ICS

中华人民共和国国家标准

GB ××××—××××/IEC 62305 3:2005

雷

第 3部分 建筑物

Protection against L

Struc

IEC

- - 发布

国家质量监

电 防 护

的物理损

ightning-Part3:Physi

tures and life hazard

62305 3:2005,IDT

征求意见稿

督检验检疫

坏和生命危险

cal damage to

- - 实施

总局 发布

GB ××××—××××

I

目 次 前 言 ............................................................................................................................................. II 引 言 ............................................................................................................................................III 雷电防护—— 第 3部分 建筑物的物理损坏和生命危险.........................................................1 1 范围 ..............................................................................................................................................1 2 规范性引用文件...........................................................................................................................1 3 术语和定义...................................................................................................................................2 4 雷电防护系统 LPS ................................................................................................................4 4.1 LPS 类型....................................................................................................................................4 4.2 LPS的设计.................................................................................................................................4 4.3 钢筋混凝土建筑物中钢结构的连续性 ....................................................................................4 5 外部防雷装置...............................................................................................................................5 5.1 概述............................................................................................................................................5 5.2 接闪器........................................................................................................................................5 5.3 引下线........................................................................................................................................7 5.4 接地装置..................................................................................................................................10 5.5 部件..........................................................................................................................................11 5.6 材料和尺寸..............................................................................................................................12 6 内部防雷装置.............................................................................................................................14 6.1 概述..........................................................................................................................................14 6.2 等电位连接..............................................................................................................................15 6.3 外部 LPS的电气绝缘.............................................................................................................17 7 LPS的维护和检查......................................................................................................................18 7.1 检查流程..................................................................................................................................18 7.2 检查程序..................................................................................................................................18 7.3 维护..........................................................................................................................................18 8 关于因接触和跨步电压引起人身伤害的防护措施 .................................................................18 8.1 对接触电压的防护措施..........................................................................................................18 8.2 对跨步电压的防护措施..........................................................................................................18 附 录 A 规范性附录 接闪器的安装 ..............................................................................20 附 录 B 规范性附录 为避免电火花 进线电缆屏蔽层所要求的最小截面积错误 未

定义书签 附 录 C 资料性附录 通过引下线部分的雷电流 ..........................错误 未定义书签 附 录 D 资料性附录 对有爆炸危险的建筑物 LPS的附加信息 .................................29 附 录 E 资料性附录 防雷系统的设计 施工 维护和检查指南...............................34

II

前 言

GB××××—×××× 雷电防护 分为五个部分 第 1部分 通则 第 2部分 风险管理 第 3部分 建筑物的物理损坏与生命危险 第 4部分 建筑物内的电子电气系统 第 5部分 公共设施

本部分为GB××××—××××的第3部分 对应于IEC 62305 3 2005 雷电防护 第3部分

建筑物的物理损坏和生命危险 英文版 在技术内容上一致性程度为等同 编排格式也

与该标准一致 本部分共分8章5个附录 其中附录A B为规范性附录 附录C D E为资料性附录 本部分由全国雷电防护标准化技术委员会提出并归口 本部分由中国电信集团湖南省电信公司负责起草 本部分由清华大学 天津中力防雷……等参加起草 本部分主要起草人 李冬根 谢琦 陈水明 肖小军 刘新建 何金良…… 本部分2005年首次发布

GB ××××—××××

III

引 言

本标准针对建筑物内外由于接触和跨步电压导致物理损坏和生命危害提出保护措施 针对建筑物的物理损害最主要及最有效的防护措施为雷电防护系统 LPS 通常由

外部LPS和内部LPS构成 外部LPS的目的包括

a 防止直接雷击建筑物 使用接闪器 b 雷电流的安全接地 使用引下线 c 分散雷电流入地 使用接地极 内部LPS通过使用等电位连接带以及保证外部LPS与建筑内部导体的隔离距离防止危

险火花 防止由于接触和跨步电压导致的人身伤害的主要措施包括

a 通过绝缘可接触导体表面或增大可接触导体表面电阻减小通过人体的电流 b 通过物理限制或警告标识降低危险接触和跨步电压的发生机会

LPS的位置及类型应考虑新建筑的初始设计 充分利用建筑电气导通性上的优势 考

虑到上述因素 整个LPS的设计和结构能够实现最小投资和最大功效 整体外观也更符合

美学标准 必须在建筑开始施工之前考虑接地通道以及有效地利用建筑的埋地钢筋构成地网 因

此 在LPS项目实施的初始阶段应考虑土壤的电阻率 土壤电阻率对于地网的设计是关键

性的 且影响建筑的地基设计 LPS的设计者 施工人员应定期讨论以达到最小投资和最大功效的目的 如需在现有建筑物内加装新的防雷装置 应尽可能使新装置符合本标准的相关准则

另外 LPS的类型和位置应考虑到现有建筑物的特点

GB ××××—××××

1

雷电防护——

第 3部分 建筑物的物理损坏和生命危险

1 范围

本标准提出了以下要求 用防雷装置来防止建筑物的物理损坏 避免防雷装置附近和

建筑物的外部因接触和跨步电压而引起的生命危害 本标准适用于 a)在高度没有限制的建筑物中的LPS设计 安装 检查和维护 b)对因接触和跨步电压而引起人身危害提供保护措施 注1 由于存在爆炸危险 为防止建筑物的LPS对周围环境产生危险的特殊要求正在研究中 附录E

中的附加资料可作过渡性使用

注2 LPS不对建筑物内电子电气系统由于过压引起的失效提供保护 GB 4针对这种情况有

专门的要求

2 规范性引用文件

下列规范文件所包括的条款 作为本标准的参考文献 构成本标准的条款 对于注明

日期的参考文献 其随后的修改或修订都不适用本标准 但是 鼓励以本标准为基础的协

议各方研究应用下列标准最新版本的可能性 对未注明日期的文献 其最新版本可应用本

标准 IEC 60079 10,2002 用于爆炸性气体环境的电气设备——第10部分 危险区域的分

类 IEC 60079 14,2002 用于爆炸性气体环境的电气设备——第14部分 危险区域的电

气设备安装 开采除外 IEC 61241 10,2004 ——在易燃尘埃环境中电气设备的使用――第10部分 对存在

或可能出现易燃尘埃区域的分类 IEC 61241 14,2004 ——在易燃尘埃环境中电气设备的使用――第14部分 选择和

安装 GB/T18802.12 2004 与低压配电系统相连的浪涌保护设备 第12部分 选择与应用

原则(eqv IEC 61643 12:2002) GB 1(*) 防雷保护——第1部分 通则(eqv IEC 62305 1) GB 2(*) 防雷保护——第2部分 风险管理(eqv IEC 62305 2) GB 4(*) 防雷保护——第4部分 建筑物内的电子电气系统(eqv IEC 62305

4) GB 5(*) 防雷保护——第5部分 公共设施(eqv IEC 62305 5) ISO 3864 1:图形符号――安全颜色和安全标记――第一部分 在车间和公共区域安

全标记的设计原则

2

3 术语和定义

以下术语和定义在本规范中适用 其中一些已经在第一部分中存在 为便于参考在这

里重复 同样这些在GB 其他部分也存在 3.1 雷电防护系统 lightning protection system LPS 用以减少对某一建筑物因雷击产生的物理损坏的一套装置 注 由外部防雷装置和内部防雷装置二者组成

3.2 外部防雷装置 external lightning protection system 外部防雷装置由接闪器 引下线 接地装置组成

3.3 独立于被保护建筑物的外部防雷装置 external LPS isolated from the structure to be protected

这种外部防雷装置 其接闪器和引下线的位置使雷电流通道与受保护建筑物没有任何

接触 注 一个绝缘的LPS装置 可避免LPS与建筑物间出现危险火花

3.4 与被保护建筑物非独立的外部防雷装置 external LPS not isolated from the structure to be protected

这种外部防雷装置 其接闪器和引下线的位置使雷电流通道与受保护建筑物直接接触 3.5 内部防雷装置 internal lightning protection system

LPS的一部分 包括雷电等电位连接和/或与外部LPS电气绝缘 3.6 接闪器 air-termination system 外部防雷装置的一部分 利用金属元件如金属棒 网状导体或悬链线来截接闪电

3.7 引下线 down-conductor system 是外部防雷装置的一部分 用于将雷电流从接闪器传导至接地端子

3.8 环形导体 ring conductor 围绕建筑物四周形成一个回路的导体 与引下线相连 分散雷电流

3.9 接地装置 earth-termination system 外部LPS的一部分 将雷电流传导和分散入地

3.10 接地电极 earthing electrode 接地装置的一部分 通过它与大地直接相连 并将雷电流分散入地

3.11 环形接地电极 ring earthing electrode 围绕建筑物四周 在土壤下层或地表形成一个封闭回路的接地电极

3.12 基础接地电极 foundation earthing electrode 指地基的混泥土钢筋或预埋在建筑物混凝土中用作接地电极的其它导体

3.13 接地阻抗 conventional earth impedance 接地端子的电压峰值与电流的比值 一般来说 电压峰值与电流峰值不会同时出现

3.14 接地端子电压 earth-termination voltage 接地装置与远方大地间的电位差

3.15 LPS的自然构件 natural component of LPS 非专门的雷电保护部件 除用于LPS外 还在某些情况下 能具备LPS的一个或几个功

能 注 自然构件包括

自然接闪器 自然引下线 自然接地电极

3.16 连接部件 connecting component

GB ××××—××××

3

外部LPS的一部分 用于将LPS中各导体彼此相连或将导体连接到金属装置上 3.17 固定部件 fixing component 外部LPS中的一部分 用于将LPS中的部件固定到受保护建筑物上

3.18 金属装置 metal installations 受保护建筑物中延伸的金属构件称为金属装置 如管件 楼梯 电梯扶手 升降机导

轨 通风装置 加热或空调管道以及互联的钢筋等 通过这些构件可形成雷电通道 3.19 外部导体构件 external conductive parts 进入建筑物或引出受保护建筑物的延伸的金属构件称为外部导体构件 如管道 电缆

金属元件 金属导管等 通过这些构件可携带部分雷电流 3.20 电气系统 electrical system 是由低压供电元件及其它电子元件的组成的系统

3.21 电子系统 electronic system 包含灵敏电子元件 如通信设备 计算机 控制系统 仪器系统 无线电系统和电源

电子装置的系统 3.22 内部系统 internal systems 建筑物内的电气和电子系统

3.23 等电位连接 lightning equipotential bonding EB 为减小雷电流产生的电位差 而将分开的装置 诸导电物体用等电位连接导体或电涌

保护器实现的电气连接 3.24 等电位搭接带 bonding bar 将金属装置 外来导电物 电力线路 通信线路及其它电缆连于其上以能与防雷装置

做等电位连接的金属带 3.25 连接导体 bonding conductor 将分开的装置诸部分互相连接以使它们之间电位相等的导体

3.26 互联钢筋 interconnected reinforcing steel 混凝土建筑物内的钢结构 在电气上被认为是连续的

3.27 危险火花 dangerous sparking 由雷电引起的放电 会对受保护建筑物引起物理损坏

3.28 隔距 separation distance 使两个导体之间不会出现危险火花的距离

3.29 浪涌保护装置 surge protective device SPD 一种用来限制瞬时过电压和转移冲击电流的器件 它至少包含一个非线性元件 如

GB/T19663 2005中所定义 3.30 测试点 test joint 用于进行LPS部件和设备电气测试

3.31 LPS的类型 class of LPS 根据设计中的防雷保护级别 用来标识LPS的数字

3.32 防雷设计人员 lightning protection designer 能胜任LPS的设计且比较熟练的专家

3.33 防雷安装人员 lightning protection installer 能胜任并熟练安装LPS的人员

3.34 装有爆炸物的危险建筑 装有爆炸物的建筑物及其危险区域必须参照IEC 60079-10和IEC 61241-10

4

4 雷电防护系统 LPS

4.1 LPS 类型 根据被保护建筑物的特性及防雷保护级别来定义LPS的特性 根据GB 1中定义的防雷级别 见表1 本标准中定义了4类LPS(I—IV)

表 1 防雷保护级别 LPL 和 LPS类型的关系 见 GB 1

LPL LPS类型

I I

II II

III III

IV IV

各类LPS的特性是 a)与LPS类型有关的数据

雷电参数 GB 1中的表 3和表 4 滚球半径 网格尺寸和保护角 见 5.2.2 引下线和环形导体间的典型距离 见 5.3.3 避免危险火花的隔距 见 6.3 接地电极的最小长度 见 5.4.2

b)与LPS类型无关的数据 等电位连接 见 6.2 接闪器中金属板和金属管的最小厚度 见 5.2.5 LPS的材料和使用条件 见 5.5 接闪器 引下线和接地装置的材料 结构和最小尺寸 见 5.6 连接导体的最小尺寸 见 6.2.2

每类LPS性能见GB 2的附件B 应根据危险评估结果选择所需的LPS类型 见GB 2

4.2 LPS的设计 如果LPS的设计 施工能与建筑物的设计 施工步骤相互协调 这种设计无论技术上

还是经济上都是最优的 特别注意的是 在建筑物设计时应事先考虑将建筑物内金属部件

作为LPS的一部分的可能性 对现有建筑物 LPS的类型和安装位置应考虑现有条件的限制 为保证正确完成防雷装置的安装 LPS的设计文本中应包含所有相关资料 详细资料

参见附件E 4.3 钢筋混凝土建筑物中钢结构的连续性

在钢筋混凝土建筑物内部 如果垂直连接带和水平连接带主要连接部分经过焊接 或

连接牢靠 可以认为钢结构在电气上连续 垂直连接带的焊接重叠部分尺寸最少应为其直

径的20倍 对新的建筑物 混凝土钢筋之间如何连接应由设计人员与安装人员来指定 并

与建筑工程师和建筑施工人员进行协商 对现有预制钢筋混凝土建筑物 包括预制的 预应力的钢筋混凝土模块 连接带的电

气连续性可通过最高点和地面之间的电气测试来确定 选择合适的测试仪表 测试电阻值

不应大于0.2欧姆 如果电阻值不满足条件 则这种预制钢筋不能作为5.3.5中所提到的自然

GB ××××—××××

5

引下线 这时 建议采用外部引下线 预制钢筋混凝土建筑物内 在各个相邻的预制混凝

土单元间应建立电气连接 注 对于更多的钢筋混凝土的连续性的信息见附录E

5 外部防雷装置

5.1 概述 5.1.1 外部防雷装置的作用 外部防雷装置用于截断建筑物的直击雷与建筑物两侧的闪络 将雷电流从雷击点引导

入地 同时也将雷电流分散到土壤中避免产生热效应或机械损坏 避免在容易触发火灾和

爆炸的地方产生危险火花 5.1.2 外部防雷装置的选择

大多数情况下 外部防雷装置可固定到被保护建筑物上 当在雷击点处或携带雷电流的导线发生致热效应和爆炸效应 可引起建筑物损坏或建

筑物内部损坏时 应考虑采用独立的外部防雷装置 见附录E 如 使用可燃材料覆盖

物的建筑物 采用可燃性材料墙壁的建筑物 有爆炸性和火灾危险的区域 注 当估计建筑物本身 内部物体及用途会发生变动 可能要求改造LPS时 建议采用独立的外部

防雷装置 比较便利

考虑到内部装置的敏感性 为减少雷电流通过引下线时的电磁辐射干扰 需采用独立

的外部防雷装置 5.1.3 自然构件的使用 永久保留在建筑物中且不会发生改变的导体材料构成的自然构件 如互连钢筋 建筑

物的金属钢架等 可作为LPS的部件 其它自然构件应视为附加在LPS上的部件 注 更多信息可参见附件E

5.2 接闪器 5.2.1 概述

接闪器如经过适当设计 能大大减少雷电流侵入建筑物的可能性 接闪器可由任一以下部件组成 a)避雷针 b)悬链线 c)网状导体 本标准规定 所有类型的接闪器都应按5.2.2 5.2.3和附录A安装 位于屋顶的独立避雷针必须互相连接以利于分散雷电流 不允许采用具有放射性的接闪器

5.2.2 位置 接闪器应安装在建筑物的角上 或暴露在外的点 边缘 特别是屋顶边缘 可选用

以下方式 接闪器的定位通常有三种方式

“保护角”法 “滚球”法 “网格”法

“滚球”法适用于任何场合 “保护角”法适用于外形最简单的建筑物 但受到表2中所指出的接闪器高度的限制

6

“网格”法适用于水平面的保护 各种类型LPS的保护角的大小 滚球的半径和网格规格已在表2中列出 关于接闪器位

置的详细资料见附录A

表 2 各种类型 LPS的保护角的大小 滚球半径和网格规格

防护方法 LPS类型

滚球半径 r(m) 网格规格W(m) 保护角 α°

I 20 5×5

II 30 10×10

III 45 15×15

IV 60 20×20

见下图

注1 标有●以上的数据不可用 只有滚球的半径和网格适用于上述情况

注2 H为接闪器距受保护对象参考面的距离

注3 H的数值低于2m的情况下 保护角不再变化

5.2.3 高建筑物防侧击雷的接闪器

高于60m的建筑物 可能会发生侧击雷 特别是在那些表面的角 点和侧面 注 一般来说 侧击雷引起的危险是比较小的 因为对高层建筑的所有闪电中 只有百分之几的侧

击雷 而且 雷电参数值比顶部遭受雷击时要小许多 安装在建筑物墙壁上的电子电气设备可

能会被电流峰值较低的雷击所损坏

应安装接闪器来保护高层建筑的上部 如建筑物高度的20 以上 及建筑物内安装的

设备 见附录A 屋顶上接闪器的定位原则也应用于建筑物上部保护 当建筑物高度超过120m时 超过120m的部分应加以保护

5.2.4 施工 与被保护建筑物不分开的防雷装置可按以下方式安装

如屋顶由不可燃材料构成的 接闪器可安装在屋面上 如屋顶由可燃材料构成 应考虑接闪器与可燃材料的间距 对茅草屋顶 其隔距

应增加到 0.15m 其它可燃材料与接闪器的距离不应小于 0.1m

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7

被保护建筑物的易燃部分不应与外部 LPS元件直接接触 也不应放在可能被雷击

击穿的屋顶隔板下面 见 5.2.5 施工时还应考虑采用不太易燃的隔板 如木板 时的情况 注 接闪器的安装位置应高于平顶上可能积水的位置

5.2.5 自然构件

根据5.1.3 建筑物的下列构件可视为自然接闪器或可作为LPS的一部分 a)覆盖在建筑物上的金属薄板 要求

各部分间具有永久的电气连续性 即通过钎接 焊接 卷边 合缝 螺钉或螺

栓连接 如果不需重点考虑防击穿或地下易燃材料的引燃 金属薄板的厚度不小于表 3所规定的值 t’ 如果必须考虑防击穿和发热点的问题 金属薄板的厚度不小于表 3所规定的值 t 没有用绝缘材料覆盖

表 3 接闪器的金属板或金属管的最小厚度

LPS类型 材料 厚度 t(mm) 厚度 t’(mm)

铅 2.0

电镀不锈钢 4 0.5

钛 4 0.5

铜 5 0.5

铝 7 0.65

I 至 VI

锌 0.7

t 防止刺穿 热熔或点燃

t’ 对于不防刺穿 电解或自燃的金属板

b)当非金属屋顶可以从被保护建筑物进行分隔时 非金属屋顶下方的金属部分 构架

互连钢筋等 c)金属元件如装饰品 栏杆 管子 栏杆覆盖层等 其截面积不小于标准接闪器的规

定值 d)材料的厚度和截面积符合表6要求的金属管道和屋顶的水箱 e)装有易燃或易爆混合物的金属管道和水箱 如其材料厚度不小于表3中规定的t值

雷击点内表面的温升不会持续到构成危险 详细信息见附录E 如厚度达不到要求 管道和水箱应集成到受保护建筑物中 如果法兰连接的密封垫圈不是金属材料 或法兰边没用其它方法适当连接 则载有易

燃易爆气体的管道不应作为接闪器的自然部件 注 很薄的保护漆涂层 约1mm的沥青或0.5mm的PVC不应视为绝缘体 详细资料见附录E

5.3 引下线 5.3.1 概述

为减少通过防雷装置的电流引起损坏的可能性 从雷击点到大地引下线的布放可按以

下几种方式 a)雷电流通道为平行通道 b)电流通道的长度保持最小 c)按6.2的要求进行建筑物导电元件的等电位连接

8

注1 根据表4引下线在地面进行横向连接 且每隔10 20m高度进行横向连接 实践证明这是一种很

好的方法

引下线和环形导体的几何形状会影响它们的隔距 见6.3 注2 应尽可能多的等间隔布放引下线 并用环形导体相连 来减少产生危险火花的可能性 并利于

建筑物内部装置的保护 见GB 4 在金属框架建筑物和互联钢筋电气连续的钢筋混凝土

建筑物中可以实现这一点

引下线之间 水平环形导体间常见间距见表4 附录C提供了有关雷电流通过引下线分流情况的更多内容

5.3.2 独立防雷装置的配置 a)如接闪器为一根避雷针 至少需要一根引下线 如接闪器由许多单一避雷针组成

则每根避雷针需要一根引下线 如接闪器由多根 或一根 非金属避雷针组成或金属避雷

针未与建筑物加强钢筋连接 那么至少每根避雷针需一根引下线 如避雷针由金属组成或

与建筑物加强钢筋连接 那么不需另外的引下线 b)如接闪器由悬链线构成 那么在每个悬链支点需要一条引下线 c)如果接闪器由网状导体构成 则至少每根支撑线末端需要一根引下线

