1、第七章 建筑防雷緒言: 雷電是十分常見的自然現(xiàn)象，地球上任何時候都有雷電活動。 據(jù)統(tǒng)計，地球上每天發(fā)生800余萬次的電閃雷鳴，幾乎每秒有100次，每年因為雷擊導致直接經(jīng)濟損失約10億美元，3000以上的人員死亡。雷電以其巨大的破壞力給人類和社會帶來了災難。 有效的防止雷電對建筑或設備的災害是建筑設計的基本內(nèi)容，也是學習建筑供配電的重要內(nèi)容。本章主要討論建筑防雷的基本內(nèi)容和基本措施。 第一節(jié) 雷電現(xiàn)象一 雷電的形成圖1 雷云放電過程示意圖雷電的類型：（1）直擊雷有時雷云較低，周圍又沒有帶異性電荷的云層，而在地面上突出的樹木或建筑物等，感應出異性電荷，雷云就會通過這些物體與大地之間直接放電，這種直

2、接擊在建筑物或其他物體的雷擊，稱為直擊雷。 由于受直接雷擊，被擊物體產(chǎn)生很高的電位，而引起過電壓，流過的雷電流可達幾十千安甚至幾百千安，對設備、架空線及建筑物產(chǎn)生極大的破壞作用，如架空線上產(chǎn)生幾千千伏的高壓后，會引起線路的感應放電，發(fā)生短路事故，而且會波及變電所、發(fā)電廠，引起嚴重的后果。 雷擊放電大多數(shù)具有“重復放電”的特性，產(chǎn)生極大的雷電流，引起地面建筑物和其他物體的損壞，甚至發(fā)生爆炸和引起火災。（2）第二類是感應雷 感應雷又稱雷電感應，它是由于雷電流的強大電場和磁場變化產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應引起的。它能造成金屬部件之間產(chǎn)生電火花放電。 靜電感應的特點是，當雷云出現(xiàn)在導體的上空時，由于感應

3、作用，使導體上感應帶有與雷云的異性電荷，雷云放電時，在導體上的感應電荷得不到釋放，致使導體與地面之間形成很高的電位差。 電磁感應的特點是，由于雷電流的幅值和陡度迅速變化，在它周圍的空間里，會產(chǎn)生強大的變化的電磁場，在其中的導體感應產(chǎn)生極大的電動熱，若有回路，則產(chǎn)生很大的感應電流，而產(chǎn)生危害。（3 高位引入 高位引入又叫雷電波侵入，由于雷電對架空線路或金屬導體的作用，所產(chǎn)生的雷電波就可能沿著這些導體侵入建筑物內(nèi)，危及人身安全或損壞設備，雷電波侵入的事故時有發(fā)生，在雷害事故中占相當大的比例。（4）第四類是球雷 通常認為球雷是一個熾熱的等離子體，溫度極高，并發(fā)生紫色或紅色的發(fā)光球體，直徑在1020c

4、m以上。球雷常沿地面滾動或在空氣中飄動，能通過煙囪、門、窗或其他縫隙進入建筑物內(nèi)部，或無聲消失，或傷害人身和破壞物體，甚至發(fā)生劇烈的爆炸，引起嚴重的后果。圖2 直擊雷和感應雷示意圖接收天線SPD電源防雷通信信號防雷Receiver網(wǎng)絡數(shù)據(jù)防雷SPDSPDSPD通信信號防雷FIREWALLFIREWALLSwitch/HubServerMODEM/DTU/MUXPABX數(shù)據(jù)網(wǎng)絡線路電源供電回路通信線路綜合接地網(wǎng)SPD 避雷器 浪涌電壓 直接雷擊或感應雷擊，電磁輻射圖3 雷電引入途徑示意圖二 雷云放電過程圖4 雷電波形示意圖 圖2是雷電波形示意圖?？諝獗粨舸┑某跏茧A段放電電流較小。隨著雷先導的延續(xù)

