GB50057-2010建筑物防雷設(shè)計規(guī)范

第一類防雷建筑物的防雷措施

4.2.1  第一類防雷建筑物防直擊雷的措施應(yīng)符合下列規(guī)定： 

1、應(yīng)裝設(shè)獨立接閃桿或架空接閃線或網(wǎng)。架空接閃網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于 5 m×5 m或 6 m×4 m。 

2、排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等的管口外的以下空間應(yīng)處于接閃器的保護范圍內(nèi)：

1） 當有管帽時應(yīng)按表 4.2.1的規(guī)定確定。

2） 當無管帽時，應(yīng)為管口上方半徑 5 m的半球體。

3） 接閃器與雷閃的接觸點應(yīng)設(shè)在本款第1項或第2項所規(guī)定的空間之外。 

表 4.2.1有管帽的管口外處于接閃器保護范圍內(nèi)的空間

裝置內(nèi)的壓力與周圍空氣壓力的壓力差 (kPa) 排放物對比于空氣 管帽以上的垂直距離 (m) 距管口處的水平距離 (m)

＜5 重于空氣 1 2

5～25 重于空氣 2.5 5

≤25 輕于空氣 2.5 5

＞25 重或輕于空氣 5 5

注：相對密度小于或等于 0.75的爆炸性氣體規(guī)定為輕于空氣的氣體；相對密度大于 0.75的爆炸性氣體規(guī)定為重于空氣的氣體。

3、排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等，當其排放物達不到爆炸濃度、長期點火燃燒、一排放就點火燃燒，以及發(fā)生事故時排放物才達到爆炸濃度的通風管、安全閥，接閃器的保護范圍可僅保護到管帽，無管帽時可僅保護到管口。

4、獨立接閃桿的桿塔、架空接閃線的端部和架空接閃網(wǎng)的每根支柱處應(yīng)至少設(shè)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，宜利用金屬桿塔或鋼筋網(wǎng)作為引下線。

5、獨立接閃桿和架空接閃線或網(wǎng)的支柱及其接地裝置至被保護建筑物及與其有聯(lián)系的管道、電纜等金屬物之間的間隔距離（圖 4.2.1），應(yīng)按下列公式計算，但不得小于 3 m

1)地上部分：

當 hx＜5Ri時： Sa1≥0.4(Ri＋ 0.1hx)              (4.2.1- 1)

當 hx≥5Ri時：Sa1≥0.1(Ri＋hx)                   (4.2.1- 2)

2)地下部分：

Se1≥0.4Ri                        (4.2.1- 3)

式中： Sa1—空氣中的間隔距離 (m)；

Se1—地中的間隔距離 (m)；

Ri —獨立接閃桿、架空接閃線或網(wǎng)支柱處接地裝置的沖擊接地電阻 (Ω)；

hx —被保護建筑物或計算點的高度(m)。

6、 架空接閃線至屋面和各種突出屋面的風帽、放散管等物體之間的間隔距離（圖 4.2.1），應(yīng)按下列公式計算，但不應(yīng)小于 3 m。 

1)當(h＋l/2)＜5Ri時，

Sa2≥0.2Ri＋0.03(h＋l/2 )            (4.2.1-4)

2)當(h＋l/2)≥5Ri時， 

Sa2≥0.05Ri＋0.06(h＋l/2)           (4.2.1-5) 

式中： Sa2—接閃線至被保護物在空氣中的間隔距離(m)；

 h—接閃線的支柱高度(m)； 

l—接閃線的水平長度(m)。 

7 、架空接閃網(wǎng)至屋面和各種突出屋面的風帽、放散管等物體之間的間隔距離，應(yīng)按下列公式計算，但不應(yīng)小于 3 m。 

1)當(h＋l1)＜5Ri時， 

[0.4Ri＋0.06 (h＋l1)]         (4.2.1-6)

2)當(h＋l1)≥5Ri時， 

[0.1Ri＋0.12 (h＋l1)]          (4.2.1-7)

式中： Sa2—接閃網(wǎng)至被保護物在空氣中的間隔距離(m)； 

l1 —從接閃網(wǎng)中間最低點沿導(dǎo)體至最近支柱的距離 (m)； 

n —從接閃網(wǎng)中間最低點沿導(dǎo)體至最近不同支柱并有同一距離 l1的個數(shù)。 

8、 獨立接閃桿、架空接閃線或架空接閃網(wǎng)應(yīng)設(shè)獨立的接地裝置，每一引下線的沖擊接地電阻不宜大于 10Ω。在土壤電阻率高的地區(qū)，可適當增大沖擊接地電阻，但在 3000Ωm以下的地區(qū)，沖擊接地電阻不應(yīng)大于 30Ω。 