5.3.3 非独立防雷装置的配置 每种类型的非独立的防雷装置 引下线的数量不应少于2根 且应分布在被保护建筑物

的周围 引下线最好是围绕建筑物周边等间隔设置 在大型建筑物中 引下线的典型距离

在表4中给出 注 引下线间的隔距与6.3中给出的隔距有关

表 4 各种类型 LPS的引下线之间和环形导体之间的典型距离

LPS类型 典型距离 m

I 10

II 10

III 15

IV 20

尽可能沿建筑物暴露在外的墙角设置引下线

5.3.4 施工 引下线的设置应尽可能方便 与接闪器之间进行直接接触 引下线应垂直安装 使到地面的路径最短最直 应避免形成环路 在无法避免的地方

应使距离s 横向穿过间隙测得的导线上两点的距离 和这些点 见图1 之间的导线长度l应符合6.3要求

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9

图 1引下线内的环路

即使在被绝缘材料覆盖的情况下 引下线不应安装在沟槽中或下水管中 注 由于沟槽中湿气的影响会引起引下线严重腐蚀 因此 布放引下线时 应使引下线与沟槽及任

一门窗之间的隔距符合6.3的要求

与被保护建筑物非独立的防雷装置LPS引下线可按以下方式安装 如墙为不可燃材料 引下线可安装在墙表面或墙内 如墙为可燃材料 雷电流通过引下线时其温升不会对墙产生危险 引下线可安装

在墙面上 如墙为可燃材料 雷电流通过引下线时其温升将对墙产生危险 那么布放引下线

时应保证引下线与墙壁间的距离始终大于 0.1m 安装支架可与墙相连 当引下线与可燃材料间的距离不能保证大于0.1m 则引下线的横截面不应小于

100mm2 5.3.5 自然部件

建筑物内下列部件可看作自然引下线 a)满足以下条件的金属装置

金属装置各部件间保持持久的电气连续性 符合 5.5.2 尺寸 大小 至少等于表 6所规定的引下线标准值

如管道法兰连接的密封垫为非金属材料或者法兰边没有用其它方法恰当连接 那么

载有可燃或爆炸性混合物的管道不应当作引下线的自然部件 注1 金属装置允许用绝缘材料覆盖

b)建筑物内的金属材料或电气连续的钢筋混凝土框架 注2 对于混凝土钢筋 保证各钢筋之间有多点连接很重要 另外 钢筋混凝土连接点之间应用导线

连接 这点同样重要 安装时 应将分散部件相连 见附录E

注3 如果是预应力混凝土 应当注意由于雷电流或因与防雷系统相连可能会造成不可承受的机械影

响

c)框架建筑物内互联的钢筋 注4 如果用建筑物内金属框架或互联钢筋作引下线 则不必使用环形导体

d)满足下列条件的表面部件 围栏等 ——尺寸 大小 符合引下线要求 5.6.2 金属板及金属管道厚度不小于0.5mm ——垂直方向的电气连续性符合5.5.2 注5 更多的信息参见附录E

10

5.3.6 测试点 进行接地端子连接时 每一引下线应预留一测试点 自然引下线与基础接地极联合使

用的情况除外 为便于测量 该点接头应能用工具打开 平时 处于接通状态

5.4 接地装置 5.4.1 概述 将雷电流 高频特性 分散入地时 为使任何潜在的过压达到最小 接地装置的形状

和尺寸很重要 一般来说 建议采用低阻抗的接地电阻 如可能 低频测量时小于10欧 从防雷观点来看 最好的接地系统为单一 整体结构 这种接地系统可适用于任意场

合 如防雷保护 电源系统和通信系统 接地装置应按6.2.2的要求连接 注1 其它接地装置的隔离与连接由国家相关管理部门决定

注2 不同材料的接地装置相连 可能会引起严重的腐蚀

5.4.2 常用的接地装置 有两种基本类型的接地装置

5.4.2.1 A型接地装置 包括被保护建筑物外的水平接地极与垂直接地极 且与引下线相连 A型接地装置 接地极总数不应小于2个 在引下线的底座处每个接地电极的最小长度为

水平接地极 l1 垂直接地极 或倾斜 0.5 l1

其中 l1为水平接地极的最小长度 见图2 对组合电极 垂直或水平 应考虑总长度 如接地装置的接地电阻小于10欧 为避免干扰 测量频率应不同于电源频率及其频率

倍数 则可不考虑图2中的最小长度 注1 实践中为减小接地电阻而延长接地电极最长可达60m

注2 更详细的资料参见附录E

注 类型 III和 IV与土壤电阻率无关

图 2 各种类型 LPS的接地极的最小长度 l1

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11

5.4.2.2 B型接地装置 B型接地装置可以是环形导体也可以是基础接地极 环形导体在建筑物的外面 其总

长度至少80 与土壤接触 接地电极也可以是网状的 对环形接地电极 或基础接地电极 其所在区域的半径re不应小于l1

1lre ≥ 1

其中 l1按LPS类型I II III和IV分别表示在图2中 如l1大于re值 则应另外附加水平

电极或垂直 或倾斜 电极 且每个电极的长度lr(水平电极)和lv 垂直电极 由下式给出

er rll −= 1 2

和

2/)( 1 ev rll −= 3

附加电极的数量不应小于引下线的数量 最少为2个 附加电极应在引下线的连接点处与环形接地电极相连 并尽可能等距离连接

5.4.3 接地极的施工 外部环形接地极 B型装置 的埋深至少为0.5m 与外墙周围的距离约为1m 接地极 A型装置 应安装在建筑物的外面 埋深至少为0.5m 指电极顶部 并尽

可能均匀分布 以使土壤中的电气耦合效应最小 接地极的安装应便于在施工中进行检查 接地极的类型和埋深应尽可能使腐蚀影响 土壤干燥和冰冻的影响减到最小 从而使

接地电阻值保持稳定 建议认为垂直接地体处于冻土层的部分在霜冻情况下是无效的 注 按5.4.2.1和5.4.2.2中计算出的长度l 对垂直电极应加上0.5m

对裸露的坚硬岩石 建议仅使用B型接地装置 对于安装有电子设备系统或存在高火险的建筑物 见GB 2 最好采用B型接

地装置 5.4.4 自然接地极

根据5.6 混凝土基础中互联钢筋或其它地下金属结构可作为接地极 将混凝土钢筋作

为接地电极时 应注意小心互连 以避免混凝土出现机械裂纹 注1 对预应力混凝土 应考虑雷电放电电流通过时的影响 雷电流放电可能会产生不可承受的机械

应力

注2 如使用基础接地 接地电阻可能会长时间的逐渐增大

注3 更多内容参见附录E

5.5 部件 防雷部件应能承受雷电流的电磁影响和可预见的意外压力且不被损坏 LPS部件可采

用表5的材料 也可采用其它具有同等机械性能 电气性能 防腐性能的材料 注 非金属材料

注 用于防雷部件的固定

12

表 5 LPS材料及使用条件

使 用 腐蚀

材料 空气 地下 混凝土 阻抗 增大的原因

可能会因与下

列材料电流耦

合而毁坏

铜 铜条 绞线

铜条 绞线 作为涂层

铜条 绞线 作为涂层

在很多情况下适用 硫化物 有机物

——

热 镀

锌钢 钢条 绞线

钢条

钢条 绞线

在大气 混凝土 良

性土壤中为合格 高含量氯化物 铜

不 锈

钢 钢条 绞线

钢条 绞线

钢条 绞线 在很多情况下适用 高含量氯化物 ——

铝 铝条 绞线 不适用 不适用

在硫磺含量和有机

物含量较低的大气

中适用 碱性土壤 铜

铅 实心铅 作为涂层

实心铅 作为涂层 不适用 在高硫磺含量的大

气中适用 酸性土壤 铜 不锈钢

注 1 这表仅作一般性参考 在特殊情况下应考虑抗腐蚀要求 见附录 E 注 2 双绞线比硬的导线更容易由于腐蚀而损坏 而且双绞线在出入土壤的地方容易被损坏 也由于这个

原因 建议土壤中不使用镀锌钢双绞线 注 3 在粘土层和潮湿的土壤中 镀锌钢易被腐蚀 注 4 由于混凝土外面的钢容易被腐蚀 混凝土中的镀锌钢不应进入土壤 注 5 某些情况下 镀锌钢与钢筋直接相连 可能会引起混凝土损坏 注 6 出于环境考虑 土壤中禁止或限制使用铅材料

5.5.1 固定 接闪器与引下线应连接牢固 这样即使出现意外的机械力 如振动 雪块的滑移和热

膨胀等 也不会引起导线断裂或松脱 见GB 1附录D 5.5.2 连接 导线上的接头数应尽可能少 连接应牢靠 可通过钎接 焊接 折弯 缝焊 螺钉或

螺栓连接 钢筋混凝土建筑物钢结构的连接应符合4.3的要求

5.6 材料和尺寸 5.6.1 材料

防雷部件选择材料和尺寸时应考虑建筑物或LPS被腐蚀的可能性 5.6.2 尺寸 接闪器 避雷针 引下线的形状与最小横截面列于表6 各电极的形状与最小尺寸见表

7

GB ××××—××××

13

表 6 接闪器导线 避雷针和引下线的材料 形状和最小截面积

材料 形状 最小截面积 8)

mm2 备注

铜

实心带状 实心圆状 7) 铜绞线 实心圆 3), 4)

50 50 50

200

最小厚度 2mm 直径 8mm 每股 绞线的最小直径为

1.7mm 直径为 16mm

镀锡铜 实心带状 实心圆 7) 绞线

50 50 50

最小厚度 2mm 直径 8mm 绞线的最小直径为 1.7mm

铝 实心带状 实心圆状 绞线

70 50 50

最小厚度 3mm 直径 8mm 每股 绞线的最小直径为

1.7mm

铝合金

实心带状 实心圆状 绞线 实心圆状 3)

50 50 50

200

最小厚度 2.5mm 直径 8mm 每股 绞线的最小直径为

1.7mm 直径为 16mm

热镀锌钢 2)

实心带状 6) 实心圆 9) 绞线 实心圆 3), 4), 9)

50 50 50

200

最小厚度 2.5mm 直径 8mm 每绞线的最小直径为 1.7mm 直径为 16mm

不锈钢 5),

实心带状 6), 实心圆 6), 铜绞线 实心圆 3), 4)

50 50 70

200

最小厚度 2.5mm 直径 8mm 每绞线的最小直径为 1.7mm 直径为 16mm

1) 热镀锌或电镀层厚度最小为 1µm 2) 镀层应光滑 连续 防锈层厚度至少为 50µm 3) 仅适用于避雷针 实际应用中在机械应力如风力不很严重的地方 采用一根带有固定装置 直

径为 10mm 最长为 1m的避雷针即可 4) 仅适用于接地输入棒 5) 铬≥16% 镍≥5% 碳:≤0.07% 6) 对预埋在混凝土内的不锈钢 和/或与易燃材料直接接触的不锈钢 如为实心圆状 应将最小尺

寸增大到 78mm2(直径 10mm) 实心带状则增大到 75mm2(最小厚度 3mm) 7) 在对机械强度不作要求的地方 50mm2 (直径 8mm)可减少到 28mm2(直径 6mm) 在这种情况下应考虑减小加固点的间隔 8) 对实心带状和实心圆状 在需重点考虑热应力和机械应力的地方 应分别增加到 60mm2 和

78mm2 9) 当能量达 100000 kJ/ 时 为避免熔化 最小截面积分别为 铜 16mm2 铝 25mm2 钢 50mm2

不锈钢 50mm2 参见附录 E 10) 厚度 宽度和直径允许 10%

14

表 7 接地极材料 形状 最小尺寸 最小尺寸

材料 形状 接地体 mm 接地线 接地板

mm 注 释

铜

绞线 3) 实心圆 3) 实心带状 3) 实心圆 管道 实心板 格状板

15 8) 20

50mm2 50mm2 50mm2

500×500 600×600

接地绞线最小直径1.7mm 直径 8mm 最小厚度 2mm 管壁厚度最小 2mm 最小厚度 2mm 横截面 25mm×2mm最小网格长度为 4.8m

镀锌实心圆 1) ,2) 镀锌管状 1) ,2) 镀锌实心带状 1) 镀锌实心板 1) 镀锌格状板 1) 铜涂层实心圆状 4) 裸露实心圆状 5) 裸露或镀锌实心带状 5) ,6) 镀锌绞线 5) ,6)

钢

镀锌截面 1)

16 9) 25

14 50×50×3

直径 10mm

90mm2

直径 10mm 75mm2 70mm2

500×500 600×600

管壁厚最小 2mm 最小厚度 3mm 最小厚度 3mm 横截面 30mm×3mm 99.9 铜涂层半径为250μm 最小厚度 3mm (每股)绞线最小直径1.7mm

不锈钢 7) 实心圆状 实心带状

15

直径 10mm 100mm2 最小厚度 2mm

1)涂层应光滑 连续 应有防锈层 对圆形 防锈层最小厚度为 50μm 对扁平材料 防锈层最小厚

度为 70μm 2)镀锌前 钢线已进行机械加工 3)也可以镀锡 4)铜涂层应与钢良好连接 5)仅适用于完全埋入混凝土的情况 6)仅适用于当地基中自然钢结构至少每 5米进行正确连接的情况 7)铬≥16% 镍≥5% 钼≥2% 炭≥0.08% 8) 某些国家 允许为 12 mm 9) 某些国家 在入地处 采用接地体与引下线连接

6 内部防雷装置

6.1 概述 雷电流流经外部LPS或建筑物其它导体部分时 内部防雷装置可避免建筑物内出现危

险火花 危险火花可能出现在外部LPS及其它下述部件之间

金属装置 电气系统 被保护建筑物的线路和外部导体部件 外部导体和连接建筑物的线路

注1 存在爆炸危险的建筑物内出现火花是很危险的 这时 需采取其它防护措施 这些措施正在考

虑中 见附录E

注2 内部系统的过电压保护见GB 4

不同部件间的危险火花可采用以下方法避免 ——按6.2进行等电位连接 或 ——按6.3在部件间进行电气绝缘

GB ××××—××××

15

6.2 等电位连接 6.2.1 概述

防雷装置与以下部件连接可实现等电位连接 建筑物的金属构件 金属装置 内部系统 与建筑物相连的外部导体 部件 导线

建筑物内 系统进行了等电位连接后 部分雷电流会流入该系统 这时应考虑雷电流

的影响 内部连接方法

在自然连接不能保持电气连续性的地方 采用连接导线 在用导线直接连接不可行的地方 采用浪涌保护装置 SPD

如何实现雷电等电位连接 其方法很重要 由于各方的要求有可能存在冲突 必须与

通信网络的工作人员 电源工作人员和其它相关工作人员或管理部门进行讨论 SPD的安装应便于以后检查 注 在安装LPS时 被保护建筑物外部的金属构件可能会受到影响 因此 在系统设计时应考虑这

一点 而且 外部金属构件的雷电等电位连接也是必需的

6.2.2 金属装置的雷电等电位连接 如采用独立的外部防雷装置 只能在地面上建立等电位连接 对非独立的外部防雷装置 可在以下位置建立等电位连接 a)在建筑物基脚或接近地平面位置 连接导线连接到接地排上 接地排的施工与安装

应能允许人员很容易地接近并进行检查 接地排必须与接地装置相连 对于大型建筑物 一

般宽度大于20m 如相互间进行了互连 可以安装多个接地排 b)当不能采用独立防雷装置时 见6.3 雷电等电位连接尽可能走直线 连接线尽可能短 注 对建筑物内导电部件进行等电位连接后 部分雷电流会流入建筑物 这时应该考虑雷电流的影

响

连接到接地排的连接导线及接地排连接到接地装置的导线的最小截面积见表8 内部金属装置与接地排的连接导线的最小截面积见表9

表 8 连接到接地排的连接导线及接地排连接到接地装置的导线的最小截面积

LPS类型 材料 截面积 mm2

铜 14

铝 22 I IV

钢 50

16

表 9 内部金属装置与接地排的连接导线的最小截面积

LPS类型 材料 截面积 mm2

铜 5

铝 8 I IV

钢 16

如被保护建筑物内的绝缘部件用于气体管线或水管连接中 应该经水气供应商同意

加装专门设计的SPD跨越过去 SPD应满足如下要求

I类测试

Iimp ≥ kCI kCI为流经外部 LPS部件的雷电流 见附录 C

保护电压 Up低于部件间绝缘的冲击耐受水平

其它特性符合 GB/T18802.12

6.2.3 外部导体部件的等电位连接 对外部导体部件 等电位连接应尽可能在靠近建筑物入口位置 连接导线应能承受流经的部分雷电流If(电流大小按GB 1附录E计算) 如果不允许进行直接连接 则使用以下特征的SPD

I类测试

Iimp≥If If为流经外部导体部件的雷电流 见 GB 1附录 E

保护等级 Up低于部件间绝缘的冲击耐受水平

符合 GB/T18802.12的其它特性

注 在要求等电位连接但不需安装防雷装置时 可使用低压电气装置的接地端子 GB 2提

供了在何种情况下 不需安装防雷装置的相关资料

6.2.4 建筑物内系统的等电位连接 必须按6.6.2a)和6.6.2b)进行等电位连接 如果系统内的导线有屏蔽层 或布放在金属管道内 那么 只需连接这些屏蔽层和管

道就足够了 见附录B 注 屏蔽层与管道的连接可能会由于与导线相连的设备过压而引起故障 对这类设备的保护参见GB

4

如内部系统的导线没有屏蔽层也没放在金属管道内 则必须通过SPD连接 在TN系统中 PE和PEN导线应直接连接到LPS或通过SPD连接到LPS

连接导线和SPD均应具有与6.2.2中所指的相同特性 如果要求对建筑物内部系统进行防过压保护 SPD也应符合GBXXXX 4第7条要求

6.2.5 与被保护建筑物相连的线路的等电位连接 电力线路和通信线路的等电位连接按6.2.3进行 每条线路的导线都应直接相连或通过SPD相连 带电导线只能通过SPD连接到接地排

上 在TN系统中 PE或PEN导线应直接或通过SPD连接到接地排上 如果线路有屏蔽层或放在金属管道内 屏蔽层和管道应进行连接 如屏蔽层或管道的

截面积Sc不小于附录B估算的最小值Scmin 则不需进行等电位连接 电缆屏蔽层或管道的雷电等电位连接应在靠近进入建筑物的位置进行 连接导线及SPD应具有与6.2.3相同的特性 如果要求对与大楼进线相连的内部系统进行过压防护 安装SPD也应符合GB

4第7条的要求

GB ××××—××××

17

注1 在要求进行等电位连接但不需安装LPS时 可使用低压电气装置的接地端子 GB 2提

供了在何种情况下 不需安装LPS的相关资料

注2 更多的通信线路等电位连接信息见GB 5

6.3 外部 LPS的电气绝缘 接闪器或引下线与建筑物内部的金属装置 电气装置 信号和通信设备间的电气绝缘

可以通过使每两部分保持隔距S来实现

)(mlkkks

m

ci= 4

式中 ki 取决于所选择的LPS类型 见表10 kc 取决于流经引下线的雷电流 见表11 km 取决于电气绝缘材料 见表12 l 分隔点到最近等电位连接点沿接闪器或引下线的长度 m

表 10 外部 LPS的绝缘 系数 ki的值

LPS类型 ki

I 0.08

II 0.06

III和 VI 0.04

表 11 外部 LPS的绝缘 kc系数的值

引下线的数目

N

详细值 见表 C.1

kc

1 1

2 1…0.5

4或更多 1…1/n

表 12 外部 LPS的绝缘 km系数的值

材料 km

空气 1

钢筋混凝土 砖瓦 0.5

注 1 材料间相互绝缘串连时 实践证明可以使用较低的 km值

注 2 正在考虑其他绝缘材料的使用情况

如线路或导线进入建筑物 必须保证在建筑物入口处进行等电位连接 直接相连或通

过SPD相连 如建筑物内有金属的或电气上连续的钢筋混凝土结构框架 则不需要求安全隔距

18

7 LPS的维护和检查

7.1 检查流程 检查目的 a)LPS设计是否符合本标准 b)LPS装置的所有部件状况是否良好 能够满足设计用途 且没被腐蚀 c)所有新安装的设备或设施是否已融入LPS系统

7.2 检查程序 检查应按7.1要求并依如下次序进行 在建筑物施工期 应检查埋入的电极 安装完成后检查防雷装置情况 定期检查 检查周期 间隔 按被保护建筑物的特性 如腐蚀程度和 LPS类型

注 详细资料见附录E的第7条

建筑物进行改造或维修后 或建筑物遭受雷击后 定期检查时 应重点检查以下项目 接闪器部件 导线和接头是否劣化或被腐蚀 接地电极是否被腐蚀 接地装置的接地电阻 防雷装置的连接情况 等电位连接情况和防雷装置的固定情况

7.3 维护 定期检查是对LPS进行可靠维护的重要手段之一 应将所观察到的问题通知业主 并

立即进行维修

8 关于因接触和跨步电压引起人身伤害的防护措施

8.1 对接触电压的防护措施 某些情况下 即使LPS按上述规定进行设计和施工 LPS引下线附近和建筑物外面还是

可能对人身产生危害 如采取下列任何一种措施 即可将危害降低到可以容许的程度 a)减少人接近的可能性 减少在建筑物外停留的时间及接近引下线的时间 b)保证自然引下线的电气连续性 自然引下线包括建筑物延伸的金属框架及建筑物内

互连钢结构的几个钢柱 c)引下线3m范围内 土壤表层的电阻率不小于5 k • m 注 一般来说 5cm厚的绝缘材料 如地沥青 或10cm厚的一层砂砾 就能满足这一要求

如以上条件均不能满足 则可采取以下措施 将暴露的引下线进行绝缘 使其具有 100kV 1.2/50 µs的冲击耐受电压 如用至

少 3mm的交联聚乙烯 进行物理限制和/或告警指示 减少人触摸引下线的可能性

所有防护措施应符合有关标准 见ISO3864 1 8.2 对跨步电压的防护措施 某些情况下 即使LPS按上述规定进行设计和施工 LPS引下线附近和建筑物外面还是

可能对人身产生危害 如采取下列任何一种措施 即可将危害降低到可以容许的程度 a)减少人接近的可能性 减少在引下线 3m以内区域停留的时间 b)引下线 3m范围内 土壤表层的电阻率不小于 5 k • m

