浅谈建筑低压电气一端口SPD选型
史曾渊
Applicatio of one-port Low-voltage surge protective devices in Low-voltage
electrical system
Shi Zengyuan(Shanghai Sunyat Architecture Design co.ltd.
Shanghai200050,China)
Abstract: This paper briefly introduces how to choose SPD by the Standard of Protection against lightning and Low-voltage surge protective devices –Surge protective devices connected to–Low-voltage power system Selection and application principles, calculationg of SPD coordinated protection. Keyword: Surge protective devices(SPD) Lightning protection level(LPL) coordinated protection current steepness one-port SPD
摘要：简介根据 IEC建筑防雷设计规范IEC62305及IEC61643低压电涌保护器（SPD）的选用原则，对SPD进行选型及SPD之间的配合选型计算。
关键词：防浪涌保护器（SDP）雷电防护等级（LPL）配合保护电流陡度一端口SPD
引言
随着我国经济建设的快速发展和建筑科技的进步，我国生活水平不断提高，对供
电系统的稳定性、人身安全的要求也日益提高，因此对于浪涌及电涌的防护要求也随
之提高。SPD浪涌保护器作为抑制浪涌及电涌对电子、电力系统的冲击起到了相当重
要的作用。
1.1确定建筑雷电防护等级（LPL）及防雷系统（LPS）类型
根据IEC62305-1总则，不同雷电防护等级（LPL）的雷击电流参数的最大值在表
1中给出，用以设计防雷部件（例如导体截面，金属板厚度、SPD 的电流能力、对危
险火花的间隔距离），并在对这些部件受雷击影响做模拟时定义其测试参数。
不同雷电防护等级（LPL）的雷击电流振幅的最小值用来推导滚球半径（参见表
2）。以便定义雷电防护区，哪里不会受到直接雷击。表2中给出了雷击电流参数的最小值和相应的滚球半径。这些数据用以决定接闪器位置和去定义雷击保护区LPZ0B。表3给出了防雷等级相应的雷电防护等级，根据防护等级依据表4选取相应的滚球半径及网格尺寸.表5、6分别给出了不同LPS类型金属板或接闪器装置中金属管的最小厚度、引下线间距和环形导体间距。
表1 不同雷电防护等级（LPL）的雷击电流参数的最大值
表2 不同雷电防护等级（LPL）的雷击电流振幅的最小值及相应滚球半径
下列表3~6给出了IEC规范中防雷等级相应的防雷系统保护方式：
表3 LPL和LPS的对应关系
表4 不同类型的LPS对应的滚球半径及网格尺寸
表5 金属板或接闪器装置中金属管的最小厚度
表6 引下线间距和环形导体间距相对不同类型LPS的参考值
防雷装置、接地的使用材料规格及最小截面积国标与IEC一致，此处不再列表阐述。
1.2 SPD的安装位置及LPZ的确定：
图1 办公楼防雷区域的划分示意图
图1为IEC办公楼防雷区域的划分示意图（参见IEC62305-4 P25），有上图可知哪些部位需装设SPD，图中还应注意到高压电缆进线的变电所被定义为扩展的LPZ0A，故变压器总断路器处需安装一类试验波形的SPD（一类试验的SPD有两种波形10/350μ
s与8/20μs，不止是10/350μs一种）。
1.3 SPD的选型
图2给出了IEC推荐的SPD选择流程图
图2 SPD选型流程图选型之前应对以下技术参数有所了解：
（以下名词的定义解释参见IEC61643-12第3章）
冲击电流 impulse current （Iimp）
根据操作规程试验的程序测得的电流峰值（Ipeak）和电荷（Q）。用于I 级分类试验中SPD的分类。
标称放电电流 nominal discharge current （In）
流经 SPD，波形为8/20 的电流的峰值。用于II 级分类试验中SPD 的分类和I 级和II 级分类试验中SPD 的预处理。
II 级试验的最大放电电流maximum discharge current for class II test（Imax）流过SPD，具有 8/20波形电流的峰值，其值按II级动作负载的程序确定。Imax大于In。最大持续运行电压 maximum continuous operating voltage (Uc)
可以持续加在SPD 上的最大交流电压有效值或直流电压。其值等于SPD 的额定电压。暂态过电压 temporary overvoltage （UT）
受保护设备可以承受的、在某个特定时间段超过了最大持续运行电压（Uc）的最大r.m.s
值或直流过电压。
注1 根据IEC 61643-1 定义3.18 改写，加入了以下注释。
注2 UT 是制造商公布的电压，此时在给定的时段内SPD 有固定的特性（这意味着要么暂态过电压过后性能没有变化，要么所出现的故障对人身、装置和设备没有损害）。电压保护水平voltage protection level（Up）
表征SPD限制接线端子间电压的性能参数，其值可从优先值的列表中选择。该值应大于实测限制电压的最高值。
网络的暂态过电压temporary overvoltage of the network （UTOV）
在网络中给定位置所产生的工频过电压，具有相对较长的持续时间。TOV 可能由LV 系统（UTOV, LV）或HV 系统（UTOV, HV）内部的故障造成。
注暂态过电压典型的持续时间最多为几秒钟，通常产生自开关操作或故障（例如，突然甩负荷、单项故障等），以及/或非线性（铁磁共振、谐振等）。
UTOV,LV低压配电系统暂态过电压
SPD 能量承受能力的选择（Iimp，Imax或Uoc的选择取决于试验类型）应基于风险分析（见条款7），即比较电涌发生的概率，受保护设备的价格和可接受的故障率，
包括当用到多于1个SPD 时的配合分析。
1、在建筑物的进线入口（在LPZ1边界，即在电力线路主配电盘MB上）：
保护模式
SPD 的保护元件可以按线–线、线–地、线–中性线、中性线–地以及混合等多种方式连接。这些方式被称为保护模式。[IEC 61643-1 定义3.7]
1.3.1 在建筑物的进线入口（在LPZ1边界，即在电力线路主配电盘MB上）：
根据下表7（参见IEC62305-1附录E）所示给出了第一级SPD的冲击电流或标称电流的粗略选择
表7 雷击造成的预期浪涌过电流
损害源：
1、S1雷击建筑物
2、S2雷击建筑物的临近区域
3、S3雷击入户的公共设施
4、S4雷击入户的公共设施的临近区域
如需详细计算按以下公式（参见IEC61643-1附录A）：
为了确定配备外部防雷系统的建筑遭到直接雷电时通过SPD的电流分布，通常采用接地体的欧姆电阻就足够精确，例如：建筑物、管道接地、配电系统接地等。
在不可能单独估算（例如计算）的场合，可以假定总雷电流I的50%流入考虑的建筑物防雷系统的接地端。另外50%电流，称为Is，在进入建筑物的设施中分配，例如，外部导电部件、电源线和通信线等。流过每个设施的电流值称为Ii：
Ii =Is/n
式中 n 是设施的数量。
在估算非屏蔽电缆中每个导线的电流（称为Iv）时，用导线的根数m除电缆电流Ii，即：
Iv = Ii/m
至于屏蔽电缆，通常大部分电流通过屏蔽层。优选值Ipeak相当于Iv。
对于第一级进户处SPD的防雷采用10/350μs波形与8/20μs波形，应考虑一下几点：（1）是否直接遭遇雷击，现在许多工程中进户管为埋地进户不会遭遇直接雷而且保护钢管在进户处于建筑等电位进线了可靠有效的联结，大大增加了其屏蔽能力。如屋顶遭遇直接雷导致雷电流沿引下线流入建筑物是应按不同的建筑模型考虑（如图3参见IEC62305-4 P30）：
图3 不同类型的建筑模型
如上图所示，建筑的三种典型模式，雷击时电源侧即变压器低压侧的SPD承受的雷电流完全不同。根据IEC的分流理论则类型2的建筑势必防雷引下线远多于类型3，则根据分流公式电源线分得的雷电流值大大下降。所以建筑的类型对雷电流的分流起了
很大的影响。
1.3.2：SPD的连接导线截面积
SPD的连接导线应根据后面保护的熔丝去选择，熔丝的选择原则是在SPD工作时（有雷电流流过时）熔丝不得熔断，即熔丝最小燃弧值应大于SPD中所受的雷电流带来的焦耳热,根据公式W=I2*t（参见 GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》附录J）进线计算。
