1、全国注册电气工程师考试供配电专业部分13.3 13.3 建筑物防雷的分类及措施建筑物防雷的分类及措施 建筑物防雷设计的六项重要因素建筑物防雷设计的六项重要因素 （1）接闪功能 指实现接闪功能所应具备的条件，包括接闪器的形式（避雷针、避雷带和避雷网）、耐流耐压能力、连续接闪效果、造价以及接闪器与建筑物的美学统一性等。（2）分流影响 指引下线对分流效果的影响。引下线的粗细和数量直接影响分流效果，引下线多，每根引下线通过的雷电流就小，其感应范围就小。引下线相互之间的距离不应小于规范中的规定。当建筑物很高，引下线很长时，应在建筑物的中间部位增加均压环，以减小引下线的电感电压降。这不仅可以分流，而且还可
2、以降低反击电压。（3）均衡电位 指使建筑物内的各个部位都形成一个相等的电位，即等电位。钢筋混凝土结构的建筑物最具备实现等电位的条件，其内部结构钢筋的大部分都是自然地焊接或绑扎在一起的。为满足防雷装置的要求，应有目的地把接闪装置与梁、板、柱和基础可靠地焊接、绑扎或搭接在一起，同时再把各种金属设备和金属管线与之焊接或卡接在一起，这就使整个建筑物成为良好的等电位体。（4）屏蔽作用 屏蔽的主要目的是使建筑物内的通信设备、电子计算机、精密仪器以及自动控制系统免遭雷电电磁脉冲的危害。应尽量利用钢筋混凝土结构内的钢筋，即建筑物内地板、顶板、墙面、及梁、柱内的钢筋，使其构成一个六面体的网笼，即笼式避雷网，从而
3、实现屏蔽。由于结构构造的不同，墙内和楼板内的钢筋有疏有密，钢筋密度不够时，设计应按各种设备的不同需要增加网格的密度。良好的屏蔽不仅能解决等电位和分流，而且对防御雷电电磁脉冲也是最有效的措施。此外，建筑物的整体屏蔽还能防球雷、侧击和绕击雷的袭击。（5）接地效果 良好的接地效果也是防雷成功的重要保证之一。当钢筋混凝土结构的建筑物符合规范条件时，应利用基础内的钢筋作为接地装置。当达不到规范中规定的条件或基础包在防水卷材层内时，可做周圈式接地装置，但应将周圈式接地装置预先埋在基础槽的最外边（不必离开建筑物3m以外）。接地体靠近基础内的钢筋有利于均衡电位，同时还可节省为挖深沟所花费的人力和物力。在基础完
4、工后再挖深沟则易影响基础的稳定性。对木结构和砖混结构建筑物，必须做独立引下线并采用独立接地方式。当土壤电阻率大，使用接地极较多时，也可做周圈围式接地装置。因为周圈式接地装置的冲击阻抗小于独立接地装置的冲击阻抗，而且有利于改善建筑物内的地电位分布，减小跨步电压。采用独立式接地方式时，以钻孔深埋接地极（约412m）的效果为最好，深孔接地极容易达到地下水位，且能减少接地极的用钢量。（6）合理布线 指如何布线才能获得最好的综合效果。现代化的建筑物都离不开照明、动力、电话、电视和计算机等设备的管线，在防雷设计中，必须考虑防雷系统与这些管线的关系。1 1）应该将电线穿于金属管内，以实现可靠的屏蔽；2 2）
5、应该把这些线路的主干线的垂直部分设置在高层建筑物的中心部位，且避免靠近用作引下线的柱筋，以尽量缩小被感应的范围。在管线较长或桥架等设施较长的路线上，还需要两端接地；3 3）应该注意电源线、天线和屋顶高处的彩灯及航空障碍灯等线路的引入做法，防止雷电波侵入。除考虑布线的部位和屏蔽外，还应在需要的线路上加装避雷器、压敏电阻等浪涌保护器。因此，设计室内各种管线时，必须与防雷系统统一考虑。13.3.1 13.3.1 建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类 1.建筑物应根据其重要性、使用性质、建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分按防雷要求分为三类。为
6、三类。（1）遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物：1）凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物,因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。2）具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。3）具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。（2）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、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。3）国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子没备的建筑物。4）制造、
