.

另外，防直击雷的人工接地体距建筑物出入口或人行道不应小于3m，小于3m时应采取下列措施之一：

（1） 水平接地体局部深埋不应小于1m；（2） 水平接地体局部应包绝缘物，可采用50～ 80mm厚的沥青层，其宽度应超过接地体2m；（3） 采用沥青碎石地面或在接地体上面敷设 50～80mm厚的沥青层，其宽度应超过接地体2m；在防雷接地装置与电气接地装置共用或相连的情况下：当低压电源线路采用全长电缆或架空线换电缆引入时，宜在电源线路引入的总配电箱处加装过电压保护器；当y ,yn0型或d,yn11型接线的配电变压器在本建筑物内或附设于外墙处时，在高压侧和低压侧均应装设避雷器。防雷接地装置可采用环形接地装置网，以降低各种感应过电压。

另外，接至防雷接地装置的各种形式接地，除并列管道外不得串联接地。

接地装置的制作及安装参见相关国家标准图集，如86d563等。

3．4特殊建筑物防雷

有爆炸危险的露天钢制封闭气罐，当其壁厚不小于4mm时，可不装设接闪器，但应接地，且接地点不应少于两处；两接地点间距离不宜大于30m，冲击接地电阻不应大于30m 。放散管和呼吸阀应满足表3－1的要求。

4 相关原则和结论

在现实生活中，由于防雷设施选择和布置不当造成损失的例子很多，如1987年7月，日本茨县取手市一幢三层楼顶上安装的避雷针遭雷击，雷电涌流不能及时通过引下线泻入大地，形成局部电位抬高。室内电器设备全部损坏，如果该建筑物为爆炸危险环境建筑物，后果不堪设想。

可以看出，对爆炸危险环境建筑物必须采取防雷设施，并且要做到安全可靠、技术先进、 经济 合理。这同时也是对爆炸危险环境建筑物采取防雷设施的原则。

通过对爆炸危险环境防雷设施的阐述并结合防雷设施选择的原则，作者认为爆炸危险区域范围的准确划分或者说防雷等级的准确划分是合理选择爆炸危险环境防雷设施的重要出发点。否则，将会选择无端复杂的防雷设施，人为地提高防雷难度和工程投资。

在规范允许的情况下，应多利用建筑物自身布置防雷设施，这样大大可以降低实现表3－3所列安全距离的难度。

另外，从本文中还可以看出，等电位联结是解决表3－3所列安全距离难度有效 方法 ，在布置防雷设施时，应该多想想等电位联结的措施，这对降低防雷难度，提高防雷质量大有裨益。在工程实际中，还应因地制宜，就地取材，尽可能利用钢制支柱做引下线，对孤立的气体放空金属管道，如果装上阻火器，防雷采用管柱直接接地即可，而阻火器的安装对工艺专业来讲也是容易做到的。

作者对这类建筑物的防雷也深感棘手，今天，认真考虑个中原由，争取从中获取点滴经验，并借此机会和同行探讨，恳请各位专家批评指正，心中将不胜感激。

参考 文献

1． 解广润主编，电力系统过电压，水利电力出版社，1985年6月；

2． 徐永根主编， 工业 与民用配电设计手册，水利电力出版社，1994年12月；

篇5

Abstract: to make standard of the expression of more rigorous, more in line with the actual situation, combined with the recent research achievements of, the building lightningproof design specification of GB50057-2010 in the lightning transient invasion in many changes. In order to more comprehensive grasp of the old and new standard lightning transient into the difference between measures, by comparing the relevant provisions of the regulation of the old and new content, in view of the low voltage power distribution lines, from the basic rules, different types of lightning protection building measures taken different requirements of laying methods, this paper analyzes the low voltage distribution lines and lightning transient invasion of the modified content and measures difference, finally summarized the new standard of this overall change. Lightning protection technology staff need to grasp new standard standard requirements, right of low voltage distribution lines to the protective measures to protect more reasonable and effective.

Keywords: standard of low voltage distribution lines contrast surge protector difference

中图分类号：TM642+.2文献标识码：A文章编号：

0引言

闪电电涌侵入是指由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用，雷电波，即闪电电涌，可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备[3]。低压配电线路是采取防闪电电涌侵入措施的主要项目，《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010（以下简称新规范）与GB50057-94（2000年版）（以下简称旧规范）对此方面的规定有比较大的变化，笔者就此部分内容提出自己的一些理解，以供大家参考。

1基本规定

旧规范的基本规定：各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。

新规范的基本规定：各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置，并应采取防闪电电涌侵入的措施；在建筑物的地下室或地面层处，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应与防雷装置做防雷等电位连接。

可见，新规范将术语名称由“防雷电波侵入”改为“防闪电电涌侵入”，新旧规范都将该措施作为基本规定，但新规范增加了对建筑物的地下室或地面层处的要求，目的是为了防止在外部防雷装置与上述部件之间（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）放生危险的火花放电。具体到低压配电线路，就是要求各类建筑物入户处低压配电线路的金属外皮、钢管等均应与防雷装置做防雷等电位连接。新规范为强制性条文，必须严格执行，要求明显提高。

2第一类防雷建筑物低压配电线路的防闪电电涌侵入措施

第一类防雷建筑物分为两种情况，一是在条件允许下应装设独立接闪杆或架空接闪线或网，即防直击雷的接地装置与防闪电感应的接地装置分设；二是特殊情况下难以装设独立的外部防雷装置（如建筑物高度很高），防直击雷的接地装置与防闪电感应的接地装置合设，即采用共用接地。

2.1分设时采取措施

2.1.1首先对低压配电线路的敷设方式及类型提出要求，为防止雷击线路时高电位侵入建筑物造成危险，新规范规定室外低压配电线路应全线采用电缆直接埋地敷设，而旧规范则为宜。此时要求入户处将电缆的金属外皮、钢管等接到等电位连接带或防闪电感应接地装置上即可。

2.1.2当难以全线采用电缆时，应采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线，并应使用一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入，也就是说，不允许将架空线路直接引入建筑物内。新旧规范架空线与建筑物的距离及电缆埋地长度的要求对比如表1所示。

表1架空线与建筑物的距离及电缆埋地长度的要求对比

旧规范GB50057-94（2000年版） 新规范GB50057-2010

架空线与建筑物的距离 未做要求 不应小于15m

电缆埋地长度 且不应小于15m

从表1可以看出，新规范增加了架空线与建筑物的距离要求，对电缆埋地长度的要求也有所不同。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92规定，架空线路与爆炸性气体环境的水平距离不应小于杆塔高度的1.5倍。一般杆高为10m，故新规范要求为15m。规定架空线路与爆炸危险环境的间距，主要是考虑一旦发生架空线断线或杆塔倒塌事故，线路短路或接地电火花（电弧）不会作用到爆炸性气体环境，不会形成电气引燃源。对电缆埋地长度的要求是考虑电缆金属外皮、铠装、钢管等起散流接地体的作用。旧规范要求电缆埋地长度不得小于15m，也是为了满足架空线和建筑物的距离要求，但是在实际操作中，因未做明确规定，会出现架空线距建筑物只有几米，埋地电缆为满足长度要求而环绕建筑物敷设的情况。可见，新规范的规定更为合理、科学。

为防止雷击线路时高电位侵入建筑物造成危险，新旧规范规定在电缆与架空线连接处，尚应装设电涌保护器，电涌保护器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地。电涌保护器的设置及接地措施，起到限压泄流的作用。其冲击接地电阻旧规范要求不应大于10Ω，新规范要求不应大于 30Ω，对接地阻值的要求有所降低。并且新规范对安装电涌保护器的条件、参数等做出了详细的规定，操作性比较强。

需要注意的是，当全线埋地或架空转换埋地引入时，入户处总配电箱没有明确要求安装SPD，主要是因为：

一、当全线埋地电缆引入时，电缆相当于处于LPZ1区，并且由于防直击雷接地装置和防闪电感应接地装置分设，在两者间隔距离满足规范要求的前提下，当防直击雷装置接闪时，流过防闪电感应接地装置的感应电流数值会很小，且在金属物已普遍等电位连接和接地的情况下，电位分布均匀，雷电流引起的电位差也会很小。

二、当架空转埋地引入时，为防止雷击线路时高电位侵入建筑物造成危险，已在转换处应装设SPD，此处装设SPD后，亦相当于形成一个防雷分区界面。

2.2合设时采取措施

除按分设时采取相应措施外，旧规范规定在电源引入的总配电箱处宜装设过电压保护器，而新规范明确规定在电源引入的总配电箱处应设置电涌保护器，主要考虑此时接闪器遭受雷击时，感应电流对建筑物有关线路上的影响比外部防雷装置独立设置时要求大得多。