应注意的是与运行开关所导致的其他电涌相比，保险丝工作所产生的电涌出现频率较低。但是，在中断短路回路的情况下，能产生非常严重的电涌过电压。这主要受短路电流上升速率、保险丝的特性及其额定电流以及回路自感的影响。通过安装在母线附近的保险丝清除配电系统馈电线中的短路电流较为重要，因为保险丝开关所产生的过电压影响所有连接到同一母线上的用电设备。基于统计的经验显示在公共低压供电系统中，这样的故障可能极少发生。但是，在考虑到工业配电系统时，短路的发生就不再那么少见了，这类故障就有了些重要性。
对10/350μs波形：I2*t=256.3*I
对 8/20μs波形: I2*t=14.01*I
表8 冲击电流（10/350μs）与后备保护熔丝及导线的匹配选型表
表9 标称电流（8/20μs）与后备保护熔丝及导线的匹配选型表对于不同厂家的熔断器预燃弧值的不同导致选型有一定差异。
1.3.2Uc（最大持续运行电压）
表10 Uc与标准电压之间的关系
根据表8对于不同的接地形式及安装位置确定Uc值。
同时还需考虑SPD可能的劣化及其他系统的非正常状态留出5%的裕度。再根据
IEC61643-1-5.5交流有效值或直流的最大持续工作电压Uc的优选值：
52 63 75 95 110 130 150 175 220 230 240 250 260 275 280 320 420 440 460 510 530 600
630 690 800 900 1000 1500v
有时在选择相与地之间的SPD的Uc时应考虑特定的失效状态，这是为了避免在出现故障时过多的SPD损坏。IEC61643-1-4.1.3.2图4指出当低压装置中出现故障（短路）时TN系统中相线和中性线之间的UTOV,Lv故障电压为1.45Uo，同时考虑到Uc越高则Up越高（我国规范规定第一级浪涌保护电压保护水平不大于2.5kv），故IEC61643-附录E 中给出Uc不高于1.5 Uo。所以在共模保护模式下（Up≤2.5kv的情况下）1.15 Uo≤Uc ≤1.5 Uo。
1.3.3UT（暂态过电压）
表11 不同接地系统中的UT
暂态过电压有两维，振幅和时间。过电压的持续时间主要取决于供电系统得接地（包括
高压供电系统和SPD 所接的低压系统）。确定暂态过电压应考虑供电系统的最大持续运行电压（UCS）。从UT的选取应考虑UTOV,LV低压系统故障与UTOV,HV高压系统故障。在高压系统故障时，应考虑高压系统的接地方式：
例如阻抗接地的高压系统，持续时间大于5s 时，Uo+ 250V r.m.s.
例如中性点直接接地的高压系统，持续时间最高达5s 时，Uo + 1200V r.m.s.
低压系统中的故障产生的暂态过电压可以通过两个因素定义：
k1 是最大电压与标称系统电压的比值。k1 通常在1.05 到1.1 的范围内。这包括了电
压水平的正常调整。
Ucs = k1×Uo
k2 是供电系统的Ucs 之上发生的供电系统电压的最大放大率。在三项低压系统中出现故障时，无故障的相上的电压可从大约1.25 变化到理论值√3。
注1 在单项三线（分相）系统中k2 可高达2。
全部暂态过电压被表示为：
UTOV,LV = k1×k2×Uo = k2×Ucs
注2 暂态过电压通常由例如低压配电系统的故障，电容器开关和发电机停止和启动等事件造成。这些过电压持续时间很短。那些由三项供电系统故障造成的暂态过电压存在的时间从小于0.05s 直至5s。中性线连接不好的单项发电机启动能导致额外过电压，通常持续时间达5s。电容器开关和电压调整部应产生持续时间长于5s 的过电压。因此，IEC 61643-12 中选取的暂态过电压持续时间为0.05s 到5s。
注3 在某些网络中，需要考虑由高压系统故障所导致的U0 + 1200V 的短时（小于5s）暂态过电压（UTOV,HV）（见IEC 60364-4-44）。如此高的电压值可能导致SPD 故障。在这种情况下，应进行适当的试验以确保该故障不会对人身、设备和装置造成任何灾难。U0 + 1200V 是最大持续时间为5s 的暂态过电压的最大值。根据低压装置和高压系统得接地系统类型，该值可能存在，也可能不存在。另外，持续时间长于5s 的暂态过电压在IEC60364-4-44 中被定义，且由于持续时间长也可能导致故障。
应注意在选取这2个值时，IEC测试试验时间5S的为低压系统故障，200ms为高压系统故障。
1.3.4 Up（电压保护水平）
SPD的保护水平Up是规定试验时间标称电流产生残压。当流过SPD的电流较大或较小时，SPD端子的电压数值都会相应的变化。在不同标称电流的测试下Up不一。最终的有效保护值Up/f=Up+ΔU（连接线路压降），当SPD仅流过感应电流时ΔU可忽略，根据IEC规定Up/f不应大于被保护设备耐受电压的80%（20%为裕量）。
配电装置中的设备过电压上限为4KV，则Up/f≤3.2KV，Up =2.5KV，则连接线路的电压不应大于0.7KV（熔丝作为后备保护时由于为纯电阻性元件无需考虑电感，若为断路器是则需考虑内部磁线圈产生的电感，有相关实验得出结论断路器做后备保护时Up/f升高1.1~1.2倍）。根据更为严格的计算应考虑振荡系数，由于振荡系数的考虑因素过多一般取值范围在（1≤K≤2）。根据IEC假设电感为1μH/m，U=-L*di/dt≤0.7KV,I=0.1*10000/10=1KA，L=0.7μH ，所以连接导线小于0.7米。
其实连接导线的长度限制应详细计算得出，示例计算如下(Imax为8/20μs波形的放电峰值，Ix为等值转换为10/350μs波形的电流值)：
SPD1：Imax=20KA，雷电流降级系数假定为4:1,则 Ix=5KA，di/dt=0.5KA/μs
SPD2：Imax=40KA，雷电流降级系数假定为4:1,则 Ix=10KA，di/dt =1KA/μs
SPD3：Imax=70KA，雷电流降级系数假定为4:1,则 Ix=17.5KA，di/dt =1.75KA/μs 再根据U=L*di/dt≤0.7KV
SPD1：L≤1.4μH，连接导线应小于1.4米；
SPD2：L≤0.7μH，连接导线应小于0.7米；
SPD3：L≤0.4μH，连接导线应小于0.4米；
所以连接导线应小于0.5米是一个非常模糊的概念，应根据SPD的Imax或Iimp推算出电流陡度后才能判断连接导线的长度。当然应尽量减小导线连接长度以减少电感。
1.3.5 Ic（持续工作电流）
Ic是当应用Uc时流经SPD 的电流值。流经接地端子（PE）的电流，如果有的话，被称为残流。该电流被用于选择SPD 来避免过电流装置或其他保护装置（例如RCD）的不必要运行。
1.3.6 二、三级SPD的选择
在选择二三级SPD时我们必须考虑配合以及SPD盲区的情况（即第一级SPD不触发的零界问题）。以第一级SPD为开关型SPD，第二级SPD为限压型SPD为例：
IEC中指出典型的火花间隙在4KV以下200ns（现在产品中一般为≤100ns响应）以内
触发，故Uspeak=4kv，因此第一级SPD触发条件Uspeak=UL+ U0（UL线路电感电压，U0为SPD安装处电压），当考虑极端情况U0=0，即所有的触发电压均有线路电感提供时那么，设导线电感为1μH/m导线长度为10m，UL =-L*di/dt则i =5KA（注意此时i为10/350μs波形的电流值，此处dt取8μs）在根据电流系数之比取保守值5:1,即第二级SPD的标称电流在20KA时即可保证第一级SPD的触发。
2 SPD配合问题
2.1基于间隙型SPD与基于氧化锌压敏电阻的SPD配合案例
在LPZO与LPZ1界面的SPD为电压开关型，有可能进入的雷电流水平不足以对它实现触发，此时下级安装的SPD就可能承受10/350μs波形，这中情况应当避免。
放电间隙（SPD1）的放电与否取决于MOV（SPD2）两端的残压Uc（即通过Imax是SPD的两端电压，也称为限制电压Vc）和退耦元件上的动态电压降UDE。一旦电压U1超过了SPD1的动态放电电压Uspeak，则SPD1放电并达到了配合。
在国标《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中提出:电压开关型SPD与限压型SPD 之间的线路长度不宜小于10m，限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m。
上述说法也十分模糊，没有具体的公式计算，网上有文章认为是因为一类与二类SPD 的响应时间差乘以波在电缆中的传播速度得到的结果，在一类SPD不触发的情况下距离大于10米也没有任何意义。
IEC中指出典型的火花间隙在4KV以下200ns（现在产品中一般为≤100ns响应）以内触发，故Uspeak=4kv
如果不考虑增加退耦装置时，应计算线路的自感与Uc能否达到4KV以触发一类SPD导通。