7、使用或贮存爆炸物质的建筑物,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。5）具有1区爆炸危险环境的建筑物,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。6）具有2区或11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气罐。8）预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。9）预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。（3）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0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人
8、员密集的公共建筑物。3）预计雷击次数大于或等于0.06次/a,且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。4）预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。5）根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素,确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。6）在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。13.3.2 13.3.2 建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施 1.-1.-般规定般规定 （1）各类防雷建
9、筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。第一类防雷建筑物和规定的有关第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措施。（2）装有防雷装置的建筑物，在防雷装置与其它设施和建筑物内人员无法隔离的情况下,应采取等电位连接。2.第一类防雷建筑物第一类防雷建筑物 （1）防直击雷的措施 1）应装设独立避雷针或架空避雷线(网)，使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。架空避雷网的网格尺寸不应大于5m5m或6m4m。2）独立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷网的各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，宜利用其作为引下线。3）独立避雷针和架空避
10、雷线的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离不得小于3m。4）架空避雷线至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的距离不得小于3m。5）独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有独立的接地装置，每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10。在土壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接地电阻。（2）防雷电感应的措施 1）建筑物内的设备、管道、构架、电缆的金属外皮、钢屋架、钢窗等金属物均应接到防雷电感应的接地装置上。金属屋面周边每隔18m以内应采用引下线接地一次。2）平行敷设的管道、构架、电缆的金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于30
11、m；交叉净距小于100mm时，其交叉处应跨接。3）防雷电感应的接地装置应和电气设备的接地装置共用，其工频接地电阻不应大于10。屋内接地干线与防雷电感应接地装置的连接不应少于两处。（3）防止雷电波侵入的措施 1）低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，在入户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上。架空线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，其埋地长度不应小于15m。在电缆与架空线连接处，应装设避雷器，避雷器、电缆的金属外皮、钢管和绝缘子的铁脚、金具等连在一起接地，冲击接地电阻不宜大于10。2）架空金属管道，在进出建筑物处，应与防雷电感应的接地装置相连。距离建筑物100m内