GB ××××—××××

19

注1 一般来说 5cm厚的一层绝缘材料 如地沥青 或15cm后的一层砂砾 就能满足这一要求

如以上条件均不能满足 则可采取以下措施 用网状接地装置实现均压 给出物理限制和/或警告指示 减少接近危险区域的可能性 引下线附近 3m范围内

所有防护措施应符合有关标准 见ISO3864 1

20

附 录 A

规范性附录

接闪器的安装

A.1 应用保护角方法时接闪器的安装 如果被保护的建筑物能完全处于接闪器保护的范畴 则接闪器位置是很合适的 对被

保护空间来说 仅需考虑金属接闪器的实际物理尺寸 A.1.1 垂直避雷针接闪器的保护空间 垂直避雷针提供的保护空间 假设为圆锥型且置于接闪器轴的顶部 不完全在顶部倾

斜度为α 取决于LPS的类型 如在表2中所示的接闪器的高度 关于保护空间的例子见图

A.1和A.2

A——避雷针的顶端

B——参考平面

OC——保护区域的半径

h1——被保护的高度

α——按照表2给出的保护角

图 A.1 —根垂直避雷针保护的空间

h1 避雷针的物理高度

注 保护角α1 取决于接闪器的高度h1 即被保护屋顶上方的高度 保护角α2取决于高度h2=h1+H 地

面为参考平面 建筑物被保护的范围由α1 α2 h2决定

图 A.2 使用垂直接闪器保护空间

GB ××××—××××

21

A.1.2 导线型接闪器的保护空间

一根导线所形成的保护空间定义为 由线的顶点处虚拟避雷针形成的保护空间的组合

保护空间的例子见图A.3

注 图例见图A.1

图 A.3 导线型接闪器的保护空间

A.1.3 网格状导线的保护空间 网格状导线的保护空间由网格中每一导线所提供的保护空间形成 由网格状导线形成

的保护空间的例子见图A.4和A.5

图 A.4 网格与独立接闪器组合保护的建筑按保护角法和滚球法确定的保护空间

22

图 A.5 网格与非独立接闪器组合保护的建筑按保护角法和滚球法确定的保护空间

A.2 应用滚球法接闪器的安装

应用这种方法 如果被保护建筑物没有一点与半径为R的球形区域相接触 接闪器的

保护作用就认为是充分的 而半径R的大小取决于雷电保护系统的类型 见表2 在建筑

物周围及顶部的所有方向滚动 此时球仅与接闪器有接触 见图A.6

注1 滚球半径由选取的LPS类型决定 见表2

注2 H=h

图 A.6 LPS接闪器的滚球设计方法

接闪器系统

滚球半径 r

GB ××××—××××

23

对高度高于滚球半径的所有建筑物 建筑物侧面可能会遭受闪电 建筑物侧面在滚球

半径范围内都可能会是雷击点 然而 对高度小于60m的建筑物 侧击闪络通常可以忽略 对比较高的建筑物 闪络主要击中建筑物的顶部 水平的边缘以及角 只有少部分的闪会击中侧面

而且 大量的数据表明侧击闪将随着雷击点高度的降低而快速减少 因而应考虑高层建筑物的上部 约

在建筑物高度的20 处 安装接闪器 此时 仅在建筑物上部安装的接闪器位置处运用滚球法

A.3 使用网状方法接闪器的安装 为保护平坦的建筑物 如满足以下所有条件 对整个建筑物可考虑使用网状法 a)接闪器导体的位置

屋顶屋檐处 屋顶突出处 如果屋顶的坡度超过 1/10 在屋顶屋脊处

注1 网状法适用于水平和无弯曲的倾斜屋顶 注2 网状法适用于平坦的侧向表面 以防侧闪 注3 如果屋顶坡度超过1/10 使用平行的接闪器导体 前提是其距离不大于网络的宽

度 b)接闪器网络网格尺寸小于表2中的给定值 c)接闪器的网络应使雷电流至少通过两条不同的导线到接地端子 d)接闪器的保护空间没有任何突出的金属装置 e)接闪器导体应尽可能短且尽可能走直线

24

附 录 B

规范性附录

为避免电火花 进线电缆屏蔽层所要求的最小截面积

雷电流流经屏蔽层时 带电导体和电缆屏蔽层间的过压可能会引起危险的电火花 过

压与屏蔽层的材料及尺寸 电缆长度与电缆位置有关 当屏蔽层的最小尺寸Scmin(mm2)满足以下条件时 可避免电火花的产生

)(10 2

6

min mmU

LIS

w

ccfc

×××=

ρ B.1

其中 If 流经屏蔽层的雷电流 kA ρc 屏蔽层的电阻率 Ω·m

Lc 电缆长度 m 见表B.1 Uw 从电缆引进的电力电子系统的脉冲电压 kV

表 B.1 不同屏蔽层的电缆长度

屏蔽层 Lc

与电阻率为 ρ(Ωm)的土壤直接接触 ρ8≤cL

与大气或土壤绝缘 Lc为建筑物与最近的屏蔽层的点的距离

注 应确定当雷电流沿屏蔽层或导线流过时 导线绝缘层是否会产生不可承受的温升

详细资料见 GB 4

电流限值为

屏蔽电缆 cf SI 8=

非屏蔽电缆 ''8 cf SnI =

其中 If为流经屏蔽层的电流 kA

n′为导线条数

Sc为屏蔽层的横截面 mm2

cS′为单一导线的横截面 mm2

GB ××××—××××

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附 录 C

资料性附录

通过引下线部分的雷电流

引下线的雷电流分流系数kc由以下参数决定 引下线条数 引下线及环形导体的位置

接闪器类型 接地装置类型 见表C.1 A型接地装置 假设每个接地电极接地电阻相同 及B型接地装置时kc值见表C.1

表 C.1 系数 kc的取值 kc

接闪器类型 引下线条数 n A型接地装置 B型接地装置

单一避雷针 避雷线 网状

1 2

4条或更多

1 0.66d) 0.44d)

1 0.5…1(见图 C.1)a)

0.25…0.5(见图 C.2)b)

网状 4条或更多 与水平接地

体相连 0.44d) 1/n…0.5(见图 C.3)c)

a kc 取值范围由 0.5 c<<h 至 1(h<<c)变化 见图 C.1 b 图 C.2中 kc 是对立方体建筑及 n大于等于 4的情况下的近似估计 h Cs Cd的取值范围为 5至 20m c 引下线与环形导体水平相连 引下线的下半部分的雷电流大小是均匀的 且 kc 值随离地距离的减小而降低 d 对于具有相似接地电阻的单个接地极上述值均是有效的 单个接地极的接地电阻差异明显时 kc 值取 1

注 在经过详细计算后可以采用其他 kc 值

chchkc +

+=

2

注 hH =

26

图 C.1 B 型接地装置 单一避雷线时系数 kc的取值

GB ××××—××××

27

32.01.021

hc

nkc ×++=

n――引下线总数

c――相邻两引下线之间的距离

h――相邻两环形导体的距离 或高度

注1 系数kc的详细计算见图C.3

注2 如果有内部引下线 则应根据其进入情况计算kc值

图 C.2 B型接地装置 网状型接闪器时系数 kc的取值

acm

iaa lk

kksd ××=≥ 1 bc

m

ibb lk

kksd ××=≥ 2 cc

m

icc lk

kksd ××=≥ 3

ecm

iee lk

kksd ××=≥ 4 )( 221 hklk

kksd cfc

m

iff ×+××=≥

)( 44332 hkhklkkksd ccgc

m

igg ×+×+××=≥

n――引下线总数

cs――相邻引下线最近距离

h――环形导线的空间距离

S――间隔距离

注1 系数kc的详细计算见图C.3

注2 如果有内部引下线 则应根据其进入情况计算kc值

图 C.3 B 型接地装置 网状型接闪器 每层的环形引

接闪器网格间隔距的计算例子

32.01.021

hc

nkc ×++=

1.012 +=

nkc

3 =kc

kc4 =

kcm =

m――等级总数

Cd――到另一侧

d――等电位连

l――等电位连接

28

下线互连情况下

01.01+

n

n1

nkc

14 =

引下线距离

接点到最近引下线距离

点上面高度

GB ××××—××××

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附 录 D

资料性附录

对有爆炸危险的建筑物 LPS的附加信息

D.1 概述 本附录提供一些处于爆炸危险区域的建筑物 当防雷装置发生变化时的设计 施工方

法 注1 本附录提供的信息基于实践 防雷系统安装在存在爆炸危险的地方

在主管部门要求或根据GB -

30

- 2危险评估结果进行雷电防护的地方 至少应采用II级LPS 本附录中提供了特殊应

用的附加信息 注2 除在技术许可和主管部门要求下 采用II级LPS外 如I级LPS可应用于任何情况 特别是那些建

筑物内对雷电特别敏感的环境 此外 在主管部门许可及雷电活动不频繁或建筑物灵敏度不高的地方 可

选择采用III级LPS

D.2 术语与定义 除本标准内第三章节的术语与定义外 下列术语与定义适用于本附录

D.2.1 绝缘火花气隙 与导电器件之间具有绝缘距离的部件 注 在雷电闪络时 由于雷电放电 装置的各部分之间有短暂的连通

D.2.2 固体爆炸材料 固态化学化合物 混合物 或其他用于爆炸的装置

D.2.3 0区 长期或经常处于由空气和其他易燃物 如煤气 液化气 喷雾 混和的易爆环境下的

地点 D.2.4 1区 偶尔处于由空气和其他易燃物 如煤气 液化气 喷雾 混和的易爆环境下的地点

D.2.5 2区 极少处于由空气和其他易燃物 如煤气 液化气 喷雾 混和的易爆环境下 但是发

生后易爆状态将持续一小段时间的地点 D.2.6 20区 长期或经常处于空气中含有易燃灰尘的易爆环境下的地点

D.2.7 21区 偶尔处于空气中含有易燃灰尘的易爆环境下的地点

D.2.8 22区 极少处于空气中含有易燃灰尘的易爆环境下 但是发生后易爆状态将持续一小段时间

的地点

D.3 基本要求 D.3.1 概述 防雷系统的设计与安装应使得在直接闪络时 除接闪点外 没有熔化或火花效应 注 雷击点处将遇到出现火花和被损坏的情况 在决定接闪器设备位置的时候应考虑 到这一点

引下线应以以下方式安装 由相对危险源引起的自燃温度不应超过在危险区外不可能安装引下

线的地方的温度

D.3.2 需求信息 应为雷电防护系统的设计/安装人员提供被保护厂房的图纸 图纸上适当地标明处理或

存放固体爆炸材料的区域及IEC60079和IEC61241-10中所描述的危险区域 D.3.3 接地 根据5.4.2.2 对有爆炸危险的建筑物 所有防雷系统优先采用B型装置 注 建筑物的施工可提供有效的B型装置的环形导体 如金属储藏罐

对含有固体爆炸材料和爆炸混合物的建筑物 接地装置的接地电阻应尽可能小 不应

大于10Ω D.3.4 等电位连接

GB ××××—××××

31

根据6.2 在存在固体爆炸材料的危险区内 LPS部件和其他导电装置之间以及所有导电装置之间的雷电等电位连接应位于

在地平面上 导体部件间的距离小于计算得出的间隔距离 s,计算时假设 kc=1

注 由于存在危险的局部放电 仅可在没有爆炸混合物的的区域考虑间隔距离 在火花可能导致周

围着火的地方 为保证0区和20区内不产生内部火花 有必要进行其它等电位连接

D.4 含有固体爆炸物材料的建筑物 含有固体爆炸物材料的建筑物 防雷设计应考虑到所使用材料或存储材料的敏感性

如 除本附录中所包含的材料外 一些不敏感的散装爆炸物材料可不考虑其它防护 然而

敏感性爆炸材料可能会对快速变化的电场和/或雷电脉冲电磁场的辐射比较敏感 对此类应

用 有必要进行其它等电位连接或屏蔽 含有固体爆炸物材料的建筑物 建议采用独立的外部防雷装置 见5.1.2定义 建筑

物完全位于5mm厚的钢或等效厚度 如7mm的铝 的屏蔽层内 可认为受到如5.2.5中定义的自然接闪器的保护 在存在爆炸物的所有地方 浪涌保护器可作为LPS的一部分 如可行 SPD应安装在

固体爆炸物的外面 在安装位置出现暴露爆炸物或爆炸灰尘的地方 应安装防爆炸型或安

装在防爆炸的封装体内

D.5 危险区域的建筑物 D.5.1 概述 如可行 外部防雷装置的所有部件 接闪器和引下线 离危险区间隔距离至少为1m

如不可行 危险区内0.5m处经过的引下线应牢固焊接或夹接 危险区直接位于金属屏蔽层下方 有可能会被雷电击穿 见5.2.5 ,应根据5.2的要求采

用接闪器 D.5.1.1 浪涌抑制 如可行 浪涌保护装置应安装在危险区的外面 浪涌保护装置安装在危险区内应得到

批准 在危险区内 浪涌保护装置可直接安装 或装在箱子内 且包含浪涌抑制的箱子应

得到许可 D.5.1.2 等电位连接 除满足等电位连接要求D.3.4外 还应根据IEC60079-14 IEC 61241-14规范性要求对系

统提供等电位连接 与管道的连接应以以下方式 在雷电流通道没有火花 与管道合适的连接可以是焊接

在接线板上或拴接或在法兰螺纹孔进行拴接 仅在雷电流通过时 通过试验和程序证明防

自燃后 允许采用夹具连接方式来保证连接的可靠性 保持电气连续的管道可用作等电位

连接导线 D.5.2 包含 2区 22区的建筑物

对存在2区 22区的建筑物 不需补充防雷措施 对由厚度和材料满足表3要求的金属材料构成的生产设备 如含有2区 22区的户外支

架 化学反应器 容器 则 不需接闪器和引下线 设备应按条款 5进行接地

D.5.3 保含 1区 21区的建筑物 对存在1区 21区的建筑物 除适用 2区和22区的要求外 还增加以下要求 如管道中有绝缘部件 使用人员应决定防护措施 如可采用防爆的分离火花隙避

32

免击穿放电 分离火花隙和绝缘部件应置于爆炸危险区外

D.5.4 包含 0区 20区的建筑物 对存在0区 20区的建筑物 除d5.3的要求适用外 作以下补充 防雷系统和其他装置/建筑物/设备间的雷电等电位连接应征得系统使用人员的同意

用火花隙进行雷电等电位连接可不需系统使用人员的同意 这些设备对所安装环境是适用

的 对0区和20区内的户外设施 除满足1区 2区 21区 22区的要求外 还需满足 在有可燃液体容器内部的电气设备适用于该环境 应根据建筑物的类型采取防雷措施 0 区和 20 区内部封闭的钢质容器 在可能发生雷击的地方 壁厚至少为 5mm在容器比较薄时 应安装接闪装置

D.5.5 特殊应用 D.5.5.1 配电站 在油罐车 油轮等的加油站 金属管线应根据条款5进行接地 管道线应与钢结构和钢

轨相连 D.5.5.2 存储罐 一种特定类型的装置 用于存储可燃气体或能产生可燃气体的液体 基本上是自身防

护 完全处于钢体厚度不小于5mm或铝厚度不小于7mm的连续金属容器内 无火花间隙

因此不需附加防护 同样地 土层覆盖的罐和管道不需安装接闪装置 在装置内部使用仪

器或电气设备需经核准 应根据装置的类型采取防雷措施 按条款5 独立的罐或容器的接地次数取决于最大水平尺寸 直径或长度

20m以下 1次 超过 20m 2次

对油罐厂内的多个油罐 如炼油厂和油库 每个油罐仅进行单点接地就足够了 而

与油罐的最大尺寸无关 油罐 厂内油罐之间应互相连接 除表5 表6的连接外 连接的管

线由于具有电气连接性 根据5.3.5可用于连接 对储存罐厂 如炼油厂和油库 内的多个罐 每个罐仅进行单点接地就足够了 而与

罐的最大尺寸无关 储存罐厂内罐之间应互相连接 除表5 表6的连接方式外 根据5.3.5由于连接的管线具有电气连接性 可用于罐之间互连 对于浮顶罐 浮顶应与主罐壳进行有效连接 焊缝 分流器以及他们相对位置的设计

需仔细考虑 这样 因火花引燃爆炸混合物的风险降至最低水平 当一个滚梯被安装后

用宽度为35mm的软性连接导线将梯子和灌顶及梯子和浮顶之间进行跨接 当浮顶没有安

装滚梯时 一根或多根 依据罐的尺度 宽度为35mm的软性连接导线或等同物 用于

罐的壳和浮顶之间连接 连接导线应沿着顶部的排水沟布放而且不能形成重入的回路 在

浮顶罐上 围绕顶部外围每间隔1.5m 在浮顶和罐壳之间布放多根连接先 另外一种方法

罐壳和浮顶之间安装适当的连接导线 利于雷电流泄放 这种方式只有在通过程序证实和

确保连接可靠性的测试后才可应用 D.5.5.3 管道

建筑物外架空管道应每隔30m与接地端子相连,或应通过地面接地极或接地体接地 以

下适用于远距离传输可燃液体的线路 对抽吸装置 滑动装置和类似装置 包括金属屏蔽管在内的所有引入管应通过截

面积至少为 50mm2的线缆进行跨接 跨接电缆应用特殊焊接片 防松动的螺栓进行连接 固定到引入管的法兰上 绝

GB ××××—××××

33

缘部分应通过火花间隙进行跨接 D.6 检查和维护 关于防雷装置检查和维修方面的建议参见附录E.7

34

附 录 E

资料性附录

防雷系统的设计 施工 维护和检查指南

E.1 概述 本附录为使用者提供关于建立符合标准的LPS相关设计 施工 维护及检查指南 本附录仅与本标准的其他部分共同使用才有效 注 所给图例仅为其中的一种保护方法 其他方法同等有效

E.2 附录的内容结构

附录中主要章节在主要文献有列出 仅给出两部分相关联的简单参考 本附录不包括

E.3 E.3 无信息 E.4 防雷保护系统 LPS 的设计 E.4.1 基本要点 对现有建筑物 为减少投入 LPS 的施工应考虑其它防雷措施符合该标准给出的同样

的防护等级 最合适的防护措施选择见GB 2 LPS的设计与安装应由专门的LPS设计人员及安装人员完成 防雷系统的设计人员与安装人员应具备评估雷电放电的电气效应 热效应及机械效应

等能力 而且 LPS设计人员应有能评估腐蚀的影响及判断何时求助防雷专家的能力 安装人员应经过培训 能根据本标准的要求正确安装LPS部件 根据国际准则规范施

工及大楼的构筑 LPS设计和安装任务应由同一个人承担 成为一个专业的设计人员和安装人员 要求

具备透彻的相关标准理论及几年的工作经验 LPS的设计 施工及测试涵盖了许多技术领域 也对与此建筑物相关部门之间的协调

提出了要求 这样才能以最小的投入达到预定的防雷保护等级 按图E.1 流程图中的每一步骤进行管理 则LPS 的管理是高效的 质量保证措施十分重要 特别对包含大量电子电

气设备的建筑物 质量保证措施可延伸到设计阶段 在该阶段 所有图纸应经审批 在整个LPS施工阶

段 应检查在施工完成后进行维护时不能接近到的所有LPS 主要部件 质量保证措施也贯

穿验收阶段 LPS 的最后测试完成时 应同时完成最终测试文献 在LPS的整个使用寿命期内 应根据维护程序 周期性地进行仔细检查 建筑物及其安装设备发生变动的地方 应进行检查判定现有防雷措施是否符合标准

如发现这些防护措施不够 应尽快实行改进

GB ××××—××××

35

建议接闪系统 引下线 接地端子 等电位连接 部件 其材料 范围和尺寸均应符

合本标准要求

注 要求建筑师 电气工程师和防雷设计人员进行全面合作

图E.1 LPS设计流程图

被保护建筑物的特性

危险评估与防雷等级确定

外部 LPS类型选择

材料类型 腐蚀问题 易燃表面

防雷部件的大小

接闪系统

引下线的设计

接地系统

B型接地极

水平屋顶导体网

状系统 垂直接闪器避雷

针 架空 接闪导线

A型或 A和 B型接地极

内部 LPS设计

连接或屏蔽 距离 电缆布线路径

LPS设计图纸及技术要求

引下线系统

隐蔽或暴露 数量

自然部件

自然部件

自然部件

自然部件

SPD

36

E.4.2 LPS设计 E.4.2.1设计步骤 在进行详细的LPS设计前 设计人员应尽可能获得关于建筑物的用途 总体设计 施

工 配置的基本信息 在LPS还没有得到主管部门 保险公司或业主认可时 防雷设计者应根据GB 2

给出的风险评估决定是否对此建筑物按以下程序安装LPS E.4.2.2 协商 E.4.2.2.1 基本信息 在新建建筑物的设计和施工阶段 设计人员和安装人员及其它所有负责建筑物内设备

建筑物常规用途的人员 如业主 建筑开发商 应定期相互协商 对现有建筑物的LPS的设计及施工阶段 应定期与负责建筑物 建筑物的使用 安装

和入户设施的人员举行协商会议 可由业主 建筑开发商或各方指定的代表安排协商会议 LPS的设计人员应提供现有

建筑物的LPS设计图纸 在必要时可由LPS安装人员对图纸进行修改 相关部门之间的定期协商有助于以尽可能小的投入获得有效的LPS设计 如LPS设计人

员和施工人员常常处理如 是否需要连接导线及必要时缩短这些导线的长度等问题 同一

建筑物内不同装置采取相同路径会显著减少建筑物的整体投资 由于LPS设计需随着建筑物设计的改变而进行修改 因此协商很重要 且贯穿于建筑

物施工的整个阶段 在LPS安装时也需要协商便于LPS各部件易于检查 在协商中 应确定

自然部件和LPS之间所有连接点的位置 对新的建筑项目 建筑师应举行协调 协商会议 E.4.2.2.2 主要协商部门 防雷设计人员应举行相关技术协商会议 凡涉及建筑物的建筑及设计的所有部门 包