新规范对此处装设的电涌保护器的实验类型、电压保护水平明确了具体要求（Ⅰ级试验；Up≤2.5kV），每一保护模式的冲击电流值，分屏蔽线路和非屏蔽线路两种情况分别按公式进行计算，当无法确定时，应取等于或大于 12.5 kA。而旧规范规定“当线路有屏蔽时，通过每个SPD的雷电流可按上述确定的雷电流的30%考虑”。相比而言，新规范更为合理。

3第二类防雷建筑物低压配电线路的防闪电电涌侵入措施

旧规范对于爆炸危险环境的第二类防雷建筑物的低压架空线，当其处于平均雷暴日小于30d/a地区时，才允许直接引入建筑物内，否则应改换一段埋地金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入，并且对埋地长度、接地及接地电阻值有相应的要求，并且转换处应装设避雷器。而对于非爆炸危险环境的第二类防雷建筑物，当架空线转换金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入时，其埋地长度应大于或等于15m，其他要求同爆炸危险环境；当架空线直接引入时，要求在入户处装设避雷器。

新规范将防闪电电涌侵入措施合并到防高电位反击中。

新规范则取消了埋地长度的要求，对低压配电线路的穿钢管等敷设方式也未做明显的要求和区分，也就是说允许架空线缆直接入户，但有强制性条文要求：低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处以及配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处，并在低压侧配电屏的母线上应装设电涌保护器。理论上，安装适配的SPD是可以限制瞬态过电压和分走浪涌的，能够满足防闪电电涌侵入的要求。但从工程实际应用看，采用穿钢管或铠装电缆埋地的方式更为实用、有效，因为如果只安装SPD，在工程上有很多使SPD失效或降低效用的因素，如SPD的质量问题、未明确的参数选择问题、老化问题、安装工艺问题等等，而采用穿钢管或铠装电缆埋地仅在入户处等电位接地即可，不存在SPD的这些问题。

另外，新规范取消了旧规范中对低压配电线路相关措施的接地阻值的要求，新规范强调采用共用接地，共用接地装置的接地电阻值在新规范第4.3.6条中作出了规定，因此就没有必要再做规定了。

4第三类防雷建筑物低压配电线路的防闪电电涌侵入措施

旧规范对埋地电缆及转换处与第二类相同，对低压架空线允许直接引入，但应在进出处装设避雷器。而新规范与第二类的要求基本一致，只是具体公式上选值的不同，在此不做赘述。

5 结论

综合分析新旧规范关于低压配电线路防护措施的规定，其主要变化如下：

1、明确了各类防雷建筑物（除一类接地装置分设视情况确定）总配电箱处均应装设SPD；

2、不同类别的防雷建筑物采取的敷设方式及要求有所区别，尤其是对第二、三类防雷建筑物的引入方式不做要求；

3、明确了各类防雷建筑物低压配电线路安装的第一级SPD的类型及参数要求及计算方法。

建筑物低压配电线路的防护是整个防雷措施的重要环节，新规范对其做了诸多修改，使规范的表述更加严谨，更有利于实际操作，同时也体现了安全可靠、经济合理的理念。修改后部分低压配电线路采取的措施及要求有所不同，本文所分析的关于新旧规范在此方面的区别及对新规范的理解提供给防雷技术工作人员参考，全面掌握新规范内容，正确采取相应措施，使建筑物低压配电线路采取的防护措施更加符合防雷安全的要求，进一步做好防雷减灾工作。

参考文献：

[1] 机械工业部.建筑物防雷设计规范GB50057-94（2000年版）[S].北京.中国计划出版社.2001

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随着现代化进程的加快和微电子设备的广泛应用，近年来雷击灾害频频发生，人们更加重视雷电灾害的防护。联合国已把雷电灾害列为“自然界十大自然灾害”之一，同时雷电也是我国的十大自然灾害之一[1,2]。

雷电灾害主要包括：雷电直击、感应雷击和雷电波入侵。现代防雷措施主要包括：接闪、分流、接地、合理布线、等电位连接、电涌保护器（SPD）等六个方面，在实际中综合使用，能取得较好的防雷效果[3,4]。

针对一个特殊建筑物的防雷设计，除了做好外部防雷系统以外，还应做好相应的内部防雷措施。内部防雷系统是防止雷电和其他形式的过电压侵入设备中造成毁坏。由雷电放电引起的电磁脉冲和暂态过电压波会通过各种途径侵入建筑物内，危及建筑物内的各种设备的安全可靠运行[5]。

由于乙炔罐是储存可燃性气体的建筑，如发生雷击事故，势必会导致爆炸火灾等危害，直接经济、人员损失惨重；另外办公楼内集成电子设备众多，设备对于过电压敏感度较高，因此一旦发生雷电感应过电压、雷电波侵入，必然导致办公楼内各电子设备失效，影响系统正常运行工作[6]。

本文拟通过对庆元县生物资源有限公司的办公楼和两个乙炔罐的雷电防护设计，进一步加深对《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）、《建筑物内电子信息系统的防雷技术规范》（GB50343-2004）等防雷国家标准和《乙炔站设计规范》（GB50031-94）、《低压配电设计规范》（GB50054-95）等其他行业标准规范的理解 [7-9]。

一、项目概况

庆元县生物资源有限公司成立于1992年，是一家股份制有限公司，位于浙江省庆元县郊区。众所周知，乙炔罐是一个对防雷防火要求特别高的场合。作为一个高危险的场所，其防雷安全的重要性不言而喻；作为防雷系统中至关重要的部分，完善的防雷措施能构成设备长期正常工作及人身安全的条件。

根据气象部门历年来的记录数据显示，庆元县的年平均雷暴日是57d，最多的年份能达到78d。根据GB50343-2004的规定，属于典型的高雷区。根据现场的考察结果得到，庆元县所处位置地势较低，周边山岭纵横，常年天气凉爽，多雨，土壤电阻率为200Ω·m。

庆元县生物资源有限公司的办公楼共有8层，楼高28m，长和宽分别为 45m和15m。自2002年建成后没有作过任何防雷措施。于2008年8月遭受过一次雷电直击，雷电直接击中楼顶边角处，由此引起的感应过电压造成10台计算机不同程度的损坏，14部电话损毁。公司还有两个间距为2m，且大小相等、一字排开的乙炔罐，已在每个罐罐顶安装了针高2.5m的接闪杆。根据（GB50057—2010）建筑物防雷设计规范，为了防止因罐壁厚度不够引起放电击穿，导致爆炸，应在两个乙炔罐的外侧竖立两根独立接闪杆和架设接闪线，做罐的直击雷防护。

二、直击雷的防护

直击雷是指雷电直接击中建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。因为发生雷电时闪电通道的温度能达到上万热力学温度，且强大的雷电流造成的电动力效应是很吓人的，所以直击雷的防护是必需的[10]。

现代防雷中主要采用接闪杆、接闪带、接闪线和接闪网作为直击雷的防护手段，通过将雷电流“吸引到自身”而避免建筑物遭到雷电的直接损坏。接闪杆的保护范围主要是通过滚球法来计算。所谓滚球法是用具有一定的滚球半径的球沿着需要保护的建筑物和设备滚动，当球指触及接闪设施或者金属接闪装置时，其他未被滚球碰到的地方就是被保护的范围。滚球半径依据国家标准：一类为30m、二类为45m、三类为60m[11]。

1.防雷建筑物等级的划分

《建筑物防雷设计规范》（GB50057—2010）根据防雷建筑物的重要性、使用性质、发生雷电灾害的可能性和后果将建筑物分为三类。

庆元县生物资源有限公司的办公楼和乙炔罐的防雷等级是由如下计算确定的：

办公楼楼高28m、长45m、宽15m，所处地区年平均雷暴日为57d，则办公楼的年预计雷击次数N为：

N=kNgAe

其中：k为校正系数，在这里取1；

Ng为建筑物所处地区的雷击大地的年平均密度，通过年平均雷暴日来确定；

Ae为建筑物的等效截收面积。

Ng=0.1Td,在这里Td为57，所以:

Ng=0.1×57=5.7次/（km2.a）

=

=0.016 km2

则办公楼的年预计雷击次数:N= kNgAe=5.7×0.016=0.0912（次/年）根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）中第3.0.4条第3款的规定：“三、预计雷击次数大于或等于0.05次/a，且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。”（根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）重新调整）办公楼属于第三类防雷建筑物，在计算直击雷保护范围中的滚球半径时，按滚球半径是60m计算。

