建筑物防雷设计规范GB50057-1994（2000年版）-防雷击电磁脉冲6.1-6.3
第六章 防雷击电磁脉冲
第一节 一般规定
第6．1．1条 防雷击电磁脉冲除遵守本规范其它各章的有关规定外，尚应符合本章所规定的基本要求。
[说明]
本章（第六章）全部为新补充内容，主要参考以下国际电工委员会文件编写而成：
1．IEC
61312-1：1995，Protection against
lightning electromagnetic impulse--Part 1：General
principles
（防雷击电磁脉冲，第1部分：通则）
2．IEC/TS
61312-2：1999，Protection against
lightning electromagnetic impulse
--Part 2：Shielding of structures, bonding inside structures and earthing
（防雷击电磁脉冲，第2部分：接地、建筑物屏蔽、建筑物内部的等电位连接）
3．IEC
60364-4-443：1995，Electrical
installations of buildings--Part 4：Protection for
safety--Chapter 44：Protection against overvoltages
--Section 443：Protection against overvoltages of
atmospheric origin or due to switching
（建筑物电气装置，第4部分：安全保护，第44章：防过电压，第443节：防大气过电压和操作过电压）
4.IEC 60364-5-534：1997，Electrical installations of
buildings--Part 5：Selection and erection of electrical
equipment--
Section 534：Devices for protection against overvoltages
（建筑物电气装置，第5部分：电气设备的选择与安装，第534节：防过电压器件）
第6．1．2条 一个信息系统是否需要防雷击电磁脉冲，应在完成直接、间接损失评估和建设、维护投资预测后认真分析综合考虑，做到安全、适用、经济。
第6．1．3条 在设有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物没有装设防直击雷装置和不处于其它建筑物或物体的保护范围内时，宜按第
三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。在要考虑屏蔽的情况下，防直击雷接闪器宜采用避雷网。
[说明]
防雷击电磁脉冲是在建筑物遭受直接雷击或附近遭雷击的情况下，线路和设备防过电流和过电压，即防在上述情况下产生的电涌（Surge）。
若建筑物已按防雷分类列入第一、二或三类防雷建筑物，它们已设有防直击雷装置。在不属于第一、二或三类防雷建筑物的情况下，用滚球半径
所涉及的建筑物四周及上方滚动，当不触及该建筑物时，它即处在其它建筑物或物体的保护范围内；反之，则不处于其保护范围内。
第6．1．4条 在工程的设计阶段不知道信息系统的规模和具体位置的情况下，若预计将来会有信息系统，应在设计时将建筑物的金属支撑物、金属框架或钢筋
混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、配电的保护接地系统等与防雷装置组成一个共用接地系统，并应在一些合适的地方预埋等电位连接板。
[说明]
现在许多建筑物工程，在建设初期甚至建成后，仍不知其用途。许多是供出租用的。由于防雷击电磁脉冲的措施中，建筑物的自然屏蔽物和各种金属物以
及其与以后安装的设备之间的等电位连接是很重要的，若建筑物施工完成后，要回过来实现本条所规定的措施是很难的。
这些措施实现后，以后只要合理选用和安装SPD以及做符合要求的等电位连接，整个措施就完善了，做起来也较容易。
第6．1．5条 为了分析估计在防雷装置和做了等电位连接的装置中的电流分布，应将雷电流看成一个电流发生器，它向防雷装置导体和与防雷装置做了等电位连
接的装置注入可能包含若干雷击的雷电流。雷电流的波形和参数应按本规范附录六选用。
