防雷设计规范课件.

建筑物防雷设计规范宣贯材料曹和生国际电工委员会IEC/TC8165届中国代表全国建筑物电气装置标准化技术委员会（SAC/TC205）委员中国气象局防雷标准化委员会委员全国雷电物理监测和防护技术委员会委员新版与老版的差别1.增加了术语一章；2.变更防接触电压和防跨步电压的措施；3.补充外部防雷装置采用不同金属物的要求；4.修改防侧击的规定；5.详细规定电气系统和电子系统选用电涌保护器的要求；6.简化了雷击大地的年平均密度计算公式,并相应调整了预计雷击次数判定建筑物的防雷分类的数值。7.部分条款作了更具体的要求。8.明确了强制性条文必须严格执行。1总则适用于新建、扩建、改建建筑物的防雷设计。旧条文中不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置已删去。原1.0.1条保留为使建筑物（含构筑物，下同）防雷设计因地制宜地采取防雷措施，防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，以及雷击电磁脉冲引发的电气和电子系统损坏或错误运行，做到安全可靠、技术先进、经济合理。2术语对雷电、防雷装置、被保护系统共作了50条定义电气系统（低压配电系统）由低压供电组合部件构成的一个系统电子系统由敏感电子组合部件（如通信设备、计算机、控制和仪表系统、电力电子装置）构成的一个系统。接闪器用于拦截闪击的接闪杆（避雷针）、接闪导线（避雷带、线、避雷网）以及金属屋面和金属构件等组成的这部分外部防雷装置。插入损耗、回波损耗近端串扰等影响系统传输特性的参数外部防雷装置接闪器、引下线和接地装置外部LPS用于截收建筑物的直击雷（包括建筑物侧面的闪络），将雷电流从雷击点引导入地。同时将雷电流分散入地，避免产生热效应或机械损坏，以及在容易引发火灾或爆炸的地方产生危险电火花。不允许使用具有放射性的接闪器。滚球法适用于任何场合；保护角法适用于外形简单的建筑物，但受高度限制；网格法适用于对平面表面的保护。接地earth；ground一种有意或非有意的导电连接，由于这种连接，可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的某种较大的导电体。注：接地的目的是：a.使连接到地的导体具有等于或近似于大地（或代替大地的导电体）的电位；b.引导入地电流流入和流出大地（或代替大地的导电体）。接地装置形式A型接地体（右图）水平接地体垂直接地体B型接地体（右图）闭合环型接地体（如建筑物自然接地体，人工环型闭合接地体等）水平接地体垂直接地体引下线引下线接地装置A型接地地网适用场合：适用于独立接闪器；适用于架空接闪线；B型接地地网适用场合:对于裸露的坚硬岩石，建议仅使用B型接地装置；对安装有电子系统或存在高火险的建筑物，优先采用B型接地装置。利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面以下距地面不小于0.5m。二类防雷建筑物每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求：S≥4.24kc2三类防雷建筑物每根引下线所连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求：S≥1.89kc2式中S------钢筋表面积总和(m2)第一类：土壤电阻率ρ≤500Ω·m时R≥5m时无须补加接地体（R=A/π）土壤电阻率ρ在500~3000Ω·m时11ρ-3600R≥时无须补加接地体380防雷接地电阻值可不计及的要求防雷接地电阻值可不计及的要求第二类：ρ≤800Ω·m时，A/π≥5mρ为800Ω·m至3000Ω·m时，A/π≥（ρ-550）/50第三类：ρ≤3000Ω·m时A/π≥5m或A≥79m2接地分析（1）IEC62305-3中分：A型（单独的水平/垂直接地体）B型（利用建筑物基础钢筋或围绕建筑物的环型人工接地体）接地分析A型1.不少于2个接地极2.在土壤电阻率很低，接地电阻很容易低于10Ω时，无其他要求3.土壤电阻率较高，接地电阻不易达到10Ω以下时，对各类防雷建筑物的接地体有一长度要求。接地分析接地分析B型1.第一类防雷建筑物：——总长度80%与土壤接触——环型地网的等效半径re=A/πre≥l2.第二类防雷建筑物：ρ≤800Ω·m时，A/π≥5mρ为800Ω·m至3000Ω·m时，A/π≥（ρ-550）/503.第三类防雷建筑物：ρ≤3000Ω·m时A/π≥5m或A≥79m24.2.1第8款规定独立接闪杆、架空接闪线（网）独立接地的冲击接地电阻不宜大于10Ω。在土壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接地电阻，但在3000Ω.m以下地区，不宜大于30Ω。接地分析（2）a)b)c)图1典型接地体的三种表示图接地分析接地分析25mm2铜导线导体长度(m)L(μH)＞1MHz@1MHz@10MHz@100MHzRf(Ω)2πfL(Ω)Rf(Ω)2πfL(Ω)Rf(Ω)2πfL(kΩ)340.05260.152600.52.66.190.1570.35701.05.712.2200.21250.612502.012.518.3310.31970.919703.019.730.5550.53501.535005.035.0接地分析107mm2铜导线导体长度(m)L(μH)＞1MHz@1MHz@10MHz@100MHzRf(Ω)2πfL(Ω)Rf(Ω)2πfL(Ω)Rf(Ω)2πfL(kΩ)33.60.022230.072300.222.306.180.044510.145100.445.1012.2180.0881130.2811300.8811.318.3280.1321760.4217601.3217.630.5500.2203140.7031402.2031.4表5.1.2防雷装置各连接部件的最小截面等电位连接部件材料截面（mm2)连接电涌保护器的导体电气系统I级试验的电涌保护器Cu（铜）6II级试验的电涌保护器2.5III级试验的电涌保护器1.5电子系统D1类电涌保护器1.2其他类的电涌保护器（连接导体的截面可小于1.2mm2)根据具体情况确定连接单台或多台Ⅰ级分类试验或D1类电涌保护器的单根导体的最小截面尚应按下式计算。Smin≥Iimp/8(5.1.2)式中：Smin—单根导体的最小截面(mm2)；Iimp—流入该导体的雷电流(kA)。