GB50057-2010建筑物防雷設(shè)計規(guī)范(第六章詳細(xì)解讀)

1、 GB50057-20106.1.1 在工程的設(shè)計階段不知道電子系統(tǒng)的規(guī)模和具體位置的情況下， 若預(yù)計將來會有需要防雷擊電磁脈沖的電氣和電子系統(tǒng)， 應(yīng)在設(shè)計時將建筑物的金屬支撐物、金屬框架或鋼筋混凝土的鋼筋等自然構(gòu)件、金屬管道、配電的保護(hù)接地系統(tǒng)等與防雷裝置組成一個接地系統(tǒng)，并應(yīng)在一些需要之處預(yù)埋等電位連接板?？紤]到功能性、擴(kuò)展性和前瞻性應(yīng)建議在適當(dāng)?shù)奈恢妙A(yù)留接地端子。（設(shè)計人員） 規(guī)范解讀： 刪除了操作性不強(qiáng)的條文 GB50057-20106.1.2 6.1.2 當(dāng)電源采用當(dāng)電源采用TNTN系統(tǒng)時，從建筑物總配電箱系統(tǒng)時，從建筑物總配電箱起供電給本建筑物內(nèi)的配電線路和分支線路必須起供電給本建

2、筑物內(nèi)的配電線路和分支線路必須采用采用TN-STN-S系統(tǒng)。系統(tǒng)。 低壓配電系統(tǒng)的接地方式按照配電變壓器低壓側(cè)的接地方式和用戶電氣系統(tǒng)中裸露導(dǎo)體的接地方式，有三種基本的接地方式：TN 系統(tǒng)（TN-C、TN-S、TN-C-S）TT 系統(tǒng)IT 系統(tǒng) 低壓配電系統(tǒng)的接地方式各字母的含義：各字母的含義：第一個字母T 表示供電電源的接地方式為直接接地，I 表示供電電源帶電部分與地絕緣，或通過阻抗接地；第二個字母T 表示無論電源如何接地，用戶裸露導(dǎo)體直接接地，N 表示用戶裸露導(dǎo)體直接與配電變壓器工作地即中性線與保護(hù)地連接。 低壓配電系統(tǒng)的接地方式TN TN 系統(tǒng)中有一點直接接地，用電設(shè)備的外露可導(dǎo)系統(tǒng)中有

3、一點直接接地，用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)地線接地。電部分通過保護(hù)地線接地。后續(xù)的字母意義如下：S 表示中性線與保護(hù)地分開， C 表示中性線與保護(hù)地合一，如TN-S 系統(tǒng)，即一種三相五線制；如TN-C 系統(tǒng)，即一種的三相四線接零制；TN-C-S 則表示中性線（N）與保護(hù)地線（PE）在配電變壓器處合一，在用戶側(cè)某處分開的另一種三相五線制。 GB50057-20106.1.2 6.1.2 當(dāng)電源采用當(dāng)電源采用TNTN系統(tǒng)時，從建筑物總配電箱系統(tǒng)時，從建筑物總配電箱起供電給本建筑物內(nèi)的配電線路和分支線路必須起供電給本建筑物內(nèi)的配電線路和分支線路必須采用采用TN-STN-S系統(tǒng)。系統(tǒng)。在TN-S系

4、統(tǒng)中中性線電流僅在專用的中性導(dǎo)體（N）中流動，而在TN-C系統(tǒng)中，中性線電流將通過參考地導(dǎo)體或外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分（例如建筑物的金屬構(gòu)件）流動，為了避免這些電流干擾正常運(yùn)行的用電設(shè)備，不應(yīng)使有的負(fù)荷電流沿PE線或與PE線有連接的導(dǎo)體流回。 GB50057-20106.2.1 防雷區(qū)的劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：1 本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊并導(dǎo)走全部雷電流，以及本區(qū)內(nèi)的雷擊電磁場強(qiáng)度沒有衰減時，應(yīng)劃分為LPZOA區(qū)。2 本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑對應(yīng)的雷電流直接雷擊，以及本區(qū)內(nèi)的雷擊電磁場強(qiáng)度仍沒有衰減時，應(yīng)劃分為LPZOB區(qū)。3 本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，且由