5、雷電流迅速上升。當雷電先導和與迎雷先導相互接近雷電流最大。雷電波的陡度雷電流幅值概率三 雷電效應1、雷電的熱效應和機械效應 遭受直接雷擊的樹木、電桿、房屋等，因通過強大的雷電流會產(chǎn)生很大的熱量，但在極短的時間內(nèi)又不易散發(fā)出來，所以會使金屬熔化，使樹木燒焦。同時由于物體的水分受高熱而汽化膨脹，將產(chǎn)生強大的機械力而爆炸，使建筑物等遭受嚴重的破壞。2、雷電的電效應（1）雷電反擊反擊避雷裝置和被保護設備之間發(fā)生放電叫反擊（逆閃爍）地上電位 地下一般情況下地上部分大于等于5m，地下部分大于等于3m。（4）雷電的磁效應 在雷電流通過的周圍，將有強大的電磁場產(chǎn)生，使附近的導體或金屬結(jié)構以及電力裝置中產(chǎn)生很高

6、的感應電壓，可達幾十萬伏，足以破壞一般電氣設備的絕緣；在金屬結(jié)構回路中，接觸不良或有空隙的地方，將產(chǎn)生火花放電，引起爆炸或火災。（2）高電位引入 雷電過電壓或大氣過電壓主要以行波的形式傳輸。（3）接觸電壓和跨步電壓 雷電流接閃器引下線接地體在接地體上產(chǎn)生較大的電位產(chǎn)生接觸和跨步電壓。第二節(jié) 建筑物的防雷分類 雷電是一種自然現(xiàn)象，雷電發(fā)生具有許多不可預知性，對于雷電的防范，應根據(jù)建筑物的重要性和后果進行分類，不同防雷分類的建筑物，對雷擊的防范措施要求不同。一 雷暴日 （1）年平均雷暴日數(shù)凡是有雷電活動的日子，聽到雷聲或者看到閃電，都稱為雷暴日。多年雷暴日的平均值稱為年平均雷暴日數(shù)（單位為天/年）

7、。圖5 平均雷暴日分布圖二 建筑物的年預計雷擊次數(shù) 建筑物的年預計雷擊次數(shù)是描述建筑物可能遭受雷擊頻率的次數(shù)（根據(jù)建筑物防雷設計規(guī)范）K修正系數(shù)（一般情況下取1；下列情況下取相應的數(shù)值：曠野孤立的建筑物取 2；金屬屋面的磚木結(jié)構建筑物取1.7；河邊、山口等取1.5）Td年平均雷暴日Ae與建筑物接受雷電的次數(shù)相同的等效面積，按（GBJ57）所規(guī)定的方法計算等效面積的計算：（1）高度H=100m的計算（3）各個部位高度不同的建筑物等效面積計算沿著建筑物的周邊逐點計算出最大擴大寬度，其等效面積A，應按每點最大擴大寬度的外端的連接線所包圍的面積計算。三 建筑物的防雷分類建筑物的防雷等級分為三類：1 一

8、類防雷建筑物（1）凡制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物質(zhì)的建筑物，因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者。 （2）具有0區(qū)或10區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物。 （3）具有1區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物，因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者。 0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸氣體混合物的環(huán)境，或者說存在著連續(xù)級釋放源的區(qū)域。10區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸粉塵混合物的環(huán)境。 二類防雷建筑（1）國家級重點文物保護的建筑物。 （2）國家級的會堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站、國賓館、國家級檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物。 （3）國家級計算中心、

9、國際通訊樞紐等對國民經(jīng)濟有重要意義且裝有大量電子設備的建筑物。 （4）制造、使用或貯存爆炸物質(zhì)的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。 （5）具有1區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。 （6）具有2區(qū)或11區(qū)爆炸危險環(huán)境的建筑物。 （7）工業(yè)企業(yè)內(nèi)有爆炸危險的露天鋼質(zhì)封閉氣罐。 （8）預計雷擊次數(shù)大于0.06次/年的部、省級辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物。 （9）預計雷擊次數(shù)大于0.3次/年的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。3 三類防雷建筑物（1）省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館。 （2）預計雷擊次數(shù)大于或等于0.0

