GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范

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  • 埋人土壤中或混凝土基础中作散流用

    earthing conductor

    从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体,或从接地端 子、等电位连接带至接地体的连接导体

    设计图纸direct lightning flash

    闪击直接击于建(构)筑物、其他物体、大地或外部防雷装置 上,产生电效应、热效应和机械力者。

    2.0.14闪电静电感应

    由于雷云的作用,使附近导体上感应出与雷云符号相反的电 荷,雷云主放电时,先导通道巾的电荷迅速中和,在导体上的感应 电荷得到释放,如没有就近泄入地中就会产生很高的电位。

    2.0.15闪电电磁感应

    由于需电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使 附近导体上感应出很高的中动势

    lightning induction

    闪电放电时,在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁 感应,它可能使金属部件之间产生火花放电

    lightning surge

    2.0.18闪电电涌侵入

    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

    2.0.19 防雷等电位连接 lightning equipotential bonding (LEB)

    将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到 防雷装置上以减小雷电流引发的电位差,

    2.0.20等电位连接带

    bonding bar

    将金属装置、外来导电物、电力线路、电信线路及其他线路连 于其上以能与防雷装置做等电位连接的金属带,

    2.0.21等电位连接导体

    bonding conducton

    将建(构)筑物和建(构)筑物内系统(带电导体除外)的所有导 电性物体五相连接组成的一个网

    将等电位连接网络和接地装置连在一起的整个系统。

    earthing system

    划分雷击电磁环境的区,一个防雷区的区界面不一是要有实 物界面,如不一定要有墙壁、地板或天花板作为区界面。

    2.0.25雷击电磁脉冲

    雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应,包含闪电电 涌和辐射电磁场

    elcctricalsystern

    由低压供电组合部件构成的系统。也称低压配电系统或低压 配电线路,

    由敏感电子组合部件构成的系统

    2.0.28建(构)筑物内系统

    建(构)筑物内的电气系统和电子系统

    2.0.29电通保护器

    electronic system

    surgeprotectivedevice(SPD)

    用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。它至少含有一 个非线性元件。

    nodesofprotection

    电气系统电浦保护器的保护部件可连接在箱对相、租对地、相 对中性线、中性线对地及其组合,以及电子系统电涌保护器的保护 ·4·

    部件连接在线对线、线对地及其组合

    部件连接在线对线、线对地及其组合。 2.0.31最大持续运行电压 naxiinurmn continuous operating oltage(U) 可持续加于电气系统电涌保护器保护模式的最大方均根电压 或直流电压;可持续加于电子系统电涌保护器端子上,且不致引起 电保护器传输特性减低的最大方均根电压或直流电压

    2.0.32标称放电电流

    nominal discharge current (I,

    impulse current (limp)

    由电流幅值Ipeak、电荷Q和单位能量W/R所限定。 2.0.34以1试验的电涌保护器 SPDtested with Iim 耐得起10/350μS典型波形的部分雷电流的电涌保护器需要 用I…电流做相应的冲击试验

    耐得起10/350S典型波形的部分雷电流的电涌保护器需费 用I…电流做相应的冲击试验

    电气系统中采用I级试验的电涌保护器要用标称放电电流 I.、1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流lim做试验。I级试验也 可用T1外加方框表示,即T1

    2.0.36以I.试验的电通保护器

    SPD tested with I.

    耐得起8/20us典型波形的感应电涌电流的电涌保护器需要 用I.电流做相应的冲击试验。

    class I test

    2.0.39ⅢI级试验

    电气系统中采用Ⅲ级试验的电涌保护器要用组合波做试验, 组合波定义为由202组合波发生器产生1.2/50us开路电压U。和 8/20us短路电流I。Ⅲ级试验也可用T3外加方框表示,即T3

    组合波定义为由202组合波发生器产生1.2/50μs开路电压U。和 8/20μs短路电流Igc。Ⅲ级试验也可用T3外加方框表示,即T3 2.0.40电压开关型电涌保护器voltageswitchingtypeSPD 无电涌出现时为高阻抗,当出现电压电涌时突变为低阻抗, 通常采用放电间隙、充气放电管、硅可控整流器或三端双向可控硅 元件做电压开关型电涌保护器的组件。也称“克罗巴型”电涌保护 器。具有不连续的电压、电流特性