一般的U取值在500V~600V之间，则线路自感的动态电压应达到3500V（保守计算取下限）3.5KV≤L*di/dt，
SPD1：Imax=20KA，雷电流降级系数假定为4:1,则Ix=5KA，di/dt=0.5KA/μs
SPD2：Imax=40KA，雷电流降级系数假定为4:1,则Ix =10KA，di/dt=1KA/μs
SPD3：Imax=70KA，雷电流降级系数假定为4:1,则Ix =17.5KA，di/dt=1.75KA/μs SPD1：L=7μH，线路所需长度至少为7m
SPD2：L=3.5μH，线路所需长度至少为3.5m
SPD3：L=2μH，线路所需长度至少为2m
考虑极限情况时：Uspeak=10kv, Uc=500V
SPD1：L=18μH，线路所需长度至少为18m
SPD2：L=9.5μH，线路所需长度至少为9.5m
SPD3：L=5.43μH，线路所需长度至少为5.43m
按国标《建筑物电子信息系统防雷技术规范》中规定保护等级为D级的建筑第二级标称放电电流≥10KA，故取Imax =20KA，di/dt =0.5KA/μs，极限情况下就需18m的距离。
所以一般在第二级标称电流大于In=20KA时，大于10米是可靠的，但不应排除特例。在计算需要加装退耦器时应获取以下参数：
为方便计算假设每米电感为1μH，雷电流陡度取0.1KA/μS(为最不利情况)
需注意8/20μs与10/350μs雷电流降级系数假定为4:1。SPD2的Imax为10KA，经过降级系数变比后为2.5KA，则10μs的上升时间产生了250A/μs的di/dt。
Ures（为SPD2的残压），一般Ures未知，可采用保守值Uref表示（Uref为SPD2中压敏电阻的参考电压，该参考电压为压敏电阻的特性参数，有数据时根据压敏电阻的伏安特性曲线决定）也可按以下公式3计算：
公式1：LDE-10/350μs=（Uspeak -Ures）/（Imax/10μs）
公式2：LDE-0.1KAμs=（Uspeak -Ures）/（0.1KA/μs）
公式1与公式2中取计算较大值。
公式3：L=（Uspeak -I*R）/（Imax/10μs）
注：I为假设间隙在100ns内触发流入下游SPD的电流，R为线路的阻抗（非线性值）。Uref至少大于线路电源的峰值电压AV230V时，Uref=√2*230=325V（IEC计算实例给出的Uref=510V）
根据公式1：LDE-10/350μs =（4KV-325V）/250A/μs=14.7μH,即要使用的供电电缆长度为14.7米，或一段电缆与较低值的电感器混合体。
根据公式1：LDE-0.1KAμs =（4KV-325V）/100A/μs=36.5μH,即要使用的供电电缆长度为36.5米，或一段电缆与较低值的电感器混合体。
根据网上查阅资料，MOV（压敏电阻的限制电压在500V~600V之间），采用550V计算根据公式1：LDE-10/350μs =（4KV-550V）/250A/μs=13.8μH,即要使用的供电电缆长度为13.8米,或一段电缆与较低值的电感器混合体。
根据公式2：LDE-0.1KAμs =（4KV-550V）/100A/μs=34.5μH,即要使用的供电电缆长度为34.5米,或一段电缆与较低值的电感器混合体。
根据公式3计算时先引入以下概念：
第一、当该案例中自感L、阻抗Z都用于与R的一部分，假定可以忽略。
第二、在高频电流（雷电流频率为1MHZ）时电缆呈现明显的集肤效应，此时电阻R不再是直流电阻R,计算方法如下：
RAC= (RDC*D)/ 4￡
RAC交流电阻，RDC直流电阻，￡（mm）趋肤深度
以25mm2导线为例，经查表RDC在导体温度为80°C时电阻值为0.87mΩ/m, ￡在1MHZ 时取值为0.067mm，D为导线直径为5.64mm，则RAC =18.3 mΩ/m，假设导线长度为10米，R=0.183Ω，感抗=86.3Ω（保守值）
根据现在的产品假设火花间隙在100ns内触发，流经下游的SPD的电流将为：
I=0.1*（2500/10）=25A
公式3：L=（Uspeak -I*R）/（Imax/10μs）
L=（4000-25*86.3）/250=7.37μH
公式1、2的设计值过于保守计算，公式3给出的值为此类配合的通常条件。
特别应注意的是，现在我国供电设备多使用多芯电流供电，则电感值较小，故电感取值可取0.5μH/m进线计算。
2.2 2个基于氧化锌压敏电阻的SPD配合案例
比对2个SPD的Ures曲线，确定交叉点Icr，如果Icr足够低（典型值为0.1* In2），则无需计算第二个SPD中的能量。如无曲线则根据下列简化要求选择：
如果2个SPD具有相同的标称放电电流：Ures1(In 1)≤Ures2(In 1)
如果2个SPD具有不同的标称放电电流：Ures1(In 2)≤Ures2(In 2)
Ures 1(In 1)、Ures 2(In 2)分别为在 In 1、In 2电流通过时，SPD1、2的端压。无论是开关型SPD与限压型SPD间的配合还是限压型SPD之间的配合，应确保足够的触发电压使前级SPD的导通应保护下一级的SPD。
上述为对SPD电流配合的阐述，除此之外还需考虑SPD之间的能量配合，如果对于在0至Imax1（Ipeak1）之间的所有电涌，通过SPD2的能量小于等于其最大承受能量Emax 则实现的能量配合。最大承受能量Emax可由Imax或Ipeak,Ures（Imax）或Ures（Ipeak）
进线计算。
第七步：由振荡导致的保护距离问题
SPD工作时，SPD安装位置处的线路对地的电压限制在UP。若SPD和被保护设备间的线路太长，电涌的传播将会产生振荡现象。被保设备终端护开路时，设备终端的过电压会增至2Up，即使选择了Up≤Uw，设备的失效仍将发生。
保护距离Lpo是SPD和设备间线路的最大长度，在此长度内，SPD对设备的保护是有效的（已经考虑了振荡现象和电容负载）。
这些数据取决于SPD的技术性、安装守则和负载电容。
若线路长度小于10m或者Up/f< Uw /2时，可忽视保护距离问题。
注：若线路长度大于10 m 或者Up > Uw /2时，可忽视保护距离可以用下列公式估算：Lpo=[Uw –Up]/k(m)，其中 k=25(V/m)
3.SPD网络监控系统
SPD对电力、电子系统稳定的重要性使得对于SPD的状态监控是十分必要的，随着建筑规模的不断扩大，对于SPD的监控靠人力往往难以顾及，随着建筑智能化的不断提升对于SPD实施网络监控变得高效、可行。
图4 SPD网络监控拓扑图
4.结语：
SPD的选型应考虑接地型式、上下级配合、暂态过电压等多重问题，考虑因素较多，笔者水平有限，不能对各种情况进行详尽得分析。但应明确的是，在具体工程中，对上文涉及的问题应着重考虑。
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《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 UDC 中华人民共和国国家标准GB P GB50057-2010 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightning 2010-11-03 发布 2011-10-01实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightningGB 50057-2010 主编部门：中国机械工业联合会 批准部门：中华人民共和国建设部 执行日期：2011年10月1日 2011 北京
中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第824号住房和城乡建设部 关于发布国家标准《建筑物防雷设计规范》的公告 现批准《建筑物防雷设计规范》为国家标准，编号为 GB 50057 —2010，自 2011年 10月 1日起实施。其中，第 3.0.2、3.0.3、3.0.4、4.1.1、4.1.2、 4.2.1(2、3)、4.2.3(1、2)、4.2.4(8)、4.3.3、4.3.5(6)、4.3.8(4、5)、4.4.3、4.5.8、 6.1.2条(款)为强制性条文，必须严格执行。原《建筑物防雷设计规范》 GB 50057—94(2000年版)同时废止。 中华人民共和国住房和城乡建设部 二 O一0年十一月三日