第二节 防雷区（LPZ）
第6．2．1条 防雷区应按下列原则划分：
一、LPZ
二、LPZ 0B区：本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内的电磁场强度没有衰减。
三、LPZ 1区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各导体的电流比LPZ 0B区更小；本区内的电磁场强度可能衰减，这取决于屏蔽措施。
四、LPZn+1后续防雷区：当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区，并按照需要保护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的
要求条件。
注：n=1、2、…
[说明]
将需要保护的空间划分为不同的防雷区，以规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和指明各区交界处的等电位连接点的位置。
各区以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。
通常，防雷区的数越高电磁场强度越小。
一建筑物内电磁场受到如窗户这样的洞的影响和金属导体（如等电位连接带、电缆屏蔽层、管子）上电流的影响以及电缆路径的影响。
将需要保护的空间划分成不同防雷区的一般原则见图
将一建筑物划分为几个防雷区和做符合要求的等电位连接的例子见图
或LPZ0B与LPZ1区界面处的等电位连接带1上做等电位连接。这些线路在设于LPZ1与LPZ2区界面处的内部等电位连接带2上再做等电位连接。将建筑物的
外屏蔽1连接到等电位连接带1，内屏蔽2连接到等电位连接带2。LPZ2是这样构成，使雷电流不能导入此空间，也不能穿过此空间。
第6．2．2条 在两个防雷区的界面上应将所有通过界面的金属物做等电位连接，并宜采取屏蔽措施。
注：LPZ
第三节 屏蔽、接地和等电位连接的要求
第6．3．1条 为减少电磁干扰的感应效应，宜采取以下的基本屏蔽措施：建筑物和房间的外部设屏蔽措施，以合适的路径敷设线路，线路屏蔽。这些
措施宜联合使用。
为改进电磁环境，所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起，并与防雷装置相连，但第一类防雷建筑物的独立避雷针及其接地装
置除外。如屋顶
金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架。
在需要保护的空间内，当采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端并宜在防雷区交界处做等电位连接，当系统要求只在一端做等电位连接时，应采用双层
屏蔽，外层屏蔽按前述要求处理。
在分开的各建筑物之间的非屏蔽电缆应敷设在金属管道内，如敷设在金属管、金属格栅或钢筋成格栅形的混凝土管道内，这些金属物从一端到另一端应
是导电贯通的，并分别连到各分开的建筑物的等电位连接带上。电缆屏蔽层应分别连到这些带上。
[说明] 一钢筋混凝土建筑物等电位连接的例子见图
屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。屏蔽层仅一端做等电位连接和另一端悬浮时，它只能防静电感应，防不了磁场强度变化所感应的电压。为减少屏蔽芯线
的感应电压，在屏蔽层仅一端做等电位连接的情况下，
应采用绝缘隔开的双层屏蔽，外层屏蔽应至少在两端作等电位连接。在这种情况下外屏蔽层与其它同样做了等电位连接的导体构成环路，感应出一电流，
因此产生减低源磁场强度的磁通，从而基本上抵消掉无外屏蔽层时所感应的电压。
第6．3．2条 在建筑物或房间的大空间屏蔽是由诸如金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件组成时，这些构件构成一个格栅形大
空间屏蔽，穿入这类屏蔽的导电金属物应就近与其做等电位连接。
当对屏蔽效率未做试验和理论研究时，磁场强度的衰减应按下列方法计算。
一、在闪电击于格栅形大空间屏蔽以外附近的情况下，当无屏蔽时所产生的无衰减磁场强度Ho，相当于处在LPZ0区内的磁场强度，应按下式计算：