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中图分类号TU895 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）40-0021-02

0 引言

古建筑是某一地区、某一时代文化发展的标志，历经沧桑的古建筑因为所具有的独特造型和风格以及丰富的历史文化内涵，成为我国历史文化的宝贵遗产。然而古建筑多为木质或砖木结构，若建筑防雷稍有疏忽，就可能成为雷击对象，引发火灾，造成不可挽回的损失。据统计，建国以来，雷击古建筑火灾约占古建筑火灾的15%左右，而未引发火灾的雷击事故就更多了。现存的古建筑中有很多是遭雷击受损后修复或重建的，因此古建筑的防雷安全工作事关重大，加强古建筑物的综合防雷是非常有必要的。

岳飞庙址位于河南省安阳市汤阴县城内西南街，是一处完整的古建筑群。现有面积4 000多m2，殿宇建筑近百间，坐北朝南，外廊呈长方形。临街大门为精忠坊，木结构牌楼。属于国家级重点保护建筑。

通过现场勘察，根据《建筑物防雷设计规范》、《古建筑木结构维护与加固技术规范》、《建筑物防雷设施安装》图籍中“古建筑防雷作法”等标准，对岳飞庙古建筑群进行了综合防雷设计。

1 岳飞庙防雷类别的确定

根据GB50165-92《古建筑木结构维护与加固技术规范》第5.3.1条的规定，古建筑分为三类：第一类：国家级重点保护的古建筑；第二类：省、自治区、直辖市保护的古建筑；第三类：其他古建筑[1]。根据古建筑物的特殊结构和对防雷的要求，将古建筑物防雷标准纳入到建筑物防雷设计规范GB50057-94之中。根据《建筑物防雷设计规范》，建筑物的防雷分类根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果来确定[2]。国家级重点文物保护单位的古建筑物根据其大小至少应划为二类以上防雷建筑物。

2001年，岳飞庙被国务院公布为全国重点文物保护单位，其建筑规模较大，而且整个建筑群以木结构为主，遭受雷击时极易起火燃烧，将造成无法弥补的巨大损失。根据GB50057-94规定，第一类防雷建筑物是指有爆炸危险，因电火花而引起爆炸，会造成巨大损失和人身伤亡者。因此岳飞庙古建筑群应按照第一类防雷建筑物标准进行防护。

2 岳飞庙外部防雷设计

对岳飞庙古建筑群的防直击雷措施主要从接闪器、引下线、接地装置等几个方面进行设计。

2.1 接闪器

根据《建筑物防雷设计规范》，岳飞庙古建筑群按照第一类防雷建筑物级别进行直击雷防护，在各祠宇屋顶上安装尺寸不大于5m×5m或6m×4m的避雷网格。在屋脊、屋檐上暗敷避雷带，为保持古建筑的美观，避雷带应沿古建筑物屋脊的轮廓弯曲，避雷带应高出正脊、斜脊、屋檐瓦当的高度20cm。在脊顶、宝顶、宝顶、尖塔、塑像、兽头、人物、挑檐等处用Φ16以上的铜棒做避雷小针，使整座祠宇建筑最易受雷击的部位均处于接闪器的保护范围内[3]。全部接闪器共需使用紫铜棒Φ16×50cm94根、Φ18×80cm22根、Φ18×100cm的43根、Φ18×120cm的18根和Φ25×50cm的3根。使用紫铜既耐腐蚀，又与古建筑相匹配，不会影响岳飞庙的原貌。

2.2 引下线

防雷引下线根数与雷电流分流的大小成正比，与每根引下线所承受的雷电流成反比，因此在引下线设置不合理时，易产生雷电反击及其二次危害。各祠宇多为砖木结构，应采用明敷，敷设时应注意引下线要对称，为保持各祠宇的外型美观，在间距符合规范的前提下，尽量不要在正面敷设引下线，引下线的间距不应大于12m。岳飞庙内东西厢房、岳云祠、四子祠、岳珂祠、孝娥祠等面积较小，每座祠宇只需对称的引下线两根便满足要求。精忠坊因外形较大，应在其四角设置引下线。

2.3 接地装置

古建筑物接地装置的布设应根据其用途、性质、地理环境和游客多少等情况来选择结构方式和位置。在岳飞庙内做接地装置时应注意游客集中场所与地下管线路的安全距离。对于面积较小的几个祠宇的接地装置应连接成一体，构成均压接地网，使接地网界面以内的电场分布均匀，减少跨步电压对游客的危害，同时减小地面电位梯度大而产生的反击高压危害。为降低雷击跨步电压对游客的危害，当接地体距建筑物出入口或人行道小于3m时，接地体局部应埋深1m以下，若深埋有困难，则应敷设50mm~80mm厚的沥青层，其宽度应超过接地体2m。埋在土壤中的接地装置，其连接应采用焊接，并在焊接处作防腐处理[2]。

3 岳飞庙内部防雷设计

为了加强对古建筑物文化遗产的保护和监管，各文物保护管理单位在古建筑群内设置监控、电话、消防、照明等设施，增强了古建筑物的防雷安全隐患，因此在做好外部防雷的同时，还应做好等电位连接、安装SPD、合理布线、接地等内部防雷。

1）电源系统的防雷：岳飞庙内各祠宇的高度一般较低，电源线不易采用架空线路引入，因此应采用穿钢管埋地敷设的方式引入电源线路，并且在引入端电源箱内安装电源浪涌保护器；

2）把各类金属管包括铠装电缆的金属外皮在相应的防雷交界区处就近与防雷接地或建筑基础地作等电位连接，使沿各类金属管和电缆侵入的雷电流及时泄入地中。各祠宇内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。同时在天馈线、通讯、电话线、信号线路进入各祠宇时安装信号浪涌保护器；

3）岳飞庙古建筑群各祠宇内外安装的监控摄像系统，在保护范围内，金属外壳应接地，并与各祠宇的防雷接地连接；在摄像头端安装三合一避雷器，作为对摄像头电源、信号、控制的雷电防护。在监控主机前安装多端口BNC接口避雷箱，作为对监控主机的防护；

4）沿木质介质敷设的电缆采用阻燃型电缆。

4 结论

通过以上设计，能够对岳飞庙古建筑群内存在防雷安全隐患的部位进行了有效的防护，最大程度的减小了雷电灾害造成的损失。然而根据现行的《建筑物防雷规范》，也不能保证建筑物防雷达到百分百的安全，古建筑物的防雷并不是很完善。因此，各级防雷安全管理部门要加强监管，定期进行安全检测，每年至少检测一次，发现问题及时解决，切实做好古建筑物的防雷安全保护工作。

参考文献

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1 概述

浪涌电压，是沿线路传送的超过线路或设备正常工作电压的电压瞬态脉冲波，其特点是快速上升尔后缓慢下降。为了防止浪涌电压对电气、电子设备的危害，设计安装浪涌保护器SPD，限制浪涌电压在被保护对象所能承受的耐压水平以下，应根据不同对象适配相应性能要求的SPD，本文重点论述SPD选配中的有关技术难点。

2 浪涌保护器的工作原理

2.1 浪涌保护器SPD的构成及特性

浪涌保护器（SPD）是以限制瞬态过电压和分流电涌电流的器件，至少含有一组非线性元件。

按其所使用的非线性元件的特性分，SPD可分为开关型、限压型和组合型三种。

2.2 SPD的基本参数

除了按上述的分类方法外，SPD按使用性质来分可分为电源SPD、信号SPD、天馈SPD等，按端口型式分可分为一端口或二端口SPD，不管如何分法，在选配都要考虑到UP、In、Iimp、UC、Ures、Tn等基本参数。

3 配电系统中SPD的选配

3.1 选择电涌保护器的基本原则

对于在建筑物中所使用的电涌保护器（SPD）设备在国家强制执行标准GB50057-94（2000版）《建筑物防雷设计规范》做了如下要求：标准第6.4.4条规定“电涌保护器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：通过电涌时的最大箝压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。”

具体而言，应按雷电防护分区、雷电防护等级、线路敷设方式、供电接地制式以及不同类型SPD的非线性特性来选配不同情况下不同位置处电源SPD的性能参数。

3.1.1 按防雷分区选配SPD

对建筑物进行防雷分区划分后有利于确定各（总等电位、局部等电位、辅助等电位）等电位连接带的位置（各LPZ的交界处）。进而进一步确定等电位连接导体的最小截面，确定SPD（电涌保护器）的安装位置（在各等电位连接带，即LPZ交界处附近），通过计算，考虑到设备的抗电磁干扰能力，而确定是否需进一步增加屏蔽并且确定敏感电子设备的安全放置位置（LPZ1区或以后屏蔽防护区）。