括建筑物业主都参加会议 LPS 所有装置中特殊区域的责任问题应由LPS设计人员和建筑师 电气承包商 建筑

承包商 LPS安装人员 LPS 供应商 及业主或业主代表等进行确定 不同部门之间责任的划分包括设计管理和LPS施工等特别重要

E.4.2.2.1 建筑师 和建筑师应就以下条款达成协议 a 所有LPS导线布线路径 b LPS部件的材料 c 金属管道 供水系统 扶手等细节 d 任何仪器 仪表 车间装备或类似安装在建筑物内或建筑物附近的设备 及某些由

于隔距问题需要迁移或需要连接到LPS上的所有设备的细节 例如安装的设备为告警系统

安全系统 通信系统 信号和数据处理系统 无线系统和闭路电视 e 任何地埋的传导设备的区域 可能影响接地网络 及要求放置在远离LPS安全距

离的区域 f 可用于构造接地网络的区域 g 建筑物内LPS主要安装位置的责任划分及工作范围 如屋顶防水层的处理等 h 建筑物中的传导材料 特别是任何电气连续性金属 必须连接到LPS 如支柱 钢

筋 及所有进入或引出建筑物的金属性设备 i LPS的视觉效果 j 分布式建筑物的LPS效果 k 混凝土钢筋连接点的位置 特别是外部传导设备的进入点 如管道 屏蔽电缆等 l LPS与临近建筑的LPS的连接

GB ××××—××××

37

E.4.2.2.2 公共事业部门 进入建筑物的设备与LPS直接相连 如果不可能 则通过火花气隙或SPD相连 当与

要求存在争议时 应与相关部门或操作人员进行协商 E.4.2.2.3 防火和安全管理机构 需就以下条款与防火和安全管理机构达成协议

报警系统和灭火系统的安装位置

管道的布放路径 构成材料及其密封

在建筑物有可燃材料的屋顶时 允许采用的保护方式

E.4.2.2.4 电子设备及外部天线的安装人员 应和电子设备及外部天线的安装人员就以下内容达成一致

架空支柱和电缆屏蔽层与 LPS的隔离或连接

架空电缆和内部网络的布线路径

浪涌保护设备的安装

E.4.2.2.5 施工人员和安装人员 需就以下条款与施工人员和安装人员达成协议 a 建筑开发商提供的LPS的类型 安装位置及主要部件的数量 b LPS设计者 LPS承包商或LPS供应商 所提供给建筑开发商安装的所有物件 c 安装在地下的LPS的导体 d 在建筑阶段所使用的LPS任何部件 如对起重机 吊车和其它金属装置可采用永久

性接地网络 e 对钢架结构建筑物 为了进行接地端子与LPS其他组件相连所需的支柱的位置和数

量 f 可适用作LPS的任何金属覆盖物 g 在金属覆盖物可作为LPS组件的地方 保证覆盖物每一部分电气连续性的方法及将

其与其他LPS相连的方法 h 输入设备的特性及位置 包括地面上与地面下的设备 包括传送设备 电视机 无

线天线及金属支座 金属暖气管道 i LPS的接地端子与电源设备和通信设备间的协调 j 屋顶安装设备的房间 天线杆的位置与数量 如通风 加热和空调供应室 水箱和

其它位置突出的东西 k 为确定合适的固定LPS导体 屋顶和墙所采用的建筑方法 l 提供与钢框架 混凝土连接带和建筑物内其他导体的连接 m LPS部件的检查频率难以达到 如钢筋密封在混凝土中时 n 为防腐选择最适合的金属 特别在不同金属材料连接的点 o 准备上述信息的图纸及标明所有导体和主要部件的位置 p 与混凝土钢筋相连点的位置

E.4.2.3 电气和机械要求 E.4.2.3.1 电气设计

LPS设计人员应选择合适的LPS类型以获得最好的效果 根据建筑物的几何设计来决定

使用独立的LPS 非独立的LPS或采用两者相结合的防雷方式 土壤电阻率的测试应在LPS设计完成之前进行 且应考虑电阻率随季节变化的特性 完成LPS的基本电气设计后 合理使用建筑物的导电部件作为LPS的自然部件 或作为

LPS的组件

38

对自然部件的物理特性和电气特性进行评估 应保证能满足本标准要求 这是LPS设计者的责任

使用金属加强结构 如混凝土钢筋 作为防雷导体需慎重考虑 应了解国家有关建筑

标准 混凝土中的钢筋可作为LPS导体 也可作为导电屏蔽层 减少由于通过独立的LPS的雷电流所产生的电磁场 后一种LPS使保护变得简单 特别是当建筑物中包含延伸的电

子电气设备时 需要对引下线的安装作严格的规定 以满足5.3.5中关于自然部件的最基本要求

E.4.2.3.2 机械设计 电气设计完成后 防雷设计者应就机械问题与建筑负责人进行协商 应考虑美观 这和选择恰当的原材料防腐一样重要 不同LPS的防雷部件的最小尺寸见表3 6 7 8和9 LPS的原材料见表5 注:其他部件如避雷针和夹具的选择可参考国家有关标准 选择时应考虑保证温升和机械强度

对预埋在混凝土中的不锈钢或直接与易燃材料接触的不锈钢 应根据表7考虑加大尺寸 当表5 6 7中规定的尺寸和原材料发生变化时 应根据表1中定义的防雷等级选择放

电电流参数 防雷设计人员和安装人员应预测当放电时防雷导体的温升 且应适当改变尺

寸 当部件是易燃材料或者其熔点较低时 应注意在与部件相连的表面连续温度升高时

采取较大的截面积及其它防范措施 如避开固定位置 加入防火层等 LPS设计者应能确定所有存在腐蚀问题的区域及采取相应措施 可通过增大原材料尺寸或使用防腐部件或采取其他防腐措施来减少LPS的腐蚀影响 LPS的设计者和安装者应指定传导的固定材料 它应能承受导体中雷电流的电气力学

冲力和由于温度升高引起的导体膨胀 E.4.2.4 计算 E.4.2.4.1 系数 kc的计算 流经引下线的雷电流的系数kc取决于引下线的数量n和引下线位置以及互联的环形导

体 接闪器类型 接地装置类型 见表C.1和图C.2 C.3 可根据图E.2来确定安装了A型接地电极的屋顶的系数kc 所需的隔距取决于该点与接地端子或最近等电位连接点间最短路径上的电压降 如整个导线上的电流均相同 在大气中 所需隔距的计算公式为

lkks ci ××= E.1

如电流不同 则应考虑每段导线的电流 此时

ncncci lklklkks ×++××+×= K2211( E.2

对系数kc来说 雷击点及需考虑隔距的点两者的值可能不同

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39

=

hc

0.33 0.50 1.00 2.00

ck 0.57 0.60 0.66 0.75

ck 0.47 0.52 0.62 0.73

ck 0.44 0.50 0.62 0.73

ck 0.40 0.43 0.50 0.60

ck 0.35 0.39 0.47 0.59

ck 0.31 0.35 0.45 0.58

c 与沿屋檐最近

的引下线的距离

h 引下线由屋檐

到相邻等电位连

接点或至接地系

统的长度

表中 kc的值参考引

下线 粗线标识

和雷击点

引下线的位置应

与代表图相比较

实际的关系式有

待查明 如果关系

式位于两个值之

间 那么 kc的值也

需要做相应的调

整

注 1:相比图中具

有更大距离的附

加引下线无明显

影响

注 2:在屋顶下的

环形导体互连的

情况见图 C.3

注 3:并联电阻的

值可用图 C.1中的

公式进行简单计

算

40

=

hc

0.33 0.50 1.00 2.00

ck 0.31 0.33 0.37 0.41

ck 0.28 0.33 0.37 0.41

ck 0.27 0.33 0.37 0.41

ck 0.23 0.25 0.30 0.35

ck 0.21 0.24 0.29 0.35

ck 0.20 0.23 0.29 0.35

c 与沿屋檐最近

的引下线的距离

h 引下线由屋檐

到相邻等电位连

接点或至接地系

统的长度

表中 kc的值参考引

下线 粗线标识

和雷击点

引下线的位置应

与代表图相比较

实际的关系式有

待查明 如果关系

式位于两个值之

间 那么 kc的值也

需要做相应的调

整

注 1:相比图中具

有更大距离的附

加引下线无明显

影响

注 2:在屋顶下的

环形导体互连的

情况见图 C.3

注 3:并联电阻的

值可用图 C.1中的

公式进行简单计

算

图 E.2 顶部装有接闪器和 B型接地装置的斜面屋顶 系数 kc的值

GB ××××—××××

41

E.4.2.4.2 具有悬臂部件的建筑物 为避免位于悬臂建筑物下的人成为置于悬臂墙体的引下线中的雷电流通路的可能性

隔距d m 应满足下列条件

)(5.2 msd +> E.3

式中s为根据6.3计算的间隔距离 m 当人垂直伸展手掌时 人站立的地方距人体手指尖的高度等于2.5 见图E.3

d——实际距离>s

s——间隔距离,见 6.3

l——计算间隔距离的长度

注 举起手的人的高度取 2.5m

图 E.3 具有悬臂部件的建筑物的 LPS设计

图1所示的导体环路可产生高的感应电压降 继而导致雷电流向建筑物放电而引起损

害 如不能满足6.3的条件 为通过建筑物在在雷电导体环路的重入点形成直接路径 应采

用其他装置 E.4.3 钢筋混凝土建筑物 E.4.3.1 概述

混凝土中的钢筋为混凝土获得预期的机械强度 可以采用直的或弯曲的钢棒 通过焊

接或用钢扎线将其固定在交叉连接点 符合4.3条款的混凝土中的钢筋可作为LPS的自然部件 应注意以下自然部件

5.3中的引下线

5.4的接地端子网络

而且 根据6.2水泥中的导电的钢筋如使用得当 应从内部LPS的等电位连接点引出

42

建筑物内的钢筋 如十分多 可视为一个电磁屏蔽体 根据GB 4 可有助于

保护电子 电气设备防止由雷电电磁场所产生的干扰 如混凝土中的钢筋及其它任何钢结构在外部及内部均进行了连接 使其电气连接性符

合4.3要求 可有效保护建筑物防止物理损坏 假设钢筋中注入的电流通过大量的路径进行了分流 由网格引起的阻抗比较低 因而

由于雷电流产生的电压降也比较小 混凝土钢结构中的电流形成的磁场较弱 对相邻内部

电气导体的干扰也相应减小 注 电磁干扰的防护见GB 5和IEC 61000 5 2

当房间完全被钢筋混凝土墙体 其电气传导连续性符合4.3 环绕时 在墙体附近 雷

电流流经加固体的磁场比使用常规引下线的房间大大降低 由于房间内安装的导体环路的

感应电压较低 易于改善内部系统的防护措施 在施工完成后 几乎不可能改变钢筋的布局和安装 因此 为了雷电防护的目的 钢

筋的布局应做好详细记录 可以利用施工期间的图纸 记录和图表来进行 E.4.3.2 混凝土中钢筋的利用

应安装等电位连接导体或接地极 以提供与混凝土钢结构可靠的电气连接 安装到建筑物上的金属框架 可用做LPS的自然导体 也可作为内部等电位连接系统

的连接点 利用基础桩或机器 仪器或房屋的基础钢轨 获得均压等电位的例子见图E.4

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43

1. 配电设备

2. 钢筋梁

3. 立面的金属覆盖物

4. 连接点

5. 电气设备

6. 连接带

7. 混凝土中的钢筋 含网状导体

8. 基础接地极

9. 不同设备的共同入口

图 E.4 钢筋混凝土建筑物的等电位连接

建筑物内等电位连接端子的位置在LPS设计的早期阶段应明确 并应告知工程承包商 应与工程承包商协商决定实行焊接或夹接的连接方式 是否安装附加导体 在浇筑混

凝土之前 应完成并检查所有的必要工作 即 LPS的设计应与建筑物的设计同步进行 E.4.3.3 主钢筋的焊接与夹接

主钢筋的连续性应由焊接或夹接完成 注 符合IEC 50641 1的夹具可认定适合

主钢筋的焊接须征得建筑设计工程师同意 主钢筋的焊接长度不小于30mm 见图E.5

1. 主钢筋

2. 最小长度为 30mm的焊接缝口

图 E.5 在允许的前提下 混凝土中主钢筋的焊接点

44

与雷电防护系统外部部件的连接应通过主钢筋完成 可从指定位置的混凝土中引出或

由一与混凝土中的主钢筋焊接 夹接的连接导体或接地极引出 在混凝土中的主钢筋和等电位连接导体间的接点若采用夹接 为安全起见 应使用两

个等电位连接导体或一个等电位连接导体 由两个夹具连至不同的主钢筋 因为在混凝土

浇筑后不能再检查 如果连至主钢筋的等电位连接导体是不同的金属连接 连接区域应由

防腐蚀复合物完全密封 图E.6表明了用于连接主钢筋和导体的夹具 图E.7为一内部系统与主钢筋连接的例子

图 E.6a 至主钢筋的环形导体

图 E.6b 至主钢筋的带状导体

1. 钢筋

2. 环形导体

3. 螺丝

4. 带状导体

图 E.6 用于连接主钢筋与导体的夹具

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45

图E.7a

图E.7b

图E.7c

图E.7d

1. 连接导体

2. 焊接在钢筋连接器上的螺帽

3. 钢筋连接器*

4. 非金属的浇铸连接点

5. 绞合铜连接器

6. 防腐措施

7. C 钢筋

8. 焊接

*金属连接器在许多节点通过焊接或使用夹具的方式与金属带相连 注 根据工程实践经验 图E.7c 中所示的施工方法不被普遍接受

图 E.7 钢筋混凝土墙内 钢筋的连接点的例子

等电位连接导体的规格尺寸应根据流过等电位连接点处电流的大小确定 见表8和9 E.4.3.4 材料

安装在混凝土中用于防雷的附加导体 可使用下列材料 钢 不锈钢 镀锌钢和铜 有时 在混凝土中使用镀锌钢为建筑物开发商所不许 这是误解的原因导致的 镀锌

钢也保护着镀锌钢杆附近的主钢筋免于腐蚀 为避免混凝土中不同类型主钢钢筋的混用 相对于普通的绫纹钢 推荐使用直径至少

为8mm的圆钢 E.4.3.5 腐蚀

46

在钢等电位连接导体通过混凝土墙体时 应特别注意对化学腐蚀的防护 最简单的防腐蚀措施是在墙体上出口点附近 内外50mm以上 使用硅胶或沥青涂层

见图E.7c 在铜等电位连接导体通过混凝土墙体时 如果使用固体导体 专用的接地导板或PVC

套管或绝缘线 则不存在腐蚀风险 见图E.7b 对于遵循表6和7的不锈钢等电位连接导体 不需进行腐蚀防护 在极端腐蚀性大气状况下 推荐突出墙体的等电位连接导体使用不锈钢 注 在某些条件下 墙外的镀锌钢与混凝土中钢筋接触时可能对混凝土造成损害 当使用铸入型螺套或软钢件时 应注意墙体外的防腐蚀问题 应使用齿形锁紧垫圈

通过螺母的保护层来达到电气接触 见图E.7a 关于防腐的更多信息见E.5.6.2.2.2节

E.4.3.6 连接 调查表明 绑扎连接不合适用于传导雷电流 绑扎连接有爆炸损害混凝土的风险 基

于先前的调查 假设至少每3根主钢筋绑扎形成电气环路 因此几乎所有的主钢筋是电气上

互连的 对钢筋混凝土建筑物的测量也证实了此结论 因此 对于传导雷电流的连接 最好方法为焊接和夹接 绑扎作为一种连接方式 适

用于附加导体 等电位和EMC 连接到互连钢筋的外部电路的连接 应采用夹接或焊接 混凝土内的焊接点应至少30mm长 交叉主钢筋在焊接前应弯曲布排 平行距离至少

为50mm 当焊接主钢筋需注入混凝土时 仅在交叉点焊接 长度为几毫米的焊缝是不够的 此

种接点在浇筑混凝土时经常断裂 图E.5表明等电位连接导线与钢筋混凝土中的钢筋的正确焊接 在焊接至主钢筋不允许的情况下 应使用夹具或附加专用导体 这些附加导体可由钢

软钢 镀锌钢或铜制成 附加导体应通过绑扎和夹具连接至大量主钢筋 以充分利用钢筋

混凝土屏蔽的可能性 注 如果允许焊接 常规焊接和加热焊接都是切实可行的方法

E.4.3.7 引下线 墙体的主钢筋 混凝土立柱和钢骨架可用作天然引下线 屋顶应提供接地端子 以便

与接闪器的连接 除非钢筋混凝土基础用作唯一的接地装置 应提供接地端子以便与接地

系统的连接 混凝土钢筋的某一钢筋作为引下线的情形应注意入地的路径 保证同一位置的钢筋可

一直往下延伸 以提供对地的直接电气连接 当自然引下线的垂直连续性 提供从屋顶至地面的直接通路 不能保证时 应使用附

加专用导线 这些附加专用导线应连接至混凝土钢筋 当对引下线的最直接通路存有疑问时 即对现存建筑物而言 应增加外部引下线 图E.4和E.8表明了钢筋混凝土建筑物的LPS自然组件的安装细则 对于把钢筋混凝土部

件的主钢筋作为基础接地体的应用 见E.5.4.3.2

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47

1. 屋顶护栏的金属覆盖物

2. 接闪器与外层金属板的连接点

3. 水平接闪器

4. 金属立面覆盖物

5. 内部 LPS的等电位连接带

6. 外层金属板之间的连接点

7. 测试点

8. 混凝土中的钢筋

9. B型接地极

10. 基础接地极

在实际应用中可采用以下取值 a=5m b=3m c=1m

注 金属板之间的连接 见图E.33

图 E.8a 钢筋混凝土建筑物利用金属立面覆盖物作为自然引下线

48

1. 垂直框架

2. 墙体固定部件

3. 连接点

4. 水平框架

图 E.8b 立面支架的连接

图 E.8 金属立面作为自然引下线 立面支架连接的例子

单一立柱内部引下线和墙体应通过主钢筋互连 应符合4.3电气连续性要求 单一预制混凝土部件的主钢筋和混凝土立柱 混凝土墙体的主钢筋应在地板和屋顶浇

注之前 连接至地板和屋顶的主钢筋 大量的传导连续性部件存在于建筑部件的主钢筋中 在现场用混凝土进行浇灌 例如

墙体 立柱 楼梯和升降井 如果地板由现场浇灌的混凝土构成 单一立柱和墙体内的引

下线应通过它们的主钢筋互连 以确保雷电流的均匀分布 如果地板由预制的混凝土部件

构成 通常这种连接是不能实现的 然而 几乎不付出额外投资通常可实现在地板浇灌嵌

入附加主钢筋之前 由接点和接地端子把预制的混凝土部件的主钢筋连接至立柱和墙体的

主钢筋 预制的混凝土部件用作悬吊装立面对雷电防护是无效的 因为没有实现等电位连接

如果对建筑物内安装设备提供高效的雷电防护 例如拥有大量信息处理设备和计算机网络

的办公建筑物 此立面部件的主钢筋有必要互连 并与建筑物承载部件的主钢筋连接 这

样 雷电流能够流经建筑物的全部外表面 见图E.4 如果建筑物的外墙体安装有连续的窗户 在连续的窗户上下的预制的混凝土部件是否

通过现有立柱加以连接 或是否应根据窗户高度把它们以较小的间隔互连 对这些问题应

作出决定 外墙体导电部件的大量集成会改善建筑物内部的电磁屏蔽 图E.9表明了连续窗户与金

属门面屏蔽层的连接

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49

1. 金属立面板与金属条的连接点

2. 金属立面板

3. 水平金属条

4. 垂直金属条

5. 窗户

图 E.9 连续的带状窗户与金属立面覆盖物的连接

如果钢框架用作引下线 应通过混凝土中安装的等电位连接端子 连接至基础混凝土

的主钢筋 见图E.7 钢筋混凝土建筑物内的钢体等电位连接带应通过垂直导体互连 这

些垂直导体应由适于焊接的软钢制造 混凝土钢筋新的结构应符合4.3的要求 注 关于钢筋混凝土墙体用于电磁屏蔽 参见GB 4

钢框架结构通常使用通过螺栓接头的工字梁 假如螺栓以达到要求的机械应力拧紧

那么所有的螺栓钢体部件是电气上互连的 薄油漆涂层在雷电流放电时被击穿 因而形成

传导搭接 将螺栓头 螺栓套和垫圈的底座表面进行紧固 电气连接可被改善 进一步的改进可

在结构组装完成后 通过约50mm长度的焊缝来达到 建筑物外墙体内 墙体上有大量传导部件用作引下线 应确定这些传导部件的连续性

除了防LEMP的要求外 而且对建筑物外观方设计的要求很高时 也应保证这些传导部件

的连续性 应提供互连的等电位连接带 每一等电位连接带应连接至外墙体和地板内的传导部件

可通过地面及每一楼层地板的水平钢筋连接带实现 如若可能 应提供至地板或墙体内钢筋混凝土的连接点 应至少连接三根主钢筋 大型建筑物内 等电位连接带充当环形导体 此情况下 至钢筋混凝土带应每隔10m

有一个连接点 除了地下室的防护措施外 建筑物主钢筋与LPS的连接不需采取其它特殊措施 E.4.3.8 等电位连接

50

在不同楼层要求主钢筋进行多处等电位连接时 为获得低阻抗的电流通路 利用混凝

土墙体中的主钢筋实现等电位及建筑物内部空间的屏蔽 建筑物内部或每层楼混凝土的外

部安装环形导体 环形导体应通过垂直导体互连 互连间隔小于10m 由于其高可靠性 应优先考虑这种装置 尤其在干扰电流大小未知的情况下 同时 也建议采用网状连接导体网络 在设计时考虑当电源系统出现故障时 通过连

接应能携带大的电流 E.4.3.9 建筑物地基作为接地端子 大型建筑物和工业厂房的地基常常为钢筋混凝土 如满足5.4节要求 则建筑物的地基

地基板和外墙体的主钢筋在土壤表层下面的区域形成极好的基础接地体 地基和地埋墙体的主钢筋可作为基础地 这种方法以最小成本取得很好的接地效果 此外 混凝土钢筋形成的金属围绕物可为