Ho = io／（2·л·Sa）（A／m）
（
式中io──雷电流（A），按本规范附录六的附表6.1和6.2选取；
Sa──雷击点与屏蔽空间之间的平均距离（m）。（图
图
Sa：雷击点至屏蔽空间的平均距离
当有屏蔽时，在格栅形大空间屏蔽内，即在LPZ1区内的磁场强度从Ho减为H1，其值应按下式计算：
H1 = Ho／10SF/20 (A／m)
（
式中SF──屏蔽系数（dB），按表
表
dS/1 = w·SF／10 (m) （
式中w──格栅形屏蔽的网格宽（m）。
格栅形大空间屏蔽的屏蔽系数 表
|
材料 |
SF（dB） |
|
|
25kHz（见注1） |
1MHz（见注2） |
|
|
铜/铝 |
20·log（8.5/w） |
20·log（8.5/w） |
|
钢（见注3） |
|
20·log（8.5/w） |
注：1 适用于首次雷击的磁场；
2 适用于后续雷击的磁场；
3 相对磁导系数μr≈200；
4 w──格栅形屏蔽的网格宽（m），适用于W≤
r ──格栅形屏蔽网格导体的半径（m）。
二、在闪电直接击在位于LPZ
H1 = kH·io·w／（dw·） （A/m）
（
式中dr──被考虑的点距LPZ1区屏蔽顶的最短距离（m）；
dw──被考虑的点距LPZ1区屏蔽壁的最短距离（m）；
kH──形状系数（1／），取kH =0.01（1／）；
w ──LPZ1区格栅形屏蔽的网格宽（m）。
式（
ds/2 = w (m)
（
信息设备应仅安装在Vs空间内。
信息设备的干扰源不应取紧靠格栅的特强磁场强度。
三、流过包围LPZ2区及以上区的格栅形屏蔽的分雷电流将不会有实质性的影响作用，处在LPZn区内LPZn+1区的磁场强度将由LPZn区内的磁场强度Hn减至
LPZn+1区内的Hn+1，其值可近似地按下式计算：
Hn+1 = Hn
／10SF/20(A/m)
（
式（
[说明]
形状系数kH中的（1／）为其单位。
第6．3．3条 接地除应符合本规范其它章的规定外，尚应符合下列规定。
一、每幢建筑物本身应采用共用接地系统，其原则构成示于图
二、当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，宜将其接地装置互相连接。
图
注：a──防雷装置的接闪器以及可能是建筑物空间屏蔽的一部分，如金属屋顶；
b──防雷装置的引下线以及可能是建筑物空间屏蔽的一部分，如金属立面、墙内钢筋；
c──防雷装置的接地装置（接地体网络、共用接地体网络）以及可能是建筑物空间屏蔽的一部分，如基础内钢筋
和基础接地体；
d──内部导电物体，在建筑物内及其上不包括电气装置的金属装置，如电梯轨道、吊车、金属地面、金属门框架、
各种服务性设施的金属管道、金属电缆桥架、地面、墙和天花板的钢筋；
e──局部信息系统的金属组件，如箱体、壳体、机架；
f──代表局部等电位连接带单点连接的接地基准点（ERP）；
g──局部信息系统的网形等电位连接结构；
h──局部信息系统的星形等电位连接结构；
I──固定安装引入PE线的Ⅰ级设备和不引入PE线的Ⅱ级设备；
等电位连接带：
k──主要供电力线路和电力设备等电位连接用的总接地带、总接地母线、总等电位连接带。也可用作共用等电位
连接带；
l──主要供信息线路和信息设备等电位连接用的环形等电位连接带、水平等电位连接导体，在特定情况下，采用
金属板。也可用作共用等电位连接带。用接地线多次接到接地系统上做等电位连接，宜每隔
m──局部等电位连接带：1-等电位连接导体，2-接地导线，3-服务性设施的金属管道，4-信息线路或电缆，5-电力
线路或电缆；
Q──进入LPZ 1区处，用于管道、电力和通信线路或电缆等外来服务性设施的等电位连接。
第6．3．4条 穿过各防雷区界面的金属物和系统，以及在一个防雷区内部的金属物和系统均应在界面处做符合下列要求的等电位连接。
一、所有进入建筑物的外来导电物均应在LPZ
筑物时，宜设若干等电位连接带，并应就近连到环形接地体、内部环形导体或此类钢筋上。它们在电气上是贯通的并连通到接地体，含基础接地体。
环形接地体和内部环形导体应连到钢筋或金属立面等其它屏蔽构件上，宜每隔
对各类防雷建筑物，各种连接导体的截面不应小于表
各种连接导体的最小截面（mm2） 表
|
材料 |
等电位连接带之间和等电位连接带与接地装置之间的连接导体， 流过大于或等于25%总雷电流的等电位连接导体 |