根据雷电防护风险评估划分雷电防护区域，SPD在电源系统中的安装位置应根据所处不同防雷区交界面安装相应特性参数的SPD。

在LPZ0A区或LPZ0B区与LPZ1区交界面处连续穿越的电源线路上应安装符合I级分类试验的SPD，如总电源进线配电柜内、配电变压器的低压侧主配电柜内、引出至本建筑物防直击雷装置保护范围以外的电源线路的配电箱内。

在LPZ0B区与LPZ1区交界面处穿越的电源线路上应安装符合Ⅱ级分类试验的SPD，如引出至本建筑物防直击雷装置的保护范围之内的屋顶风机、屋顶广告照明的电源配电箱内。

当电源进线处安装的电涌保护器的电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了该配电箱供电的设备时，应在该级配电箱安装符合Ⅱ级分类试验的SPD，其位置一般设在LPZ1区和LPZ2区交界面处。如：楼层配电箱、计算机中心、电信机房、电梯控制室 、有线电视机房、楼宇自控室、保安监控中心、消防中心、工业自控室、变频设备控制室、医院手术室、监护室及装有电子医疗设备的场所的配电箱内。

对于需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备（尤其是信息系统设备），应考虑在该设备前安装符合Ⅲ级分类试验的SPD，其位置一般设在LPZ2区和其后续防雷区交界面处。如：计算机设备、信息设备、电子设备及控制设备前或最近的插座箱内。

在建筑物进线处和其它防雷区界面处的最大电涌电压，即SPD最大箝压加上其两端引线的感应电压（UP）应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。为使最大电涌电压足够低，其两端的引线应做到最短，总引线长度最好不超过0.5m。在不同界面上的各电涌保护器还应与其相应的能量承受能力相一致。

图3.1建筑物雷电防护区（LPZ）划分

表3.2 LPZOA区电源的第一级保护SPD的选用

LPZ0A区 一类防雷建筑物电源的第一级保护 二类防雷建筑物电源的第一级保护 三类防雷建筑物电源的第一级保护

SPD ≥60～80（kA） ≥40～60（kA） ≥35～40（kA）

表3.3 LPZOA区以外电源的第一级保护SPD的选用

LPZ0A区以外 电源的二级保护

（在UPS或分配电箱前） 电源的三级保护

（在重要设备配电系统前） 电源的四级保护

（在电子设备工作电源前）

SPD ≥40（kA） ≥40～60（kA） ≥35～40（kA）

3.1.2 按线路的敷设方式选配SPD

如果电气设备由架空线供电，或由埋地电缆引入段短于150m的架空线供电，当地雷电浪涌大于6000伏且雷电日每年超过25天，应在电源进线处装设开关型SPD作为第一级保护，限压型SPD作为第二级保护，限压型或串联限压型SPD作为第三级保护；若当地区雷电涌压在4000~6000V间时，宜在电源进线处装设SPD，当有重要的电子设备安装于建筑物内时，应在电源进线处和电子设备供电处根据设备耐过电压的能力装设多级SPD。

3.1.3 按防雷等级选配SPD

信息系统雷击电磁脉冲的防护应按其所处的建筑物条件、信息设备的重要程度等进行雷击风险综合评估，将信息系统雷击电磁脉冲的防护分为A、B、C、D四级，分别采用相应防护措施。

A级――宜在低压系统中采取3～4级SPD进行保护。

B级――宜在低压系统中采取2～3级SPD进行保护。

C级――宜在低压系统中采取2级SPD进行保护。

D级――宜在低压系统中采取1级或以上SPD进行保护。

3.1.5 SPD通流容量的选配

SPD的通流容量标称放电电流是选择SPD的一个重要参数。标称放电电流值受线路上预期通过的雷电分电流的影响，选配时应计算预期流过SPD的雷电流大小。流过的雷电流的大小与建筑物的分流特性，线路敷设方式，所处的防雷区的因素有关。

在LPZ0A 与LPZ1区的界面作等电位连接用的SPD，应根据下表3.3――表3.5中的雷电流参量估算通过他们的分流值。同时还要考虑沿各种设施引入建筑物的雷电流。

表3.3首次雷击的雷电流参量

雷电流参数 防雷建筑物类别

一类 二类 三类

I幅值（kA） 200 150 100

T1波头时间（μs） 10 10 10

T2半值时间（μs） 350 350 350

Qs电荷量（C） 100 75 50

W／R单位能量（MJ／Ω） 10 5.6 2.5

注：1.因为全部电荷量Qs的本质部分包括在首次雷击中，故所规定的值考虑合并了所有短时间雷击的电荷量。

2.由于单位能量W/R的本质部分包括在首次雷击中，故所规定的值考虑合并了所有短时间雷击的单位能量。

表3.4首次以后雷击的雷电流参量

雷电流参数 防雷建筑物类别

一类 二类 三类

I幅值（kA） 50 37.5 25

T1波头时间（μs） 0.25 0.25 0.25

T2半值时间（μs） 100 100 100

I／T1平均陡度（kA／μs） 200 150 100

表3.5长时间雷击的雷电流参量

雷电流参数 防雷建筑物类别

一类 二类 三类

Ql电荷量（C） 200 150 100

T时间（s） 0.5 0.5 0.5

平均电流I≈Ql ／T

确定建筑物的防雷分类，当建筑物直击雷防护装置比较完善时，线路上遭受的直击雷能量大部分可通过外部防雷装置泄放入地，根据GB50057-94（2000）规定“……全部雷电流i的50%流入建筑物防雷装置的接地装置，其另50%，即iS分配于引入建筑物的各种外来导电物、电力线、通信线等设施。流入每一设施的电流ii等于iS/n,n为上述设施的个数。流经无屏蔽电缆芯线的电流iV¬等于电流ii除以芯线数m，即iV=ii/m……”如下图示。在电源系统中，m即各配电方式中需保护的线数。

根据供电制式接线方式的不同，In的选择也不同，中线和PE线之间的间隙型SPD的In值应不小于3个相线与中性线之间SPD的In值之和。这样才能保证雷电流的完全泄放。

如果建筑物的入户线缆穿管埋地敷设或者使用屏蔽电缆，雷电流沿屏蔽层流动入地，则通过每个SPD的雷电流只有上述的30%。

假设一内部有电子信息系统的二类防雷建筑物（TN-S系统），其入户设施有电源线、信号线和金属管道，那么电源入户线上所分得的雷电流约为总雷电流的16.7%，因而每一相线上和中线上的电流约为总雷电流的4.2%，即总配内每一相线和中性线上流经的雷电流为150*4.2%=6.3（kA）。由于配电室入口处的SPD要承受沿配电线路侵入的浪涌电流的主要能量，因此其SPD在满足入口界面处标称放电电流要求的前提下，可根据情况选择较大通流容量的SPD。

在LPZ0A或LPZ0B区或LPZ0B与LPZ1区交界处，在从室外引来的线路上安装的SPD，应符合I级分类试验的产品。所以，选用Ipeak＞6.3kA（10/350µs）。当其有屏蔽层时Ipeak＞1.89kA（10/350µs）。

3.1.6、SPD的数量和级数

SPD的数量应该根据实际需来确定。电源SPD的作用是保护电子设备及其供电系统免受浪涌电压破坏，只要能达到这一目的，并不一定要拘泥于规范标准所规定的SPD的级数，由于SPD存在故障、老化等原因，SPD的数量并不是越多越好。在线路和电缆有合适的屏蔽且屏蔽层做等电位连接的情况下，进入LPZ2、LPZ3等防雷入区处不一定需要装SPD，在LPZ2入口处的功能已由LPZ1入口处的SPD完成；双电源自投（ATS）时只需在母线上安装一组SPD即可，不必在两个电源都安装；电源重复接地处，中心线N已经与PE线连接在一起时，可以只安装3个SPD。

4 信号系统中SPD的选配

4.1 SPD的选择

信号SPD的选择，除了常规的In值、Up值等外还须考虑到SPD的插损、工作频率、特性阻抗、接口、驻波比等因素。

5 结束语

浪涌保护器SPD的选择是建筑物雷电防护的重要环节。电源SPD最主要的作用是保护电子设备及其供电系统免受浪涌电压破坏，抑制雷电过电压，泄放雷电大电流，是建筑物内部雷电能量泻放的主要途径。信号SPD的主要作用是信息系统LEMP防护的重要措施，它可以同时起到拦截、分流、等电位连接的作用。