前言 本规范是根据中华人民共和国建设部于 2005年 3月 30日以建标函[2005]84号“关 于印发《2005年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）》的通知”的要求，由中 国中元国际工程公司会同相关单位对《建筑物防雷设计规范》GB50057 -95(2000年版) 修订而成的。 本规范修订的主要内容为： 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。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国机械工业联合会负责日常管理，由中国中元国际工程公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议反馈给中国中元国际工程公司（地址：北京市海淀区西三环北路 5号，邮编 100089）。 本规范组织单位、主编单位、参编单位和主要起草人： 组织单位：中国机械工业勘察设计协会 主编单位：中国中元国际工程公司 参编单位：五洲工程设计研究院 中国气象学会雷电防护委员会 北京市避雷装置安全检测中心 中国石化工程建设公司 中国建筑设计研究院 主要起草人：林维勇黄友根焦兴学陶战驹王素英杨少杰宋平健黄旭张文才徐辉 本规范主要审查人员：张力欣王厚余丁杰方磊欧清礼尹君平 王云福关象石杨维林
一、本章定额适用于建筑物、构筑物的防雷接地，变配电系统接地，设备接地以及避雷针的接地装置。 二、户外接地母线敷设定额系按自然地坪和一般土质综合考虑的，包括地沟的挖填土和夯实工作，执行本定额时不再计算土方量。如遇有石方、矿渣、积水、障碍物等情况时另行计算。 三、本章定额不适于采用爆破法施工敷设接地线、安装接地极，也不包括高土壤电阻率地区采用换土或化学处理的接地装置及接地电阻的测定工作。 四、本章定额中，避雷针的安装已考虑了高空作业的因素。 五、独立避雷针的加工制作执行本册“一般铁构件”制作定额。 六、防雷均压环安装定额是按利用建筑物圈梁内主筋作为防雷接地连接线考虑的。如果采用单独扁钢或圆钢明敷设作均压环时，可执行“户内接地母线敷设”定额。 工程量计算规则 一、接地极制作安装以“根”为计量单位，其长度按设计长度计算，设计无规定时，每根长度按2.5m计算。若设计有管帽时，管帽另按加工件计算。 二、接地母线敷设，按设计长度以“m”为计量单位计算工程量。接地母线、避雷线敷设均按延长米计算，其长度按施工图设计水平和垂直规定长度另加3.9%的附加长度（包括转弯、上下波动、避绕障碍物、搭接头所占长度）计算。计算主材量时应另增加规定的损耗率。 三、接地跨接线以“处”为计量单位，按规程规定凡需做接地跨
接线的工程内容，每跨接一次按一处计算，户外配电装置构架均需接地，每副构架按“一处”计算。 四、避雷针的加工制作、安装，以“根”为计量单位，独立避雷针安装以“基”为计量单位。长度、高度、数量均按设计规定。独立避雷针的加工制作应执行“一般铁件”制作定额或按成品计算。 五、利用建筑物内主筋做接地引下线安装以“10m”为计量单位，每一柱子内按焊接两根主筋考虑，如果焊接主筋数超过两根，可按比例调整。 六、断接卡子制作安装以“套”为计量单位，按设计规定装设的断接卡子数量计算，接地检查井内的断接卡子安装按每井一套计算。 七、高层建筑物屋顶的防雷接地装置应执行“避雷网安装”定额，电缆支架的接地线安装应执行“户内接地母线敷设”定额。 八、均压环敷设以“m”为单位计算，主要考虑利用圈梁内主筋做均压环接地连线，焊接按两根主筋考虑，超过两根时，可按比例调整。长度按设计需要作均压接地的圈梁中心线长度，以延长米计算。 九、钢、铝窗接地以“处”为计量单位（高层建筑六层以上的金属窗设计一般要求接地），按设计规定接地的金属窗数进行计算。 十、柱子主筋与圈梁连接以“处”为计量单位，每处按两根主筋与两根圈梁钢筋分别焊接连接考虑。如果焊接主筋和圈梁钢筋超过两根时，可按比例调整，需要连接的柱子主筋和圈梁钢筋“处”数按设计规定计算。 十一、室内等电位以扁钢或其他导线作为接地体，可执行室内接
浅析农村雷电灾害现状及防雷措施 摘要：雷电危害，一是财产损失；二是人员伤亡。雷电灾害已成为联合国公布 的10种最严重的自然灾害之一，也是目前中国十大自然灾害之一。据国家气象 局统计，雷击造成的财产损失80％在城市，而人员伤亡90％以上在农村，最近 10年，全国每年因雷击造成人员伤亡上千人，其中死亡人数90％发生在农村。 农村成为雷击事件的高发区，农民成为最易受雷电伤害的高危群体。因此，农村 防雷应引起人们的高度重视。加强农村防雷减灾工作是一项系统工程，应当高度 重视相关政策的制定和落实，依法加强管理工作，采取多方措施，多管齐下，形 成合力，才能收到良好的效果。 关键词：农村雷电灾害；现状；防雷措施； 引言： 总结了农村雷电灾害事故发生的现状；分析表明农民防雷科学知识贫乏、观 念淡薄，防雷设施滞后、防雷管理不到位及雷电预警信息发布不畅等因素是导致 农村雷电灾害事故频发的根本原因；提出了做好农村防雷减灾工作的对策，包括：加强防雷知识宣传、创新管理模式、加快雷电预警信息发布和强化责任落实等， 对加强农村防雷减灾工作具有很好的指导意义。 一、农村雷电防御现状及原因分析 1、农民防雷意识淡薄 从大部分地区发生雷击事件中可以看出，雷击伤亡人员90%以上是发生在农村，因为农村的人群普遍受教育程度偏低，没有掌握足够的防雷安全常识，自身 防雷意识淡薄，不能科学的认识雷电现象，从而错误的选择避雨避雷方式，加上 农村地势空旷，田间劳作时常用的避雨就是选择最近的大树、或简易棚塔，这些 没有避雷设施的地方往往是雷击的重点区域。 2、防雷设施装置不完善 农村很多地方仍然是安全防雷的空白区，只有少数的医院、学校、工厂、单 位等公共设施安装有防雷装置，广大农民房屋、田间地头等防雷设施基本为零。 农村的建筑主要是砖瓦结构和混凝土结构两种形式，建筑物上大都没有安装避雷针、引下线等装置，电源线路没有防雷电波入侵防护措施，地面没有安装接地网 或简单的接地散流导体等。随着近年来农村经济的快速发展，电视、电话等有线 机电设备进入各家各户，农村的建筑房都是杂乱无章的排序，所以拉的通讯、信 号线路也凌乱无序，架空线很长，线上没有任何防雷保护措施，入户处也没有安 装任何避雷器；卫星电视接收天线、太阳能热水器等都在屋顶放置，没有防雷设 施进行保护范。而且野外通信、输电线路对雷电产生、泄流环境改变极大，具有 强大的引雷作用，增加了农村遭雷击的几率；田间作业区域没有安全避雷场所， 雷雨天气只能树下或找一简易地方躲雨，也增大了遭受雷击的几率。 3、农村建筑物没有安装必要的防雷设施 一是农村早期建筑物由于是年代久远的老房子，没有安装必要的防雷设施， 二是，随着农村生活水平不断提高，大部分都建起了新楼，但却由于农民缺乏防 雷安全意识，防雷设施建设成本高等原因，大部分楼房也没有安装必要的避雷带 和避雷网防雷设施。屋顶的太阳能热水器、电视天线等也没有做接地处理，存在 严重的雷击安全事故隐患。
编号：AQ-JS-05849 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 钢结构建筑物的防雷装置设计Design of lightning protection device for steel structure buildings
钢结构建筑物的防雷装置设计 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 1、引言 钢结构是由钢板,热轧型钢和冷加工成型的薄壁型钢制造而成。 具有：材料强度高，钢材质量轻；韧性，塑性好；材质均匀；制造 简单，施工周期短；密封性好等特点。而且造型美观大方，建设周 期短，因而得到广泛的应用于机场、展览馆、体育馆、各类工业厂 房、大型超市等，由于钢结构独特的建筑体系，使得此类建筑和普 通砖混结构、框架结构建筑物的防雷装置设计有较大的差异。下面 就本人通过对钢结构建筑物的防雷装置设计和竣工验收的实际经验 总结，对钢结构建筑物防雷装置设计作一个初步的探讨。 首先，我们先分析一下综合防雷设计的要素，建筑物的综合防 雷装置设计总的来讲可分为两部分：外部防雷和内部防雷。外部防 雷措施包括：接闪器（针、网、带和线）、引下线、屏蔽和共用接 地系统，内部防雷措施包括：共用接地系统、屏蔽（隔离）、等电
位连接、合理布线和安装浪涌保护器（SPD）。钢结构建筑物作为现代建筑物的一种新型建筑，它的防雷装置设计也离不开这个范围，同时又有着其特殊的地方，下面就钢结构建筑物防雷的不同点加以探讨。 2、钢结构建筑物的外部防雷 2.1接闪器 首先应根据建筑物的使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，并认真调查该位置的地理、地质、气象环境和雷电活动规律来确定该建筑物为第几类防雷建筑物，再选择用何种接闪器。由于钢结构建筑物的金属屋面更容易引起雷击，所以在设计时，应根据防雷类别考虑在屋面上安装何种接闪器。传统建筑物的避雷方式是采用富兰克林常规避雷导体或避雷地结合避雷网，但是金属屋面的金属板较薄，无法安装高大沉重的传统避雷针，其次从闪电理论来讲，云地闪电与人类关系最密切，它是雷雨云中荷电中心对大地的脉冲放电过程，该过程除存在光导、回击主要脉冲放电过程外，还存在一系列其他脉冲放电过程，回击的特点是峰值电流高，放电时间短，