12、的管道，应每隔25m左右接地一次，冲击接地电阻不宜大于20，宜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，在进出建筑物处应与防雷电感应的接地装置相连。（4）当建筑物高于30m时，应采取防侧击雷的措施 1）从30m起每隔部大于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连；2）30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。3）在电源引入的总配电箱处装设过电压保护器。3.第二类防雷建筑物第二类防雷建筑物 （1）防直击雷的措施 1）第二类防雷建筑物防直击雷的措施，宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由其混合组成的
13、接闪器。避雷网(带)应按规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m10m10m10m或12m12m8m8m的网格。所有避雷针应采用避雷带相互连接。2）至少设两根引下线，在建筑物的四周均匀或对称布置，其间距不应大于20m。3）每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10。防直击雷接地可与防雷电感应、电气设备等接地共用同一接地装置，也可与埋地金属管道相连。当不共用、不相连时，两者之间的距离不得小于3m。在共用接地装置与埋地金属管道相连情况下，接地装置应围绕建筑物敷设成环形接地体。4）敷设在混凝土中作为防雷装置的钢筋或圆钢，当仅一根时，其直径不应小于10mm。被利用作为
14、防雷装置的混凝土构件内有箍筋连接的钢筋，其截面积总和不应小于一根为10mm钢筋的截面积。（2）防雷电感应的措施 1）建筑物内的设备、管道、构架等金属物就近接到防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。2）防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。3 3）平行敷设的管道、构架、电缆的金属外皮等长金属物，与第一类防雷建筑物的防雷措施相同。（3）防止雷电波侵入的措施 1）低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设或敷设在架空金属线槽内的电缆引入时，在入户端应将电缆的金属外皮、金属线槽接地。架空线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，其埋地长度不应小于15m。在电缆与架空线连接处，应装
15、设避雷器，避雷器、电缆的金属外皮、钢管和绝缘子的铁脚、金具等连在一起接地，冲击接地电阻不宜大于10。2）架空金属管道，在进出建筑物处，应就近与防雷的接地装置相连。当不连接时，架空管道应接地，距离建筑物25m接地一次，冲击接地电阻不宜大于10。（4）当建筑物高于45m时，应采取防侧击雷和等电位的保护措施 1）利用钢柱或柱子钢筋作为防雷装置引下线；2）30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。3）竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装置连接。4.第三类防雷建筑物第三类防雷建筑物 （1）防直击雷的措施 1）宜采用装设在建筑物上的避雷网(带)或避雷针或由这两种混合组成的接闪器
16、。避雷网(带)应按本规范附录二的规定沿屋角、屋背、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。并应在整个屋面组成不大于20m20m或24ml6m的网格。平屋面的建筑物,当其宽度不大于20m时，可仅沿网边敷设一圈避雷带。2 2）每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30,30,但对本规范第2.0.42.0.4条二款所规定的建筑物则不宜大于1010。其接地装置宜与电气设备等接地装置共用。防雷的接地装置宜与埋地金属管道相连。当不共用、不相连时,两者间在地中的距离不应小于2m2m。在共用接地装置与埋地金属管道相连的情况下,接地装置宜围绕建筑物敷设成环形接地体。3 3）引下线不应少于两根,但周长不超过25m25m且高度不
17、超过40m40m的建筑物可只设一根引下线。引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置,其间距不应大于25m25m。当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时,可按跨度设引下线,但引下线的平均间距不应大于25m25m。（2 2）防雷电波侵入的措施防雷电波侵入的措施 1 1）对电缆进出线,应在进出端将电绕的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连。当电缆转换为架空线时,应在转换处装设避雷器;避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地,其冲击接地电阻不宜大于3030。2 2）对低压架空进出线应在进出处装设避雷器并与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气。设备的接地装置上。当多回路架空进出线时,可仅在母线