4.2.2第一類防雷建筑物防閃電感應(yīng)應(yīng)符合下列規(guī)定： 

1、建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼窗等較大金屬物和突出屋面的放散管、風管等金屬物，均應(yīng)接到防閃電感應(yīng)的接地裝置上。

金屬屋面周邊每隔 18 m～24 m應(yīng)采用引下線接地一次。

現(xiàn)場澆灌的或用預(yù)制構(gòu)件組成的鋼筋混凝土屋面，其鋼筋網(wǎng)的

交叉點應(yīng)綁扎或焊接，并應(yīng)每隔 18 m～24 m采用引下線接地一次。 

2、平行敷設(shè)的管道、構(gòu)架和電纜金屬外皮等長金屬物，其凈距小于 100 mm時，應(yīng)采用金屬線跨接，跨接點的間距不應(yīng)大于 30 m；交叉凈距小于 100 mm時，其交叉處也應(yīng)跨接。

當長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻大于 0.03Ω時，連接處應(yīng)用金屬線跨接。對有不少于 5根螺栓連接的法蘭盤，在非腐蝕環(huán)境下，可不跨接。 

3、防雷電感應(yīng)的接地裝置應(yīng)與電氣和電子系統(tǒng)的接地裝置共用，其工頻接地電阻不宜大于 10Ω。防閃電感應(yīng)的接地裝置與獨立接閃桿、架空接閃線或架空接閃網(wǎng)的接地裝置之間的間隔距離，應(yīng)符合本規(guī)范第 4.2.1條 5款的規(guī)定。

當屋內(nèi)設(shè)有等電位連接的接地干線時 ,其與防閃電感應(yīng)接地裝置的連接不應(yīng)少于2處。 

4.2.3第一類防雷建筑物防閃電電涌侵入的措施應(yīng)符合下列規(guī)定： 

1室外低壓配電線路應(yīng)全線采用電纜直接埋地敷設(shè)，在入戶處應(yīng)將電纜的金屬外皮、鋼管接到等電位連接帶或防閃電感應(yīng)的接地裝置上。 

2當全線采用電纜有困難時，應(yīng)采用鋼筋混凝土桿和鐵橫擔的架空線，并應(yīng)使用一段金屬鎧裝電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引入。架空線與建筑物的距離不應(yīng)小于15m。

在電纜與架空線連接處，尚應(yīng)裝設(shè)戶外型電涌保護器。電涌保護器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金具等應(yīng)連在一起接地，其沖擊接地電阻不宜大于 30Ω。所裝設(shè)的電涌保護器應(yīng)選用Ⅰ級試驗產(chǎn)品，其電壓保護水平應(yīng)小于或等于 2.5 kV，其每一保護模式應(yīng)選沖擊電流等于或大于 10 kA；若無戶外型電涌保護器，應(yīng)選用戶內(nèi)型電涌保護器，其使用溫度應(yīng)滿足安裝處的環(huán)境溫度，并應(yīng)安裝在防護等級 IP54的箱內(nèi)。

當電涌保護器的接線形式為本規(guī)范表 J.1.2中的接線形式 2時，接在中性線和 PE線間電涌保護器的沖擊電流 ,當為三相系統(tǒng)時不應(yīng)小于 40 kA，當為單相系統(tǒng)時不應(yīng)小于 20 kA。 

3當架空線轉(zhuǎn)換成一段金屬鎧裝電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引入時，其埋地長度可按下式計算：l—電纜鎧裝或穿電纜的鋼管埋地直接與土壤接觸的長度 (m); ρ—埋電纜處的土壤電阻率 (Ωm)。

4、 在入戶處的總配電箱內(nèi)是否裝設(shè)電涌保護器應(yīng)按本規(guī)范第6章得規(guī)定確定。當需要安裝電涌保護器時，電涌保護器的最大持續(xù)運行電壓值和接線形式應(yīng)按本規(guī)范附錄J的規(guī)定確定；連接電涌保護器的導(dǎo)體截面應(yīng)按本規(guī)范表5.1.2的規(guī)定取值。

5、電子系統(tǒng)的室外金屬導(dǎo)體線路宜全線采用有屏蔽層的電纜埋地或架空敷設(shè)，其兩端的屏蔽層、加強鋼線、鋼管等應(yīng)等電位連接到入戶處的終端箱體上，在終端箱體內(nèi)是否裝設(shè)電涌保護器應(yīng)按本規(guī)范第 6章的規(guī)定確定。 