第一章总则 第1.0.1条为使建筑物(含构筑物,下同)防雷设计因地制宜地采取防雷指施,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,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规. 第1.0. 2条本规适用于新建建筑物的防雷设计. 本规不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计. 第1.0.3条建筑物防雷设计,应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上,详细研究防雷装置的形式及其布置. 第 1.0.4条建筑物防雷设计除应执行本规的规定外,尚应符合国家现行有关标准和规的规定. 第二章建筑物的防雷分类 第2.0.1条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,按防雷要求分为三类. 策2.0.2条遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物: 一、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. 二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物. 三、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. 第2.0.3条遇下列情况之一时,应划为第二类防雷建筑物: 一、国家级重点文物保护的建筑物. 二、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. 三、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. 四、制造、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. 五、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. 六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物. 七、工业企业有爆炸危险的露天钢质封闭气罐. 八、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. 九、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. 注,预计雷击次数应按本规附录一计算; 第2．0.4条遇下列情况之一时,应划为第三类防雷建筑物 一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆. 二、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员密集的公共建筑物. 三、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. 四、预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物. 五、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
移动通信基站防雷与接地设计规范YD5068-98 1 总则 1．0．1 为防止移动通信基站遭受雷击，确保移动通信基站内设备的安全和正常工作，确保构筑物、站内工作人员的安全，特制定本规范。 1．0．2 本规范适用于新建移动通信基站的防雷与接地设计。对于改建、扩建移动通信基站的防雷与接地设计，已建基站的防雷与接地技术发行亦可参照执行。设在综合通信楼内移动通信基站的防雷与接地设计应按YDJ26-89《通信局（站）接地设计暂行技术规定》与本规范一并执行。 对于利用商品房（居民住、高用办公楼等）作机房的通信基站，亦应参照本规范执行，其地网应根据现场环境条件的呆能进行布设，但机房的工作接地、保护接地、建筑防雷接应共用一个地网。 1．0．3 移动通信基站的防雷与接地设计应本着综合治理、全方位系统防护的原则，统筹设计、统筹施工，以确保工程质量，切实做到安全可靠。 1．0．4 移动通信基站的防雷与接地工程设计中采用有理论依据、经实践证明行之有效、并经部级主管部门鉴定合格的产品。 2 术语 2．0．1 环形接地装置 围绕移动通信基站房四周，接规定浓度埋设于地下的封闭环形接地体（含垂直接地体）。 2．0．2 接地体 埋入地下并直接与大地接触的导体。 2．0．3 接地汇集线 引出机房、电力室等各种接地线的公共接地母线 2．0．4 接地引入线 接地汇集线与接地体之间的连接线。 2．0．5 接地线 通信设备与接地汇集线之间的连接。 2．0．6 接地系统 接地线、接地汇集线、接地引入线以及接地体的总称。
3 移动通信基站的离雷与接地 3．1 供电系统的防雷与接地 3．1．1 移动通信基站的交流供电系统应采用三相互线制供电方式。 3．1．2 移动通信基站宜设置专用电力变压器，电力线宜采用具有金属护套或绝缘护套电缆钢管埋地引入移动通信基站，电力电缆金属护套或钢管两端应就近可靠接地。 3．1．3 当电力变压器高在站外时，对于地处年雷暴日大于20天、大地电阻率大于100Ω·m的暴露地区的架空高压电力线路，宜在其上方架设避雷线，其长度不宜小于500m。电力线应避雷线的25°角保护范围内，避雷线（除终端杆处）应每杆作一次接地。 为确保安全，宜在避雷线终端杆的前一杆上，增装一组氧化锌避雷器。 若已建站的架空高压电力线路防雷改造采用避雷线有困难时，可在架空高压电力线路终端杆、终端杆前第一、第三或第二、第四杆上各增设一组氧化锌避雷器，同时在第三杆或和四杆增设一组高大保险丝。 避雷线与避雷器的接地体宜设计成辐射形或环形。 3．1．4 当电力变压器设在站内时，其高大电力线应采用电力电缆从地下进站，电缆长度不宜小于200m，电力电缆与架空电力线连接处三根相线应加装氧化锌避雷器，电缆两端金属外护层应就近接地。 3．1．5 移动通信箕站交流电力变压器高压侧的三根相线，应分别就近对地加装氧化锌避雷器，电力变压器低压侧三根相线应分别地加装无间隙氧化锌避雷器，变压器的机壳、低压侧的交流零线，以及与变压器相连的电力电缆的金属外护运载，应就近接地。出入基站的所有电力线均应在出口处加装避雷器。 3．1．6 入移动通信基站的低压电力电缆宜从地下引入机房，其长度不宜小于50m（当变压器高压侧已采用电力电缆时，低压电力电缆长度不限）。电力电缆在时入机房交流屏处应加装避雷器，从屏内引出的零线不作重复接地。 3．1．7 动通信基站供电设备的正常不带电的金属部分、避雷器的接地端，均应作保护接地，严禁作接零保护。 3．1．8 动通信基站直流工作地，应从室内接地汇集线上就近引接，接地线截面积应满足最大负荷的要求，一般为35～95㎜2，材料为我股铜线。 3．1．9 移动通信基站电源设备应满足相关标准、规范中关于耐雷电冲击指标的规定，交流屏、整流器（或高频开关电源）应设有分级防护装置。 3．1．10 电源避雷器和天馈线避雷器的耐雷电冲击指标等参数应符合相关标准、规范的规定。 3．2 铁塔的防雷与接地 3．2．1 移动通信基站铁塔应有完善的防直击雷及二次感应雷的防雷装置。
建筑物防雷设计规范(GB50057-94) https://www.doczj.com/doc/7e5417168.html, 发布时间：2004-7-20 点击数：9381 中华人民共和国国家标准建筑物防雷设计规范(GB50057-94) 第一章总则 第1.0.1条为使建筑物(含构筑物,下同)防雷设计因地制宜地采取防雷指施,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,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规范。 第1.0.2条本规范适用于新建建筑物的防雷设计。 本规范不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计。 第1.0.3条建筑物防雷设计,应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律以及被保护物的特点等的基础上,详细研究防雷装置的形式及其布置。 第1.0.4条建筑物防雷设计除应执行本规范的规定外,尚应符合国家现行有关标准和规范的规定。 第二章建筑物的防雷分类 第2.0.1条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,按防雷要求分为三类。 策2.0.2条遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物： 一、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。
