GB50057-2010建筑物防雷設計規范

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符合下列規定： 

1、應裝設獨立接閃桿或架空接閃線或網。架空接閃網的網格尺寸不應大于 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處于接閃器的保護范圍內：

1） 當有管帽時應按表 4.2.1的規定確定。

2） 當無管帽時，應為管口上方半徑 5 m的半球體。

3） 接閃器與雷閃的接觸點應設在本款第1項或第2項所規定的空間之外。 

表 4.2.1有管帽的管口外處于接閃器保護范圍內的空間

裝置內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的爆炸性氣體規定為輕于空氣的氣體；相對密度大于 0.75的爆炸性氣體規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的每根支柱處應至少設一根引下線。對用金屬制成或有焊接、綁扎連接鋼筋網的桿塔、支柱，宜利用金屬桿塔或鋼筋網作為引下線。

5、獨立接閃桿和架空接閃線或網的支柱及其接地裝置至被保護建筑物及與其有聯系的管道、電纜等金屬物之間的間隔距離（圖 4.2.1），應按下列公式計算，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），應按下列公式計算，但不應小于 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，應按下列公式計算，但不應小于 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—接閃網至被保護物在空氣中的間隔距離(m)； 

l1 —從接閃網中間最低點沿導體至最近支柱的距離 (m)； 

n —從接閃網中間最低點沿導體至最近不同支柱并有同一距離 l1的個數。 

8、 獨立接閃桿、架空接閃線或架空接閃網應設獨立的接地裝置，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，可適當增大沖擊接地電阻，但在 3000Ωm以下的地區，沖擊接地電阻不應大于 30Ω。 

4.2.2第一類防雷建筑物防閃電感應應符合下列規定： 

1、建筑物內的設備、管道、構架、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，均應接到防閃電感應的接地裝置上。

金屬屋面周邊每隔 18 m～24 m應采用引下線接地一次。

現場澆灌的或用預制構件組成的鋼筋混凝土屋面，其鋼筋網的

交叉點應綁扎或焊接，并應每隔 18 m～24 m采用引下線接地一次。 

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

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，在非腐蝕環境下，可不跨接。 

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

當屋內設有等電位連接的接地干線時 ,其與防閃電感應接地裝置的連接不應少于2處。 

4.2.3第一類防雷建筑物防閃電電涌侵入的措施應符合下列規定： 

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

2當全線采用電纜有困難時，應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。架空線與建筑物的距離不應小于15m。

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

當電涌保護器的接線形式為本規范表 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 ,當為三相系統時不應小于 40 kA，當為單相系統時不應小于 20 kA。 

3當架空線轉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是否裝設電涌保護器應按本規范第6章得規定確定。當需要安裝電涌保護器時，電涌保護器的最大持續運行電壓值和接線形式應按本規范附錄J的規定確定；連接電涌保護器的導體截面應按本規范表5.1.2的規定取值。

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

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

7、架空金屬管道，在進出建筑物處，應與防閃電感應的接地裝置相連。距離建筑物 100 m內的管道，應每隔 25 m接地一次，其沖擊接地電阻不應大于 30Ω，并應利用金屬支架或鋼筋混凝土支架的焊接、綁扎鋼筋網作為引下線，其鋼筋混凝土基礎宜作為接地裝置。埋地或地溝內的金屬管道，在進出建筑物處應等電位連接到等電位連接帶或防閃電感應的接地裝置上。 

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

1接閃器之間應互相連接。 

2引下線不應少于兩根，并應沿建筑物四周和內庭院四周均勻或對稱布置，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符合本規范第4.2.1條 2、3款的規定。 

4建筑物應裝設等電位連接環，環間垂直距離不應大于 12 m，所有引下線、建筑物的金屬結構和金屬設備均應連到環上。等電位連接環可利用電氣設備的等電位連接干線環路。 

5外部防雷的接地裝置應圍繞建筑物敷設成環形接地體，每根引下線的沖擊接地電阻不應大于 10Ω，并應和電氣和電子系統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，外部防雷的環形接地體宜按以下方法敷設： 

1) 當土壤電阻率小于或等于 500Ωm時，對環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，其最小長度應按下式計算:

      lr —補加水平接地體的最小長度 (m)； 

A— 環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，其最小總長度應按下式計算:

注：按本款方法敷設接地體以及環形接地體所包圍的面積的等效圓半徑等于或大于所規定的值時，每根引下線的沖擊接地電阻可不作規定。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，尚應采取下列防側擊的措施： 

1)應從 30 m起每隔不大于 6 m沿建筑物四周設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與防雷裝置連接。 

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

9）電源總配電箱處所裝設的電涌保護器，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； 

m—每一線路內導體芯線的總根數； 

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的電涌保護器，其連接的導體截面應按本規范表5.1.2的規定取值，其最大持續運行電壓值和接線形式應按本規范附錄J的規定確定。

注：當電涌保護器的接線形式為本規范表 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 ,當為三相系統時不應小于本條第9款規定值的 4 倍，當為單相系統時不應小于 2倍。 

11）當電子系統的室外線路采用金屬線時，在其引入的終端箱處應安裝 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；當無法確定時應選用 2 kA。選取電涌保護器的其他參數應符合本規范附錄 J.2的規定，連接電涌保護器的導體截面應按本規范表 5.1.2的規定取值。

12） 當電子系統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，當無金屬線路引出本建筑物至其他有自己接地裝置的設備時，可安裝 B2類慢上升率試驗類型的電涌保護器，其短路電流應按本規范表 J.2.1的規定確定，宜選用 100 A。 

13）輸送火災爆炸危險物質的埋地金屬管道，當其從室外進入戶內處設有絕緣段時，應在絕緣段處跨接符合下列要求的電壓開關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小于絕緣段的耐沖擊電壓水平，無法確定時，應取其等于或大于 1.5kV和等于或小于2.5kV。 

④輸送火災爆炸危險物質的埋地金屬管道在進入建筑物處的防雷等電位連接，應在絕緣段之后管道進入室內處進行，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處宜設絕緣段，應在絕緣段處跨接符合下列要求的電壓開關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小于絕緣段的耐沖擊電壓水平，并應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，應在絕緣段之后管道進入室內處進行，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時，樹木與建筑物之間的凈距不應小于 5 m。