10、12次/年，且小于或等于0.06次/年的部、省級辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物。 （3）預計雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/年，且小于或等于0.3次/年的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。 （4）預計雷擊次數(shù)大于或等于0.06次/年的一般性工業(yè)建筑物。 （5）根據(jù)雷擊后對工業(yè)生產(chǎn)的影響及產(chǎn)生的后果，并結(jié)合當?shù)貧庀蟆⒌匦?、地質(zhì)及周圍環(huán)境等因素，確定需要防雷的21區(qū)、22區(qū)、23區(qū)火災危險環(huán)境。 （6）在平均雷暴日大于15天/年的地區(qū)，高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于15天/年的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。四 雷電參數(shù) （

11、見表7-2）圖6 可能出現(xiàn)的雷擊示意圖圖7 建筑物的等效面積圖8 建筑物的防雷裝置第三節(jié) 防直擊雷裝置 建筑物的防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成。一 接閃器 避雷針、避雷線、避雷帶（避雷網(wǎng)）1 避雷針 一般使用鍍鋅圓鋼（針長12m，直徑不小于16mm）制成，安裝在建筑物和構建上，他的下端經(jīng)引下線與接地裝置焊接。 圖9 建筑物避雷針的保護范圍示意圖（1）避雷針的保護范圍單只避雷器（折線法）圖10 單只避雷器的保護范圍按下式計算 ：P計算如下：雙支等高避雷針（折線法）圖11 雙只等高避雷器的保護范圍 兩針外側(cè)的保護范圍可按單針計算方法確定，兩針間的保護范圍應按通過兩針頂點及保護范圍上部

12、邊緣最低點O的圓弧來確定，O點的高度按下式計算 截面中高度為hx的水平面上保護范圍的一側(cè)寬度可按下式計算 ：滾球法單只避雷針的保護范圍 滾球法是以hr 為半徑的一個球體，沿需要防直擊雷的部位滾動，當球體只觸及接閃器（包括被利用作為接閃器的金屬物），或只觸及接閃器和地面（包括與大地接觸并能承受雷擊的金屬物）而不觸及需要保護的部位時，則該部分就得到接閃器的保護。建筑物防雷類別 滾球半徑hr（m） 避雷網(wǎng)網(wǎng)格尺寸（m）第一類防雷建筑物 30 hr 55 或64第二類防雷建筑物 45 hr 1010 或128第三類防雷建筑物 60 hr 2020 或2416 圖13 單只避雷針的保護范圍 以針尖為圓心

13、，hr為半徑，作弧線交于平等線的A.B兩點。 以A.B為圓心，hr為半徑作弧線，該弧線與針尖相交并與地面相切。 從此弧線起到地面止就是保護范圍。保護范圍是一個對稱的錐體。 避雷針在hx高度的XX平面上的保護半徑，按下式計算： 式中：rx避雷針在hx高度的XX平面上的保護半徑(m);hr滾球半徑(m)，對石油類防雷建筑物取30m；hx被保護物的高度(m)。 避雷針在地面上的保護半徑為當單支避雷針高度(h)大于滾球半徑(hx)時，其保護范圍的確定在避雷針上取高度hr的一點代替單支避雷針針尖作為圓心，其余的作法同上。 2 避雷線（主要用于保護線路）3 避雷帶 通過試驗發(fā)現(xiàn)，不論屋頂坡度多大，都是屋角