建筑物内的电源系统 通信和电子设备提供电位参考点 除混凝土钢筋通过铁丝捆绑互连外 为确保良好接点 也推荐安装附加网状金属网格

附加网络也应捆绑至混凝土钢筋 用于连接外部引下线 用作引下线的部件的端子应在合

适地点从混凝土引出 地基的钢筋通常是电气传导的 除非建筑物不同部件间安装了火花隙 根据5.5 建筑物导电部件的火花隙应采用符合表6的连接导体如夹具和接头进行跨接 混凝土立柱中的主钢筋 角柱和墙体的主钢筋应连接至地基的主钢筋和屋顶的导电部

件上 图E.10表明了含有导电部件的混凝土角柱 墙体和屋顶的钢筋混凝土建筑物LPS的设

计

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1. 穿过放水套管的 LPS导体

2. 混凝土柱内的钢筋

3. 混凝土墙内的钢筋

注 当混凝土柱内的钢筋与LPS的接闪器和接地极相连时 此钢筋可作为一条内部的引下线 在混

凝土柱附近安装的敏感电气设备必须考虑其电磁兼容环境

图 E.10 工业建筑的内部引下线

当不允许混凝土进行焊接时 应在角柱处安装附加导体 或利用测试连接点完成连接

附加导体应连接至混凝土钢筋 建筑物完工后 所有设备通过等电位连接带连接至建筑物 实际中 经常对接地电阻

进行测量是不可能的

52

如某些条件下 不可能对基础接地的接地电阻进行测量时 在建筑物附近安装一个或

多个基准接地极 通过在接地极和接地系统间建立测量电路 来监控接地系统历年来的变

化 然而 基础接地装置的主要优点是实现良好的等电位 对地阻抗不是那么重要 E.4.3.10 安装程序

所有防雷导体和夹具应由LPS安装人员进行安装 应与民事工程承包商达成一致 以确保施工进度 不会导致在浇注混凝土之前LPS的

安装被延期 安装过程中 应定期测量 并且安装人员应予以监督 见4.3

E.4.3.11 预制钢筋混凝土构件 如预制混凝土钢筋构件用于防雷 例如用于屏蔽的引下线 或作为等电位的导体 根据图E.7连接点的位置及连接方式应该在预制混凝土钢筋构件的设计阶段以定义 连接点的位置应使预制混凝土钢筋构件从一个连接点到相邻连接点具有连续性 通常 接板式预制混凝土钢筋的每一角要求一点和等电位连接导体连接 见图E.11

E.4.3.12 膨胀接头 当建筑物包含多个含膨胀接头的型材 考虑到建筑物型材的沉降 并且大量电子设备

安装在内时 不同建筑物的钢筋应用膨胀接头进行连接 膨胀接头间得间距应不超过表4所定义的引下线间距的1/2

为确保建筑物进行低阻抗的等电位连接及其有效屏蔽空间 建筑物型材间的膨胀接头

应进行短距离搭接 在1m和引下线间距离1/2范围内 根据所要求的屏蔽因子 由灵活

的 如图E.11所示

1. 预浇注的钢筋混凝土

2. 连接导体

图 E.11a 通过绑定或焊接 在板状预制钢筋混凝土之间连接导体的安装

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53

1. 膨胀的裂缝

2. 焊接点

3. 壁凹

4. 可弯曲的连接导体

A——钢筋混凝土 部分1

B——钢筋混凝土 部分2

图 E.11b 钢筋混凝土两部分之间用膨胀缝隙桥接可弯曲连接的施工

图 E.11 钢筋混凝土中连接导体的安装及混凝土两部分之间可弯曲连接导体的安装

E.5 外部防雷装置 E.5.1 概述 E.5.1.1 非独立的外部防雷装置 在大多数情况下 外部防雷装置可以固定到被保护的建筑物上 当雷击点的热效应或传导雷电流的导线将引起建筑物的损坏时 外部防雷装置导体与

易燃材料的间隔至少为1m 注 一般情况包括 易燃的涂层 易燃材料的墙

LPS导体的配置基于LPS的设计及被保护建筑物的形状 防雷级别要求 采用的几何设

计方法 接闪器设计中一般包括引下线设计 接地端子设计 内部LPS设计 如果邻近建筑物安装了LPS 新的LPS应与这个LPS相连

E.5.1.2 独立的 LPS 当雷电流流入金属装置并引起建筑物或装置损坏时 应采用独立的LPS 注 在可以预计由于建筑物某部分发生改变而引起LPS的改变时建议使用独立的LPS

那些与建筑物内传导性部件和等电位连接系统仅在地平面进行连接的LPS 根据3.3这类LPS可作为独立的LPS

独立的LPS可通过以下途径实现 安装接闪器避雷针 在被保护建筑物附近安装天线

塔 或在天线塔间安装架空线 应考虑6.3中关于安全隔距的要求

54

独立的LPS也可安装在绝缘材料构成的建筑物上 如砖石结构 木材结构 安全隔距

如6.3所定义 在那里 除了与接地端子进行连接外 建筑物的导体部分不与建筑物内的设

备相连 建筑物内的导电设备和电子导体的安装应考虑与接闪器导体的距离 与引下线的距离

比6.3中所定义的安全隔距小 所有将安装的设备都应符合独立LPS的要求 负责LPS设计和安装的承包商应将这些要求通知业主

业主应将这些要求反映给建筑商 当不能完全满足这些要求时 建筑商也应将这些信

息反馈给业主 安装了独立LPS的建筑物内所有设备应置于LPS的保护范围之内 且要满足安全隔距条

件 LPS的导体部件应安装在独立的绝缘导体装置中 如直接固定在建筑物墙体上的导体

装置与导电部件相隔太近 LPS和内部导电部件间的距离应大于如表6.3种所定义的隔距 嵌入式导电屋顶装置 如与等电位连接无连接 与接闪器间的距离不应超过安全隔距

如与等电位连接间的距离超过安全隔距 应连接至独立LPS的接闪器 LPS的设计和屋顶装置附近的施工安全指导应考虑到这个事实 那就是 在雷击时

固定处的电压将升至接闪器电位 为防止雷电流流经建筑物墙体及内部安装设备时 存在大量互连导电部件的建筑物

应安装独立LPS 在含有连续性互连导电部件的建筑物上 如钢构造或混凝土钢筋 独立LPS与这些导

电部件应保持安全隔距 以实现充分的分隔 LPS导体必须用绝缘导体固定物 固定在建

筑物上 应注意 钢筋立柱和混凝土钢筋天花板常用于砖石结构中

E.5.1.3 危险火花 LSP和金属装置间的危险火花 内部系统和电子设备 通信线间的火花可通过以下方

法避免 安装独立 LPS装置 或保持 6.3中提出的安全隔距

根据 6.2 在非独立 LPS中进行等电位连接 或按 6.3要求进行绝缘或保持安全

隔距

E.5.2 接闪器 E.5.2.1 概述

因为避雷针 导线 网状导体可等效采用 本标准适用任何关于接闪器选择的原则 接闪器装置应符合表2要求

E.5.2.2 安装位置 接闪器设计可采用以下方法 如果存在由接闪器的不同部分重叠保护一个特定空间的

情况 根据5.2要求为对建筑物进行较全面的保护 可采用下述某一种方法和同时采用几种

方法 保护角法

滚球法

网状法

上述三种方法可用于LPS设计 选择哪一类型的LPS取决于对被保护建筑物的适用性进行估算结果

LPS的安装位置可由设计人员来选择 可参考以下三点 保护角法适用于外形比较简单的建筑物 或只对大型建筑物的某一部分提供保护

时 当建筑物高度大于所选 LPS的滚球半径时 这种方法不适用

滚球法适用于外形复杂的建筑物

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55

网状法一般来说用于对水平屋面进行保护

用于建筑物各个部分的接闪器的设计方法和LPS的设计方法应在设计文献中详细说明 E.5.2.2.1 保护角法 E.5.2.2.1 保护角法

接闪导体 避雷针 天线塔和避雷线的安装位置应保证被保护建筑物的所有部分被保

护 保护角α的值见表2 h为接闪器与被保护平面的高度 单一的点形成锥形 图A.1和A.2为LPS 中不同接闪器怎样产生保护空间的示意图 根据表2 在被保护地面上方 接闪器高度不同 则保护角α的值亦不同 见图A.3和

E.12

H——建筑物离参考平面的高度

h1——为接闪避雷针的物理高度

h2——h1+H为接闪避雷针离地面高度

α1——高度h=h1时的保护角 h为屋顶表面与参考平面的高度

α2——高度为h2的保护角

图 E.12根据表 2 不同高度的保护角法的接闪器设计

保护角法受到几何限制 如h大于滚球半径时r 见表2 不适宜采用保护角法 顶需要保护 或所要保护的空间在大楼边缘的上方 则装饰物宜放置在建筑物与边缘

之间 如不能满足这一点 应采用滚球法 利用保护角法进行接闪器设计 独立LPS中接闪器设计见图E.13和E.14 非独立LPS中

接闪器设计见图E.15和E.16

56

1. 接闪器避雷针支座

2. 被保护建筑

3. 大地作为参考平面

4. 保护圆锥体的交叉处

S——间隔距离 见6.3

α ——符合表2的保护角

图 E.13a 垂直面上的投影

注 两个圆确定参考平面上的受保护区域

图 E.13b 水平面上的投影

图 E.13 根据保护角法的接闪器避雷针设计 采用两个独立接闪体的独立外部 LPS

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图E.14a 包含两个接闪器避雷针支座的垂直面上的投影图 E.14b 垂直与两个接闪避雷针支座

的垂直面上的投影

图E.14c 水平参考面上的投影

1. 接闪器支座

2. 被保护建筑

3. 参考平面的被保护区域

4. 水平线状接闪器

21 , ss ——间隔距离 见6.3

α ——符合表2的保护角

注 接闪器系统是根据保护角法设计的 整个建筑应该在保护区域内

图 E.14 采用两个独立接闪避雷针支座的独立外部 LPS 并通过水平接闪线连接

58

1. 接闪器避雷针

2. 被保护建筑

3. 假定参考平面

α ——符合表2的保护角

图E.15a 用一根接闪避雷针的例子

1. 接闪器避雷针

2. 被保护建筑

3. 假定参考平面

α ——符合表2的保护角

图 E.15b 用两根接闪避雷针的例子

注 建筑a 建筑b都必须在接闪器的保护区域内

图 E.15 使用接闪器避雷针 非独立 LPS的设计例子

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α ——符合表2的保护角 d1——离屋顶水平线的距离

图 E.16a 与包含导体的平面垂直的平面的保护

α ——符合表2的保护角 注 整个建筑必须在水平线的保护区域内

图 E.16b 与包含导体的垂直平面保护

图 E.16 利用一根水平导线 设计非独立 LPS的接闪器的保护角法设计例子

60

图 E.17a –利用滚球法设计的斜面上支座的保护空间 (ht > r)

如放置接闪器的表面是斜的 圆锥轴形成保护区 不需接闪器避雷针 但是放置在圆

锥面上接闪器避雷针与放置在正上方避雷针起着同样的作用见图E.17

图E.17b 利用滚球法设计的斜面上接闪器避雷针的保护空间 (ht > r)

1. 保护空间

2. 参考平面

3. 接闪器避雷针

r 表2的滚球半径 4. h 表 2的接闪器避雷针的高度

ht——水平参考面以上的接闪器避雷针高度 α——保护角 B C B’ C’——滚球区域内的接触点 C, C’ D D’——保护区域的边界 注 h h’ 应小于 ht.h的两个值, h 和 h’应用于斜面

图 E.17 使用滚球法的接闪器避雷针的保护区域

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E.5.2.2.2 滚球法 在表2中排除了使用保护角法时 可用滚球法判定各部件的保护空间和区域 应用此方法 接闪器的安装位置应满足 在任何方向 保护区内任一点都不与距地面

建筑物周围 建筑物顶部R 滚球半径 区域有任何接触 滚球半径与LPS的类型有关 见表2 图E.18和E.19表明了滚球法在不同建筑物上的应用 半径为r的球体在建筑物周围滚

动 直至其触到地面或可充当雷电导体的任何永久建筑物或与地球表面接触的物体 滚球

触及建筑物的地方 要求用接闪器导体进行防护

r——滚球半径 见表2

注 接闪LPS安装在与滚球接触的所有点和段 除5.23中建筑物的比较低的部分外 半径应符合防

雷等级

图 E.18a 利用滚球法的 LPS接闪器设计

1. 接闪导体

2. 接闪避雷针

3. 网格尺寸

4. 引下线

5. 环形导体的接地系统

h——地平面上接闪器的高度

α ——保护角

图 E.18b 接闪器部件的总体布局

图 E.18 根据滚球法 保护角法的 LPS接闪器设计及接闪器部件总体布局

62

1. 暴露在雷电下的阴影区域 根据表 2要求需要保护措施

2. 建筑物的支柱

R 表2的滚球半径

注 根据5.2.3和A.2 需防侧闪

图 E.19 具有复杂外形的建筑物的 LPS接闪器系统的设计

当滚球法用于建筑物草图设计时 应从各方向对建筑物进行考虑 以确保没有突出部

分位于受保护区外 如果仅对正面 侧面和平面图加以考虑 则此点可能被忽略 LPS导体保护空间适用于建筑物的滚球与之接触时 未被滚球触及的空间 图E.18表明了利用网格法 滚球法和防护角法的一个LPS接闪器提供的保护 以及接

闪器部件的总体布局 在两个平行的水平LPS接闪器导体放置于水平参考平面的上方 见图E.20 导体下

方导体之间滚球的贯穿距离P应这样计算

2/122 ])2/([ drrp −−= E.4

贯穿距离应小于ht 与被保护物体高度的差

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1. 水平线

2. 参考平面

3. 由两根平行接闪水平导线或接闪器避雷针保护的区域

ht——参考面以上的接闪器避雷针高度

p——滚球的贯穿距离

h——接闪高度 见表2

r——滚球半径

d——两根平行接闪水平线或接闪器避雷针的距离

注 为保护两个接闪器之间的区域 贯穿距离应小于ht 与被保护物体高度的差

图 E.20 根据滚球法 r>ht 由两根平行接闪水平线或接闪器避雷针确定的保护空间

图E.20所示的示例对于三个或四个接闪器避雷针也是有效的 例如 放在正方形边角

的四个垂直杆且有同样的高度h 在这种情况下 图E.20中的d等于由四根避雷针组成的正方形的对角线

注 30年代中期以来 已认识到滚球半径与雷击的峰值相关65.010Ir =

应用滚球法可确定雷击点 滚球法可用于确定建筑物各点成为雷击点的可能性 图E.21 为位于滚球半径外的建筑物 虚线表示滚球中心的路径 这也是向下的雷击先

导的顶端的几何位置 从这里随之发生最终的放电 所有那些滚球中心的路径上的顶部遭

64

受雷击会对建筑物最近的点产生放电 围绕屋顶边沿 可能为向下的导杆位置的1/4环形的路径上 将向建筑物的边沿放电 这表明相当大部分雷击发生在屋檐 一些击向墙体 另

一些击向屋顶表面

r——表2的滚球半径

图 E.21a 侧面图

r——表2的滚球半径

图 E.21b垂直面图

图 E.21 建筑物可能遭受雷击的点

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E.5.2.2.3 网状法 在下列情况下 为保护平坦的地面 可考虑利用网状法 a 如附录A 接闪器应安装在 屋角 屋檐 屋脊 屋顶坡度超过 1/10时

b 接闪器网络的网格大小不应大于表2中的给定值 c 接闪器网络的安装应实现 雷电流应至少通过两条路径泄流入地 且没有任何金属

材料装置位于接闪系统的保护范围之外 注 采取多根引下线会使建筑物内 间隔距离减小 电磁场的减弱

d 接闪器导线应尽可能短 尽可能走直线 一些采用接闪器网状方法的非独立LPS的例子如 平顶建筑物见图E.22a 斜屋顶建筑

物见图E.22b 工业建筑的LPS示例见图E.22c 采用隐藏导体的LPS例子见图E.22d

图 E.22a 平顶建筑物的 LPS接闪器的设计

w——网格大小 注 网格大小应符合表2要求

图 E.22b 斜顶建筑物的 LPS接闪器设计

66

A——测试点 注 所有的尺寸必须符合表1 2选定的防雷等级

图 E.22c 单坡屋顶建筑物的 LPS例子

−−−•− ——隐式导体 ●——短隔距的垂直接闪避雷针 垂直光滑杆 符合保护角法和滚球法 DC——引下线

图 E.22d 高度小于 20m 斜屋顶的可视的隐式导体和接闪器

图E.22 利用网状接闪器设计方法 进行非独立LPS接闪器设计的例子

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E.5.2.3 对高层建筑防侧击闪络的接闪器 对高度超过120m的建筑物 在整个高度20% 的侧面应安装接闪系统 注 如建筑物上部的外墙存在敏感部件 如电子设备 应采取特定措施进行保护 如

横向尖状导体 网状导体及其它等效导体 E.5.2.4 施工 E.5.2.4.1 概述 对截面积符合表6要求的导线 导线中温度不应超过最大允许值 对易燃材料构成的屋顶或墙壁 应采用以下方法来防止由雷电流引起的对LPS导线的

致热影响 增大截面积来降低导线发热时温度 增大导线与屋顶覆盖物之间的距离 见 5.2.4 在导线与易燃材料间增加隔热层

注 研究表明接闪器有钝的尖端是有利的 E.5.2.4.2 非独立接闪器 接闪器导线和引下线应在屋面上用导线互连 可利于雷电流通过引下线分流 位于屋顶的导体和避雷针的连接线可用导电性和非导电夹具加以固定 如墙为非易燃

材料 导线可沿墙面放置 导体的安装间距参见表E.1

表E.1 建议采用的安装间距

装置 带状和多股绞合的导体

安装间距 mm

圆形固体导体 安装间距

mm 在水平面上的水平导体 500 1000 在垂直面上的水平导体 500 1000 从地面到20m处的垂直导体 1000 1000 20m高度以上的垂直导体 500 1000 注1 该表不适用于可能要求特殊考虑的内置型安装 注2 应进行环境条件 如风力 的评估 安装间距有可能与所推荐值不同

对有屋檐的小的住宅或类似建筑物 屋顶上的导线应沿屋檐走线 如建筑物完全处于

由屋檐上导体所提供的保护范围内 至少应沿屋檐放置两条引下线 且在相反方向也放置

两条引下线 注 沿建筑物周围测得的两根引下线的间距 不应超过表4距离

符合5.2.5时 屋顶的檐槽也可视为自然引下线 图E.23a E.23b和E.23c描述了斜屋顶建筑物引下线和屋顶上导线的排列示例

68

图E.23a 斜屋顶边缘的接闪器及屋顶引下线的安装

图E.23b 采用保护角接闪器避雷针设计方法

保护烟囱的接闪器避雷针的安装

图E.23c 与屋檐连接的引下线的安装

图E.23d 引下线及与排水管连接处测试点的安装

合适尺寸的例子

a=1m b=0.15m c=1m d=尽可能接近边缘 e=0.2m f=0.3m g=1m h=0.05m i=0.3m

j=1.5m k=0.5m α 保护角

图 E.23 瓷面斜顶建筑物上 LPS的实例

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1. 屋顶护栏 2. 可弯曲的导体 3. 连接点 4. T型连接点 5. 接闪器导体装置 6. 穿过防水套管的LPS 7. 钢筋梁 8. 连接点 a 500 1000mm 见表E.1 注 屋顶护栏的金属外层用做接闪器导体与用作LPS自然引下线的钢筋梁相连

图E.24 利用建筑物屋顶自然部件的LPS结构

70

1. 接闪器避雷针 2. 水平接闪导体 3. 引下线 4. T类连接点 5 十字型连接点 6 测试点 7 B型接地装置 环形接地体 8. 等电位环形导体 9. 有屋顶装置的平顶 10. 与内部LPS的等电位连接带的连接端子 11. A型接地装置 注 应用了一个等电位连接环 引下线之间的隔距要求见表4

图 E.25 高度达 60m 平顶 安装了屋顶装置的

木质或砖质建筑外部 LPS的安装

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r 滚球半径 见表2 a 接闪器导体 注 滚球范围不应触及任何金属部分

图 E.26 覆盖有传导性物质的屋顶的接闪器网络 此传导覆盖物不可有刺孔

对比较长的建筑物 应根据表4安装其它引下线 且应与安装在屋檐处的接闪器导线相

连 在实际应用中 接闪器导线 连接线 引下线都应尽可能走直线 在非导电屋顶 导体可置于屋瓦下面 其上更好 虽然固定于屋瓦下有简单和腐蚀降

低的优势 在有充足固定方法可用的情况下 沿高处的屋瓦 即外部的 安装更好 这样

如果导体 遭直击雷 降低了对屋瓦损害 也使检测简单 至于屋瓦下的导体最好提供短的

垂直叶尖饰 这些叶尖饰位于脱出屋顶上 间距不超过10m 或可使用合适的外露金属接

板 见图E.29 间距不超过5m 对平屋顶的建筑物 四周的导线应尽可能靠近屋顶的外部屋檐 当屋顶表面超过表2中所规定的网状大小 应安装附加的接闪器导体 图E.23a E.23b E.23c描述了斜屋顶建筑物接闪器导线固定处的安装细则 图E.24 描

述了平顶建筑物固定处的安装细则 图E.25 说明了由绝缘材料 如木头 砖 构成的平顶建筑物上 外部LPS的位置 屋

顶固定处位于受保护空间内 高层建筑与所有引下线相连的环形导体可安装在建筑物的正

面 环形导体间的距离见表4 滚球半径平面以下的环形导体可作为等电位导体 LPS导线和避雷针在机械性能上应保证能承受由于风力和气候及屋顶施工所引起的机

械应力 根据5.2.5 如进行金属焊接时 不会发生起火 用于外墙机械保护的金属覆盖物可当

作接闪器的自然引下线 这种易燃性取决于金属镀层下面的材料类型 所采用材料的易燃

性应由承包商决定 金属屋顶的屋顶密封装置 如其他类型屋顶一样 可以被雷电击穿 此时 水可能会

从远离雷击点的地方渗透至屋顶 如可避免这种情况 应安装接闪器系统 灯塔和烟气 热气出口阀常常是封闭的 购买商和承包商应讨论决定阀门的防护设计

是否在空阔地带 封闭场所及所有中间位置适用 当允许雷击点处出现熔化现象的地方 不满足5.2.5条件的导电板的覆盖物也可用作接

闪器 如不允许出现熔化现象 导电屋顶金属板可由具有足够高度的接闪器提供保护 见

图E.20和E.26 当使用绝缘支架 与金属板之间的隔距应执行6.3中的规定 当使用导电支架 与屋顶金属板的连接应能承受部分雷电流 见图E.26 图E.24为一屋顶边缘 利用屋顶女儿墙为接闪器导体自然引下线的例子