    2.0.40中压开关型电涌保护器

    无电涌出现时为高阻抗,当出现电压电涌时突变为低阻抗, 通常采用放电间隙、充气放电管、硅可控整流器或三端双向可控硅 元件做电压开关型电涌保护器的组件。也称“克罗巴型”电涌保护 器。具有不连续的电压、电流特性

    2.0.41限压型电涌保护器

    无电涌山现时为高阻抗,随着电涌电流和电压的增加,阻抗连 续变小。通常采用压敏电阻、抑制二极管作限压型电涌保护器的 组件。也称“籍压型”电涌保护器。具有连续的电压、电流特性。

    2.0.42组合型电保护器

    由电压开关型元件和限压型元件组合而成的电涌保护器,其 持性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、限压型或电压开 关型和限压型皆有

    2.0.43测量的限制中压

    施加规定波形和幅值的冲击波时,在电涌保护器接线端子间 测得的最大电压值

    2.0.44电压保护水平

    voltageprotection level(U,)

    表征电涌保护器限制接线端子间电压的性能参数,其值可从 优先值的列表中选择。电压保护水平值应大于所测量的限制电压 的最高值。

    规定的波头时间T1为1.2μs、平值时间T2为50us的冲击电 压

    .468/20us冲击电流 8/20μs current impulsc

    8/20μscurrentimpulse

    规定的波头时间Ti为8us、半值时间T2为20μs的冲击电 流。

    voltagc of eguipment (U.)

    设备制造商给予的设备耐冲击电压额定值,表征其绝缘防过 电压的耐受能力,

    insertion loss

    电气系统中,在给定频率下,连接到给定电源系统的电保护 器的插入损耗为电源线上紧靠电涌保护器接人点之后,在被试电 涌保护器接入前后的电压比,结果用dB表示。电子系统中,由于 在传输系统中插入个电涌保护器所引起的损耗,它是在电涌保 护器插人前传递到后面的系统部分的功率与电涌保护器插入后传 递到同一部分的功率之比。通常用dB表示。

    反射系数倒数的模。以分贝(d

    2.0.50 近端电拥

    串扰在被干扰的通道中传输,其方向与产生下优的通道中电 流传输的方向相反。在被干扰的通道中产生的近端串扰,其端口 通常靠近产生王扰的通道的供能端,或与供能端重合

    3.0.1建筑物应根据建筑物的重要性、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。 3.0.2在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为 第一类防雷建筑物: 1凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物,因电 火花而引起爆炸、爆轰,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 2具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。 3具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,因电火花而引 起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。 3.0.3在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为 第二类防雷建筑物: 1国家级重点文物保护的建筑物。 2国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型 火车站和飞机场、国宾馆,国家级档案馆、大型城市的重要给水泵 房等特别重要的建筑物。 注:飞机场不含停放飞机的露天场所和跑道。 3国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有重要意义 的建筑物。 4国家特级和甲级大型体育馆。 5制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物,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。 6具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,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。 7具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。

    8有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 9预计雷击次数大于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。 10预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性 民用建筑物或一般性工业建筑物。 3.0.4在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为 第三类防雷建筑物: 1省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 2预计雷击次数大于或等于0.01次/a,且小于或等于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。 3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或一般性工业建筑物。 4在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的 烟、水塔等孤立的高建筑物;在平均雷暴日小于或等于15d/a 的地区,高度在20m及以上的烟图、水塔等孤立的高耸建筑物。

    4.1.1各类防雷建筑物应设防直击雷的外部防雷装置,并应菜取 防闪电电涌侵入的措施。 第一类防雷建筑物和本规范第3.0.3条第5~7款所规定的 第二类防雷建筑物,尚应来取防闪电感应的措施。 4.1.2各类防雷建筑物应设内部防雷装置,并应符合下列规 定: 1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: 1)建筑物金属体。 2)金属装置。 3)建筑物内系统。 4)进出建筑物的金属管线。 2除本条第1款的措施外,外部防雷装置与建筑物金属体、 金属装置、建筑物内系统之间,尚应满足间隔距离的要求。 4.1.3本规范第3.0.3条第2~4款所规定的第二类防雷建筑物 尚应采取防雷击电磁脉冲的措施。其他各类防雷建筑物,当其 建筑物内系统所接设备的重要性高,以及所处雷击磁场坏境和 加于设备的闪电电涌无法满足要求时,也应采取防雷击电磁脉 冲的措施。防雷击电磁脉冲的措施应符合本规范第6章的规 定。