14、和檐角的雷擊率最高。屋頂坡度愈大。則屋脊的雷擊率也大。通過對不同屋頂坡度建筑物的雷擊分布情況調(diào)查發(fā)現(xiàn)，對于那些屋頂平整，又沒有突出結(jié)構（如煙囪等）的建筑物，雷擊部位是有一定規(guī)律性的。避雷帶就是對建筑物雷擊率高的部位，進行重點保護的一種接閃裝置。 圖12 避雷帶保護示意圖圖14 避雷帶實圖4 避雷網(wǎng)圖15 避雷網(wǎng)示意圖 當建筑物較高。屋頂面積較大但坡度不大時，可采用避雷網(wǎng)作為屋面保護的接閃裝置。 避雷網(wǎng)（帶）分明裝和暗裝兩種。明裝避雷網(wǎng)（帶）一般可用直徑8mm的圓鋼或截面12x4mm2的扁鋼做成。為避免接閃部位的振動力，宜將網(wǎng)（帶）支起1020cm，支持點間距取11.5m，應注意美觀和伸縮問題。

15、暗裝時可利用建筑內(nèi)不小于3mm的鋼筋。二 引下線 引下線是專門用于引導雷電流的金屬物體，引下線的一端與接閃器的金屬物體相連接，另一端與接地體相連接，雷電由接閃器經(jīng)引下線引向接地體。 引下線可以單獨設置，也可以采用建筑物內(nèi)的鋼筋、建筑物的消防梯、鋼柱等金屬構件作為引下線，但其各部件之間均應連接成電氣通路。引下線的設置與被保護對象和建筑物的防雷類別有關。三 接地體 接地體是用來將雷電流散射到大地的金屬導體，有工頻接地電阻和沖擊電阻之分，工頻接地電阻指工頻電流流過接地裝置時的接地電阻;沖擊接地電阻指雷電流經(jīng)過接地裝置瀉放到大地時的接地電阻，由于雷電流很大、接地裝置的土壤會被擊穿，故一般的沖擊電阻要小

16、于工頻接地電阻。被保護物I避雷器高壓沖擊波正常時，避雷器的間隙保持絕緣狀態(tài)，不影響運行；當高壓沖擊波來臨時避雷器間隙被擊穿而接地，從而強行截斷沖擊波，此時能夠進入被保護設備的電壓僅為雷電流通過避雷器和引線以及接地裝置而產(chǎn)生的所謂殘壓，雷電流通過以后，避雷器間隙又恢復絕緣狀態(tài)四 避雷器（高電位引入）圖16 避雷器保護原理圖第三節(jié) 建筑物的防雷措施 建筑物防雷體系按照雷電危害的基本形式分別采用相應的措施，不同防雷等級的建筑，防雷措施的要求不同，各類防雷措施的要求見下表1建筑物的防雷分類直擊雷防范措施雷電波入侵措施雷電感應措施雷擊電脈沖措施一類防雷建筑物 有 有 有 根據(jù)要求決定二類防雷建筑物 有

17、有 有根據(jù)要求決定三類防雷建筑物 有 有 根據(jù)要求決定其他說明（1）對建筑變電所和配電電路，應有大氣過電壓的措施表1 各類建筑物的防雷措施要求 雷電防護的主要措施雷電保護系統(tǒng)建筑物外部雷電保護建筑物內(nèi)部雷電保護接閃器引下線地網(wǎng)外部屏蔽內(nèi)部屏蔽防雷器等電位連接圖17 雷電防范主要措施一 直擊雷防范措施1 一類建筑物 按照規(guī)范規(guī)定，一類建筑物的一、應裝設獨立避雷針或架空避雷線（網(wǎng)），使被保護的建筑物及風帽、放散管等突出屋面的物體均處于接閃器的保護范圍內(nèi)。架空避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應大于5m5m或6m4m。在建筑物太高或其他原因，不能裝設獨立的避雷針或架空避雷網(wǎng)時，可采用附設在建筑物上獨立的避雷針、避雷