18、或总配电箱处装设一组避雷器或其它型式的过电压保护器,但绝缘子铁脚、金具仍应接到接地装置上。（3 3）当建筑物高于60m60m时，60m60m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。5.5.其它防雷措施其它防雷措施 （1 1）当一座防雷建筑物中兼有第一、二、三类防雷建筑物时,其防雷分类和防雷揩施宜符合下列规定：1 1）当第一类防雷建筑物的面积占建筑物总面积的30%30%及以上时,该建筑物宜确定为第一类防雷建筑物。2 2）当第一类防雷建筑物的面积占建筑物总面积的30%以下,且第二类防雷建筑物的面积占建筑物总面积的30%及以上时或当这两类防雷建筑物的面积均小于建筑物总面积的30%,但其
19、面积之和又大于30%时,该建筑物宜确定为第二类防雷建筑物。但对第一类防雷建筑物的防雷电感应和防雷电波侵入应采取第一类防雷建筑物的保护措施。3 3）当第一、二类防雷建筑物的面积之和小于建筑物总面积的30%,30%,且不可能遭直接雷击时,该建筑物可确定为第三类防雷建筑物;但对第一、二类防雷建筑物的防雷电感应和防雷电波侵入应采取各自类别的保护措施；当可能遭直接雷击时,宜按各自类别采取防雷措施。（2 2）固定在建筑物上的节日彩灯、航空障碍信号灯及其它用电设备的线路,应根据建筑物的重要性采取相应的防止雷电波侵入的措施。并应符合下列规定：1 1）无金属外壳或保护网罩的用电设备宜处在接闪器的保护范围内,不宜
20、布置在避雷网之外,并不宜高出避雷网。2 2）从配电盘引出的线路宜穿钢管。钢管的一端宜与配电盘外壳相连；另一端宜与用电设备外壳、保护罩相连,并宜就近与屋顶防雷装置相连。当钢管因连接设备而中间断开时宜设跨接线。3 3）在配电盘内,宜在开关的电源侧与外壳之间装设过电压保护器。特殊建筑的防雷特殊建筑的防雷 1 1露天可燃气体贮气柜的防雷露天可燃气体贮气柜的防雷 露天可燃气体贮气柜壁厚大于4mm4mm时，可利用柜壁做引下线，将避雷针与接地装置连接，柜壁上接地点不少于两处，其间距不宜大于30m30m，冲击接地电阻不应大于3030。对放散管和呼吸阀宜装在管口或其附近装设避雷针，高出管顶不应小于3m3m，管口
21、上方1m1m应在保护范围内；活动的金属柜顶，用可绕的跨接线（25mm25mm2 2软铜线或铜绞线）与金属柜体相连，接地装置离开闸门室宜大于5m5m。2 2露天油罐的防雷露天油罐的防雷 易燃液体，闪点低于或等于环境温度的可燃液体的开式贮罐和建筑物，正常时有挥发性气体产生，是属于第一类防雷构筑物，应设独立避雷针，保护范围按开敞面向外水平距离20m，高3m进行计算，对露天的注送站，保护范围按注送口以外20m以内的空间进行计算，独立避雷针距开敞面不小于23m，冲击接地电阻不大于10。带有呼吸阀的易燃液体贮罐，罐顶钢板厚不小于4mm，属于第二类防雷，可在罐顶直接安装避雷针，但与呼吸阀的水平距离不得小于3
22、m，保护范围高出呼吸阀不得小于2m，冲击接地电阻不大于20，罐上接地点不应少于两处，两接地点间不宜大于24m。可燃液体贮罐，罐顶钢板厚不小于4mm，属于第三类防雷，不装避雷针，只接地，冲击接地电阻不大于30。浮顶油罐、球形液化气贮罐壁厚大于4mm时，只作接地，浮顶与罐体应用25mm2软铜线或钢线可靠连接。埋地式油罐，覆土在0.5m0.5m以上者可不考虑防雷设施，但如有呼吸阀引出地面者，在呼吸阀处需作局部防雷处理。3 3户外架空管道的防雷户外架空管道的防雷 户外输送可燃气体、易燃或可燃体的管道，可在管道的始端、终端、分支处、转角处以及直线部分每隔100m处接地，每处接地电阻不大于30。当与爆炸危
23、险厂房平行敷设而间距小于10m时，在接近厂房的一段，其两端及每隔3040m应接地，接地电阻不大于20。当管道连接点（弯头、阀门、法兰盘等），不能保持良好的电气接触时，应用金属线跨接。接地引下线可利用金属支架，若是活动金属支架，在管道与支持物之间必须增设跨接线。若是非金属支架，必须另作引下线。接地装置可利用电气设备保护接地装置。4 4屋顶节日彩灯防雷安装屋顶节日彩灯防雷安装 彩灯安装在建筑物上部的轮廓线上，彩灯的配电线路应穿钢管敷设，钢管必须接地，且埋入土壤中的长度应在10mm以上，将雷击时的高电位衰减到不危险的程度。建筑物为明装避雷带（网）时，应在彩灯罩上方100100150mm150mm处设