SPD的选择并不是独立的，它应以国家规范为依据准则，结合工程实际情况，综合SPD本身的特点、系统的要求等各方面的因素，才能做出准确的判断。

参考文献：

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2现场检测及检查

均压环的检测工作，应分为首层均压环检测和标准层（高层建筑中空间位置布置相同的层）均压环检测。根据查阅图纸环节记录的相关内容，严格对照现场实际施工情况检查和测量。均压环起始层设置应符合GB50057－2010《建筑物防雷设计规范》中的要求，即第一类防雷建筑物不高于30m，第二类防雷建筑物不高于45m，第三类防雷建筑物不高于60m。鉴于防雷工程中的均压环实际上与土建工程中的建筑外圈梁为同一项工程，所以起始层均压环建议从建筑物的首层做起。实际检测判定结果应以符合规范及设计要求为准。标准层均压环应利用建筑物外圈梁中两根主筋通长连接，再与本层的所有引下线分别可靠连接，路径设置应符合雷电流泄放的最短路径原则，且应形成有效的闭合回路。均压环中的主筋数量及尺寸应满足规范及设计要求，要求使用不小于48mm钢筋或截面积不小于48mm2的镀锌扁钢焊接成闭合环路。利用建筑物圈梁内主筋作为均压环时，现场应主要检查主筋的焊接质量，不应有漏焊、夹渣、咬肉、焊渣未清理现象，搭接长度及转角处的跨接钢筋曲率应满足规范要求。钢筋焊接部分应做好防腐处理。实际检测判定结果应以符合规范及设计要求为准。现场还应检查均压环与金属门窗及外墙大型金属物连接的预留接地，每层设均压环的建筑物，应在上下两层均压环各自引出接地预留。隔层设均压环的，应在每个门窗洞口设置不少于2点的接地预留。本层卫生间等电位预留，应就近从本层或最近层的均压环引出，满足雷电流泄放的最短路径原则，且应根据图纸中等电位箱的实际高度，留出足够长度的预留钢筋或扁铁。均压环接地电阻应在按照规范要求的前提下满足设计要求。随工检测时应在均压环钢筋绑扎、焊接工作完成后，混凝土浇筑施工前进行。测点选择应均匀分布在均压环各个方向。均压环转角处及均压环与引下线连接处也应进行测试，并测试过渡电阻。套管连接的主钢筋，在套管两侧也应测试过渡电阻。过渡电阻的阻值应满足规范要求。

篇10

一、前言

在建筑物防雷设计中，设计人员对一、二级防雷建筑物的防雷设计比较重视，疏漏差错很少，但对大量的三级防雷建筑物的防雷设计却常有忽视。由于设计质量管理规定：对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书，因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计，不再进行设计计算，仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算，因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性，使有些工程提高了防雷级别，增加了工程造价，而有些工程却未按规范设计、施工，造成漏错，带来很大隐患和不应有的损失。

二、建筑物防雷规范的概述及比较

现今建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范》?JGJ/T16－92?推荐性行业标准，1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》?GB50057－94?强制性国家标准。GB50057－94使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会?IEC?防雷标准接轨，设计施工更加规范化、标准化。

GB50057－94将民用建筑分为两类，而JCJ/T16－92将民用建筑防雷设计分为三级，分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全，而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的实质，特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T16－92中的规定。

三、预计的年雷击次数确定设置防雷设施

除少量的一、二级防雷建筑物外，数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷，而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N，使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施，设计保守，浪费了人、材、物。现计算举例说明：

例1：在地势平坦的住宅小区内部设计一栋住宅楼：6层高?层数不含地下室，地下室高2.2m?，三个单元，其中：长L=60m，宽W=13m，高H=20m，当地年平均雷暴日Td=33.2d/a，由于住宅楼处在小区内部，则校正系数K=1。

据JCJ/T16－92中公式?D?2－1?、?D?2－2?、?D?2－3?、?D?2－4?得：与建筑物截收相同雷击次数的等效面积?km2?：Ae=?L?W＋2?L＋W?H?200－H?＋πH?200－H??×10－6=?60×13＋2（60＋13）20（200－20）＋3.14×20（200－20）?×10－6=0.02084?km2?

建筑物所处当地的雷击大地的年平均密度：

Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/?km2?a?

建筑物年预计雷击次数：

N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475?次/a?

据JCJ/T16－92第12.3.1条，只有在N≥0.05?GB50057－94中：N≥0.06?才设置三级防雷，而本例中：N=0.0475<0.05，且该住宅楼在住宅楼群中不是最高的也不在楼群边缘，故该住宅楼不需做防雷设施。

根据以上计算步骤，现以L=60m，W=13m，分别以H=7m、10m、15m、20m四种不同的高度，K值分别取1，1.5，1.7，2，Ng=2.28?km2?a?进行计算N值，计算结果见表2。

从表2中的数据可知，在本区内：①当K=1时，举例中的建筑物均N<0.05，不需设置防雷设施。②当K=1.5时，即建筑物在河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的或特别潮湿的建筑物，在高度达15m或以上者，必须设置三级防雷措施。③当K=1.7时，即金属的砖木结构的建筑物，高度达7m及以上者，必须设置三级防雷措施。④当K=2时，即建筑物位于旷野孤立的位置，高度达7m?两层以上者，均设置三级防雷措施。

可见，有的建筑物在20m的高度，却不需设置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况所决定。

同时在峻工的工程中，我们也看到，例1中的民用建筑物，有许多类似的工程不该设置防雷却按三级防雷设计施工了，施工后的防雷接地装置如图1所示。

其中8组引下线均利用结构中的构造柱的4?12主筋，水平环路接地体埋深1m，距楼外墙1m。以上钢材均为镀锌件，则共需镀锌钢材0.192t，人工费2950元，定额预算工程直接费约0.75万元。类似这种三级防雷以外的住宅楼、办公楼及其他民用建筑，在我们地区1998年约竣工600～800栋，仅增设的防雷设施其工程直接费约为450～600万元。以此类推，在全省、全国因提高防雷等级而提高工程造价?浪费?的数字是巨大的。因此，设计人员对民用建筑物的防雷设计必须对建筑物年预计雷击次数进行计算，根据计算结果，结合具体条件，确定是否设置防雷设施。

四、防雷设施与人、金属管道等的安全距离

1.雷电流反击电压与引下线间距的关系

当建筑物遭受雷击时，雷击电流通过敷设在楼顶的避雷网，经接地引下线至接地装置流入地下，在接地装置上升高的电位等于电流与电阻的乘积，在接地引下线上某点?离地面的高度为h?的对地电位则为

Uo=UR＋UL=IkRq＋L?1?

式中Ik―雷电流幅值?kA?

Rq―防雷装置的接地电阻?Ω?

L―避雷引下线上某点?离地面的高度的为h?到接地装置的电感?μH?

雷电流的波头陡度?kA/μH?

?1?式中右边第一项?UR即IkRq?为电位的电阻分量，第二项?UL?即?为电位的电感分量，据GB50057－94有关规定，三类?级?防雷建筑物中，可取雷电流Ik=100kA，波头形状为斜角形，波头长度为10μs，则雷电流波头陡度==10kA/μs，取引下线单位长度电感Lo=1.4μH/m，则由?1?式可得出

Uo=100Rq＋1.4×h×10=100Rq＋14h?kV??2?

根据?2?式，在不同的接地电阻Rq及高度h时，可求出相应的Uo值，但引下线数量不同，则Uo的数值有较大差异。下面以例1中引下线分别为4、8根?假定每根引下线均流过相同幅度的雷击电流，且忽略雷电流在水平避雷上的电阻及电感压降?，计算出的UR/UL值列于表3。

由表3中可知，接地电阻?Rq?即使为零，在不同高度的接地引下线由于电感产生的电位?电感分量?也是相当高的，同样会产生反击闪络。

2.引下线与人体之间的安全间距

雷击电流流过引下线及接地体上产生的雷击电压，其电阻分量存在于雷电波的持续时间?数十μs?内，而电感分量只存在于波头时间5μs内，因此两者对空气绝缘作用有所不同，可取空气击穿强度：电感UL=700kV/m，电阻ER=500kV/m。混凝土墙的击穿强度等于空气击穿强度，砖墙的击穿强度为空气击穿强度的一半。

据表3计算的数据，下面计算引下线与人体之间的安全距离。因每组引下线利用构造柱中的4?12钢筋，可以认为引下线与人体、金属管道、金属物体之间为空气间隔，且认为引下线与空气之间间隔层为抹灰层，可忽略不计。

?1?当引下线为4组时，人站在一层，h1=3m，Rq=30Ω，则URI=750kV?UL1=10.5kV?人体与引下线之间安全距离L安全1>

?方可产生的反击。人站在5层，h2=15m，Rq=30Ω，则：UR2=750kV?U12=52.5kV?则安全距离L安全2>

1.575m<1.83m。在上述两个房间内，保持如此的距离是很难做到的，因此存在很危险的雷电压反击。

（2）当引下线为8组时，当站在一层房间内，h1=3m，Rq=30Ω，则UL1=5.25kV?UR1=3.75kV?则安全间距L安全1>

0.757m。人站在5层时，h2=15m?则UL2=26.25kV?UR2=375kV?则安全间距L安全2>

可见，引下线数量增加一倍，安全间距则减小一半。因此设置了防雷设施后，应严格按照规范设置引下线的数量及间距。同时建议可缩短规范内规定的引下线间距，多设一定数量的引下线，可减少雷电压反击现象。这样处理，对增加工程造价微乎其微。

3.引下线与室内金属管道、金属物体的距离

?1?当防雷接地装置未与金属管道的埋地部分连接时，按例一中数据：楼顶的引下线高度h=Lx=20m，Rq=30Ω时，据JCJ/T16－92第12.5.7条规定，Lx<5Rq=5×30=150m，则

Sal≥0.2Kc?Ri＋0.1Lx?