18、網(wǎng)（5m5m或6m4m ）。 獨立避雷針的桿塔、架空避雷線的端部和架空避雷網(wǎng)的各支柱處應至少設一根引下線。對用金屬制成或有焊接、綁扎連接鋼筋網(wǎng)的桿塔、支柱，宜利用其作為引下線。不能裝設獨立的避雷針或架空避雷網(wǎng)時,其引下線不應少于兩根，并應沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距不應大于12m。 圖18 架空避雷線（網(wǎng)）的做法 獨立避雷針、架空避雷線或架空避雷網(wǎng)應有獨立的接地裝置，每一引下線的沖擊接地電阻不宜大于10。在土壤電阻率高的地區(qū)，可適當增大沖擊接地電阻。二類建筑物 第二類防雷建筑物防直擊雷的措施，宜采用裝設在建筑物上的避雷網(wǎng)(帶)或避雷針或由其混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)(帶)應按本規(guī)范附錄二的

19、規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設，并應在整個屋面組成不大于10m10m或12m8m的網(wǎng)格。所有避雷針應采用避雷帶相互連接。 引下線不應少于兩根，并應沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距不應大于18m。當僅利用建筑物四周的鋼柱或柱子鋼筋作為引下線時，可按跨度設引下線，但引下線的平均間距不應大于18m。 每根引下線的沖擊接地電阻不應大于10。防直擊雷接地宜和防雷電感應、電氣設備等接地共用同一接地裝置，并宜與埋地金屬管道相連I當不共用、不相連時，兩者間在地中的距離應符合要求，但不應小于2m。3 三類建筑物 第三類防雷建筑物防直擊雷的措施，宜采用裝設在建筑物上的避雷網(wǎng)(帶)或避雷針或由這

20、兩種混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)(帶)應按本規(guī)范附錄二的規(guī)定沿屋角、屋背、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設。并應在整個屋面組成不大于20m20m或24ml6m的網(wǎng)格。平屋面的建筑物，當其寬度不大于20m時，可僅沿網(wǎng)邊敷設一圈避雷帶。 引下線不應少于兩根，但周長不超過25m且高度不超過40m的建筑物可只設一根引下線。引下線應沿建筑物四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距不應大于25m。 每根引下線的沖擊接地電阻不宜大于30，但對本規(guī)范第2.0.4條二款所規(guī)定的建筑物則不宜大于10。其接地裝置宜與電氣設備等接地裝置共用。防雷的接地裝置宜與埋地金屬管道相連。當不共用、不相連時，兩者間在地中的距離不應小于2m。4 防雷

21、設計例題設計說明：1) 本建筑防雷按三類防雷建筑物考慮，用10鍍鋅圓鋼在屋頂周邊設置避雷網(wǎng)，每隔1m設置一處支持卡子，做法見98D109。2) 利用構造柱內(nèi)主筋作為防雷引下線，共分八處分別引下，要求作為引下線的構造柱主筋自下而上通長焊接，上面與避雷網(wǎng)，下面與基礎鋼筋網(wǎng)連接，施工中注意與土建密切配合。 3) 在建筑物四角設接地測試點板，做法見電施10，接地電阻小于10，若不滿足應另設人工接地體，做法見98D1335。 4) 所有突出屋面的金屬管道及構件均應與避雷網(wǎng)可靠連接。圖19 屋頂防雷平面圖 側(cè)擊雷防范與等電位連接 側(cè)擊雷是直接雷的一種特殊形式，建筑物遭受側(cè)擊雷時，雷電流沿建筑物的側(cè)面入侵。

22、一般在建筑物高度超過30m時有發(fā)生側(cè)擊雷的可能。所以，這類建筑除了有防范直擊雷的措施，還應有側(cè)擊雷的措施。1 一類建筑物當建筑物高于30m時，尚應采取以下防側(cè)擊的措施： 從30m起每隔不大于6m沿建筑物四周設水平避雷帶并與引下線相連。 30m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。 2 二類建筑 高度超過45m的鋼筋混凝土結(jié)構、鋼結(jié)構建筑物，尚應采取以下防側(cè)擊和等電位的保護措施： 鋼構架和混凝土的鋼筋應互相連接。鋼筋的連接應符合規(guī)范第3.3.5條的要求。 應利用鋼柱或柱子鋼筋作為防雷裝置引下線。 應將45m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。 豎直敷設的金屬管道