6、當通信線路采用鋼筋混凝土桿的架空線時，應(yīng)使用一段護套電纜穿鋼管直接埋地引入，其埋地長度應(yīng)按本規(guī)范式 (4.2.3)計算，且不應(yīng)小于 15 m。在電纜與架空線連接處，尚應(yīng)裝設(shè)戶外型電涌保護器。電涌保護器、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金具等應(yīng)連在一起接地，其沖擊接地電阻不宜大于 30Ω。所裝設(shè)的電涌保護器應(yīng)選用 D1類高能量試驗的產(chǎn)品，其電壓保護水平和最大持續(xù)運行電壓值應(yīng)按本規(guī)范附錄 J的規(guī)定確定，連接電涌保護器的導(dǎo)體截面應(yīng)按本規(guī)范表 5.1.2的規(guī)定取值，每臺電涌保護器的短路電流應(yīng)等于或大于 2 kA；若無戶外型電涌保護器，可選用戶內(nèi)型電涌保護器，但其使用溫度應(yīng)滿足安裝處的環(huán)境溫度，并應(yīng)安裝在防護等級 IP54的箱內(nèi)。在入戶處的終端箱體內(nèi)是否裝設(shè)電涌保護器應(yīng)按本規(guī)范第 6章的規(guī)定確定。 

7、架空金屬管道，在進出建筑物處，應(yīng)與防閃電感應(yīng)的接地裝置相連。距離建筑物 100 m內(nèi)的管道，應(yīng)每隔 25 m接地一次，其沖擊接地電阻不應(yīng)大于 30Ω，并應(yīng)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(chǔ)宜作為接地裝置。埋地或地溝內(nèi)的金屬管道，在進出建筑物處應(yīng)等電位連接到等電位連接帶或防閃電感應(yīng)的接地裝置上。 

4.2.4當難以裝設(shè)獨立的外部防雷裝置時，可將接閃桿或網(wǎng)格不大于 5 m×5 m或 6 m×4 m的接閃網(wǎng)或由其混合組成的接閃器直接裝在建筑物上，接閃網(wǎng)應(yīng)按本規(guī)范附錄 B的規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)；當建筑物高度超過 30 m時，首先應(yīng)沿屋頂周邊敷設(shè)接閃帶，接閃帶應(yīng)設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直面上，也可設(shè)在外墻外表面或屋檐垂直面外，并必須符合下列規(guī)定： 

1接閃器之間應(yīng)互相連接。 

2引下線不應(yīng)少于兩根，并應(yīng)沿建筑物四周和內(nèi)庭院四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距沿周長計算不宜大于 12 m。 

3排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的管道應(yīng)符合本規(guī)范第4.2.1條 2、3款的規(guī)定。 

4建筑物應(yīng)裝設(shè)等電位連接環(huán)，環(huán)間垂直距離不應(yīng)大于 12 m，所有引下線、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)和金屬設(shè)備均應(yīng)連到環(huán)上。等電位連接環(huán)可利用電氣設(shè)備的等電位連接干線環(huán)路。 

5外部防雷的接地裝置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體，每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于 10Ω，并應(yīng)和電氣和電子系統(tǒng)等接地裝置及所有進入建筑物的金屬管道相連，此接地裝置可兼作防雷電感應(yīng)接地之用。 

6當每根引下線的沖擊接地電阻大于 10Ω時，外部防雷的環(huán)形接地體宜按以下方法敷設(shè)： 

1) 當土壤電阻率小于或等于 500Ωm時，對環(huán)形接地體所包圍面積的等效圓半徑小于 5 m的情況，每一引下線處應(yīng)補加水平接地體或垂直接地體。

2) 本款第1項補加水平接地體時，其最小長度應(yīng)按下式計算:

      lr —補加水平接地體的最小長度 (m)； 

A— 環(huán)形接地體所包圍的面積 (m2)。

補加垂直接地體時，其最小長度應(yīng)按下式計算。

3) 本款第1項補加垂直接地體時，其最小長度應(yīng)按下式計算:       

式中： lv —補加垂直接地體的最小長度 (m)。 

4) 當土壤電阻率大于 500Ωm、小于或等于3000Ωm，且對環(huán)形接地體所包圍面積的等效圓半徑符合下式的計算值時，每一引下線處應(yīng)補加水平接地體或垂直接地體: 

5） 本款第4項補加水平接地體時，其最小總長度應(yīng)按下式計算:

6）本款第4項補加垂直接地體時，其最小總長度應(yīng)按下式計算:

注：按本款方法敷設(shè)接地體以及環(huán)形接地體所包圍的面積的等效圓半徑等于或大于所規(guī)定的值時，每根引下線的沖擊接地電阻可不作規(guī)定。共用接地裝置的接地電阻按 50 Hz電氣裝置的接地電阻確定，應(yīng)為不大于按人身安全所確定的接地電阻值。 