式中Kc―分流系数，因多根引下线，取0.44

Ri―防雷接地装置的冲击电阻，因是环路接地体，Ri=Rq=30Ω

Sal―引下线与金属物体之间的安全距离/m

则

Sal≥0.2×0.44×?30＋0.1×20?=2.816m。

?2?当防雷接地体与金属管道的埋地部分连接时，按式?12.3.6－3?，Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66

由以上计算的Sal≥2.816m，Sa2≥0.66m，在实际施工时，均很难保证以上距离，因为金属管道靠墙0.1m左右安装，又由于Sa2≤Sal，因此可将防雷接地装置与金属管道的埋地部分连接起来，同时，在楼层内应将引下线与金属管道?物体?连接起来，防止雷电反击。

4.引下线接地装置与地下多种金属管道及其它接地装置的距离Sed

据JCJ/T16－92第12.5.7条及公式?12.3.6－4?：Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m，而在实际施工中，地下水暖管道交错纵横，先于防雷及电气接地装置施工，等施工后者时，已经很难保证Sed≥3.96m了，也难于保证不应小于2m的规定，因此可将防雷接地装置与各种接地装置共用，即实行一栋建筑一个接地体。将接地装置与地下进出建筑物的各种金属管道连接起来，实行总等电位联结。

综上所述，在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后，在楼顶部应将避雷带?针?与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来，在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结，即引下线在经过各个楼层时，将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来，于是不论引下线的电位升到多高，同楼层建筑物内的所有金属物?包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地?都同时升到相同电位，方可消除雷电压反击。

五、跨步电压与接地装置埋地深度

跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差，一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。当接地体为水平接地带时，

?3?

式中ρ―土壤电阻率/?Ω.m?

L―水平接地体长度m

Ik―雷电流幅值kA

K―接地装置埋深关系系数，见表4

Ukmax―跨步电压最大值?kV?

按例一中的接地装置计算，接地体长度L=146m，取Ik=150k，土质为砂粘土，ρ=300Ω.m，则按埋深深度0.3m，0.5m，0.8m，1m时相应的K值取2.2，1.46，0.97.0.78。按?3?式计算：

其Ukmax值分别为107.97，71.66，47.61，38.28/kV。

世界各国根据发生的人身冲击触电事故分析，认为相当于雷电流持续时间内人体能承受的跨步电压为90～110kV。从计算结果可知，该工程的防雷接地体埋深0.8m时，跨步电压已在安全范围内。JCJ/T16－92第12.9.4规定接地体埋设深度不宜小于0.6m，第12.9.7条规定：防击雷的人工接接地体距建筑物入口处及人行道不应小于3m，当小于3m时，接地体局部埋深不应小于1m，或水平接地体局部包以绝缘物。包以绝缘物易增大其接地电阻，因此还是以埋深大于1m时为好。这样处理，只增加少量工程造价，却将接地装置处理得更加安全可靠，起到事半功倍的效果。

若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体，但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础，毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右，较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做为环形接地体?指三级防雷建筑物?。

六、区别工频、冲击接地电阻

工频、冲击接地电阻两者的区别及关系，许多施工技术人员不能区别与明晰，使部分工程的防雷装置接地电阻已达到设计值，而仍然盲目采用降阻措施，增加了工程造价。

工频接地电阻是按通过接地体流入地中工频电流求得的电阻。可以认为是接地体20m以内土壤的流散电阻，距接地体20m以外的大地是电气上的零电位点。用接地电阻测量仪测量的电阻，即为工频接地电阻。

篇11

一、前言

在建筑物防雷设计中，设计人员对一、二级防雷建筑物的防雷设计比较重视，疏漏差错很少，但对大量的三级防雷建筑物的防雷设计却常有忽视。由于设计质量管理规定：对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书，因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计，不再进行设计计算，仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算，因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性，使有些工程提高了防雷级别，增加了工程造价，而有些工程却未按规范设计、施工，造成漏错，带来很大隐患和不应有的损失。

二、建筑物防雷规范的概述及比较

现今建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16－92推荐性行业标准，1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》GB50057－94强制性国家标准。GB50057－94使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会IEC防雷标准接轨，设计施工更加规范化、标准化。

GB50057－94将民用建筑分为两类，而JCJ/T16－92将民用建筑防雷设计分为三级，分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全，而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的实质，特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T16－92中的规定。

三、预计的年雷击次数确定设置防雷设施

除少量的一、二级防雷建筑物外，数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷，而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N，使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施，设计保守，浪费了人、材、物。现计算举例说明：

例1：在地势平坦的住宅小区内部设计一栋住宅楼：6层高层数不含地下室，地下室高2.2m，三个单元，其中：长L=60m，宽W=13m，高H=20m，当地年平均雷暴日Td=33.2d/a，由于住宅楼处在小区内部，则校正系数K=1。

据JCJ/T16－92中公式D·2－1、D·2－2、D·2－3、D·2－4得：与建筑物截收相同雷击次数的等效面积km2：Ae=L·W＋2L＋WH200－H＋πH200－H×10－6=60×13＋2（60＋13）20（200－20）＋3.14×20（200－20）×10－6=0.02084km2

建筑物所处当地的雷击大地的年平均密度：

Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/km2·a

建筑物年预计雷击次数：

N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475次/a

据JCJ/T16－92第12.3.1条，只有在N≥0.05GB50057－94中：N≥0.06才设置三级防雷，而本例中：N=0.0475<0.05，且该住宅楼在住宅楼群中不是最高的也不在楼群边缘，故该住宅楼不需做防雷设施。

根据以上计算步骤，现以L=60m，W=13m，分别以H=7m、10m、15m、20m四种不同的高度，K值分别取1，1.5，1.7，2，Ng=2.28km2·a进行计算N值，计算结果见表2。

从表2中的数据可知，在本区内：①当K=1时，举例中的建筑物均N<0.05，不需设置防雷设施。②当K=1.5时，即建筑物在河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的或特别潮湿的建筑物，在高度达15m或以上者，必须设置三级防雷措施。③当K=1.7时，即金属的砖木结构的建筑物，高度达7m及以上者，必须设置三级防雷措施。④当K=2时，即建筑物位于旷野孤立的位置，高度达7m两层以上者，均设置三级防雷措施。

可见，有的建筑物在20m的高度，却不需设置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况所决定。

同时在峻工的工程中，我们也看到，例1中的民用建筑物，有许多类似的工程不该设置防雷却按三级防雷设计施工了，施工后的防雷接地装置如图1所示。

其中8组引下线均利用结构中的构造柱的412主筋，水平环路接地体埋深1m，距楼外墙1m。以上钢材均为镀锌件，则共需镀锌钢材0.192t，人工费2950元，定额预算工程直接费约0.75万元。类似这种三级防雷以外的住宅楼、办公楼及其他民用建筑，在我们地区1998年约竣工600～800栋，仅增设的防雷设施其工程直接费约为450～600万元。以此类推，在全省、全国因提高防雷等级而提高工程造价浪费的数字是巨大的。因此，设计人员对民用建筑物的防雷设计必须对建筑物年预计雷击次数进行计算，根据计算结果，结合具体条件，确定是否设置防雷设施。

四、防雷设施与人、金属管道等的安全距离

1.雷电流反击电压与引下线间距的关系

当建筑物遭受雷击时，雷击电流通过敷设在楼顶的避雷网，经接地引下线至接地装置流入地下，在接地装置上升高的电位等于电流与电阻的乘积，在接地引下线上某点离地面的高度为h的对地电位则为