23、及金屬物的頂端和底端與防雷裝置連接。3 三類建筑 高度超過60m的建筑物，其防側(cè)擊和等電位的保護措施應符合建筑防雷設計規(guī)范第3.3.10條一、二、四款的規(guī)定，并應將60m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。 三 雷電波侵入的防范1 一類建筑 低壓線路宜全線采用電纜直接埋地敷設，在入戶端應將電纜的金屬外皮、鋼管接到防雷電感應的接地裝置上。當全線采用電纜有困難時，可采用鋼筋混凝土桿和鐵橫擔的架空線，并應使用一段金屬鎧裝電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引入，其埋地長度應符合下列表達式的要求，但不應小于15m：式中：l 金屬錯裝電纜或護套電纜穿鋼管埋于地中的長度(m)； 埋電纜處的土壤電

24、阻率(.m)。在電纜與架空線連接處，尚應裝設避雷器。避雷器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金具等應連在一起接地，其沖擊接地電阻不應大于10。 架空金屬管道，在進出建筑物處，應與防雷電感應的接地裝置相連。距離建筑物100m內(nèi)的管道，應每隔25m左右接地一次，其沖擊接地電阻不應大于20，并宜利用金屬支架或鋼筋混凝土支架的焊接、綁扎鋼筋網(wǎng)作為引下線，其鋼筋混凝土基礎宜作為接地裝置。2 二類建筑 當?shù)蛪壕€路全長采用埋地電纜或敷設在架空金屬線槽內(nèi)的電纜引入時，在入戶端應將電纜金屬外皮、金屬線槽接地 低壓架空線應改換一段埋地金屬鎧裝電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引入，其埋地長度應符合本規(guī)范(3.2.3)表

25、達式的要求，但電纜埋地長度不應小于15m。入戶端電纜的金屬外皮、鋼管應與防雷的接地裝置相連。在電纜與架空線連接處尚應裝設避雷器。避雷器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金具等應連在一起接地，其沖擊接地電阻不應大于10。 當架空線直接引人時，在入戶處應加裝避雷器，并將其與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到電氣設備的接地裝置上?？拷ㄖ锏膬苫姉U上的絕緣子鐵腳應接地，其沖擊接地電阻不應大于30。3 三類建筑 對電纜進出線，應在進出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設備接地相連。當電纜轉(zhuǎn)換為架空線時，應在轉(zhuǎn)換處裝設避雷器；避雷器、電纜金屬外皮和絕緣子鐵腳、金具等應連在一起接地，其沖擊接地電阻不宜大于30。

26、 對低壓架空進出線，應在進出處裝設避雷器并與絕緣子鐵腳、金具連在一起接到電氣.設備的接地裝置上。當多回路架空進出線時，可僅在母線或總配電箱處裝設一組避雷器或其它型式的過電壓保護器，但絕緣子鐵腳、金具仍應接到接地裝置上。 四 雷電感應的防范1 一類防雷建筑物雷電感應防范措施 聯(lián)合接地：一類防雷建筑物的防雷電感應的接地裝置應與電氣設備的接地裝置共用，接地裝置的工頻接地電阻不應大于10。 均壓：金屬屋面的周邊每隔8m24m采用引下線接地一次；現(xiàn)場澆搗或采用預制構件的鋼筋混凝土屋面，其鋼筋宜綁扎或焊接成閉合回路，并應每隔1824m采用引下線接地一次等等。2 二類建筑物防雷電感應防范措施 聯(lián)合接地：防雷

