建筑物防雷设计规范GB50057-1994(2000年版)-建筑物的防雷措施
第三章 建筑物的防雷措施
第一节 一般规定
第
第一类防雷建筑物和本规范第
第
第二节 第一类防雷建筑物的防雷措施
第
一、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
二、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范围内,当有管帽时应按表
三、排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等,当其排放物达不到爆炸浓度、长期点火燃烧、一排放就点火燃烧时,及发生事故时排放物才达到爆炸浓度的通风管、安全阀,接闪器的保护范围可仅保护到管帽,无管帽时可仅保护到管口。
有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间隔 表
|
装置内的压力与同围空气 压力的压力差(kPa) |
排放物的比重 |
管帽以上的 垂直高度(m) |
距管口处的 水平距离(m) |
|
<5 |
重于空气 |
1 |
2 |
|
5~25 |
重于空气 |
2.5 |
5 |
|
≤25 |
轻于空气 |
2.5 |
5 |
|
>25 |
重或轻于空气 |
5 |
5 |
四、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。
五、独立避雷针和架空避雷线(网)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(图
1.地上部分:当hx<5Ri时,
Sa1≥0.4(Ri+0.1hx) (
当hx≥5Ri时,
Sa1≥0.1(Ri+hx) (
2.地下部分:
Sel≥0.4Ri
(
式中:Sa1──空气中距离(m);
Se1──地中距离(m);
Ri ──独立避雷针或架空避雷线(网)支柱处接地装置的冲击接地电阻(Ω);
hx──被保护物或计算点的高度(m)。
图
六、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(图
1.当(h+l/2)<5Ri时,
Sa2≥0.2Ri+0.03(h+l/2) (
2.当(h+l/2)≥5Ri时
Sa2≥0.05Ri+0.06(h+l/2) (
式中Sa2 ──避雷线(网)至被保护物的空气中距离(m);
h ──避雷线(网)的支柱高度(m);
l ── 避雷线的水平长度(m)。
七、架空避雷网至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的距离,应符合下列表达式的要求,但不应小于
当(h+l1)<5Ri时,
Sa2≥1/n[0.4Ri+0.06(h+l1)]
(
当(h+l1)≥5Ri时,
Sa2≥1/n[0.1Ri+0.12(h+l1)]
(
式中:l1──从避雷网中间最低点沿导体至最近支柱的距离(m);
n──从避雷网中间最低点沿导体至最近支柱并有同一距离l1的个数。
八、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10Ω。在土壤电阻率高的地区,可适当增大冲击接地电阻。
第
一、建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物,均应接到防雷电感应的接地装置上。
金属屋面周边每隔18~24m应采用引下线接地一次。
现场浇制的或由预制构件组成的钢筋混凝土屋面,其钢筋宜绑扎或焊接成闭合回路,并应每隔18~24m采用引下线接地一次。
二、平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物,其净距小于
当长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时,连接处应用金属线跨接。对有不少于5根螺栓连接的法兰盘,在非腐蚀环境下,可不跨接。
三、防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用,其工频接地电阻不应大于10Ω。防雷电感应的接地装置与独立避雷针、架空避雷线或架空避雷网的接地装置之间的距离应符合本规范第
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。
第
一、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。当全线采用电缆有困难时,可采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线,并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,其埋地长度应符合下列表达式的要求,但不应小于
(3.2.3)
式中:l ── 金属错装电缆或护套电缆穿钢管埋于地中的长度(m);
ρ── 埋电缆处的土壤电阻率(Ω.m)。
在电缆与架空线连接处,尚应装设避雷器。避雷器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地,其冲击接地电阻不应大于10Ω。
二、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
埋地或地沟内的金属管道,在进出建筑物处亦应与防雷电感应的接地装置相连。
第
一、所有避雷针应采用避雷带互相连接。
二、引下线不应少于两根,并应沿建筑物四周均匀或对称布置,其间距不应大于
三、排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的管道应符合本规范第
四、建筑物应装设均压环,环间垂直距离不应大于
五、防直击雷的接地装置应围绕建筑物敷设成环形接地体,每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω,并应和电气设备接地装置及所有进人建筑物的金属管道相连,此接地装置可兼作防雷电感应之用。
六、防直击雷的环形接地体尚宜按以下方法敷设:
1.当土壤电阻率ρ小于或等于500Ω·m时,对环形接地体所包围的面积的等效圆半径
大于或等于
小于
当补加水平接地体时,其长度应按下式确定:
(
式中:lr ──补加水平接地体的长度(m);
A ── 环形接地体所包围的面积(m2)。
当补加垂直接地体时,其长度应按下式确定:
(
式中:lv ──补加垂直接地体的长度(m)。
2.当土壤电阻率ρ为500Ω·m至3000Ω·m时,对环形接地体所包围的面积的等效圆半径
大于或等于
m的情况,环形接地体不需补加接地体;对等效圆半径
小于
m的情况,每一引下线处应补加水平接地体。
当补加水平接地体时,其总长度应按下式确定:
(
当补加垂直接地体时,其总长度应按下式确定:
(
注: 按本款方法敷设接地体时,可不计及冲击接地电阻值。
七、当建筑物高于
1.从
2.