    4.2第一类防雷建筑物的防雷措施

    4.2.1第一类防雷建筑物防直击雷的措施应符合下列规定 ·10·

    4.2.1第一类防雷建筑物防直击雷的措施应符合下列规定

    1应装设独立接闪杆或架空接闪线或网。架空接闪网的网 格尺寸不应大于5m×5m或6m×4m。 2排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管 等的管口外的下列空间应处于接闪器的保护范围内: 1)当有管帽时应按表4.2.1的规定确定。 2)当无管帽时,应为管口上方半径5m的半球体。 3)接闪器与雷闪的接触点应设在本款第1项或第2项所规 定的空间之外。

    2.1有管帽的管口外处于接闪器保护范

    注:相对密度小于或等于0.75的爆

    3排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管 等,当其排放物达不到爆炸浓度、长期点火燃烧、一排放就点火 燃烧,以及发生事故时排放物才达到爆炸浓度的通风管、安全 阀,接闪器的保护范围应保护到管帽,无管帽时应保护到管 口。 4独立接闪杆的杆塔、架空接闪线的端部和架空接闪网的每 根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,宜利用金属杆塔或钢筋网作为引下 线。 5独立接闪杆和架空接闪线或网的支柱及其接地装置与被 保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的问隔距离 (图4.2.1),应按下列公式计算,月不得小于3m:

    刀地工部分: 当h<5R;时:S≥0.4(R;+0.1h) 当h≥5R时:Sal≥0.1(R十h)

    图4.2.1防雷装置至被保护物的间隔距离

    防雷装置牵被保护物的间隔距离 被保护建筑物:2一金属管道

    1)当(h十号)<5R;时: Sa2≥0.2R+0.03(h+ Saz2≥0. 05R;+0. 06(h+

    1)当(h+号)<5R;时: Sa2≥0.2R+0.03(h+ t

    S.2≥0.2R:+0.03(h+号)

    S.z≥0. 05R;+0. 06(h+)

    式中:Sa2一接闪线至被保护物在空气中的间隔距离(m); h一一接闪线的支柱高度(m); 1一接闪线的水平长度(m)。 7架空接闪网至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物 之间的间隔距离,应按下列公式计算,且不应小于3m: 1)当(h+1)<5R.时:

    2)当(h+125R时:

    Saa≥[0.4R:+0.06(h+)]

    Sa2≥=[0.1R;+0. 12(h+)]

    式中:S2# 接闪网至被保护物在空气中的间隔距离(m); 11从接闪网中间最低点沿导体至最近支柱的距离 (m); 7——从接闪网中间最低点沿导体至最近不同支柱并有 同一距离的个数。 8独立接闪杆、架空接闪线或架空接闪网应设独立的接地装 置,每一引下线的冲击接地电阻不宜大于102。在十壤电阻率高 的地区,可适当增大冲击接地电阻,但在30000以下的地区,冲 击接地电阻不应大于30Q

    1建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗 等较人金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物,均应接到防闪 电感应的接地装置上。 金属屋面周边每隔18m~24m应采用引下线接地一次。 现场浇灌或用预制构件组成的钢筋混凝土屋面,其钢筋网的 交叉点应绑扎或焊接,并应每隔18m~24m采用引下线接地, 次。

    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,其交叉处也应跨接。 当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于 0.032时,连接处应用金属线跨接。对有不少于5根螺栓连接的 法兰盘,在非腐蚀环境下,可不跨接。 3防闪电感应的接地装置应与电气和电子系统的接地装置 共用,其工频接地电阻不宜大于10Q。防闪电感应的接地装置与 独立接闪杆、架空接闪线或架空接闪网的接地装置之间的间隔距 离,应符合本规范第4.2.1条第.5款的规定。 当屋内设有等电位连接的接地干线时,其与防闪电感应接地 装置的连接不应少于2处

    4.2.3第一类防雷建筑物防闪电电涌侵入的措施应符合下列规

    1室外低压配电线路应全线采用电缆直接埋地敷设,在入户 处应将电缆的金属外皮、钢管接到等电位连接带或防闪电感应的 接地装置上。 2当全线采用电缆有困难时,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。架空线与建筑物的距离不应小于15m。 在电缆与架空线连接处,尚应装设户外型电涌保护器。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,其冲击接地电阻不应大于302。所装设的电涌保护器应选用 I级试验产品,其电压保护水平应小于或等于2.5kV,其每一保护 模式应选冲击电流等于或大于10kA;若无户外型电涌保护器,应 选用户内型电涌保护器,其使用温度应满足安装处的环境温度,并 应安装在防护等级IP54的箱内。 当电涌保护器的接线形式为本规范表J.1.2中的接线形式2 时,接在中性线和PE线间电涌保护器的冲击电流,当为三相系统 时不应小于40kA,当为单相系统时不应小于20kA。