72

平面安装或突出屋顶 应由接闪器提供保护 除非符合5.2.5要求 否则金属网络应连接

到LPS 图E.27给出了一钢筋中带有自然引下线的接闪器的连接

1. 接闪器避雷针

2. 水平接闪导体

3. 引下线

4. T型连接点

5. 十字型连接点

6. 钢筋之间的连接 见 E4.3.3 E4.3.6

7. 测试点

8. B型接地装置 环形接地体

9. 含有屋顶装置的平顶

10. T型连接点 防腐蚀

注 建筑物内的钢筋必须符合4.3中的要求 根据防雷等级选择LPS尺寸

图 E.27 利用外墙作为引下线 钢筋混凝土结构建筑物的外部 LPS施工

E.5.2.4.2.1 多层汽车停车场屋顶的防雷保护

对多层汽车停车场屋顶的防雷保护 可采用接闪器螺栓 这些螺栓与混凝土屋顶上的

钢筋相连 见图 E.28 如屋顶上不能进行这种连接 网格大小不应超过表 2中定义的保护等级的对应值 此时 停车场内人和车辆没有得到雷电防护 如需为最顶层停车场提供防直击雷保护 可使用避雷针和架空避雷线 为确定安全裕度 接闪器导体高度的近似值见图E.29

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在使用垂直导体的情况下 应考虑手可接触到的区域 可用障碍物或安装保护线来满

足安全空间的要求 在雷雨季节 应在入口处作关于注意雷击危险标识 如果屋顶覆盖了一层至少5cm厚的沥青 可忽略接触和跨步电压引起的危险 如果屋顶为互联的混凝土钢筋结构 且电气连续性符合4.3可不考虑跨步电压危险

1. 接闪体柱型螺栓

2. 与数条钢筋相连的金属导体

3. 混泥土中的钢筋

图 E.28 用于停车场的接闪体柱型螺栓

1. 被保护的圆锥型区域

2. 金属屋顶装置

3. 水平接闪器导体

4. 电源线 最好封装在金属屏蔽层内

5. 电气设备

74

S 间隔距离 见6.3

α 保护角 见表2

注 接闪器避雷针的高度应符合表2要求

图 E.29 金属屋顶装置 安装了电源设备 且与接闪系统不连接 的接闪器避雷针

E.5.2.4.2.2 扁平屋顶的钢筋混凝土建筑物不适用于公众场合 在公众不可进入的平面屋顶 利用外部接闪器系统 接闪器导体应如图E.25 进行安装

对于屋顶上等电位环形导体 可利用屋顶扶手女儿墙上的金属外壳 见图E.24和E.30 图 E.27给出了一种在屋顶安装网络导体的方法 当对建筑物内屋顶的防水层可容许暂时的机械损坏 屋顶的网状接闪器可用自然接闪

器导体代替 根据5.2.4 自然接闪器导体包括混凝土中的钢筋 LPS接闪器导体可直接固定于混凝土屋顶 通常 雷电会破坏混凝土钢筋屋顶的防水层 随后雨水可能会引起钢筋的腐蚀并导致

损害 如果不允许由于腐蚀造成机械应力减低 应安装接闪器 最好等电位连接至混凝土

钢筋 以预防钢筋混凝土遭受直击雷 根据5.2.5 如果金属焊接不存在引起火花自燃的危险 用于外墙机械防护的金属外层

可作为接闪器的自然部件 如雷击点处容许被熔化 则不符合表3要求的导电钢板金属外层也可用作接闪器 如雷

击点处不容许被熔化 则接闪器应安装在足够的高度 为导电的屋顶钢板提供保护 见图

E.20和E.27 此时 应采用滚球法 网络宽度应比普通网状接闪器系统小 当使用绝缘支座时 导电钢板的间隔距离应满足6.3 条件 当使用导电性支座时 与

屋顶钢板的连接点应可承受部分雷电流 见图E.29 图24给出了在屋檐处屋顶扶手女儿墙用作接闪器导线的自然接闪器导体的例子 当容许100mm厚的混凝土从建筑物掉落时 造成对建筑物外观暂时性损坏 5.2允许屋

顶的环形导体由混凝土钢筋构成的自然环形导体代替 然而 不满足5.2.2接闪器条件的金属部件 在屋顶区域内 可用于连接携带雷电流的

不同部件

1. 防腐蚀节点

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2. 可弯曲导体

3. 护栏的金属外层

注 需要特别注意的是 选取合适的材料以及设计良好的节点连接导体以防止腐蚀

图 E.30获得金属护栏电气连续性的方法

E.5.2.4.2.3 建筑物屏蔽

为对建筑物内的电子电气设备 信息处理设备进行保护 可利用建筑物的外墙和屋顶

作为电磁屏蔽 参见GB 2和GB 4的附录B 在屋顶接闪器的保护区域内 所有导体部件 大小大于1m 应集成到接闪器系统中并

与接闪器互联形成网状 根据6.2 网状屏蔽体应在屋檐处也可在屋顶区域内其它点与接闪

器相连 图E.24和E.30为一利用屋顶女儿墙作自然接闪器 钢框架作为自然引下线时 导电性

框架建筑物的接闪器施工示意图 图E.30为LPS自然部件如何实现电气连续的例子 由于钢体建筑物网格宽度减小至与表2相近似时 雷电流在多个平行导体分流 电磁阻

抗降低 根据6.3 则间隔距离相应减小 从而更容易获得设备与LPS 间所需的间隔距离 大多数建筑物的屋顶是建筑物较少屏蔽的部分 因此 尤其注意改善屋顶建筑的屏蔽

效能 对不含有导电结构部件的屋顶 通过缩小屋顶导体间隔可改善屏蔽

E.5.2.4.2.4 不含传导装置的对平面安装或突出屋顶安装的保护 对平面安装的或对平面安装的或伸出屋顶的不含金属装置的设备进行保护的接闪器导

体应安装在这样一个高度 被保护的设备应完全出于避雷针滚球半径的保护范围内 不能

在接近球半径的范围内 或完全在保护角的范围外 见表2 接闪器导体与屋顶设备的安

全隔距应满足6.3的规定 不在接闪器导体保护范围内的金属屋顶装置 如果其尺寸不超过以下范围 则不需提

供保护 屋顶平面正上方 0.3m

上层建筑总面积 1.0m2

上层建筑的高度 2.0m

不在接闪器导体保护范围内的非导电性屋顶装置 那些伸出高度不超过接闪器所在平

面0.5m的非金属装置 不需提供附加的保护 导电性装置 如电力导线或金属管道 从屋顶平面装置引出至建筑物内部 可将大部

分雷电流传导到建筑物内部 在存在这种导电连接的地方 屋顶上伸出的装置应由接闪器

保护 如用接闪器进行保护不可能实现或在经济上不划算 可在传导性装置内安装绝缘部

件 部件长度至少为规定的安全隔距的2倍 如压缩空气管道 绝缘材料的烟窗如不在接闪器保护范围内 应使用接闪器导体或接闪器环进行保护

烟窗上接闪器导体的高度应让整个烟窗都位于避雷针的保护范围内 非导电材料的烟窗如不在接闪器保护范围内 由于烟窗内表面附有积炭沉积物等导电

物质 有可能遭受雷击 图E.23b为一砖材料烟窗上接闪器施工图 当但不能满足符合6.3隔距要求时 金属平面屋顶装置应与接闪器相连

E.5.2.4.2.5 对装有密封的电子设备及信息处理设备的屋顶装置的保护

76

无论是绝缘还是导电材料构成的屋顶装置 如装有电子设备和信息处理设备 均应处

于接闪器保护范围内 但接闪器不能对安装在内的设备进行直击雷防护 直击雷不仅损坏屋顶设备还可能损坏与之相连的屋顶装置内的电子电气设备及建筑物

内的电子电气设备 钢架建筑物的屋顶装置应处于接闪器的保护范围内 在这种情况下 如可能的话接闪

器导体应与接闪器系统相连 且直接与钢结构相连 当与钢结构直接相连时 不必考虑安

全隔距要求 对屋顶装置的要求适用于那些安装在垂直面上的设备 且在滚球法的保护范围内 图E.29和图E.31为对装有密封电子设备的导电性材料和绝缘材料屋顶装置提供保护

时 接闪器施工图 图E.31仅适用于不能满足间隔距离s的情况 注1 如果设备需要其它保护 在屋顶面上的有源电缆上加装SPD

不管是在大气中或与与固体材料连接时应满足安全隔距的要求 km=0.5

1. 接闪器导体

2. 金属盖

3. 连接导体

4. 水平接闪器导体

5. 电气设备

6. 具有 SPD的配电箱

7. 建筑物导电部件的连接节点

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注 封装的电气设备与接闪系统及建筑物导电部件连接 符合E5.2.4.2.6 金属电缆屏蔽层承受相

当大的雷电流

图 E.31 金属屋顶装置直击雷防护 与接闪系统连接

E.5.2.4.2.6 伸出保护空间的电气装置 建筑物屋顶上的天线支架应采取防直击雷措施 可将天线支架安装在被保护区域内

或安装一个独立的外部lps 如上述方法不能实现 天线支架应与接闪器相连 进行部分雷电流的分流 天线电缆

在所有设备的公共入口点处进入建筑物或邻近LPS的主接地排进入 天线电缆导电性的屏

蔽层应在屋面上与接闪器系统连接或与主接地排 main bonding bar 连接 见图E.32 屋顶装置中的家用电器设备 如不能保持其安全隔距 应与接闪器 与屋顶装置中导

电元件 电气设备的屏蔽层连接 参考表9

1. 金属支柱

2. 屋顶边缘的水平接闪导体

3. 引下线与金属天线支柱的连接点

4. 天线馈线

5. 主连接排 天线的金属屏蔽层与此连接排相连

6. 测试点

7. TV

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8. 天线馈线与电源线的平行布线路由

9. 电源线

10. 地网

11. 具有 SPD的主配电箱

12. 基础接地极

13. LPS导体

I 间隔距离的长度

α 保护角

注 根据5.3.3 对于较小的建筑物只需铺设两条引下线

图 E.32 利用电视天线支柱作为接闪器避雷针 房屋的防雷保护施工的例子

E.5.2.4.2.7 屋顶上导电部件的防护 导体物质 如厚度不够的墙 安装在屋顶上的设备 不能承受雷击的设备 也可能是

那些导电性屋顶覆盖物或建筑物上不符合5.2.5和表3自然接闪器系统的其它部件 还有那些

不能承受雷击需受接闪器保护的元件 应由接闪器导体提供保护 屋顶导电部件的防雷设计 应采用滚球法 见图E.33 图E.31为不能满足间隔距离s时 屋顶导电部件防直击雷 接闪系统的设计例子

1. 滚球

2. 接闪器避雷针

3. 电子设备

4. 引下线

5. 金属容器

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r 滚球半径 见表 2

S 间隔距离 间 6.3

图 E.33 装有金属设备的屋顶 其防直击雷装置

E.5.2.4.2.8 被土壤覆盖的建筑物的防护 用土壤作为隔热层且人员不经常出入的屋顶需要安装常用的LPS 接闪器系统可以是

网状的 也可以由许多接闪器导体组成 与地埋的网状结构相连 接闪器应符合滚球法 在不能实现上述方法的地方 应注意到无接闪器导体和尖形元件的地埋网状接闪器系

统会降低截击雷击的效率 如建筑物屋顶土壤层厚度达到0.5m 且人员经常出入 需用5m×5m的网状接闪系统来

防跨步电压 为保护地面上的人防直击雷 可使用符合滚球法的接闪器避雷针 接闪器避

雷针可用自然接闪部件代替 如栅栏 天线等 接闪器系统的高度应考虑人的高度2.5m的限度 且保持必需的间隔距离 见图E.3 如上述方法不可行 则在雷雨期间 应注意人可能会暴露于直击雷的情况 对土层超过0.5m的地下建筑物其防护措施正在考虑中 只要条件允许建议使用与土层

厚度为0.5m的建筑物同样的防护措施 对装有爆炸性材料的地下建筑物的防护措施 需要安装附加LPS 附加LPS可独立于建

筑物之外 所有保护措施的接地系统应互联 E.5.2.5 自然部件

扁平屋顶的建筑物 屋顶女儿墙上的金属外层为LPS接闪网络为典型的自然部件 这

些外层包含延伸的和弯曲的铝材 镀锌钢材或U形铜材 保护屋顶女儿墙的表面不受天气

影响 最小厚度应符合表3的要求 接闪器导线 屋面上的导线和引下线应与屋顶女儿墙的外层相连 女儿墙上的保护金属薄板之间应进行跨接 除非彼此之间具有好的可靠的电气连续性 导电元件 如金属水箱 金属管道及安装在屋顶的扶手可视为接闪器的自然部件 假

设其壁厚符合表3要求 装有高压气体或液体或有可燃气体或液体的容器与管道不应视为接闪器自然部件 在

不可避免需安装上述管道的地方 在设计时应考虑雷电流的热影响 屋顶上方的导电部件如金属水箱常与安装在建筑物里面的设备相连 为了避免雷电流

的传导 有必要在LPS的这些自然部件与接闪器网进行很好的连接 图e.34为屋顶导电性装置与接闪器导体连接的示意图 屋顶上方的导电部件如金属水箱和混凝土钢筋应与接闪器网相连

80

1. 接闪导体装置

2. 金属管道

3. 水平接闪导体

4. 混凝土中钢筋

注1 金属管道应符合表6和5.2.5的要求 连接导体 连接线以及节点应符合表6的要求 钢筋必须符

合4.3 屋顶的连接带必须是防水的

注2 在特殊情况下 可与混凝土建筑物中的钢筋连接

图 E.34 天然接闪体与接闪导体的连接 与建筑物的等电位连接带的连接

在特殊情况下 与钢筋混泥土中的钢筋的连接

当屋顶上导电部件不能承受直击雷时 应安装在接闪器的保护范围内 女儿墙的外层及建筑物上同类物质在忽略火灾影响时应满足5.2.5的要求 图e.35给出了当金属板被用作自然引下线时 导电性跨接示例 给出两种方法 通过

柔性金属带跨接 通过自身有螺纹的螺栓跨接 前者可用于金属板作为引下线的情况 后

者只适用于屏蔽 LEMP 防护

图E.35a

图 E.35a −可弯曲的金属搭接带

图E.35b

图 E.35b −浇铸螺丝搭接

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1. 可弯曲的金属搭接带 长度尽可能短

2. 浇铸螺丝搭接

注 电气导通连接能够显著改善抗LEMP的保护性能 对于抗LEMP的保护措施的更多内容见GB

4

图 E.35 建筑外层金属板的搭接施工

E.5.2.6 独立的接闪器 当安装了独立的LPS时 邻近建筑物或保护设备的接闪器支座 在防雷保护区内 将

建筑物遭受雷击的可能性降至最小 当安装了许多支座时 支座间用架空导线相连 支座间的架空导线扩大了保护空间同时将引下线上的雷电流进行分流 LPS上的电压

降和被保护空间的电磁干扰因此比无架空线连接时要低 建筑物内的电磁场强度由于内部设备与LPS的距离较大而减少 一个独立的LPS也可应

用于混凝土结构加强电磁屏蔽效果 然而 对高层建筑 独立的LPS并不适用 当屋顶上有许多往外延伸的设备需要保护时 可使用由绝缘支柱上的导线组成的独立

接闪系统 支柱应进行很好的绝缘以能承受6.3中根据隔距所计算得出的电压 E.5.3 引下线 E.5.3.1 概述

引下线数量及位置应考虑 如果雷电流被多条引下线分流 侧击闪络和电磁干扰所带

来的危险将减少 因此 引下线应尽可能均匀分布在建筑物的四周 且采用相同的配置 增加引下线的数量不仅有利于分流 而且等电位互联的环形导体也利于分流 为避免与内部LPS进行等电位连接 引下线最好尽可能远离内部电路和金属部件 应注意

引下线必须尽可能短 使电感尽可能小

引下线间的典型距离如表 4所示

引下线的几何形状和等电位互联环形导体影响安全隔距的值见 6.3

在悬臂式建筑物内 其安全距离应参照侧击闪络对人所产生的危险进行计算 见

E.4.2.2

如果由于应用及建筑物几何形状的限制 若某一个侧面不能安装引下线 则应在其它

侧面增设引下线来作为补偿 其间距应不小于表4给出值的1/3 只要平均间隔符合表4的要求 引下线间隔可允许在±20 的范围内波动 对高度超过

30m的建筑物必须安装引下线 引下线的隔距应符合表4的要求 E.5.3.2 独立 LPS的引下线数量 无附加信息

E.5.3.3 非独立 LPS的引下线数量 无附加信息

E.5.3.4 施工 E.5.3.4.1 概述 外部引下线应安装在接闪器与接地端子之间 在可利用自然部件的地方 应将自然部

件用作引下线 如果按表4所示的引下线间隔计算得出的引下线与内部装置的隔距太大 应增加引下线

的数量以满足所需的隔距要求 接闪器 引下线 接地端子应进行协调 以形成雷电流的最短路径

82

引下线应与接闪器网络的连接点可靠相连 且应垂直布放连接至接地网络的节点 如由于建筑物有一个大的突出部分 如屋檐等 不能以直线相连 接闪器和引下线的

连接应采用专用线 且不穿过自然部件 如雨沟等 图E.36为不同水平高度屋顶的建筑物外部LPS示例 图E.25为高度小于60m 且平屋顶

上有固定构筑物的外部LPS设计示例

1. 水平接闪导体

2. 引下线

3. T型节点 防腐蚀

4. 测试点

5. 接地体 B型铺置方式 环形接地体

6. 房顶边缘的 T型节点

7. 网格尺寸

注 引下线的隔距参考5.2,5.3以及表4

图 E.36 使用独立原材料且具有不同高度屋顶的建筑物的外部 LPS结构

没有延伸导体部件的建筑物 雷电流仅通过LPS系统的普通引下线 因此 引下线的形状决

定建筑物内的电磁场 见图E.37

图 E.37a

图E.37b

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图E.37c

图E.37d

图E.37e

------- LPS的自然部件 例如 檐槽 LPS导体

—00 测试点

● 节点 注 参考表2 表4 引下线与网格的距离应根据所选防雷等级确定

图 E.37 LPS导体的几何设计

增加引下线的数量可减少安全隔距 见6.3 根据5.3.3 建筑物至少布放2根引下线 见图E.36和E.38

84

1. 电子设备

2. 电气导线

3. LPS导体

4. 装有 SPD的主配电箱

5. 测试点

6. 接地系统

7. 电源线

8. 基础接地极

s 间隔距离 见 6.3

l 用于计算间隔距离 s的长度

注 本例说明了建筑物屋顶的电源线或其他传导设备引发的问题

图 E.38 只有两条引下线与基础接地极的 LPS的施工

对大型建筑物如高层公寓 特别是工业建筑物 办公楼 这类建筑物通常设计成钢框

架结构 或钢混框架结构 或使用钢筋混凝土 这些传导部件可用作自然引下线 这类建筑物的LPS总的阻抗相当低 对内部装置可提供很有效的雷电防护 应优先采

用导电性金属墙面作引下线 根据5.3.5 导电性墙面可以是混凝土钢筋墙 金属性框架表

面 预制混凝土部件 但应进行相互连接 E.4提供了采用互连钢筋作为LPS部件的LPS施工说明 使用自然部件 包括结构式钢筋 可减少接闪器系统与接地端系统之间的电压降及在

建筑物内由于雷电流引起的电磁干扰 如果接闪器与建筑物内立柱导体部件相连 且与地平面进行等电位连接 部分雷电流

将流经这些内部引下线 这部分雷电流引起的磁场影响邻近的设施 在进行内部LPS和系

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统内部设计时应考虑这种影响 假设电流波形符合雷电流波形 雷电流大小取决于建筑

物的尺寸和建筑物内立柱的数目 如果接闪器系统与建筑物内立柱绝缘 且立柱上无电流通过 假设绝缘没有被损坏

如果某些点绝缘被损坏 大的雷电流将流经某一立柱或许多立柱 由于波前持续时间减小

从而使电流陡度增大 邻近设备将大面积受到影响 图E.10为一工业用途的大型钢筋混凝建筑内部系统防雷的例子 当安装内部LPS时

应考虑临近立柱时的电磁环境 E.5.3.4.2 非独立引下线 外墙上有延伸导体部件的建筑物 接闪器导线和接地系统应与建筑物内导体部分进行

多点相连 根据6.3这将缩短安全隔距 由于进行了连接 建筑物内导体部件可用作引下线或等电位连接排 在大型扁平的建筑物内 如工业用建筑物 展览大厅等 且其尺寸超过引下线典型