24、置避雷带（网）并应与彩灯配管相连。采用暗装避雷网作为防雷装置的高层建筑物，可将彩灯配电线路的钢管在上端就近与避雷网连接，下端与共用的接地系统连接。节日彩灯的电源芯线（相线与工作零线），应与钢保护管外壁之间接以FS0.5FS0.5型低压避雷器,借以控制放电部位，减少线路损坏。除此也可采用避雷器加在电源侧做法。电源在三相四线时，可在进户横担上装三个避雷器；单相进户时可装一个避雷器，装在相线上。5微波站、电视台、地面卫星站、广播发射台等通信枢纽建筑物防雷 天线塔设在机房顶上时，塔的金属结构应与机房屋面上的防雷装置连在一起，其连接点不应少于两处。波导管或同轴电缆的金属外皮和航空障碍灯用的穿线金属管道，
25、均应与防雷装置连接在一起，并应与建筑物均压环相连。天线塔远离机房时进出机房的各种金属管道和电缆的金属外皮或穿全塑电缆的金属管道应埋地敷设，其埋地长度不应小于50m50m，两端应与塔体接地网和电气设备接地装置相连接。机房建筑的防雷装置引下线与均压环连成一体。当建筑物不是钢筋混凝土结构时，应围绕机房敷设闭合环形接地体，引下线不得少于四组。非钢筋混凝土楼板的地面，应在地面构造内敷设不大于1.5m1.5m1.5m1.5m的均压网，与闭合环形接地连成一体。专用接地或直流接地宜采用一点接地，在室内不应与其他接地相连，此时跟其他接地装置的地下距离不应小于20m20m，地上距防雷装置的距离应达到反击距离的要求
26、。当不能满足时，应与防雷接地和保护接地连在一起，其冲击接地电阻不应大于1 1。专用接地或直流接地的室内接地网，宜采用绝缘电线或单芯电缆穿塑料管，在室外接地手孔井处与接地母线连接。为防止同轴电缆及其保护管与电源线之间可能产生的高电位击坏设备，室内几种专用接地导线之间和电源保护接地之间，每隔不大于15m15m通过低压避雷器与附近的防雷装置和保护接地连在一起。13.4 13.4 建筑物防雷设计的计算方法和设计建筑物防雷设计的计算方法和设计要求要求 13.4.1 防雷装置的设计要求 1.接闪器 （1）避雷针宜采用圆钢或焊接钢管制成,其直径不应小于下列数值：针长1m以下：圆钢为12mm;钢管为20mm。
27、针长12m：圆钢为16mm;钢管为25mm。烟囱顶上的针：圆钢为20mm;钢管为40mm。（2）避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢,优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2其厚度不应小于4mm。当烟囱上采用避雷环时,其圆钢直径不应小于12mm。扁钢截面不应小于100mm2其厚度不应小于4rnm。（3）架空避雷线和避雷网宜采用截面不小于35 mm2的镀锌钢绞线。（4）除第一类防雷建筑物外,金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器,并应符合下列要求：1）金属板之间采用搭接时,其搭接长度不应小于100mm;2）金属板下面无易燃物品时,其厚度不应小于0.5mm;3）金属板下面有易燃物
28、品时,其厚度,铁板不应小于4mm,铜板不应小于5mm,铝板不应小于7mm;4）金属板无绝缘被覆层。注:薄的油漆保护层或0.5mm厚沥青层或1mm厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层。（5）第一类防雷建筑物屋顶上永久性金属物宜作为接闪器,但其各部件之间均应连成电气通路，并应符合下列规定：1）旗杆、栏杆、装饰物等，其尺寸应符合第（1）、（2）条的规定。2）钢管、钢罐的璧厚不小于2.5mm,但钢管、钢罐一旦被雷击穿,其介质对周围环境造成危险时，其璧厚不得小于4mm。（6）除利用混凝土构件内钢筋作接闪器外,接闪器应热镀锌或涂漆。在腐蚀性较强的扬所,尚应采取加大其截面或其它防腐措施。（7 7）不得利用安装在接
29、收无线电视广播的共用天线的杆顶上的接闪器保护建筑物。2.2.引下线引下线 （1）引下线宜采用圆钢或扁钢,宜优先采用圆钢,圆钢直径不应小于8mm。扁,截面不应小于48mm2,其厚度不应小于4mm。当烟囱上的引下线采用圆钢时,其直径不应小于12mm;采用扁钢时,其截面不应小100 mm2,厚度不应小于4mm。引下线需要作防腐处理。（2）引下线应沿建筑物外墙明敷,并经最短路径接地;建筑艺术要求较高者可暗敷,但其圆钢直径不应小于10mm,扁钢截面不应小于80 mm2。（3）建筑物的消防梯、钢柱等金属构件宜作为引下线,但其各部件之间均应连电气通路。（4）采用多根引下线时,宜在各引下线上于距地面0.3m至
30、1.8m之间装设断接卡 当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并同时采用基础接地体时,可不设断接卡,利用钢筋作引下线时应在室内外的适当地点设若干连接板,该连接板可供测量、接人工接地和作等电位连接用。当仅利用钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时,应在每根引下线上于距地面不低于0.3m处设接地体连接板。采用埋于土壤中的人工接地体时应设断接卡,其上端应与连接板或钢柱焊接。连接板处宜有明显标志。（5）在易受机械损坏和防人身接触的地方,地面上1.7m至地面下0.3m的一段接地线应采取暗敷或镀锌角钢、改性塑料管或橡胶管等保护设施。3.3.接地装置接地装置 （1）埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、