接地分析在高频（如1MHz）下，Ω=Rf+2πfL很大接地线成了天线问题一：环路感应出高电位Uoc/max=μ0blH1/max/T1问题二：引下线长度为干扰频率的波长λ的λ/4或奇数位时产生谐振，能干扰设备正常工作接地分析图10活动地板下专设等电位连接基准网美国IEEEstd1100-1992不建议采用任何一种所谓分开的、独立的、绝缘的、专用的、干净的、静止的、信号的、计算机的、电子的或其它这类不正确的大地接地体做为设备接地导体的一个连接点。GB50057中4.2.4、4.3.6规定共用接地装置的接地电阻应按50Hz电气装置以人身安全所要求的阻值确定。电子系统不应设独立的接地装置6.3.4电子系统的所有外露导电物应与建筑物的等电位连接网络做功能性等电位连接。由于按照本标准规定实现的等电位连接网络均有通大地的连接，所有电子系统不应设独立的接地装置。向电子系统供电的配电箱的保护地线（PE线）应就近与建筑物的等电位连接网络做等电位连接。共用接地系统commonearthingsystem将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线（PE）、设备保护地，屏蔽体接地、防静电接地和信息设备逻辑地等连接在一起的接地装置。等电位连接equipotentialbonding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连接起来以减少雷电流在它们之间产生的电位差。电气安全等电位与防雷等电位的差别：目的频率f措施形式电气安全等电位生命安全工频PE线MEBLEB防雷等电位生命，设备安全高频法拉第笼SPDEBB,层层等电位，S型M型电涌保护器surgeprotectiondevice，SPD用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。它至少应包含一个非线性电压限制元件。也称浪涌保护器。雷击大地的年平均密度公式简化Ng=0.1×Td(次/km2/a)式中：Td—年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定(d/a)N=kNgAe其中：k：2：位于山顶和旷野孤立1.7：没有接地的金属屋面的砖木结构建筑1.5：河（湖）边、山坡下、山地中ρ小处、地下水露头处、土山顶、山谷风口及特别潮湿的建筑物1.0：一般情况Ng=0.1×Td（Ng=0.024Td1.3）Ae=[LW+2(L+W)·H(200-H)+πH（200-H）]·10-6L、W、H为长、宽、高。（适用于H＜100m）附录A建筑物年预计雷击次数防雷装置所需要的效率η≥1-NT/N式中η表示防雷装置所需要的效率NT表示建筑物所可接受的年允许遭雷击次数（次/a)NT=10-5/PrWrN表示建筑物年雷击次数（次/a）PrWr值建筑物PrWrNT=10-5/PrWr形式特点一般建筑物正常危险0.2*10-3(1.6*10-4)5*10-2(6*10-2)公共建筑物重大危险（引起惊慌，重大损失）1*10-3(8*10-4)1*10-2(1.2*10-2)防雷装置的效率η=Ei*Es式中Ei表示防雷装置截收雷击的概率，雷电流大于16KA的概率为0.84Es表示小于第三类雷电流参量最大值的概率为0.97第三类防雷建筑物所装设的防雷装置EiEsη=Ei*Es0.84(0.85)0.97(0.95)0.81(0.80)例：一般性工业建筑物当无防雷装置η=0NT=5*10-2η≥1-NT/N0≥1-5*10-2/N得N≤0.05次/a第三类防雷建筑物修改：省部级0.012次改为0.01次住宅0.3次改为0.25次一般性工业建筑物0.06次改为0.05次3建筑物的防雷分类第一类防雷建筑物1.制造（使用、贮存）炸药（火药、起爆药、火工品等）大量爆炸物的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡2.具有0区或10（20）区爆炸危险环境的建筑物3.具有1（或21）区爆炸危险环境的建筑物，因电火花引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡3建筑物的防雷分类第二类防雷建筑物1国家重点文物保护的建筑物2国家级会堂、办公、展览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家档案馆、大城市重要给水水泵房3国家级计算中心、国际通讯枢纽等4特级和甲级体育馆4制造（使用、贮存）爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸5具有1区（或21区）爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸6具有2区或11（22）区爆炸危险环境的建筑物7工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭所罐8预计N＞0.06（0.05）次/a的部（省）办公建筑及重要或人员密集的公共建筑物9预计N＞0.3（0.25）次/a的住宅、办公楼等民建3建筑物的防雷分类第三类防雷建筑物1省级重点文物保护的建筑物、省级档案馆2预计N≥0.012（0.01）次/a，≤0.06（0.05）次/a的部（省）办公建筑及重要或人员密集的公共建筑物3预计N≥0.06（0.05）次/a，≤0.3（0.25）次/a的住宅、办公楼等民建4预计N≥0.06（0.05）次/a的一般性工业建筑物5综合评估后确定需防雷的21区、22区、23区火灾危险环境6Td＞15d/a地区，≥15m的烟囱、水塔等孤立建筑物Td≤15d/a地区，≥20m的烟囱、水塔等孤立建筑物4建筑物的防雷措施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采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5、6、7款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。4.1.2各类防雷建筑物应设内部防雷装置。1在建筑物的地下室或地面层处，以下物体应与防雷装置做防雷等电位连接：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。2除本条1款的措施外，尚应考虑外部防雷装置与建筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间的间隔距离。以上为强制条款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，即设外部防雷装置应符合下列要求：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以下空间应处于接闪器的保护