27、建筑物的防雷電感應的接地裝置應與電氣設備的接地裝置共用，且接地干線與防雷電感應的接地裝置連接，不應少于2處。 均壓：平行敷設的管道、構件等金屬外套等長金屬物，在其相互距離小于100mm時，應采用金屬線跨接，且跨接點的距離不應大于30m；在管道、構架電纜的金屬外套等有交叉，在其相互距離小于100mm時，其交叉處也應采用金屬線跨接，但長金屬物的連接處可不跨接。第五節(jié) 防雷擊電磁脈沖 雷擊電磁脈沖是一種由于雷擊引起的電磁干擾效應。雷擊過程中，會使與雷電通過的導體有金屬連接的設備產(chǎn)生電磁輻射干擾，這些干擾會對現(xiàn)代建筑中的各種信息設備產(chǎn)生影響，所以，2000年修訂的國家標準GB500571994增加了防

28、雷擊電脈沖的內(nèi)容 雷擊電磁脈沖的防范主要是采用屏蔽、等電位連接與接地等措施降低雷電流的電磁輻射，采用電涌器保護限制瞬態(tài)過電壓和分走電涌電流。一 防雷區(qū)（LPZ） 圖20 將一個需要保護的空間劃分為不同防雷區(qū)的一般原則（1）LPZ 0A區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊和導走全部雷電流；本區(qū)內(nèi)的電磁場強度沒有衰減。（2）LPZ 0B區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑對應的雷電流直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的電磁場強度沒有衰減。（3）LPZ 1區(qū)：本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導體的電流比LPZ 0B區(qū)更?。槐緟^(qū)內(nèi)的電磁場強度可能衰減，這取決于屏蔽措施。（4）LPZn+1后續(xù)防雷區(qū)：當

29、需要進一步減小流入的電流和電磁場強度時，應增設后續(xù)防雷區(qū)，并按照需要保護的對象所要求的環(huán)境區(qū)選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。LEMPLEMPIntermediate floorLPZ 2LPZ 3SEMPLPZ 1LPZ 0 ALPZ 1電源系統(tǒng)信息網(wǎng)絡系統(tǒng)電源系統(tǒng)局部匯流排設備再次層屏蔽室內(nèi)次層屏蔽基礎接地極加強筋防雷等電位連接 雷電流SPD局部等電位過壓保護器 SPD空調(diào)裝置接閃系統(tǒng)LPZ 0 BMLPZ 0 B攝像機燈光插座“滾球半徑 20 mLPZ 0 BLEMPLPZ 防雷保護區(qū)圖 21 防雷分區(qū)概念 圖22 具有幾個防雷區(qū)的等電位連接示意圖將一建筑物劃分為幾個防雷區(qū)和做符合要求的等電位連

30、接的例子見圖。此處所有電力線和信號線從同一處進入被保護空間LPZ1區(qū)，并在設于LPZ0A或LPZ0B與LPZ1區(qū)界面處的等電位連接帶1上做等電位連接。這些線路在設于LPZ1與LPZ2區(qū)界面處的內(nèi)部等電位連接帶2上再做等電位連接。將建筑物的外屏蔽1連接到等電位連接帶1，內(nèi)屏蔽2連接到等電位連接帶2。LPZ2是這樣構成，使雷電流不能導入此空間，也不能穿過此空間。二 等電位連接、接地屏蔽三 電涌保護器（SPD） 按雷電防范電脈沖的要求，采用等電位連接、接地與屏蔽是最有效的防范雷擊電脈沖的方法，但是在實際的項目中可能達不到某些要求等。在這種情況下，可以采用電涌保護器來減小防范雷擊電脈沖的干擾。 電涌保