31、钢管或圆钢;埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm；扁钢截面不应小于100 mm2,其厚不应小于4mm;角钢厚度不应小于4mm;钢管壁厚不应小于3.5 mm。在腐蚀性较强的土壤中,应采取热镀锌等防腐措施或加大截面。接地线应与水平接地体的截面相同。（2）人工垂直接地体的长度宜为2.5m。人工垂直接地体间的距离及人工水平接地体间的距离宜为5m,当受地方限制时可适当减小。（3）人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m。接地体应远离由于砖窑、烟道等高温影响使土壤电阻率升高的地方。（4）在高土壤电阻率地区,降低防直击雷接地装置接地电阻宜采用下列方法：1）采用多支线外引接
32、地装置,外引长度不应大于有效长度,有效长度应符合本规范附三的规定。2）接地体埋于较深的低电阻率土壤中。3）采用降阻剂。4）换土。（5）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。当小于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5080mm厚的沥青层;3）采用沥青碎石地面或在接地体上面敷设5080mm厚的沥青层,其宽度应超过接地体2m。（6）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。13.4.2 13.4.2 滚球法确定接闪器的保护范围滚球法确定接闪器的保护范围 1单支避雷针 在一定高度的避雷针下面，有一个安
33、全区域，在这个区域中的物体基本上不致遭受雷击，故称为避雷针的保护范围。单支避雷针保护范围可以用滚球法求得，其形状是一个对称的锥体。如图。（1 1）当避雷针高度 时，距离地面处 作一平行地面的平行线，以针尖为圆心，为半径作弧线，交于平行线的A A、B B两点，以A A、B B为圆心，为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切，则从此弧线起到地面止就是保护范围。单支避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围 hrhrhrhrh 避雷针在 高度的 平面上的保护半径，按下式求得：式中 避雷针在hx高度的XX 平面上的保 护半径，m；滚球半径，m；被保护物的高度，m。（2）当 时，在避雷针上取高度 的一点代替
34、单支避雷针的针尖作为圆心。其余作法与（1）相同。xhxx）（）（xrxrxhhhhhhr22xrrhxhhrh2双支等高避雷针3双支不等高避雷针4矩形布置的四支等高避雷针5单根避雷线6两根等高避雷线13.4.3 13.4.3 防雷击电磁脉冲防雷击电磁脉冲 雷电电磁脉冲，简称LEMP，是天空打雷时产生的作为干扰源的强大闪电流及其电磁场。防御雷电电磁脉冲干扰的理想防雷设计方案是笼式避雷网，它利用的是法拉第笼原理。建筑物内的雷电电磁脉冲干扰指以下三种情况：（1）天空中雷电波的电磁辐射对建筑物内电力线路和电子设备的电磁干扰；（2）建筑物的防雷装置接闪时，强大的瞬间雷电流对建筑物内电力线路和电子设备的干
35、扰；（3）由外部各种强、弱电架空线路或电缆线路传来的电磁波对建筑物内电子设备的干扰。雷电保护区的划分雷电保护区的划分 1.1.一般规定 参考教材292292页。2.2.防雷区 （1 1）LPZ0ALPZ0A区 各物体完全暴露在外部防雷装置的保护范围之外，都可能遭受到直接雷击。本区内的的电磁场强度没有衰减，属于完全暴露的不设防区。（2 2）LPZ0BLPZ0B区 各物体处在外部防雷装置的保护范围之内，应不可能遭受到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击。本区内的的电磁场强度没有衰减，属暴露的直击雷防雷区。（3 3）LPZ1LPZ1区 各物体不可能遭受到直接雷击，流经各导体的雷电流已经分流，比LPZ
36、0BLPZ0B区减小，且由于建筑物的屏蔽措施。本区内的的电磁场强度已初步衰减。（4 4）LPZn+1LPZn+1区 当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增加后续防雷区，并需要按保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。两个防雷区的界面上应将所有通过界面的金属物作等电位连接，并应采取屏蔽措施。屏蔽、接地和等电位连接的要求屏蔽、接地和等电位连接的要求总等电位联结系统 住宅TNCS系统的重复接地和总等电位联结 住宅建筑总等电位联结的作法 有变电所的高层住宅的总等电位联结 对浪涌保护器和其他要求对浪涌保护器和其他要求 1.1.选择220220380V380V三相系统中的电源保护器时，其