二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。 三、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。 第2.0.3条遇下列情况之一时,应划为第二类防雷建筑物： 一、国家级重点文物保护的建筑物。 二、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。 三、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。 四、制造、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。 五、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。 六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。 七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 八、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。 九、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。注,预计雷击次数应按本规范附录一计算； 第2．0。4条遇下列情况之一时,应划为第三类防雷建筑物
雷接地设计说明 一、设计依据： 1、建筑概况。 2、本工程采用的主要标准及法规。 3、系统设计根据整个建筑物面积及高度（按最不利建筑物），及广东省佛山市的年平均雷暴日，计算的预计雷击次数为（见防雷计算参数表）依据《《建筑物防雷设计规范》》 （GB50057-2010）,本工程按二类防雷建筑物设防。利用钢筋混凝土结构的钢筋焊接成笼，构成等电位法拉第笼，在屋面装设由接闪网（带）和接闪杆混合组成的接闪器；利用建筑物外廓剪力墙内相邻两条或立柱对角两条主钢筋作为防雷引下线；接地装置采用基础地梁及桩的钢筋焊接成闭合的接地网格，形成均衡电位的自然接地装置。强弱电系统及防雷共用接地装置，接地电阻要求不大于1 欧姆。强弱电分开接地干线。本工程电子信息系统雷电防护等级为D 级。 4、防雷计算参数。 二、防直击雷措施：1、 在天面女儿墙（檐口、屋角、屋脊等）内敷设接闪带，在整个屋面组成不大于10m*10m 或12m*8m 的网格；并在高出天面建筑物的阳角处装接闪杆，所有接闪杆与接闪带相互焊接连通。（1 ）、接 闪带：采用直径10mm热镀锌圆钢明装，与所有引下线焊接连通，接闪带转角要圆滑，焊接不得用对焊，虚焊，要采用搭接焊，搭接长度不小于钢筋的6D，焊接要饱满。采用双面焊。如施工有难度采用单面焊，应不少于12D。明装接闪带规格：采 用直径10mm热镀锌圆钢。接闪带支持卡采用25*4mm的热镀锌扁钢，支高，支架间距，转
角处，接闪带支撑必须牢固可靠不得破坏建筑物防潮层。当建筑物高度超过45m 时，首先应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直 线上或其外 2）、接闪杆：采用直径12mm 热镀锌圆钢（接闪端做成半球状，其弯曲半径为 10mm）,高出建筑物400mm。 2、突出屋面的金属设备、管道及建筑金属构件（如钢爬梯、放散管、风管、透气管 等）用直径12mm热镀锌圆钢，就近与接闪带焊接连通。 3、在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体装设接闪器，并和屋面接闪带焊接连 通。4、为防雷 电流反击，在低压电源引入的配电箱（柜）处装设过电压保护器；在变压器高、低压侧各相上装避雷器。5、当利用阳台 金属栏杆做接闪器时，栏杆的截面及壁厚均符合。 三、防侧雷击的措施:建筑物从第15层起每一层，将作为引下线的周边立柱对角两条主筋或剪力墙主筋与周边梁的两条主筋焊接，而且两条钢筋应焊接成环形电气通路，作为水平接闪带。每层外墙上的栏杆，厅阳台落地窗及厨房阳台平推门、幕墙骨架等金属构件的搭接板，均应与作为水平接闪带的周边梁筋引出预埋件（预埋件间距不大于18米），用直径10mm热镀锌圆钢或25*4热镀锌扁钢焊接不少于两点（若为合金门窗或合金骨架，可用经接头搪锡的25*4热镀锌扁钢用螺栓紧固，每一窗框焊接不小于两点）。本建筑物高于45m 的建筑物，各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及突出的物业，按屋顶上的保护措施处理。 四、放闪电电涌侵入措施： 1 、进出建筑物的各类电缆铠装层，在入口处与接地装置做等电位连接，做法见标准图集《《建筑物防雷设施安装》》。 2、直接埋地的各类金属管道在进出本建筑物处就近接地装置做等电位连接，做发见标准图集
建筑物防雷设计规范G B
《建筑物防雷设计规范》G B50057-2010 UDC 中华人民共和国国家标准GB P GB50057-2010 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightning 2010-11-03 发布 2011-10-01实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 联合发布 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightningGB 50057-2010 主编部门：中国机械工业联合会 批准部门：中华人民共和国建设部 执行日期：2011年10月1日 2011 北京
中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第824号住房和城乡建设部 关于发布国家标准《建筑物防雷设计规范》的公告 现批准《建筑物防雷设计规范》为国家标准，编号为 GB 50057 —2010，自 2011年 10月 1日起实施。其中，第 3.0.2、、、、、、3)、、2)、、、、、5)、、、条(款)为强制性条文，必须严格执行。原《建筑物防雷设计规范》 GB 50057—94(2000年版)同时废止。 中华人民共和国住房和城乡建设部 二 O一0年十一月三日
前言 本规范是根据中华人民共和国建设部于 2005年 3月 30日以建标函[2005]84号 “关于印发《2005年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）》的通知”的要求， 由中国中元国际工程公司会同相关单位对《建筑物防雷设计规范》GB50057 -95(2000年版)修订而成的。 本规范修订的主要内容为： 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。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国机械工业联合会负责日常管理，由中国中元国际工程公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议反馈给中国中元国际工程公司（地址：北京市海淀区西三环北路 5号，邮编 100089）。 本规范组织单位、主编单位、参编单位和主要起草人： 组织单位：中国机械工业勘察设计协会 主编单位：中国中元国际工程公司 参编单位：五洲工程设计研究院 中国气象学会雷电防护委员会 北京市避雷装置安全检测中心 中国石化工程建设公司
防雷接地体设计 Prepared on 24 November 2020