Uo=UR＋UL=IkRq＋L1

式中Ik—雷电流幅值kA

Rq—防雷装置的接地电阻Ω

L—避雷引下线上某点离地面的高度的为h到接地装置的电感μH

雷电流的波头陡度kA/μH

1式中右边第一项UR即IkRq为电位的电阻分量，第二项UL即为电位的电感分量，据GB50057－94有关规定，三类级防雷建筑物中，可取雷电流Ik=100kA，波头形状为斜角形，波头长度为10μs，则雷电流波头陡度==10kA/μs，取引下线单位长度电感Lo=1.4μH/m，则由1式可得出

Uo=100Rq＋1.4×h×10=100Rq＋14hkV2

根据2式，在不同的接地电阻Rq及高度h时，可求出相应的Uo值，但引下线数量不同，则Uo的数值有较大差异。下面以例1中引下线分别为4、8根假定每根引下线均流过相同幅度的雷击电流，且忽略雷电流在水平避雷上的电阻及电感压降，计算出的UR/UL值列于表3。

由表3中可知，接地电阻Rq即使为零，在不同高度的接地引下线由于电感产生的电位电感分量也是相当高的，同样会产生反击闪络。

2.引下线与人体之间的安全间距

雷击电流流过引下线及接地体上产生的雷击电压，其电阻分量存在于雷电波的持续时间数十μs内，而电感分量只存在于波头时间5μs内，因此两者对空气绝缘作用有所不同，可取空气击穿强度：电感UL=700kV/m，电阻ER=500kV/m。混凝土墙的击穿强度等于空气击穿强度，砖墙的击穿强度为空气击穿强度的一半。

据表3计算的数据，下面计算引下线与人体之间的安全距离。因每组引下线利用构造柱中的412钢筋，可以认为引下线与人体、金属管道、金属物体之间为空气间隔，且认为引下线与空气之间间隔层为抹灰层，可忽略不计。

1当引下线为4组时，人站在一层，h1=3m，Rq=30Ω，则URI=750kVUL1=10.5kV人体与引下线之间安全距离L安全1>

方可产生的反击。人站在5层，h2=15m，Rq=30Ω，则：UR2=750kVU12=52.5kV则安全距离L安全2>

1.575m<1.83m。在上述两个房间内，保持如此的距离是很难做到的，因此存在很危险的雷电压反击。

（2）当引下线为8组时，当站在一层房间内，h1=3m，Rq=30Ω，则UL1=5.25kVUR1=3.75kV则安全间距L安全1>

0.757m。人站在5层时，h2=15m则UL2=26.25kVUR2=375kV则安全间距L安全2>

可见，引下线数量增加一倍，安全间距则减小一半。因此设置了防雷设施后，应严格按照规范设置引下线的数量及间距。同时建议可缩短规范内规定的引下线间距，多设一定数量的引下线，可减少雷电压反击现象。这样处理，对增加工程造价微乎其微。

3.引下线与室内金属管道、金属物体的距离

1当防雷接地装置未与金属管道的埋地部分连接时，按例一中数据：楼顶的引下线高度h=Lx=20m，Rq=30Ω时，据JCJ/T16－92第12.5.7条规定，Lx<5Rq=5×30=150m，则

Sal≥0.2KcRi＋0.1Lx

式中Kc—分流系数，因多根引下线，取0.44

Ri—防雷接地装置的冲击电阻，因是环路接地体，Ri=Rq=30Ω

Sal—引下线与金属物体之间的安全距离/m

则

Sal≥0.2×0.44×30＋0.1×20=2.816m。

2当防雷接地体与金属管道的埋地部分连接时，按式12.3.6－3，Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66

由以上计算的Sal≥2.816m，Sa2≥0.66m，在实际施工时，均很难保证以上距离，因为金属管道靠墙0.1m左右安装，又由于Sa2≤Sal，因此可将防雷接地装置与金属管道的埋地部分连接起来，同时，在楼层内应将引下线与金属管道物体连接起来，防止雷电反击。

4.引下线接地装置与地下多种金属管道及其它接地装置的距离Sed

据JCJ/T16－92第12.5.7条及公式12.3.6－4：Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m，而在实际施工中，地下水暖管道交错纵横，先于防雷及电气接地装置施工，等施工后者时，已经很难保证Sed≥3.96m了，也难于保证不应小于2m的规定，因此可将防雷接地装置与各种接地装置共用，即实行一栋建筑一个接地体。将接地装置与地下进出建筑物的各种金属管道连接起来，实行总等电位联结。

综上所述，在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后，在楼顶部应将避雷带针与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来，在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结，即引下线在经过各个楼层时，将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来，于是不论引下线的电位升到多高，同楼层建筑物内的所有金属物包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地都同时升到相同电位，方可消除雷电压反击。

五、跨步电压与接地装置埋地深度

跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差，一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。当接地体为水平接地带时，

3

式中ρ—土壤电阻率/Ω.m

L—水平接地体长度m

Ik—雷电流幅值kA

K—接地装置埋深关系系数，见表4

Ukmax—跨步电压最大值kV

按例一中的接地装置计算，接地体长度L=146m，取Ik=150k，土质为砂粘土，ρ=300Ω.m，则按埋深深度0.3m，0.5m，0.8m，1m时相应的K值取2.2，1.46，0.97.0.78。按3式计算：

其Ukmax值分别为107.97，71.66，47.61，38.28/kV。

世界各国根据发生的人身冲击触电事故分析，认为相当于雷电流持续时间内人体能承受的跨步电压为90～110kV。从计算结果可知，该工程的防雷接地体埋深0.8m时，跨步电压已在安全范围内。JCJ/T16－92第12.9.4规定接地体埋设深度不宜小于0.6m，第12.9.7条规定：防击雷的人工接接地体距建筑物入口处及人行道不应小于3m，当小于3m时，接地体局部埋深不应小于1m，或水平接地体局部包以绝缘物。包以绝缘物易增大其接地电阻，因此还是以埋深大于1m时为好。这样处理，只增加少量工程造价，却将接地装置处理得更加安全可靠，起到事半功倍的效果。

若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体，但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础，毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右，较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做为环形接地体指三级防雷建筑物。

六、区别工频、冲击接地电阻

篇12

一、前言

在建筑物防雷设计中，设计人员对一、二级防雷建筑物的防雷设计比较重视，疏漏差错很少，但对大量的三级防雷建筑物的防雷设计却常有忽视。由于设计质量管理规定：对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书，因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计，不再进行设计计算，仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算，因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性，使有些工程提高了防雷级别，增加了工程造价，而有些工程却未按规范设计、施工，造成漏错，带来很大隐患和不应有的损失。

二、建筑物防雷规范的概述及比较

现今建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范》?JGJ/T16－92?推荐性行业标准，1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》?GB50057－94?强制性国家标准。GB50057－94使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会?IEC?防雷标准接轨，设计施工更加规范化、标准化。

GB50057－94将民用建筑分为两类，而JCJ/T16－92将民用建筑防雷设计分为三级，分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全，而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的实质，特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T16－92中的规定。

三、预计的年雷击次数确定设置防雷设施

除少量的一、二级防雷建筑物外，数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷，而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N，使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施，设计保守，浪费了人、材、物。现计算举例说明：

例1：在地势平坦的住宅小区内部设计一栋住宅楼：6层高?层数不含地下室，地下室高2.2m?，三个单元，其中：长L=60m，宽W=13m，高H=20m，当地年平均雷暴日Td=33.2d/a，由于住宅楼处在小区内部，则校正系数K=1。

据JCJ/T16－92中公式?D?2－1?、?D?2－2?、?D?2－3?、?D?2－4?得：与建筑物截收相同雷击次数的等效面积?km2?：Ae=?L?W＋2?L＋W?H?200－H?＋πH?200－H??×10－6=?60×13＋2（60＋13）20（200－20）＋3.14×20（200－20）?×10－6=0.02084?km2?

建筑物所处当地的雷击大地的年平均密度：

Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/?km2?a?

建筑物年预计雷击次数：

N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475?次/a?