内部金属装置与等电位连接带之间的连接导体，流过小于 25%总雷电流的等电位连接导体 |
|
铜 |
16 |
6 |
|
铝 |
25 |
10 |
|
铁 |
50 |
16 |
铜或镀锌钢等电位连接带的截面不应小于
当建筑物内有信息系统时，在那些要求雷击电磁脉冲影响最小之处，等电位连接带宜采用金属板，并与钢筋或其它屏蔽构件作多点连接。
在LPZ
当无法估算时，可按以下方法确定：全部雷电流i的50%流入建筑物防雷装置的接地装置，其另50%，即is分配于引入建筑物的各种外来导电物、电
力线、通信线等设施。流入每一设施的电流ii等于is/n，n为上述设施的个数。流经无屏蔽电缆芯线的电流iv等于电流ii除以芯线数m，即iv = ii /m（见
图
在LPZ0B与LPZ1区的界面处做等电位连接用的线夹和电涌保护器仅应按上述方法考虑雷闪击中建筑物防雷装置时通过它们的雷电流；可不考虑沿
全长处在LPZ0B区的各种设施引入建筑物的雷电流，其值仅为感应电流和小部分雷电流。
二、各后续防雷区界面处的等电位连接也应采用本条一款的一般原则。
穿过防雷区界面的所有导电物、电力线、通信线均应在界面处做等电位连接。应采用一局部等电位连接带做等电位连接，各种屏蔽结构或设备外壳等
其它局部金属物也连到该带。用于等电位连接的接线夹和电涌保护器应分别估算通过的雷电流。
三、所有电梯轨道、吊车、金属地板、金属门框架、设施管道、电缆桥架等大尺寸的内部导电物，其等电位连接应以最短路径连到最近的等电位连接带
或其它已做了等电位连接的金属物，各导电物之间宜附加多次互相连接。
四、一信息系统的所有外露导电物应建立—等电位连接网络。由于按照本章规定实现的等电位连接网络均有通大地的连接，每个等电位连接网不宜设单独
的接地装置。一信息系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件与建筑物的共用接地系统的等电位连接应采用以下两种基本形式的等电位连接网络之一（图
10kV、1.2/50μs的绝缘。通常，S型等电位连接网络可用于相对较小、限定于局部的系统，而且所有设施管线和电缆宜从ERP处附近进入该信息系统。
S型等电位连接网络应仅通过唯一的一点，即接地基准点ERP组合到共用接地系统中去形成Ss型等电位连接（图
有线路和电缆当无屏蔽时宜按星形结构与各等电位连接线平行敷设，以免产生感应环路。用于限制从线路传导来的过电压的电涌保护器，其引线的连接点应
使加到被保护设备上的电涌电压最小。
当采用M型等电位连接网络时，一系统的各金属组件不应与共用接地系统各组件绝缘。M型等电位连接网络应通过多点连接组合到共用接地系统中去，并形成
Mm型等电位连接。通常，M型等电位连接网络宜用于延伸较大的开环系统，而且在设备之间敷设许多线路和电缆，以及设施和电缆从若干点进入该信息系统。
在复杂系统中，M型和S型等电位连接网络这两种型式的优点可组合在一起，见图
图
共用接地系统各组件有大于10kV、1.2/50μs的绝缘，而且所有设施和电缆应从接地基准点附近进入该信息系统，低频率和杂散分布电容起次要影响的系统可采
用这种方法。
[说明]
等电位连接的目的在于减小需要防雷的空间内各金属物与各系统之间的电位差。
第四款：当采用S型等电位连接网络时，信息系统的所有金属组件应与共用接地系统的各组件有大于10kV、1.2/50μs的绝缘的例子见图
使外来的干扰电流不会进入所涉及的电子装置。
：建筑物的共用接地系统
：等电位连接网
：设备
● ：等电位连接网与共用接地系统的连接
ERP ：接地基准点
1──低阻抗电缆管道，建筑物共用接地系统的一个组合单元；
2──单点连接点与电缆管道之间的连接；
3──LPZ2区；
4──LPZ3区，由设备屏蔽外壳构成，即系统组1的机架；
5、8──钢筋混凝土地面；
6──等电位连接网络1；
7──等电位连接网络1与建筑物共用接地系统之间的绝缘物，其绝缘强度大于10kV、1.2/50μs；
9──电缆管道、等电位连接网络1、系统组2与地面钢筋的等电位连接；
10──单点连接点1；
11──LPZ1区；
12──连到机架的电缆金属屏蔽层；
13──单点连接点2；
14──系统组2；
15──单点连接点3；
16──采用一般等电位连接的原有设备和装置；
17──系统组2