不同基础类型的防雷接地体设计1 筏板或箱形基础 为利于保证施工图质量和便于全国同行间进行交流，《民用建筑工程电气施工图设计深度图样》04DX003为国内民用建筑工程建筑电气施工图的编制提供了示范画法，第13、41页和第68页对利用此种类型基础内钢筋网作接地体作了示范性设计说明。13页接地体施工设计说明：接地极为建筑物基础底梁上的上下两层钢筋中的两根主筋通长焊接形成的基础接地网。41页接地体作法：接地极为基础底板轴线上的上下两层主筋中的两根通长焊接形成的基础接地网。第68页接地体作法:利用建筑物基础作接地体，将基础底板上下两层主筋沿建筑物外圈焊接成环行，并将主轴线上的基础梁及结构地板上下两层主筋相互焊接成网作接地体。以上三种接地体作法都对该类型基础体具体利用基础中哪些钢筋，如何连接作了明确具体的说明。其共同点是利用了基础内上下两层钢筋中的两根主筋，即使基础中单根主筋直径达不到10mm，两根主筋通长及相互焊接既满足了《建筑物防雷设计规范》GB50057-94第3.3.5条第四款或条第一款要求，又提高了连接的可靠性。其作法应该成为建筑电气设计人员进行接地体设计效仿的样板，不应弃之不顾。设计中具体利用的钢筋基础名称应与该工程结构设计相统一，以方便施工。 2 独立基础 对于独立基础，则应根据具体情况区别对待。这种情况取决于柱网间距，当柱网间距在6m以内时，基础底部一般为3～4 的方形或矩形独立基础或承台，两基础之间只有2～3m，为起到均压作用和方便金属管线的连接，用40＊4的镀锌扁钢将独立基础内钢筋焊接连通，并施行总等电位联结。有时，即使柱网间距较大，如建筑的首层地面中附设有许多金属管线，仍可利用基础作为接地装置，将金属管线路与基础内钢筋连接成一
《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010?UDC 中华人民共和国国家标准GB P GB50057-2010 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightning 2010-11-03 发 布 2011-10-01实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准 建筑物防雷设计规范 Design code for protection of Structures against lightningGB 50057-2010 主编部门：中国机械工业联合会 批准部门：中华人民共和国建设部
执行日期：2011年10月1日 2011 北京 中华人民共和国住房和城乡建设部公告 第824号住房和城乡建设部 关于发布国家标准《建筑物防雷设计规范》的公告 现批准《建筑物防雷设计规范》为国家标准，编号为 GB 50057 —2010，自 2011年 10月 1日起实施。其中，第 3.0.2、3.0.3、3.0.4、4.1.1、4.1.2、 4.2.1(2、3)、4.2.3(1、2)、4.2.4(8)、4.3.3、4.3.5(6)、4.3.8(4、5)、4.4.3、4.5.8、 6.1.2条(款)为强制性条文，必须严格执行。原《建筑物防雷设计规范》 GB 50057—94(2000年版)同时废止。 中华人民共和国住房和城乡建设部 二 O一0年十一月三日
前言 本规范是根据中华人民共和国建设部于 2005年 3月 30日以建标函[2005]84号“关 于印发《2005年工程建设标准规范制订、修订计划（第一批）》的通知”的要求，由中 国中元国际工程公司会同相关单位对《建筑物防雷设计规范》GB50057 -95(2000年版) 修订而成的。 本规范修订的主要内容为： 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。 本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国机械工业联合会负责日常管理，由中国中元国际工程公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议反馈给中国中元国际工程公司（地址：北京市海淀区西三环北路 5号，邮编 100089）。 本规范组织单位、主编单位、参编单位和主要起草人： 组织单位：中国机械工业勘察设计协会 主编单位：中国中元国际工程公司 参编单位：五洲工程设计研究院 中国气象学会雷电防护委员会 北京市避雷装置安全检测中心 中国石化工程建设公司 中国建筑设计研究院 主要起草人：林维勇黄友根焦兴学陶战驹王素英杨少杰宋平健 黄旭张文才徐辉
八、防雷、接地及等电位联接措施 1.建筑物防雷措施 1）根据计算，本项目年预计雷击次数N<0.05次/a，且属于人员密集的公共建筑，按第三类防雷建筑物设计。建筑的防雷装置满足防直击雷及防雷电波的侵入，并设置总等电位联结。1）根据计算，本项目年预计雷击次数N>0.05次/a，且属于人员密集的公共建筑，按第二类防雷建筑物设计。建筑的防雷装置满足防直击雷及防雷电波的侵入，并设置总等电位联结。2）接闪器：利用屋面金属构件及沿建筑物四周至屋顶的幕墙（带金属压顶）作为接闪器，沿主裙楼屋顶、女儿墙四周用D12镀锌圆钢敷设接闪带作接闪器。设置在屋面结构外侧的接闪带，均要求在该屋面结构的外墙外表面或屋檐边垂直面上安装。接闪带网格不大于20x20m（或24x16m）。屋面所有突出金属体（如金属通风管、金属桥架、屋顶风机、金属屋面、金属屋架等均应与接闪带可靠焊接）均与接闪带连接，有高出屋面接闪带的物体，还需另增设局部接闪带或避雷短杆加以保护。 2）接闪器：利用屋面金属构件及沿建筑物四周至屋顶的幕墙（带金属压顶）作为接闪器，沿主裙楼屋顶、女儿墙四周用D12镀锌圆钢敷设接闪带作接闪器。设置在屋面结构外侧的接闪带，均要求在该屋面结构的外墙外表面或屋檐边垂直面上安装。接闪带网格不大于10x10m（或12x8m）。屋面所有突出金属体（如金属通风管、金属桥架、屋顶风机、金属屋面、金属屋架等均应与接闪带可靠焊接）均与接闪带连接，有高出屋面接闪带的物体，还需另增设局部接闪带或避雷短杆加以保护。 3）接地装置：利用桩、基础承台及基础底板内内主钢筋焊接联通作接地装置，接地电阻应不大于1欧。 4）安装于水平面上的水平明敷设接闪导体（热镀锌扁钢）和引下线固定支架的间距应不大于500mm。 4）安装于水平面上的水平明敷设接闪导体（热镀锌圆钢）和引下线固定支架的间距应不大于500mm。 5）引下线：利用柱及剪力墙内2根大于D16的主钢筋作为引下线，引下线间距不大于18m；构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电气通路。经与结构专业协商，结构专业同意，本项目防雷接地引下线用的柱内主筋等，可采用焊接方式连接，将接闪器、引下线、接地装置三者焊成电气通路。部分引下线距室外地面上0.5m 处设测试点，详见接地平面。 6）防侧击雷：高层建筑物45m及以上部分应每层利用周边连通之圈梁钢筋作均压环，并与柱内引下线可靠焊接；将外墙上所有幕墙或外挂石材的预埋件及龙骨的上下端，金属栏杆、门窗等通过D12钢筋与均压环焊接联通；建筑内各种竖向金属管，电梯钢轨等均与之相连。7）防雷电波入侵：进出建筑物的各种金属管道、电缆钢铠等均于入户处与防雷接地装置连接。 2.接地及等电位联接措施 1）本工程采用共用接地系统，即变压器中性点接地、保护接地及弱电系统接地等共用防雷接地装置。 2）为保护人身安全，采用如下防跨步电压措施，沿建筑物周边3m范围内铺设使地面电阻率不小于50kΩ×m的5cm厚沥青层。 3）本工程的电气线路采用TN-S接地系统，在低压配电柜中设PE线及N线，PE线与N线仅在变电所作一点电气联通，之后应严格分开，在电气竖井及电缆桥架内敷设一条40x4镀锌扁钢作专用接地干线（PE）与变压器中性点接地线相焊接。 4）在电气竖井、变电所内和每部电梯井道内设置接地点，用100x100x8的预埋钢板通过柱内主筋与基础钢筋连接，全楼实施等电位连接。在电源入户处设总等电位连接板,住户卫生间设局部等电位连接端子板。 5）在本建筑外廓和建筑物基础主钢筋、楼板主钢筋、柱和剪力墙主钢筋、圈梁主钢筋、进出建筑屋及室内的水暖气电等各类金属管道做总等电位联接，满足电气安全及电磁兼容的需要。 6）从各处配电箱引出保护接地支干线,凡用电设备的外露可导电部分、金属外壳、金属桥架、电源插座的接地孔、各种配电箱和控制箱的金属壳体都和保护接地线相连,且工作零线和保护接地线严格分开,以策安全。
农房整治的经验与启示 9月19日-21日，农业农村部“根在基层”青年干部调研实践活动期间，笔者赴浙江省衢州市调研农村人居环境整治工作，重点关注了衢州市开展农房整治的工作情况，与省市县三级农业农村部门工作人员、村干部、大学生“村官”进行了座谈交流，并在江山市、开化县进行了实地调研。调研发现，衢州市从编制全域村庄规划入手，加强党建统领，狠抓农房整治，健全管理体系，重塑农村风貌，走出了一条以农房整治为切入点、以激发闲置农房资源活力为核心、加强农村宅基地管理探索宅基地改革的路子。 一、衢州市的主要做法和经验 (一)全方位编制乡村建设规划 科学的乡村建设规划是农村现代化建设和经济社会发展的 前提和基础，衢州市从村庄建设规划入手，下大力气做好乡村建设的规划设计。一是推动建立乡村规划体系。衢州市研究制定了《村庄规划编制导则》《村庄规划编制审批办法》，以乡村建设规划为统领，各县市因地制宜编制县域乡村建设规划，如常山县、开化县分别编制了《农房建设风貌特色管理办法》。根据乡村建