    3当架空线转换成一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直 接埋地引人时电器标准,其埋地长度可按下式计算

    式中:1一一电缆铠装或穿电缆的钢管理地直接与王壤接触的长 度(m); 4在入户处的总配电箱内是否装设电涌保护器应按本规范 第6章的规定确定。当需要安装电涌保护器时,电涌保护器的最 大持续运行电压值和接线形式应按本规范附录J的规定确定; 连接电涌保护器的导体截面应按本规范表5.1.2的规定取 值。 5电子系统的室外金属导体线路宜全线采用有屏蔽层的电 缆理地或架空敷设,其两端的屏蔽层、加强钢线、钢管等应等电位 连接到入户处的终端箱体上,在终端箱内是否装设电涌保护器应 按本规范第6章的规定确定。 6当通信线路采用钢筋混凝1杆的架空线时,应使用一段护 套电缆穿钢管直接埋地引人,其埋地长度可按本规范式(4.2.3)计 算,且不应小于15m。在电缆与架空线连接处,尚应装设户外型电 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,其冲击接地电阻不应人于302。所装设的电 涌保护器应选用D1类高能量试验的产品,其电压保护水平和最 大持续运行电压值应按本规范附录丁的规定确定,连接电涌保护 器的导体截面应按本规范表5.1.2的规定取值,每台电涌保护器 的短路电流应等于或大于2kA;若无户外型电涌保护器,可选用 卢内型电涌保护器,但其使用温度应满足安装处的环境温度,并应 安装在防护等级IP54的箱内。在人户处的终端箱内是否装设电 保护器应按本规范第6章的规定确定。 7架空金属管道,在进出建筑物处,应与防闪电感应的接地 装置相连。距离建筑物100m内的管道,宜每隔25m接地一次,其

    冲击接地电阻不应大于302,并应利用金属支架或钢筋混凝土支 架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线,其钢筋混凝土基础宜作为接地 装置。 埋地或地沟内的金属管道,在进出建筑物处应等电位连接到 等电位连接带或防闪电感应的接地装置上。 4.2.4当炸以装设独立的外部防雷装置时,可将接闪杆或网格不 大于5mX5m或6m×4m的接闪网或由其混合组成的接闪器直 接装在建筑物上,接闪网应按本规范附录B的规定沿屋角、屋脊、 屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设;当建筑物高度超过30m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,并应符合下 列规定: 1接闪器之间应互相连接。 2引下线不应少于2根,并应沿建筑物四周和内庭院四周均 匀或对称布置,其间距沿周长计算不宜大于12m。 3排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的管道应符合本规范第 4.2.1条第2、3款的规定。 4建筑物应装设等电位连接环,环问垂直距离不应大于 12m,所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上, 等电位连接环可利用电气设备的等电位连接干线环路。 5外部防雷的接地装置应围绕建筑物敷设成环形接地体,每 根引下线的冲击接地电阻不应大于102,并应和电气和电子系统 等接地装置及所有进入建筑物的金属管道相连,此接地装置可兼 作防雷电感应接地之用。 6当每根引下线的冲击接地电阻大于102时,外部防雷的 环形接地体宜按下列方法敷设: 1)当土壤电阻率小于或等于50021时,对环形接地体所包 围面积的等效圆半径小于5m的情况,每一引下线处应 补加水平接地体或垂直接地体

    2)本款第1项补加水平接地体时,其最小长度应按下式计 算:

    式中:之完一 环形接地体所包围面积的等效圆半径(m); l一一补加水平接地体的最小长度(m); A一环形接地体所包围的面积(m)。 3)本款第1项补加垂直接地体时,其最小长度应按下式计 算

    式中:t一一补加垂直接地体的最小长度(m)。 4)当土壤电阻率大于5002m、小于或等于30002m,且对 环形接地体所包围面积的等效圆半径符合下式的计 算时,每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地 体:

    5)本款第4项补加水平接地体时,其最小总长度应按下式 计算:

    6)本款第4项补加垂直接地体时,其最小总长度应按下式 计算:

    认证标准.0. 51 nm 0.5IR. imp n(mR, +R.)

    ....
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