37、最大持续电压应符合下列规定：（1 1）在TNTN系统中式中 低压系统中相线对中性线 的标称电压，220380V 系统中，220V。015.1UUc0U0U （2 2）在TTTT系统中 当SPDSPD的上端装有剩余电流动作保护器RCDRCD保护时 当SPDSPD上端无RCDRCD保护时 （3 3）在ITIT系统中式中 低压系统中线间电压，V。055.1UUc015.1UUcUUc15.1U 2 2选择原则 （1 1）安装在LPZ0ALPZ0A区或LPZ0BLPZ0B区与LPZ1LPZ1区交 界 处 的 第 一 级 S P DS P D，应 安 装 符 合IEC61643-1IEC61643-1所
38、规定的I I级分类试验的产品。应能荷载相应的直击雷电流（1010350350 s s波形），并能在交界处将这些电流的大部分导走，应进行分流计算，计算出每个SPDSPD通过的雷电流，使所选SPDSPD的幅值电流大于此值。当线路有屏蔽时，通过SPDSPD的雷电流为上述计算雷电流的30%30%。SPDSPD的标称放电电流 1010350350 s s，15kA15kA。（2 2）安装在LPZ1LPZ1区与LPZ2LPZ2区交界面处的第二级SPDSPD，应考虑由雷电流引发的电磁场的作用及进一步降低第一级避雷器的残压。应安装符合IEC61643IEC61643l l所规定的IIII级分类试验的产品。SP
39、DSPD的标称放电电流 8 82020 s s，5kA5kA。（3）安装在LPZ2区与其后续防雷区交界面处的第三级SPD，应考虑由雷电流引发的电磁场的作用及进一步降低第二级避雷器的残压，并应具有防操作过电压功能，应安装符合IEC61643l所规定的III级分类试验的产品。SPD的标称放电电流 820 s，3kA。（4 4）第一三级SPDSPD均应符合以下两个附加要求：1 1）通过电涌时的最大钳压；2）有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流：最大电涌电压，即电源保护器的最大钳压（）加上其两端的引线的感应电压（），应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电源电压相一致，即：设备耐冲击过电压水平。
40、220380V三相配电系统的各种设备耐冲击过电压时可参照表13-4-13-4-5。pULULpUU 3 3安装位置 （1 1）在LPZ0ALPZ0A区、LPZ0BLPZ0B区与LPZ1LPZ1区交界面处，在从室外引来的线路上应安装第一级SPDSPD（一般为电压开关型SPDSPD）。安装位置：总电源进线处，如变压器低压侧或总配电柜内。（2 2）对当上述安装的SPDSPD电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了后续配电盘供电的设备时，应在该级配电盘安装第二级SPDSPD（一般为限压型），其位置一般设在LPZ1LPZ1区和LPZ2LPZ2区交界面处。安装位置：为安装于下端带有大量弱电、信息系统设
41、备或需限制暂态过电压设备的配电箱内，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、安防监控中心、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。另外，对所有引至室外照明或动力线路的配电箱，均应加装SPD，其作用主要是为了防止高电位窜入。（3 3）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），宜考虑在该设备前安装具有防操作过电压和防感应雷双重功能的第三级SPDSPD（一般为浪涌吸收器），其位置一般设在LPZ2LPZ2区和其后续防雷区交界面处。安装位置：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。建筑物的三级SPD保护系统 TN-C-S系统地SPD的安装 TN-S系统地SPD的安装 TT系统地SPD的安装（1）TT系统地SPD的安装IT系统地SPD的安装 某一三类防雷建筑物高13米，其水平截面为一边长等于4.5米的正方形（如下图所示），现欲在图中C点处装设一支独立避雷针对该建筑物进行直击雷保护，试计算避雷针高度至少要多少？由题意知，被保护建筑物高度hx=13m,要求建筑物顶部所在平面的保护半径：设避雷针高度为h mrx36.1225.46mhhhhhhhhhrxrxrx288.2726.13)13602(13)602()2()2(