八、在电源引人的总配电箱处宜装设过电压保护器。
第
第三节 第二类防雷建筑物的防雷措施
第
第
一、排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管道应符合本规范第
二、排放无爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、烟囱,1区、11区和2区爆炸危险环境的自然通风管,装有阻火器的排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管,本规范第
1.金属物体可不装接闪器,但应和屋面防雷装置相连;
2.在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器,并和屋面防雷装置相连。
第
第
Se2≥0.3kcRi (
式中:Se2 ──地中距离(m);
kc ── 分流系数,单根引下线应为1,两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线应为0.66,接闪器成闭合环或网状的多根引下线应为0.44 。
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。
注:本条(第
图
第
一、建筑物宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。本规范第
二、当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%及基础的外表面无防腐层或有沥青质的防腐层时,宜利用基础内的钢筋作为接地装置。
三、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
四、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
S≥4.24kc2
(
式中:S ── 钢筋表面积总和(m2)。
五、当在建筑物周边的无钢筋的闭合条形混凝土基础内敷设人工基础接地体时,接地体的规格尺寸不应小于表
第二类防雷建筑物环形人工基础接地体的规格尺寸 表
|
闭合条形基础的周长(m) |
扁钢(mm) |
圆钢×根数≥直径(mm) |
|
≥60 |
4×25 |
2×φ10 |
|
≥40至<60 |
4×50 |
4×φ10或 3×φ12 |
|
<40 |
钢材表面积总和≥ |
|
注:①当长度相同、截面面相同时,宜优先选用扁钢;
②采用多根圆钢时,其敷设净距不小于直径的2倍;
③利用闭合条形基础内的钢筋作接地体时可按本表校验。.除主筋外,可计入箍筋的表面积。
六、构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋,其箍筋与钢筋的连接,钢筋与钢筋的连接应采用土建施工的绑扎法连接或焊接。单根钢筋或圆钢或外引颈埋连接板、线与上述钢筋的连接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。
第
一、防直击雷的环形接地体的敷设应符合本规范第
二、在符合本规范第
三、在符合奉规范第
1.利用全部或绝大多数柱子基础的钢筋作为接地体;
2.柱子基础的钢筋网通过钢柱,钢屋架,钢筋混凝土柱子、屋架、屋面板、吊车梁等构件的钢筋或防雷装置互相连成整体;
3.在周围地面以下距地面不小于
第
一、建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物,应就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上,可不另设接地装置。
二、平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物应符合本规范第
三、建筑物内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。
第
一、当金属物或电气线路与防雷的接地装置之间不相连时,其与引下线之间的距离应按下列表达式确定:
当 lx<Ri时,
Sa3≥0.3kc(Ri +0.1lx) (
当lx≥5Ri时,
Sa3≥0.075kc(Ri +lx) (
式中:Sa3 ── 空气中距离(m),
Ri ── 引下线的冲击接地电阻(Ω);
lx ── 引下线计算点到地面的长度(m)。
二、当金属物或电气线路与防雷的接地装置之间相连或通过过电压保护器相连时,其与引下线之间的距离应按下列表达式确定:
Sa4≥0.075kc lx (
式中:Sa4 ── 空气中距离(m);
lx ── 引下线计算点到连接点的长度(m)。
当利用建筑物的钢筋或钢结构作为引下线,同时建筑物的大部分钢筋、钢结构等金属物与被利用的部分连成整体时,金属物或线路与引下线之间的距离可不受限制。
三、当金属物或线路与引下线之间有自然接地或人工接地的钢筋混凝土构件、金属板、金属网等静电屏蔽物隔开时,金属物或线路与引下线之间的距离可不受限制。
四、当金属物或线路与引下线之间有混凝土墙、砖墙隔开时,混凝土墙的击穿强度应与空气击穿强度相同,砖墙的击穿强度应为空气击穿强度的1/2。当距离不能满足本条第一、二款的要求时,金属物或线路应与引下线直接相连或通过过电压保护器相连。