隔距的4倍 在任何可能的地方 大约每隔40m应安装其它内部引下线 建筑物内部柱子及所有带有导体部件的内墙 如钢筋柱子 如不符合安全隔距要求

应在合适的地方与接闪器和接地系统相连 图E.10给出了内部立柱由混凝土钢筋制成的建筑物LPS设计示例 为避免建筑物内不

同导电部件之间的危险火花 立柱的钢筋应分别与接闪器系统和接地系统连接 这样部分

雷电流将流经这些内部引下线 雷电流经数条引下线分流 且波形与雷电流类似 波头陡

度降低 如果不进行这些连接 发生电弧时 仅有一根或其中的几根引下线可能携带雷电

流 由于电弧电流波形陡度大大超过雷电流 因此相邻电路环路中的感应电压将大幅升高 尤其重要的是 在开始建筑物设计前 建筑设计和LPS设计应予以协调 采用建筑物

的导电部件用于雷电防护 通过充分协商 以最低小的开销获得高效的LPS设计 位于楼层之下的空间和人的雷电防护 例如悬臂上曾 应根据4.2.2.4和图E.37进行设

计 对地势较高的悬浮楼层中空间保护及人员保护 如高层扶梯可按照4.2.4.2及图E.3的要

求进行设计 E.5.3.4.3 独立引下线

如果由于建筑上的考虑引下线不能在表面进行固定 则应安装在砖结构的凹凸处 此

时必须按6.3要求 考虑保持引下线与建筑物内任何金属部件间的安全隔离 由于热膨胀会引起灰墙的损坏 因此不建议在外部灰墙中进行直接安装引下线 而且

灰墙也会由于化学反应而变色 灰墙很可能会由于温升和雷电流产生的机械应力而损坏

使用PVC可避免引下线被污染或生锈

E.5.3.5 自然部件 自然部件的使用可将平行的引下线数量增加到最大 从而将引下线上的电压降至最小

减少建筑物内的电磁干扰 然而 应保证在接闪器和接地系统间整个连接通道上这些引下

线的电气连续性 混凝土墙中的钢筋可视为LPS的自然部件 见图E.27 新建建筑物中的钢筋应按4.3进行详细说明 如不能保证自然引下线的电气连续性 应

安装普通常用的引下线 对于防护要求比较低的建筑物 根据5.3.5 满足自然引下线条件的金属雨水管道可用

作引下线 图E.23a E.23b E.23c 给出了屋顶导体和引下线的安装及适当几何尺寸的示例 图

E.23c E.23d 给出了引下线与金属雨水管 导电槽和接地端子导线的连接

86

墙体中的钢筋 混凝土立柱和钢结构框架可用作自然引下线 符合5.3.5要求 图E.8 给出了当等电位基准平面与内部LPS 的等电位连接带相连时 利用金属立面部

件和混凝土墙中钢筋作为自然引下线的施工图 如可行 墙体覆盖物顶部与接闪器系统之间 接闪器系统底部与混凝土墙体中的钢筋

应予以连接 以下金属立面中 雷电流的分布比在钢筋混凝土墙体中更一致 如金属板表面由梯形

界面的独立板构成 其宽度介于0.6m至1.0m之间 长度等于建筑物的高度 对多层高楼

由于运输原因 板长与建筑物不相符 整个立面由多段 一段接一段连接而成 对金属立面的最大热膨胀 应计算太阳下最高温度约+80 时与最低温度-20 时的金

属立面的长度之差 温度为100 铝的膨胀为0.24% 钢的膨胀为0.11% 板的热膨胀相对下块板或固定物而言 引起移动 如图E.35中的金属连接 有利于金属立面中电流的均匀分布 减轻建筑物内电磁场影

响 当金属立面所在区域电气互连时 形成一个最大的电磁屏蔽体 当金属立面以非常小的间隔与相邻金属立面进行永久等电位连接时 建筑物可获得高

的电磁屏蔽效果 电流分布与连接点数量直接相关 如果对屏蔽衰减有严格要求 且立面中有连续窗户 连续窗户应通过导体短距离跨接

通常每一跨接连接至窗框的水平系梁 以不超过窗结构垂直部分距离的间隔 弯曲和迂回

应时刻加以避免 见图E.9 由相对小的 没有互连部件构成的金属立面 不适宜当作自然引下线或电磁屏蔽 建筑物内电子电气设备的防护见GB 4

E.5.3.6 测试点 测试点用于测量接闪器系统的接地阻抗 根据5.3.6. 测试点应安装于引下线与接地装置的连接部位 通过测量这些接点确定与

接地装置仍存在多处连接 也可证实测试点和接闪器之间或与临近连接带之间的电气连续

性 在高大建筑物上 与引下线相连的环形导体 可安装在内墙 为眼睛所不及地方 他

们的存在只有通过电气测量才能加以确定 图E.39a—E.39d 给出了测试点设计示例 可安装在建筑物的内墙 外墙或建筑物外地

下的测试箱内 见E.39b 为完成连续性测量 一些导线在关键段可能必须使用绝缘护套 如果有必要( 如 通过连接导体与钢筋立柱进行接地连接 从自然引下线至接地体的

连接应通过绝缘导体部分和测试接点 可安装专门的基准接地极对LPS 的接闪器系统进行监测

图E.39a

图E.39b

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图E.39c

图E.39d

选择 1――墙上的测试点 选择 2――地面的测试点 1 引下线

2 可行前提下 B型接地装置

3 可行前提下 A型接地装置

4 基础接地极

5 内部 LPS的连接

6 墙上的测试点

7 土壤中的防腐 T节点

8 土壤中的防腐节点

9 钢筋梁与泄流线的节点

1 引下线

2 可行前提下 A型接地装置

3 内部 LPS的连接

4 B 型 环形接地极

5 B 型 环形接地极

6 地面的测试点

7 土壤中的防腐 T节点

8 土壤中的防腐节点

9 钢筋梁与泻流线的节点

注 1 图 E.39d中所示的测试点必须安装在内墙或外墙上 或者是建筑物外土壤坑中

注 2 为实施环路阻抗测试方法 关键设备附件的连接导体须安装屏蔽层

图 E.39 测试点的细节以及接地体与使用建筑物钢筋 作为引下线的 LPS的连接

E.5.4 接地装置 E.5.4.1 概述 LPS的设计者和安装者应该选择合适的接地极类型 将它们置于与建筑物的出入口

外部的导电部件相隔一段安全距离的地点 如果这些接地装置是安装在人员可进入的场所

为了防止临近地网的危险跨步电压 LPS的设计者和安装者应该考虑采取特殊的保护措施见8 接地极的类型和埋地深度应该使腐蚀 土壤风化和冰冻的影响降至最小 保持等效接

地阻抗的稳定 垂直接地极的首次测量结果在严寒条件下是无效的 在一些特殊情况下深埋接地极是有效的 如土壤的电阻率随深度的增加而减小 以及

在同一深度下土壤的低阻性比普通埋深的接地极更显著 如果接地极是混凝土中的钢筋 为了防止混凝土的机械性断裂 应特别注意保证混凝

土钢筋的互联 如果钢筋被用做保护地 对钢筋的截面尺寸应采取最严格的量度标准 且应选择合适的

连接方式 在这种情况下 应考虑使用更大型号的钢筋 对于防雷接地 任何时候都应该

考虑短的 直接连接的要求 注 在使用预应力钢筋混凝土的情况下 应考虑雷电放电通道可能产生钢筋混凝土不能承受的机械

应力

88

F 5.4.2 接地装置的类型 E.5.4.2.1 A类装置

A类装置适用于小型建筑物 如家庭住宅 现有的建筑物 使用避雷针或避雷带的

LPS 或独立的的LPS 此类装置由连接到引下线的水平接地极或垂直接地极构成 环形导体与引下线相互连接且与地相连 如果环行导体与地连接的长度少于自身长度

的80%时 这个接地装置仍然被划为A类 在A类装置中 接地极的最少数目是2个

E.5.4.2.2 B类装置 B类装置适用于网状接闪器 具有若干引下线的LPS 此类装置由一个环行接地极构成 该环行接地极位于建筑物外部 与地连接的部分占

自身总长的80%以上 或者由一个基础接地体构成 在裸露岩石地区 B类装置是唯一适合的

E.5.4.3 施工 E.5.4.3.1 概述 接地系统的功能如下

将雷电流导入地

在引下线之间建立的等电位连接

传导性建筑物墙体附近的对地电位控制

基础接地极和 类环行接地极能够满足以上要求 类辐射状接地极或深埋的垂直接

地极不能满足等电位连接和对地电位控制的要求 具有互联钢筋混凝土建筑物的地基可以用做基础接地极 它的接地公共阻抗很低 且

等电位参考性能良好 如果上述条件不满足 接地装置最好是一个 类环形接地极 且应

安装在建筑物附近 E.5.4.3.2 基础接地极 符合5.4.4的基础接地极由若干安装在建筑物地基下的导体构成 附加的接地极长度参

考图2 基础接地极安装在混凝土中 这样做的优点是 如果混凝土可以胜任重建且覆盖基础

接地极达50mm以上 基础接地极就可以抗腐蚀 需要强调的是 与埋在土中的铜导体一

样 混凝土中的钢筋产生相同的电位 这就为增强型混凝土建筑物的接地装置设计提供了

一个很好的工程解决方法 见E.4.3 接地极使用的金属必须是表7中所列的金属 且金属在土壤中的抗腐蚀性必须加以考

虑 5.6中给出了一些指导 当某种特殊的土壤的资料未知时 则根据土壤有类似化学特性

和密度的相邻设备中的接地装置的经验来确定 在填埋接地体的沟壕时 应注意不要有飞

灰 炭块或建筑碎石与接地体直接接触 由于电流的作用产生的电化学腐蚀引起了更严重的一个问题 混凝土中的钢筋同土壤中的铜一样在电化学序列中有近似相同的地电位 因此 当混

凝土中的钢筋与土壤中的铁接触后 近似1伏的对地电压将产生电流 该电流流过土壤和潮

湿的混凝土并分解土壤中的铁 当接地极与混凝土中的钢筋相连时 应该使用铜或不锈钢导体 在建筑物的周边 符合表7中的一个金属导体 或者是一根镀锌的钢带 应安装在带状

的地基上 并且与引下线测试接头的端点相连

GB ××××—××××

89

与引下线相连的导体的向上线路安装在砖块上 在石灰中或在墙内 安装在墙内的钢

筋连接铅可以穿透通常位于地基与墙之间的沥青层 在这一点上 潮湿障碍物的穿透性通

常没有问题 防水层通常位于建筑物地基以下 用以减少底层湿度 保持电绝缘性 接地极应安装

在地基下的混凝土中 应该与施工方达成关于接地端子设计的协定 地下水位较高时 建筑物的地基被地下水所隔离 一个密封的防水层应置于地基表面

实现电绝缘 通常在施工完成一个上述的防水地基时 在地基坑的底部应有一个10厘米到15厘米的清洁层 然后隔离层和混凝土地基依次修建

内含有一个网格尺寸不超过10米网状物的基础接地极应安装在地基坑底部的均匀混凝土层中 如果物主不同意穿过隔离层导体的穿透 那么 应对建筑物外的接地端子建立连接 图E.40为安装基础接地极的三种不同方式

图 E.40a 基础接地极位于沥青

防潮层上非混凝土层的独立地基

图 E.40b 部分接地极穿过土壤的独立地基

图E.40c 穿过沥青防潮层将基础接地极与连接带相连的连接导体

1. 引下线

2. 测试点

90

3. 与内部 LPS相连的连接带

4. 非混凝土钢筋层

5. LPS的连接导体

6. 基础接地极

7. 沥青防潮层

8. 测试点与钢筋的连接导体

9. 混凝土中的钢筋

10. 沥青防潮层的刺孔

注 必须从建筑施工单位获得批准

图 E.40 不同地基设计的建筑物的地网结构 E.5.4.3.3 A型 辐射状和垂直接地极

放射状接地极应使用测试节点连接到引下线的低端 在合适的条件下放射状接地极可

能会被垂直接地极停止 每根引下线应有一个接地极 图E.41说明安装了A型接地极的地方 避雷针通过专门的接地体埋入土壤 避雷针应

符合表7中的要求 这项技术有许多实用的优点且避免在土壤中使用夹具和接头 倾斜的或

垂直的接地极通常是用锤打入土壤

1. 最上面的打桩短杆

2. 接地导线

3. 土壤

4. 打桩短杆

5. 打桩金属标状头

注 1 连续的导线通过打桩短杆打入土壤中 具有电气连通性的接地极的电压很高 使用这种技术

接地极中不会引入节点 打桩短杆通常也易于掌握

注 2 最上面的打桩短杆可以移去

注 3 接地导线的最上部可有绝缘护套

图 E.41a 具有垂直接地极的 A型接地装置安装实例

GB ××××—××××

91

1. 可延伸的接地杆

2. 杆接合器

3. 土壤

4. 与杆夹具相连的导体

5. 接地线

图 E.41b 具有垂直接地极的 A型接地装置安装实例

图 E.41 –A 型接地装置两种垂直接地极的示例

还有其他类型的垂直接地极 必须保证LPS的使用期限内 整个接地极具有永久的导

电连接 安装期间便于经常测量接地电阻 当接地电阻不再减小时 可停止锤入垂直接地体

附加接地极应安装在更合适的位置 接地极应与地埋电缆和金属管道有足够的距离 距离取决于电流脉冲的幅度 土壤的

电阻率和接地极中的电流大小 在A型装置中 对大多数土壤 垂直接地极较水平接地极具有更好性价比 且接地电

阻更稳定 有些情况有必要在建筑物内安装接地极 如在地下室或底层 注 根据条款8 应注意采用等电位连接来控制跨步电压

如地表面附近电阻有增加的危险(例如在风干的情况下) 则有必要使用更长埋深接地

极 辐射状接地极埋深为0.5米或更深 在冬天温度较低的农村 埋地较深的接地极能保证

接地极远离冰冻土壤(因为冰冻的土壤导电性能极差) 另外 埋地较深的接地极能减小地

表的电位差异 从而降低跨步电压 减小对地表生物的威胁 采用垂直接地极可获得不随

季节变化的稳定电阻 对A型接地装置 其所有接地极有必要与建筑物外部等电位连接导体和等电位连接排

相连以获得均压等电位 E.5.4.3.4 B型 环形接地极 对未使用混凝土钢筋地基的砖 木等绝缘材料的建筑物 应安装符合5.4.2.2中的B型接

地极 为减小等效接地电阻 B型接地装置在需要的情况下可能要改进 如增加垂直接地极

或是符合5.4.2.2要求的辐射状接地极 图2给出了接地极最短长度的要求

92

5.4.3中 对B型接地极的间距及深度要求最适宜于普通土壤 可保护建筑物附近人身

安全 在冬天温度较低的郊外 应考虑接地极埋深适宜 由于土壤电阻的差异 雷电流的不均匀分布使引下线产生不同电位 B型接地极可在

地面实现引下线之间的等电位 由于电位不同使电流流过环形接地极 使地电位升最大值

减小 同时通过与等电位连接装置相连可使电压近似相等 如属于不同业主的建筑物群彼此相邻 此时 围绕所有建筑物安装一环型接地极是不

可能的 由于环形导体分别充当B型接地极 基础接地极以及等电位连接导体 使接地系

统的有效性也有不同程度的降低 当有大量的人群聚集在被保护建筑物的附近地区时 应采取更多的对地电压控制措施

应安装更多的接地极 第一个接地极与环形导体的距离近似3米 环形接地极如离建筑物较

远埋深应较深 具体说 建筑物4米处 埋深为1m 7米处埋深1.5m 10米处埋深2m 这

些环型接地极应用放射状导体与第一个环形导体相连 E.5.4.3.5 多岩土壤中的接地极 在施工过程中 应在混凝土地基中安装基础接地极 虽然基础接地极在多岩土壤中效

果会降低 但它能起到等电位连接导体的作用 在测试节点 附加的接地极应分别与引下线及基础接地极相连接 如没有基础接地极 可采用B型接地极(环形接地极)来代替 接地极如果无法安装在土

壤中而必须安在地表时 它应能够抵抗外界机械损伤 在地表或地表附近的辐射状接地极应用石头覆盖 或出于机械保护方面的考虑将它埋

入混凝土中 当建筑物与公路相临时 如果可能的话 应在公路下安装一个环形接地极 然而 在

环形接地极不可能完全覆盖整个公路段的情况下 在引下线的附近应进行等电位控制 典

型的如A型装置 为了在一些单独的情况下实现电压控制 应该决定是在建筑物入口附近安装地埋较深

的环形接地极 或人为地增加土壤表层的阻值 E.5.4.3.6 广阔地区的接地端子 一般来说 工厂是由一定数量相互关联的建筑物所构成 在建筑物之间有大量的信号

线及电源线 这种建筑物的接地端子对保护电子设备十分重要 较低的接地电阻能够减小建筑物间

的电位差 因此也能减小对电路的干扰 较低的接地电阻可以通过给建筑物安装符合5.4的基础接地极 附加的B型接地极和A

型接地极来实现 接地极 基础接地极和引下线的相互连接应安装在测试节点 某些测试节点也应该与

内部LPS的等电位带连接 内部引下线 当为引下线使用的内部部件应与接地极和地面的混凝土钢筋相连 以避

免跨步电压和接触电压的影响 如果内部引下线与混凝土的延长节点相邻 这些节点应尽

可能与内部引下线跨接 暴露的引下线其低端部分应采用最小厚度为3mm的PVC管或等效的绝缘材料绝缘 为减小电缆遭受直雷击的可能性 在地面上的电缆上应安装一个接地导体 沿电缆路

径的上方应安装多根接地导线 将多个建筑物的地互联 可建立一个网状接地系统 见图E42

GB ××××—××××

93

1. 具有网状钢筋混凝土结构的建筑

2. 建筑物上的塔

3. 独立设备

4. 走线槽

注 系统具有低阻抗和较好的EMC性能 邻近建筑物及其他物体的网格大小可以为20m×20m 30m外

可扩大为40m×40m

图 E.42 建筑物的网状接地系统

E.5.5 安装和连接 无附加的信息 注 固定部件间的距离 见表E.1

E.5.6 原材料和尺寸 E.5.6.1 机械设计

电路设计完成后 防雷设计人员应该与建筑物的负责人协商机械设计的相关事宜 周全的考虑和选择防腐材料一样十分重要 LPS的不同部部的防雷部件的最小尺寸见表3 6 7 8和9 LPS部件的材料见表5 LPS的设计人员与安装人员应检查使用的材料是否符合要求 可以从制造商那里获得

测试证书和报告 证明材料已通过质量检测 对将承受导体中雷电流的电动力及允许由于温升引起膨胀与伸缩的扣件和安装组件

LPS的设计人员与安装人员应予以详细说明

94

由于和组件相连的表面可能是易燃的或熔点较低 必须考虑持续温升对表面的影响

因此应指定使用较大截面积的导体 或考虑使用其它安全预防措施 例如使用防护装置

增加防火层 LPS的设计人员应标明所有存在腐蚀的地域并指定合适的防腐措施 通过增大原材料尺寸或者使用防腐组件或采取防腐措施可以减小腐蚀对LPS的影响

E.5.6.2 原材料的选择 E.5.6.2.1 原材料

LPS的原材料和使用条件见表5 LPS导线尺寸 包括接闪导线 引下线和接地端子导线 在使用例如铜 铝和铁等不

同材料时的情况如表6和表7所示 用作自然接闪部件 如金属板 金属管和金属容器等的最小厚度见表3 连接导线的最

小尺寸见表8 表9 E.5.6.2.2 防腐措施

LPS应使用如铜 铝 不锈钢等防腐材料 接闪导体和接闪导线线材料应与连接部件

固定部件其材料具有相同的电化学性 且对湿气和腐蚀的环境有良好的防腐特性 应避免不同材料的相互连接 否则应采取防护措施 除非钢材具有防腐保护 否则 在任何其他情况下 铜材不能安装在镀锌材 铝材的

上方 即使铜和镀锌部件非直接接触 铜材料内的细小微粒对镀锌部件也会造成严重的腐蚀

性损害 铝导体不能直接安装在含碳构件的表面 如混凝土 石灰 也不应安装在土壤中

E.5.6.2.2.1 土壤和空气中的金属 金属受腐蚀的程度取决与金属的类型和自然环境 湿度 温度 溶解性盐(产生电解质)