31、護器（SPD，俗稱避雷器）都是并接在電源線上，平常呈高阻狀態(tài)，它的啟動電壓高于電源電壓，一旦雷電波從電源線感應進來，超過SPD的啟動電壓，它就會在納秒級的時間內(nèi)導通，將雷電波引入大地，而不致竄入設備將設備擊壞，而后，又很快恢復到高阻狀態(tài)，由于SPD的響應時間極快，它既不影響設備正常供電，又能有效的保護設備不受雷擊的破壞。SPD的主要元器件：氣體放電管（GDT）金屬氧化鋅壓敏電阻（MOV）瞬態(tài)抑制二極管（TVS）圖23 SPD的主要元器件什么是氣體放電管(GDT)采用金屬化陶瓷管與兩個或兩個以上電極封結(jié)成一個或多個放電間隙。內(nèi)部充入惰性氣體，并在電極的有效電子發(fā)射表面涂有激活電子粉，低于1mm的

32、極間距離可以保證放電管擊穿電壓的穩(wěn)定性。放電原理工作原理：一般來說，當浪涌電壓超過系統(tǒng)絕緣耐電強度時，GDT被擊穿放電，從而在瞬間限制浪涌電壓的侵入.GDT放電后迅速由輝光放電進入弧光放電，由于弧光電壓很低 （幾十伏），從而限制了浪涌電壓的上升。工作過程：將GDT簡單理解為一個低電容開關。常態(tài)時阻抗為兆歐級，擊穿放電后迅速跌落至1歐姆以下，浪涌消失后自動恢復到高阻抗狀態(tài)。特點：漏流小、有續(xù)流問題。氣體放電管的主要應用 氣體放電管傳統(tǒng)上主要是用于對交換機總配線架以及用戶終端設備的過壓保護。隨著傳真機、Modem等使用數(shù)量的增加，GDT已在保護高精密度電子設備中得到進一步應用。即：與MOV配合使用

33、來防護承受的電壓脈沖尖峰主要部分和防護通過電話網(wǎng)絡及控制網(wǎng)絡的瞬態(tài)過電壓。此外，由于移動通信基站一旦破壞將影響巨大數(shù)量用戶，為此建議使用GDT來進行防護。具有外延電纜和放大器的高精度的CATV、門禁、攝像監(jiān)控系統(tǒng)也可以采用GDT來防護感應電壓所產(chǎn)生的危害。金屬氧化物壓敏電阻 (MOV)的特點 主要特點是響應時間較快、放電電流大，容易老化、漏流大。金屬氧化物壓敏電阻 (MOV)的特點瞬態(tài)抑制二極管TVS的特點響應時間快，但放電電流小。四 電涌保護器的應用圖24 TT系統(tǒng)中電涌保護器安裝在剩余電流保護器的負荷側(cè)1裝置的電源；2配電盤；3總接地端或總接地連接帶；4電涌保護器（SPD）；5電涌保護器的

34、接地連接； 6需要保護的設備；7剩余電流保護器，應考慮通雷電流的能力； RB供電系統(tǒng)的接地電阻； RA本裝置的接地電阻； F保護電涌保護器推薦的熔絲、斷路器或剩余電流保護器；圖25 TN系統(tǒng)中的電涌保護器1裝置的電源； 6需要保護的設備；2配電盤； 7PE與N線的連接帶；3總接地端或總接地連接帶； F保護電涌保護器推薦的熔絲、 斷路器或剩余電流保護器；4電涌保護器（SPD）； RA本裝置的接地電阻；5電涌保護器的接地連接； RB供電系統(tǒng)的接地電阻；注：當采用TN-S系統(tǒng)時，在N線上增加一個SPD。圖26 IT系統(tǒng)中電涌保護器安裝在剩余電流保護器的負荷側(cè)1裝置的電源； 6需要保護的設備；2配電盤； 7剩余電流保護器；3總接地端或總接地連接帶； F保護電涌保護器推薦 的熔絲、 路器或剩余電流保護器；4電涌保護器（SPD）； RA本裝置的接地電阻；5電涌保護器的接地連接； RB供電系統(tǒng)的接地電阻； 1電力設備；2鋼支柱；3立面的金屬蓋板；4等電位連接點；5電氣設備；6等電位連接帶；7混凝土內(nèi)的鋼筋；8基礎接地體；9各種管線的共用入口。 圖27 一