五、在电气接地装置与防雷的接地装置共用或相连的情况下:当低压电源线路用全长电缆或架空线换电缆引入时,宜在电源线路引入的总配电箱处装设过电压保护器,当Y,yn0型或D,yn11型接线的配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处时,在高压侧采用电缆进线的情况下,宜在变压器高、低压侧各相上装设避雷器,在高压侧采用架空进线的情况下,除按国家现行有关规范的规定在高压侧装设避雷器外,尚宜在低压侧各相上装设避雷器。
第
一、当低压线路全长采用埋地电缆或敷设在架空金属线槽内的电缆引入时,在入户端应将电缆金属外皮、金属线槽接地,对本规范第
二、本规范第
1.低压架空线应改换一段埋地金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入,其埋地长度应符合本规范(
2.平均雷暴日小于30d/a 地区的建筑物,可采用低压架空线直接引人建筑物内,但应符合下列要求:
(1)在入户处应装设避雷器或设2~3mm的空气间隙,并应与绝缘子铁脚、金具连在一起接到防雷的接地装置上,其冲击接地电阻不应大于5Ω。
(2)入户处的三基电杆绝缘子铁脚、金具应接地,靠近建筑物的电杆,其冲击接地电阻不应大于10Ω,其佘两基电杆不应大于20Ω。
三、本规范第
1.当低压架空线转换金属皑装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入时,其埋地长度应大于或等于
2.当架空线直接引人时,在入户处应加装避雷器,并将其与绝缘子铁脚、金具连在一起接到电气设备的接地装置上。靠近建筑物的两基电杆上的绝缘子铁脚应接地,其冲击接地电阻不应大于30Ω。
四、架空和直接埋地的金属管道在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置相连,当不相连时,架空管道应接地,其冲击接地电阻不应大于10Ω。本规范第
第
一、钢构架和混凝土的钢筋应互相连接。钢筋的连接应符合本规范第
二、 应利用钢柱或柱子钢筋作为防雷装置引下线;
三、应将
四、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。
第
第四节 第三类防雷建筑物的防雷措施
第
平屋面的建筑物,当其宽度不大于
第
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。
第
一、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
S≥1.89kc2
(
式中 S ── 钢筋表面积总和(m2)。
二、当在建筑物周边的无钢筋的闭合条形混凝土基础内敷设人工基础接地体时,接地体的规格尺寸不应小于表
第三类防雷建筑物环形人工基础接地体的规格尺寸 表
|
闭合条形基础的周长(m) |
扁钢(mm) |
圆钢×根数≥直径(mm) |
|
≥60 |
|
1×φ10 |
|
≥40至<60 |
4×20 |
2×φ8 |
|
<<40 |
钢材表面积总和≥ |
|
注:①当长度相同、截面面相同时,宜优先选用扁钢;
②采用多根圆钢时,其敷设净距不小于直径的2倍;
③利用闭合条形基础内的钢筋作接地体时可按本表校验。.除主筋外,可计入箍筋的表面积。
第
第
第
当非金属烟囱无法采用单支或双支避雷针保护时,应在烟囱口装设环形避雷带,并应对称布置三支高出烟囱口不低于
钢筋混凝土烟囱的钢筋应在其顶部和底部与引下线和贯通连接的金属爬梯相连。当符合本规范第
高度不超过
金属烟囱应作为接闪器和引下线。
第
第
当 lx<5Ri时,
Sa3≥0.2kc(Ri +0.1lx) (
当lx≥5 Ri时,
Sa3≥0.05kc(Ri +lx) (
Sa4≥0.05kclx
(
第
一、对电缆进出线,应在进出端将电缆的金属外皮、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30Ω。
二、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。
三、进出建筑物的架空金属管道,在进出处应就近接到防雷或电气设备的接地装置上或独自接地,其冲击接地电阻不宜大于30Ω。
第
第五节 其它防雷措施
第
一、当第一类防雷建筑物的面积占建筑物总面积的30%及以上时,该建筑物宜确定为第一类防雷建筑物。
二、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。
三、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%,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。
第
一、当防雷建筑物可能遭直接雷击时,宜按各自类别采取防雷措施。
二、当防雷建筑物不可能遭直接雷击时,可不采取防直击雷揩施,可仅按各自类别采取防雷电感应和防雷电波侵入的措施。
三、当防雷建筑物的面积占建筑物总面积的50%以上时,该建筑物宜按本规范第
第
第
一、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,不宜布置在避雷网之外,并不宜高出避雷网。
二、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。
三、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。
第
在计算雷击次数时,建筑物的高度可按堆放物可能堆放的高度计算,其长度和宽度可按可能堆放面积的长度和宽度计算。
第