据JCJ/T16－92第12.3.1条，只有在N≥0.05?GB50057－94中：N≥0.06?才设置三级防雷，而本例中：N=0.0475<0.05，且该住宅楼在住宅楼群中不是最高的也不在楼群边缘，故该住宅楼不需做防雷设施。

根据以上计算步骤，现以L=60m，W=13m，分别以H=7m、10m、15m、20m四种不同的高度，K值分别取1，1.5，1.7，2，Ng=2.28?km2?a?进行计算N值，计算结果见表2。

从表2中的数据可知，在本区内：①当K=1时，举例中的建筑物均N<0.05，不需设置防雷设施。②当K=1.5时，即建筑物在河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的或特别潮湿的建筑物，在高度达15m或以上者，必须设置三级防雷措施。③当K=1.7时，即金属的砖木结构的建筑物，高度达7m及以上者，必须设置三级防雷措施。④当K=2时，即建筑物位于旷野孤立的位置，高度达7m?两层以上者，均设置三级防雷措施。

可见，有的建筑物在20m的高度，却不需设置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况所决定。

同时在峻工的工程中，我们也看到，例1中的民用建筑物，有许多类似的工程不该设置防雷却按三级防雷设计施工了，施工后的防雷接地装置如图1所示。

其中8组引下线均利用结构中的构造柱的4?12主筋，水平环路接地体埋深1m，距楼外墙1m。以上钢材均为镀锌件，则共需镀锌钢材0.192t，人工费2950元，定额预算工程直接费约0.75万元。类似这种三级防雷以外的住宅楼、办公楼及其他民用建筑，在我们地区1998年约竣工600～800栋，仅增设的防雷设施其工程直接费约为450～600万元。以此类推，在全省、全国因提高防雷等级而提高工程造价?浪费?的数字是巨大的。因此，设计人员对民用建筑物的防雷设计必须对建筑物年预计雷击次数进行计算，根据计算结果，结合具体条件，确定是否设置防雷设施。

四、防雷设施与人、金属管道等的安全距离

1.雷电流反击电压与引下线间距的关系

当建筑物遭受雷击时，雷击电流通过敷设在楼顶的避雷网，经接地引下线至接地装置流入地下，在接地装置上升高的电位等于电流与电阻的乘积，在接地引下线上某点?离地面的高度为h?的对地电位则为

Uo=UR＋UL=IkRq＋L?1?

式中Ik―雷电流幅值?kA?

Rq―防雷装置的接地电阻?Ω?

L―避雷引下线上某点?离地面的高度的为h?到接地装置的电感?μH?

雷电流的波头陡度?kA/μH?

?1?式中右边第一项?UR即IkRq?为电位的电阻分量，第二项?UL?即?为电位的电感分量，据GB50057－94有关规定，三类?级?防雷建筑物中，可取雷电流Ik=100kA，波头形状为斜角形，波头长度为10μs，则雷电流波头陡度==10kA/μs，取引下线单位长度电感Lo=1.4μH/m，则由?1?式可得出

Uo=100Rq＋1.4×h×10=100Rq＋14h?kV??2?

根据?2?式，在不同的接地电阻Rq及高度h时，可求出相应的Uo值，但引下线数量不同，则Uo的数值有较大差异。下面以例1中引下线分别为4、8根?假定每根引下线均流过相同幅度的雷击电流，且忽略雷电流在水平避雷上的电阻及电感压降?，计算出的UR/UL值列于表3。

由表3中可知，接地电阻?Rq?即使为零，在不同高度的接地引下线由于电感产生的电位?电感分量?也是相当高的，同样会产生反击闪络。

2.引下线与人体之间的安全间距

雷击电流流过引下线及接地体上产生的雷击电压，其电阻分量存在于雷电波的持续时间?数十μs?内，而电感分量只存在于波头时间5μs内，因此两者对空气绝缘作用有所不同，可取空气击穿强度：电感UL=700kV/m，电阻ER=500kV/m。混凝土墙的击穿强度等

于空气击穿强度，砖墙的击穿强度为空气击穿强度的一半。

据表3计算的数据，下面计算引下线与人体之间的安全距离。因每组引下线利用构造柱中的4?12钢筋，可以认为引下线与人体、金属管道、金属物体之间为空气间隔，且认为引下线与空气之间间隔层为抹灰层，可忽略不计。

?1?当引下线为4组时，人站在一层，h1=3m，Rq=30Ω，则URI=750kV?UL1=10.5kV?人体与引下线之间安全距离L安全1>

?方可产生的反击。人站在5层，h2=15m，Rq=30Ω，则：UR2=750kV?U12=52.5kV?则安全距离L安全2>

1.575m<1.83m。在上述两个房间内，保持如此的距离是很难做到的，因此存在很危险的雷电压反击。

（2）当引下线为8组时，当站在一层房间内，h1=3m，Rq=30Ω，则UL1=5.25kV?UR1=3.75kV?则安全间距L安全1>

0.757m。人站在5层时，h2=15m?则UL2=26.25kV?UR2=375kV?则安全间距L安全2>

可见，引下线数量增加一倍，安全间距则减小一半。因此设置了防雷设施后，应严格按照规范设置引下线的数量及间距。同时建议可缩短规范内规定的引下线间距，多设一定数量的引下线，可减少雷电压反击现象。这样处理，对增加工程造价微乎其微。

3.引下线与室内金属管道、金属物体的距离

?1?当防雷接地装置未与金属管道的埋地部分连接时，按例一中数据：楼顶的引下线高度h=Lx=20m，Rq=30Ω时，据JCJ/T16－92第12.5.7条规定，Lx<5Rq=5×30=150m，则

Sal≥0.2Kc?Ri＋0.1Lx?

式中Kc―分流系数，因多根引下线，取0.44

Ri―防雷接地装置的冲击电阻，因是环路接地体，Ri=Rq=30Ω

Sal―引下线与金属物体之间的安全距离/m

则

Sal≥0.2×0.44×?30＋0.1×20?=2.816m。

?2?当防雷接地体与金属管道的埋地部分连接时，按式?12.3.6－3?，Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66

由以上计算的Sal≥2.816m，Sa2≥0.66m，在实际施工时，均很难保证以上距离，因为金属管道靠墙0.1m左右安装，又由于Sa2≤Sal，因此可将防雷接地装置与金属管道的埋地部分连接起来，同时，在楼层内应将引下线与金属管道?物体?连接起来，防止雷电反击。

4.引下线接地装置与地下多种金属管道及其它接地装置的距离Sed

据JCJ/T16－92第12.5.7条及公式?12.3.6－4?：Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m，而在实际施工中，地下水暖管道交错纵横，先于防雷及电气接地装置施工，等施工后者时，已经很难保证Sed≥3.96m了，也难于保证不应小于2m的规定，因此可将防雷接地装置与各种接地装置共用，即实行一栋建筑一个接地体。将接地装置与地下进出建筑物的各种金属管道连接起来，实行总等电位联结。

综上所述，在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后，在楼顶部应将避雷带?针?与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来，在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结，即引下线在经过各个楼层时，将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来，于是不论引下线的电位升到多高，同楼层建筑物内的所有金属物?包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地?都同时升到相同电位，方可消除雷电压反击。

五、跨步电压与接地装置埋地深度

跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差，一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。当接地体为水平接地带时，

?3?

式中ρ―土壤电阻率/?Ω.m?

L―水平接地体长度m

Ik―雷电流幅值kA

K―接地装置埋深关系系数，见表4

Ukmax―跨步电压最大值?kV?

按例一中的接地装置计算，接地体长度L=146m，取Ik=150k，土质为砂粘土，ρ=300Ω.m，则按埋深深度0.3m，0.5m，0.8m，1m时相应的K值取2.2，1.46，0.97.0.78。按?3?式计算：

其Ukmax值分别为107.97，71.66，47.61，38.28/kV。

世界各国根据发生的人身冲击触电事故分析，认为相当于雷电流持续时间内人体能承受的跨步电压为90～110kV。从计算结果可知，该工程的防雷接地体埋深0.8m时，跨步电压已在安全范围内。JCJ/T16－92第12.9.4规定接地体埋设深度不宜小于0.6m，第12.9.7条规定：防击雷的人工接接地体距建筑物入口处及人行道不应小于3m，当小于3m时，接地体局部埋深不应小于1m，或水平接地体局部包以绝缘物。包以绝缘物易增大其接地电阻，因此还是以埋深大于1m时为好。这样处理，只增加少量工程造价，却将接地装置处理得更加安全可靠，起到事半功倍的效果。

若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体，但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础，毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右，较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做为环形接地体?指三级防雷建筑物?。

六、区别工频、冲击接地电阻

工频、冲击接地电阻两者的区别及关系，许多施工技术人员不能区别与明晰，使部分工程的防雷装置接地电阻已达到设计值，而仍然盲目采用降阻措施，增加了工程造价。

工频接地电阻是按通过接地体流入地中工频电流求得的电阻。可以认为是接地体20m以内土壤的流散电阻，距接地体20m以外的大地是电气上的零电位点。用接地电阻测量仪测量的电阻，即为工频接地电阻。