7）當建筑物高于 30 m時，尚應(yīng)采取下列防側(cè)擊的措施： 

1)應(yīng)從 30 m起每隔不大于 6 m沿建筑物四周設(shè)水平接閃帶并與引下線相連。

2)30 m及以上外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物應(yīng)與防雷裝置連接。 

8）在電源引入的總配電箱處應(yīng)裝設(shè)Ⅰ級試驗的電涌保護器。電涌保護器的電壓保護水平值應(yīng)小于或等于 2.5 kV。每一保護模式的沖擊電流值，當無法確定時，沖擊電流應(yīng)取等于或大于 12.5 kA。

9）電源總配電箱處所裝設(shè)的電涌保護器，其每一保護模式的沖擊電流值，當電源線路無屏蔽層時宜按式（4.2.4-6）計算，當有屏蔽層是宜按式（4.2.4.7）計算： 

式中：I—雷電流，取200kA；

n—地下和架空引入的外來金屬管道和線路的總數(shù)； 

m—每一線路內(nèi)導(dǎo)體芯線的總根數(shù)； 

Rs—屏蔽層每公里的電阻 (Ω/km)； 

Rc—芯線每公里的電阻 (Ω/km)。

10）電源總配電箱處所設(shè)的電涌保護器，其連接的導(dǎo)體截面應(yīng)按本規(guī)范表5.1.2的規(guī)定取值，其最大持續(xù)運行電壓值和接線形式應(yīng)按本規(guī)范附錄J的規(guī)定確定。

注：當電涌保護器的接線形式為本規(guī)范表 J.1.2中的接線形式 2時，接在中性線和 PE線間電涌保護器的沖擊電流 ,當為三相系統(tǒng)時不應(yīng)小于本條第9款規(guī)定值的 4 倍，當為單相系統(tǒng)時不應(yīng)小于 2倍。 

11）當電子系統(tǒng)的室外線路采用金屬線時，在其引入的終端箱處應(yīng)安裝 D1類高能量試驗類型的電涌保護器，其短路電流當無屏蔽層時，宜按式 (4.2.4-6)計算，當有屏蔽層時宜按式(4.2.4-7)計算；當無法確定時應(yīng)選用 2 kA。選取電涌保護器的其他參數(shù)應(yīng)符合本規(guī)范附錄 J.2的規(guī)定，連接電涌保護器的導(dǎo)體截面應(yīng)按本規(guī)范表 5.1.2的規(guī)定取值。

12） 當電子系統(tǒng)的室外線路采用光纜時，在其引入的終端箱處的電氣線路側(cè)，當無金屬線路引出本建筑物至其他有自己接地裝置的設(shè)備時，可安裝 B2類慢上升率試驗類型的電涌保護器，其短路電流應(yīng)按本規(guī)范表 J.2.1的規(guī)定確定，宜選用 100 A。 

13）輸送火災(zāi)爆炸危險物質(zhì)的埋地金屬管道，當其從室外進入戶內(nèi)處設(shè)有絕緣段時，應(yīng)在絕緣段處跨接符合下列要求的電壓開關(guān)型電涌保護器或隔離放電間隙： 

①選用Ⅰ級試驗的密封型電涌保護器。

②電涌保護器能承受的沖擊電流按式 (4.2.4-6)計算，取 m=1。 

③電涌保護器的電壓保護水平應(yīng)小于絕緣段的耐沖擊電壓水平，無法確定時，應(yīng)取其等于或大于 1.5kV和等于或小于2.5kV。 

④輸送火災(zāi)爆炸危險物質(zhì)的埋地金屬管道在進入建筑物處的防雷等電位連接，應(yīng)在絕緣段之后管道進入室內(nèi)處進行，可將電涌保護器的上端頭接到等電位連接帶。 

14）具有陰極保護的埋地金屬管道，在其從室外進入戶內(nèi)處宜設(shè)絕緣段，應(yīng)在絕緣段處跨接符合下列要求的電壓開關(guān)型電涌保護器或隔離放電間隙： 

①選用Ⅰ級試驗的密封型電涌保護器。

②電涌保護器能承受的沖擊電流按式 (4.2.4-6)計算，取 m=1。 

③電涌保護器的電壓保護水平應(yīng)小于絕緣段的耐沖擊電壓水平，并應(yīng)大于陰極保護電源的最大端電壓； 

④具有陰極保護的埋地金屬管道在進入建筑物處的防雷等電位連接，應(yīng)在絕緣段之后管道進入室內(nèi)處進行，可將電涌保護器的上端頭接到等電位連接帶。 

4.2.5當樹木鄰近建筑物且不在接閃器保護范圍之內(nèi)時，樹木與建筑物之間的凈距不應(yīng)小于 5 m。