设总体规划，编制细化的村庄布点规划、村庄规划、村庄设计、农房设计，探索建立了科学系统、操作性强的乡村规划体系。二是明确村庄分类做好管控。根据衢州市乡村建设规划，对全市8145个自然村进行分类管控，各县市形成了适建村、限建村、禁建村目录。同时，引导农房集聚建设，确定农民集聚点91个，积极探索“跨村建房”“移房出村”，优化农村土地资源配置，破解农民建房选址难、零星分散的问题。三是引导农房建设规范化。衢州市制定农房建设风貌管控正面和负面清单，推进农房规范化建设。正面清单引导农房建设要依据江南韵味和乡村特色，集中建房、限制高度、统一风貌、绿化庭院。负面清单引导农房建设不触及底线，严格做到“六不能”，即不能在沿路沿河控制区建房，不能在水源地保护区建房，不能在风景名胜区建房，不能占用耕地建房，不能在地质灾害区建房，不能圈占大围墙建房。 (二)建立工作机制强化督查考核 根据衢州市委市政府的统一部署，各县市在政策制度层面细化实施细则，在工作推进层面探索方式办法。一是建立市县联动的工作机制。市县两级组建农房整治专班，负责农房整治的统筹协调;在乡镇层面，建立县领导包乡、部门联村的工作机制;在各行政村，将农房整治和建房监管纳入基层网格化管理，村“两委”干部任网格长，压实网格责任，共同推进农房整治工作。二是坚持党建引领共建共享。坚持农房整治从党员、干部、财政供养人
建筑物防雷设计方案 做好防雷设计是防止和减少雷击建筑物而造成人员伤亡和财产、设备受损的有效措施。要做到安全可靠、技术先进、经济合理的防雷设计，认真学习、应用国际《建筑物防雷设计规范》是非常必要的。 一、建筑物的防雷分类 对规范中明确指出的防雷建筑物类别，可直接套用。规范中对有些建筑物仅指出大于预计雷击次数XX次/每年，而归属二类或三类防雷建筑物。对于这些规定，在设计中仅凭直观感觉和经验，就不能明确确定其建筑物所属防雷类别，使应做二类防雷误做成三类，应做三类防雷而没做，结果是对建成的建筑物造成一定的隐患。这就有必要据当地的年平均雷暴日及建筑物所在地的地理、地质土壤、气象环境等进行详细的研究并做出相应的计算，来确定防雷等级。 例如：在某地区Td=26.3 K=2的环境下 据公式：N=0.024k·Td1．3·Ae 式中：N—建筑物预计雷击次数(次/年) K—校正系数(据新建建筑物所在地的地理、环境而定) Td—年平均雷暴日 Ae—与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2) 计算出长100米、宽25米，两层以上(H≥9米)的省级办公建筑物就要做二类防雷。如果不通过计算，这类建筑物实际中做成三类防雷或不做都是有可能的。由此看出，对一些特殊情况下的建筑物进行综合考虑并做出相应的计算是非常必要的。
二、防雷电感应和雷电波侵入 防直击雷的措施，一般设计人员都很明确。但是，随着科技的发展，电子设备的普及，防雷电感应和雷电波侵入在设计中也必须明确，并逐步完善形成一个防雷网络。 1.雷电感应—雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。因此被保护建筑物内的金属物接地，是防雷电感应的主要措施。首先，是做好等电位联结。对一、二类防雷建筑物内平行或交叉敷设的金属管道，其净距小于100mm时，应采用金属线跨接，是防止电磁感应所造成的电位差能将小空隙击穿，而产生电火花，每隔≤30m做好接地。 2.雷电波侵入—由于雷电对架空线或金属管道的作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。因此，做好进线端的防雷保护，做好均压环及防侧击雷是防雷电波侵入的主要措施。 一、二类防雷建筑低压进线全线采用直埋地引入，将线路架空引入户内时不少于15m的一段应换电缆(金属铠装电缆直埋地，护套电缆穿钢管)进户，并在架空与电缆换接处做好避雷保护。二类防雷建筑当架空线直接引入时，除在入户处加装避雷器，并将进户装置铁件做好接地外，靠近建筑物的两根电杆上的铁件也应做好接地，且冲击接地电阻≤30Ω，所有弱电进线的保护应同强电进线。 防雷建筑要做好均压环及防侧击雷保护。均压环从三层开始，环间垂直距离≤12m，所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均与环可靠连接，均压环可利用结构圈梁内的钢筋(钢筋必须贯通成环路)。一类防雷建
通信基站防雷接地设计 方案 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
通信基站综合防雷接地方案 编制依据 工程涉及的产品规范与标准；工程施工涉及的规范、标准及验收规范、标准等须完全满足所有中华人民共和国的规范、标准，包括（但不限于此）： 《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》YD5098-2005 《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》GB50689-2011 《通信局（站）防雷与接地工程验收规范》YD/T5175-2009 《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010） 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2012） 《交流电气装置的接地》（DL/T621-1997） 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-2006） 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》（DL/T 620-1997） 1联合接地 在整个防雷系统中接地系统是一个基本前提，只有具备了良好的接地系统，防雷设备才能真正发挥作用。所以，接地系统的建设是所有防雷工作的基础。 1.1接地的目的 1)接地是为了防止电磁干扰起屏蔽作用； 2)接地是为了泄放过电压以保护设备和人身安全； 3)接地是为了起着工作回路的作用； 4)接地是为了给通信设备提供零电位参考点。 5)在受到雷击时以供大电流泄放入地，以保护设备和人身安全。 1.2地网的组成 根据移动通信基站防雷与接地设计规范YD5068中规定： 1）移动通信基站应按均压、等电位的原理，将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网。站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。
××××××机房 防 雷 设 计 方 案 第一章概述
雷击是年复一年的严重自然灾害之一。随着我国现代化建设的不断提高，通信及数据设备越来越多，规模越来越大。一方面大型电子计算机网络，程控交换机组等系统设备耐过电流，耐雷电压的水平越来越低，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波的侵入，致使雷电灾害频频发生。据统计，雷电对电子设备的损坏占设备损坏因素的比例高达33%，防雷电及过电压已成为具有时代特点的一项迫切要求。 众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达 数十万安培。高度200m的雷电闪击电流100KA时，雷电闪电产生的闪电电磁 脉冲电磁辐射半径在2km内，对电力、电子线路产生的感应电流约为800A/米，电磁波变化磁场强度为0.03-0.3高斯，仅0.03高斯能量就会损坏微机及自动控制 的芯片、传感器探头和磁盘存储数据；雷电脉冲电压达到2000伏（8~20us）时，目前现有半导体，集成电路的晶片是无法抗御的，因此非常有必要安装相应的防 雷保护设备。雷击所造成的破坏性后果体现于下列四种层次：1）建筑物毁坏及引起火灾；2）设备损坏，人员伤亡；3）设备或元器件寿命降低；4）传输或储存的信号、数据（模拟或数字）受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作而 暂时瘫痪或整个系统停顿。目前，世界上各种建筑、设施大多数仍在使用传统的避雷针防雷，用避雷针防止直接雷击实践证明是经济和有效的。但是，随着现代电子技术的不断发展，大量精密电子设备的使用和联网，避雷针对这些电子设备的保护却显得无能为力。避雷针不能阻止感应雷击过电压、操作过电压以及雷电波入侵过电压，而这类过电压却是破坏大量电子设备的罪魁祸首。对于雷雨多发地区，计算机房必须设计、安装防雷系统装置进行保护。 第二章方案设计说明 2-1、雷电的全面防护： 系统防雷是一项综合性工程，其目的主要如下： 1、解决不同系统之间因电磁兼容问题产生的浪涌电压、干扰电压，传输抑 制等问题，提高传输质量； 2、实现供电系统、供电设备防感应雷击，防雷电波入侵，消除短路故障电 流和开关电磁脉冲（SEMP）的危害； 3、实现供配电系统、低压配电系统、UPS电源、微机网络及通信设备的接 地安全，接地装置的等电位联接；