空气饱和度 电解质的影响范围等 这些环境等因素使得环境条件变得相当复杂 此外 不同的自然环境或工业污染状况会使各个不同地方的状况表现出明显的差异

为解决特殊的腐蚀问题 建议与防腐专家进行协商 不同的金属相接触的影响 环境或周围电解质的影响联合在一起将会使阳极金属的腐

蚀加剧 使阴极金属的腐蚀减小 不必完全防止阴极金属的腐蚀 这种腐蚀反应的电解质可能是地表水或潮湿的土壤

也可能是在建筑物缝隙里存在潮湿的凝聚物 往外延伸的接地系统中各部分可能遇到不同的地面条件 这更加增大了防腐蚀问题

所以需要特别重视 为减小LPS的腐蚀问题

避免在恶劣的环境下使用不当的金属材料

避免将电化学性和电溶解性不同的金属相接触

应保证导线 连接带 导电端子和夹子具有足够大的截面积来确保设备有足够的

防腐工作寿命

为避免潮气的影响 在非焊接的导体接点使用合适的填充材料或绝缘材料

用合适的方式把对腐蚀性气体或液体敏感的金属在安装点装入套管 覆盖或进行

隔离

考虑与接地极连接的其他金属的电解效应

应该避免进行如下设计 将阴极金属(如铜)中的天然防腐产品通过打击和电镀制

成在阳极金属(如钢 铝)上的金属性的铜

以下为符合上述要求 可用于预防的具体例子

GB ××××—××××

95

钢 铝 铜 亚铜合金或镍铬钢合金的绞合线最小厚度或直径应为 1.5mm

不同材料的金属彼此相隔太近(或直接接触)会引起腐蚀 这种接触不是因为电气

需要 建议保持彼此绝缘

未受保护的钢导体应热浸镀锌 50微米厚

除非被一个耐用 紧贴的绝缘外壳完全包住 铝导体在任何情况下不能直接埋入

土壤中或安装在混凝土上或与混凝土直接接触

在任何可能的地方 尽可能避免铜/铝连接点 如不可避免 连接点应进行焊接

或采用铝铜的中间介质层

铝导体的扣件或外壳应是相似的金属 且具有合适的横截面积以防止在不利气候

条件下的故障

除酸性 氧化氨或含硫条件外 铜适合绝大多数接地极 然而 需要强调的是

在这种情况下 铜仍然会对与之相连的亚铁类材料造成电损害 尤其在制定阴极

保护规划时 应听取防腐专家的建议

当遮蔽导体和引下线暴露在侵蚀性废气中时 需要对防腐予以特别重视 如使用

高合金度的钢 铬>16.5% 钼>2% 钛 0.2% 氮 0.12 – 0.22

相同的抗腐要求下 可采用不锈钢或其他镍合金 然而 如粘土等厌氧的条件下

不锈钢和镍合金会像软钢一样被很快地腐蚀

钢和铜或铜合金在空气中的连接点如果未焊接 应覆盖一层耐用的抗潮湿层或全

面镀锌

由于铜和铜合金易在氨性气体中应力腐蚀断裂 所以这些材料不能在氨性环境下

用做固定部件

在海上或沿海地区 所有导体连接点都应进行焊接或有效地密封

不锈钢和铜的接地系统可直接与混凝土钢筋连接 埋在土壤中的镀锌钢接地极应通过绝缘避雷器与混凝土中的钢筋相连 绝缘避雷器 火

花气隙型 能传导相当大的雷电流 连接导体的尺寸见表8 标9 在土壤中进行直接连

接会明显增加腐蚀的可能 使用的绝缘火花气隙应符合6.2 注 保护等级Up为2.5kV 最小Iimp为50 kA,的火花气隙通常是合适的

只有当混凝土中没有钢与接地极直接相连时 镀锌钢才可在土壤中用做接地极 金属管道埋入土壤中且与等电位连接系统和接地端子相连 如果它们没有被绝缘隔离

金属管道的材料应和接地系统导体的材料应相同 涂有油漆或沥青的管道可视为非绝缘

当无法使用相同的材料时 管道系统应采用绝缘材料与连接到等电位连接系统的金属部分

绝缘 绝缘部分应通过火花气隙跨接 在使用绝缘器件对管道进行阴极保护时也可以使用

火花气隙跨接 带铅套的导体不应直接安装在混凝土中 可采用防腐连接或烧嵌套给带铅套的导体提

供防腐保护 也可用PVC来进行防腐蚀 从混凝土中引出的钢接地导体 在土壤的入口处 进行长度为0.3米的防腐处理 铜和

不锈钢则不需考虑防腐蚀 土壤中导体接点的材料应和接地导体的防腐性一致 用夹子固定的连接通常是不允许

的 除非在连接接点生成后给予了足够的防腐保护 焊接接点应作好防腐蚀措施 经验表明

铝不能用于接地极

带铅套的钢导体不适合于接地导体

96

在含钙浓度较高的土壤或混凝土中不能使用带铅套的铜导体

E.5.6.2.2.2 混凝土中的金属 由于相似的碱性环境 混凝土中的钢或镀锌钢的会使金属自然电压稳定 此外 混凝

土具有相似的较高的阻性 200欧姆.米或更高 因此 混凝土中的钢筋即使与更阴极的材料在外部相连也比裸露在外时具有相对高的

抗腐蚀能力 作为引下线的钢筋 如果没有明显的腐蚀问题且能作为避雷器的接入点的话 能通过

例如象合适厚度的环氧树脂油灰被较好地压缩 用作基础接地极的镀锌钢条可以安装在混凝土中且直接与混凝土中的钢筋相连 铜和

不锈钢对于上述情况同样适合 由于混凝土中钢的自然电压 混凝土外部的附加接地极应采用铜或不锈钢制成 在钢筋混凝土中 由于在建筑施工的过程中钢接地极可能被压变形 例如被机械使用

而压到接触土壤 因此不允许使用钢接地极 在这种情况下 钢将面临严峻的腐蚀问题

铜和不锈钢是合适的接地极材料

E.6 内部防雷系统 E.6.1 概述

本部分给出内部防雷系统的设计要求 在很大程度上 外部防雷系统及其导电部件与建筑物内的装置的关系将决定内部防雷

系统的需求 有必要向专家咨询及开会讨论等电位连接问题 LPS的设计人员和安装人员应该注意 为为了获得适当的防雷效果 E.6中的措施是非

常重要 购买方也应注意这一点 除了间隔距离外 对所有防雷等级 内部防雷系统相同 在许多情况下 雷击会导致电流变化增大 电流幅度增加 因此内部防雷系统得必要

性超过了AC电源系统的等电位保护 注 如要进行LEMP防护 应参考GB 4

E.6.1.1 间隔距离 根据6.3 来确定外部LPS与所有和建筑物等电位连接的导电部件之间合适的间隔距离 根据 6.3中公式E.4计算间隔距离 用于计算间隔距离S 见6.3 的参考长度l应为等电位连接点和沿引下线的接入点之间

的距离 引上线和引下线应尽量走直线以保持短的间隔距离 在建筑物内 从接地排引出到附近连接点的导线长度和路线一般对间隔距离没有影响

但是 当导线挨近携带雷电流的导线时 所需的间隔距离将会减小 图E.43和E.44表示怎样使用长度l 计算间隔距离s

GB ××××—××××

97

图 E.43a 间隔距离 s d

图 E.43b 间隔距离 s d

1. 金属管道

2. 等电位连接

d 引下线与建筑物内金属装置间的距离

l 用于计算 s的长度

s 间隔距离,见 6.3

注 图E.42b 当距离不能超过间隔距离d时 连接点应取最远距离处

图 E.43 LPS与金属装置间的间隔距离

98

1. 金属暖气片/加热器

2. 木质或砖质墙

3. 加热器

4. 等电位连接带

5. 地网

6. 与地网或引下线的连接

7. 最不利的情况

d 实际距离

l 用于计算 s的长度

注 建筑物由绝缘砖构成

图 E.44 参考 6.3 在直击雷击点距离等电位连接带 距离 ll的最不利情况下的间隔距离 s的计算指导

GB ××××—××××

99

建筑物内的构件充当自然引下线时 例如混凝土中的钢筋 参考点应取自然引下线的

连接点 外层没有导电部件的建筑物 如木制结构或砖瓦结构等 根据6.3可使用避雷线的总长

度l来计算隔距s l为不易遭受雷击的点与内部装置的等电位端子与引下线 接地端子的连

接点的距离 如果沿设备的整个长度无法保持比间隔距离更长的距离 LPS的连接设备应与参考连

接点保持最远距离 见图E.43b 因此 电力线应按间隔距离的要求 见6.3 重新布线 或封装在屏蔽导线内 且该屏

蔽线应在离参考连接点最远的距离处与LPS相连 下面几点是关键性的 且需要给予特别的考虑

对大型建筑物 往往由于 LPS导体与金属设备间的间隔距离过大而无法实施 这

需要将 LPS与金属装置进行附加连接 因而 将有部分雷电流通过金属装置流入

建筑物的接地端子

根据 GB 4在制定建筑物内设备计划及划定防雷区域时应考虑由这部分雷

电流产生的电磁干扰

但同一点上 上述干扰比由电火花产生的干扰要小得多 经常发现在建筑物顶部 LPS与电气设备间的距离s比6.3中的间隔距离s要小的情况

这种情况下 应尝试将LPS或电力设备安装不同地点 应该与电子设备的责任人达成协议 允许对电子线路重新布线 而重新布线不需满足

建筑物接闪导体的安全距离要求 如电子设备不能重新布线 按6.3的要求应与外部LPS进行连接 在某些建筑物内 不可能保持所要求的间隔距离 这将妨碍设计人员或安装人员与指

定的金属部件和电子导体进行连接 这一点应传达给建筑物业主 E.6.2 雷电等电位连接 EB E.6.2.1 设计 对独立的外部LPS 等电位连接只能建立在地平面 对工业建筑 建筑物和建筑物屋顶的导电部件一般被用做自然LPS部件 也可用于等

电位连接 不仅是建筑物的导电部件及安装在建筑物内设备的导电部件 而且电源系统和通信设

备的导线都应和等电位点相连接 对建筑物内的接地极而言 需要采取特殊措施以控制跨

步电压 如 将混凝土中的钢筋与就近的接地极相连 在地下室或底层提供一个等电位网

络 对高于30米的建筑物来说 建议在20米及以上每隔20米进行等电位连接 而且 在所

有情况下 都应维持一定的间隔距离 这就意味着在上述高度 至少应将外部引下线 内部引下线和金属部件连接在一起

电线应通过SPD进行连接 E.6.2.1.1 连接导线 连接导线应能够承受部分雷电流通过 金属装置与建筑物相连的导线通常不携带较大的雷电流 它们的最小尺寸如表9所示 外部导电部件与LPS相连的导线通常携带很大一部分雷电流

E.6.2.1.2 浪涌保护设备 浪涌保护设备 SPD 应能承受流过部分雷电流且不受损害 如果SPD与电力线相连

它应能消除由电源产生的续流能量 SPD的选择见6.2 如果内部系统要求防LEMP的保护措施 SPD还应符合GB 4

100

E.6.2.2 内部导电部件的等电位连接 等电位连接应通过如下方式 内部导电部件 外部导电部件 电源和通讯系统(例如计

算机和安全系统)通过短的连接线连接 在必要时 可使用SPD连接 等电位连接图见E.45

1. 连接到用户的电力线

2. 电表

3. 配电屏

4. 发电站的电力资源

5. 煤气

6. 水

7. 中央暖气系统

8. 电子设备

9. 天馈线屏蔽层

10. 等电位连接排

M 表

图 E.45 等电位连接装置的实例 连接排的放置应使其与接地端子或水平环形导体之间的连接导线较短 如果可行的话 连接排应安装在接近地平面的外墙内部 靠近主低压电源配电盒 并

与由环行接地极 基础接地极以及如互连的钢筋之类的自然接地极组成的接地装置相连

GB ××××—××××

101

在延伸的建筑内 建筑物之间互连时 可采用多个连接带 远距离的连接构成了一个

大的环路 会引起大的感应电流和电压 为减小此效应 可将建筑物本身和符合GB4的接地极三者构成一个网状结构 在符合4.3的钢筋混凝土建筑中 钢筋可用于等电位连接 在这种情况下 如E4.3中描

述的焊接或松脱的终端接点构成的网状网络应被安装在墙内 而连接带应通过焊接导体与

墙相连 连接导体或连接导线的最小横截面积如表8和9所示 所有尺寸较大的内部导电部件

例如升降机的轨道 起重机 金属层 金属管和电气设施 在地面应通过短连接导体与最

近的连接带相连 在其他高度时 如果不能维持如6.3所示的间隔距离 也应按在地面时一

样处理 连接带和其它连接部件应能承受预期的雷电流 钢筋墙的建筑物 只有一小部分雷电流会流过连接部件 图E.46 E.47和E.48为外部设备多点进入建筑物时 连接装置示意图

1. 外部传导部分 例如金属水管

2. 电源线或通信线

3. 外墙或地基内的钢筋

4. 环形接地极

5. 至附加接地极

6. 特殊连接节点*

7. 钢筋混凝土墙 见 3

8. SPD

9. 连接排

* 见 4.6中对钢筋连接带的应用

注 地基中的钢筋可以用作自然接地极

图 E.46 外部导电部件多点进入建筑物

用环形接地极作为连接排间互连时 建筑物内的连接装置

102

1. 外墙或地基内的钢筋

2. 其它接地极

3. 连接节点

4. 内部环形导体

5. 至外部导体部件 例如水管

6. 环形接地极 B类接地装置

7. SPD

8. 连接排

9. 电源线或通信线

10. 至附加的接地极 A型接地装置

图 E.47 在外部导体部件 电源线或通信线多点连接情况下

采用内部环形接地极进行连接排的互连

GB ××××—××××

103

1. 电源线或通信线

2. 外部水平环形导体 高于地平面

3. 外部导电部件

4. 引下线节点

5. 墙内钢筋

6. 与结构钢筋的连接点

7. 连接排

8. SPD

图 E.48 在地平面以上位置 外部导电元件多点进入建筑物时 建筑物内的连接装置

E.6.2.3 外部传导部分的雷电等电位连接 无附加信息

E.6.2.4 被保护建筑物内部系统的雷电等电位连接 内部系统的雷电等电位系统的细节见GB 4

E.6.2.5 外部设施的等电位连接 外部导电部件 电源线和通信线应在接近地面的公共地点进入建筑物内 等电位连接点应尽可能靠近建筑物的入口 如为低压电源 则紧靠设备接线盒的出口

但这需要当地电力公司的批准 在公共入口点的连接导体应通过短连接导线与接地端子相连 对以屏蔽线进入建筑物内部的设施 其屏蔽层应与连接带相连 带电导体的过压与流

经屏蔽层的雷电流大小有关 见附录B 亦与屏蔽层的横截面积有关 GB 1中的附录E中给出了估算这种电流的方法 如果预期过压超过了导线和连接设备的指定值 则

有必要使用SPD 如设备进入建筑物内没有进行屏蔽 部分雷电流将流经带电导体 在这种情况下 应

在入口点安装承受雷电流的 SPD PE或PEN导体应直接与连接带相连 外部导体部件 电源线和通讯线必须由不同地点进入建筑物 因此需要安装若干等电

位连接带 如果可行的话 连接带应尽可能与接地端子 如环形接地极 建筑内的钢筋

和基础接地极相连 如LPS中使用了A类接地装置 连接带应与单个接地极相连 此外 还应通过内部环形

导体或部分为环形的内部导体互连 对于架空进入大楼的外部设备 连接带应与在外墙内部或外部的水平环形导体相连

如可行 外墙应分别与LPS的引下线及建筑物钢筋相连 环形导体应与建筑物内钢筋和其他金属部件相连 引下线间距见表4 对主要设计用途为计算机中心 通讯大楼和其他要求较低的LEMP电感效应的建筑物

应采用环形导体与钢筋应每隔5米相连 对装有大型通讯设备或计算机设备的钢筋混凝土建筑物 以及对电磁兼容要求很严的

建筑物 外部设备的连接 应使用接地板与建筑物内钢筋或其他金属部件多点连接 E.6.3 外部LPS的电气绝缘 根据6.3的要求 外部LPS与所有建筑物等电位连接点相连的导电部件间应保持合适的

间隔距离 详细信息见E.6.1.1 矮的建筑物的例子及6.3中系数kc的计算见图E.2

E.6.4 内部系统中防感应电流的措施

104

由于实际应用中 所有建筑物均包含电子设备 在防雷系统设计中 应考虑外部引下

线核内部引下线的电磁场影响 过电压防护见GB 4

E.7 LPS的检查与维护 E.7.1 检查范围

按照7的要求 LPS的检查应由防雷专家指导 应将LPS的设计报告提供给检查员 报告中应包含必要的LPS文件 例如设计标准 设

计描述和技术图纸 同时 以前的LPS检查和维护报告也应提供给LPS检查员 以下阶段应进行所有LPS的检查

LPS的 安装过程中 尤其是那些隐藏在建筑内且以后无法接触的组件的安装过程

中

完成 LPS的安装后

按表 E.2进行检查

表 E.2 LPS检查的最长周期

防雷等级 外观检查

年 全面检查 年

关键设备的全面检查

年 I 和 II 1 2 1

III 和 IV 1 4 1 当没有明文规定时 LPS检查周期可参照表E.2 LPS每年至少要进行一次外观检查 在气候变化大和出现恶劣气候条件的地区 对系

统的外观检查应更频繁些 如客户有维护计划或建筑保险人有要求时 LPS可每年进行全面测试

LPS检查周期由以下因素决定 被保护建筑或区域的分类 尤其要考虑损坏的严重后果时

LPS的分类

当地环境 例如对腐蚀性大气环境 检查周期应比较短

单个 LPS部件的原材料

固定 LPS部件的表面类型

土壤条件及相关的腐蚀率

除上述因素外 每当被保护建筑物有任何变动或维护以及LPS发生了雷电放电的情况下 都应对LPS进行检查 应每2 4年完成一次全面检查和测试 在恶劣环境下 系统应每年进行一次全面的检

查 如 暴露在严重机械外力环境下的LPS部件 如在风力很强地区的柔韧连接带 管

道上的浪涌保护设备 户外连接电缆等等 在绝大多数地区 尤其是在温度和降雨量随季节发生明显变化的地区 应根据不同季

节内测量得出的电阻率深度分布图 考虑土壤电阻率的变化 当电阻率分布图较设计时预期阻值有大的变化 尤其是电阻率在两次检查周期内稳步

增加时 应考虑对接地端子进行改进 E.7.2 检查顺序 E.7.2.1 检查程序 检查目的是保证任何情况下LPS符合此标准 检查包括核对技术文档 外观检查 测试及记录检查报告

GB ××××—××××

105

E.7.2.2 技术文档的核对 技术文档应从以下三个方面进行核对 完整性 是否符合标准及与工厂达成的执行协

议 E.7.2.3 外观检查 外观检查需查明

设计符合标准

LPS运行良好

LPS的导线和接点没有松动的连接和意外断开

系统任何部分都没有被腐蚀 尤其是在地表面的情况下

所有可见的接地连接都是完整的 功能上可使用的

所有可见的导体和系统部件都加固在地面 所有提供机械保护的部件都是完整的

功能上可用的 且处于正确位置

需要附加保护措施的建筑物 没有进行任何增加或变更

LPS 浪涌保护装置没有被损坏的指示 SPD保险丝无失效指示

对上次检查后 建筑物内的新增设备或部件进行了正确的等电位连接 并完成了

电气连续性测试

保持了间隔距离

连接导体和接点 屏蔽设施 电缆布线 浪涌保护装置被检查并进行了测试

E.7.2.4 测试 LPS的检查和测试包括外观检查 且应通过以下步骤完成

连续性测试 特别是对那些在最初安装过程中不可见的 LPS部件进行检查 以及

那些目测不到的地方

接地端子的传导接地电阻测试 接地电阻进行独立测试和联合测试 将结果记录

在 LPS检查报告中

a)每个接地极的接地电阻 整个接地系统的实际接地电阻 每个接地极的测试应在与测试点隔离的情况下进行 该测试点处引下线和接地极间的

连接断开 断开测试 如接地装置的接地电阻超过10欧姆 应查明接地极是否符合图.2的要求 如接地电阻明显增加 应做其它研究以确定增加的原因及制定改进措施 安装在多岩石地区的接地极应符合E.5.4.3.4的要求 10欧姆的要求在这里不可行 b)所有导体 连接和连接点的视觉检查结果及电气连续性测试 如果接地端子不符合以上要求 或由于资料缺乏难以完成对以上要求的检查 应增加

额外的接地极或安装新的接地装置 E.7.2.5 检查的文档

进行LPS检查前 应准备LPS检查手册 手册应包含大量资料以指导检查者完成检查

如LPS的安装方法 LPS组件类型及状态 测试方法以及获得的测试数据等重要信息 检查者应编制LPS检查报告 并将LPS检查报告 LPS设计报告以及以前编制的LPS维

护和检查报告存放在一起 LPS检查报告应包含相关信息

接闪器导线以及其他接闪部件的状况

腐蚀程度及防腐蚀情况

LPS导体和部件的固定安全性

接地系统的接地电阻测量

与标准要求有偏差的地方

106

LPS 的延伸部分 建筑物结构的任何改动及所有变化的文档记录 此外 LPS 的

建筑图和 LPS的设计描述图应重新检查

测试结果

E.7.3 维护 LPS应定期维护以保证其能实现最初的设计要求 LPS的设计应确定维护的必要性及维护周期 见表E.2

LPS的维护程序应适用于LPS的不断更新 E.7.3.1 要点 由于腐蚀 因为气候产生的损害 机械损害以及雷击造成的损害这些原因 若干年后

LPS的部件将会逐步丧失功能 检查和维护计划必须由主管部门 LPS设计人员和LPS安装人员制定 且要与建筑物业

主或其指定的代表达成共识 为完成LPS的维护和检查 两者应相互协调 尽管LPS的设计者采取了特别的防腐蚀措施 且根据LPS部件受雷电损害 气候影响的

情况以及标准要求规定了合适的尺寸 但LPS的维护仍然很重要 为符合标准中的设计要求 LPS的机械特性以及电气特性在LPS整个工作期内都应完好

无损 如果建筑物或设备进行了改造 或建筑物的用途发生了改变 则有必要对LPS进行改

造 如果检查表明有必要进行维护 则维护工作应立即实施 不能推迟到下个维护周期

E.7.3.2 维护计划 应为LPS确定周期性的维护计划 维护的频次取决于以下因素

可能使功能劣化的气候和环境条件

在活动雷击区的暴露程度

建筑物的保护等级

应该为每一特定的LPS制定LPS维护计划 维护计划应成为建筑物全面维护工程的一部分 为了与以前的结果相比较 维护工程应包含一份例行项目表 这份表同样可以作为检

查表以便有规则的进行明确的维护 维护包括以下几点

所有 LPS导体和系统部件的检查 LPS 装置的电气连续性检查 接地端子的对地电阻测量 SPD检查 重新对部件和导体进行加固 在建筑物及建筑物内设备发生变更后 检查 LPS的性能是否发生了衰退

E.7.3.3 维护文档 完整的记录应包括维护计划及所采取或所要求的改正措施 维护程序应提供LPS部件和LPS设备的评估方法 LPS的维护记录应作为重新检查维护任务的凭证 也应作为完善维护计划的基础 LPS

维护记录应和LPS设计报告 LPS检查报告一起保存

GB ××××—××××

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参考文献

IEC 60050 426 :1990 International Electrotechnical Vocabulary –Chapter 426:Electrical apparatus for explosive atmospheres IEC 60050 426 :1990 国际电子技术词典-426章 IEC 61000-5-2, Electromagnetic compatibility(EMC)-Part 5 Installation and mitigation guidelines-section 2 : Earthing and cabling IEC 61000-5-2,电磁兼容 EMC -第 5部分 设备和抑制指南 第 2节 接地和电缆 IEC 61643-1:2005,Low-voltage surge protective devices-Part 1:Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems-Requirements and tests低压浪涌保护设备- IEC 61643-1:2005第 1部分 与低压电源系统相连的浪涌保护设备-技术要求和测试 EN 50164(all parts),Lightning Protection Components(LPC) EN 50164 所有部分 防雷元件 LCL EN 50164-1:1999,Lightning Protection Components(LPC) –Part 1 Requirements for connection components EN 50164-1:1999防雷元件 LCL -第 1部分 连接元件的技术要求