5、于在界面處的分流，流經(jīng)各導(dǎo)體的電涌電流比LPZOB區(qū)內(nèi)的更小，以及本區(qū)內(nèi)的雷擊電磁場強(qiáng)度可能衰減，衰減程度取決于屏蔽措施時，應(yīng)劃分為LPZ1區(qū)。4 需要進(jìn)一步減小流入的電涌電流和雷擊電磁場強(qiáng)度時，增設(shè)的后續(xù)防雷區(qū)應(yīng)劃分為LPZ2n后續(xù)防雷區(qū)。 劃分防雷區(qū)的目的和特征目的：規(guī)定各部分空間不同的雷擊脈沖磁場強(qiáng)度的嚴(yán)重程度和指明各區(qū)交界處的等電位連接點的位置。特征：各區(qū)以在其交界處的電磁環(huán)境有明顯改變作為劃分不同防雷區(qū)的特征 GB50057-20106.2.2 安裝磁場屏蔽后續(xù)防雷區(qū)、安裝協(xié)調(diào)配合好的多組電涌保護(hù)器，宜按需要保護(hù)的設(shè)備的數(shù)量、類型和耐壓水平及其所要求的磁場環(huán)境選擇。 雷擊對建筑物內(nèi)電

6、氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)的影響取決于雷電流及其相應(yīng)磁場的強(qiáng)度以及設(shè)備的耐電涌和耐磁場水平。根據(jù)需保護(hù)設(shè)備的數(shù)量，類型和耐壓水平及其所要求的磁場環(huán)境選擇安放在不同水平的后續(xù)磁場屏蔽防雷區(qū)，配合電涌保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)不僅可以有效保護(hù)敏感設(shè)備，也能達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效果。 GB50057-20106.3.1屏蔽、接地和等電位連接的要求宜聯(lián)合采取下列措施：1 所有與建筑物組合在一起的大尺寸金屬件都應(yīng)等電位連接在一起，并應(yīng)與防雷裝置相連。但第一類防雷建筑物的獨(dú)立接閃器及其接地裝置應(yīng)除外。(等電位連接和接地) GB50057-20106.3.1屏蔽、接地和等電位連接的要求宜聯(lián)合采取下列措施：2 在需要保護(hù)的空間內(nèi)，采用屏

7、蔽電纜時其屏蔽層應(yīng)至少在網(wǎng)端，并宜在防雷區(qū)交界處做等電位連接，系統(tǒng)要求只在一端做等電位連接時，應(yīng)采用兩層屏蔽或穿鋼管敷設(shè)，外層屏蔽或鋼管應(yīng)至少在兩端，并宜在防雷區(qū)交界處做等電位連接。(等電位連接和屏蔽)屏蔽是減少電磁干擾的基本措施。屏蔽層僅一端做等電位連接和另一端懸浮時，它只能防靜電感應(yīng)，防不了磁場強(qiáng)度變化所感應(yīng)的電壓。 GB50057-20106.3.1屏蔽、接地和等電位連接的要求宜聯(lián)合采取下列措施：3 分開的建筑物之間的連接線路，若無屏蔽層，線路應(yīng)敷設(shè)在金屬管、金屬格柵或鋼筋成格柵形的混凝土管道內(nèi)。金屬管、金屬格柵或鋼筋格柵從一端到另一端應(yīng)是導(dǎo)電貫通，并應(yīng)在兩端分別連到建筑物的等電位連接帶

8、上；若有屏蔽層，屏蔽層的兩端應(yīng)連到建筑物的等電位連接帶上。4 對由金屬物、金屬框架或鋼筋混凝土鋼筋等自然構(gòu)件構(gòu)成建筑物，或房間的格柵形大空間屏蔽，應(yīng)將穿入大空間屏蔽的導(dǎo)電金屬物就近與其做等電位連接。(等電位連接和屏蔽) 磁場強(qiáng)度衰減的計算方法1 閃電擊于建筑物以外附近時，磁場強(qiáng)度應(yīng)按下列方法計算： H0=i0/(2Sa) （6.3.2-1） Sa的計算方法 Sa的計算方法中R的計算方法第一類第一類R=30mI=5.4kA第二類R=45mI=10.1kA第三類R=60mI=15.8kA 磁場強(qiáng)度衰減的計算方法當(dāng)建筑物或房間有屏蔽時，在格柵形大空間屏蔽內(nèi)，即在LPZ1區(qū)內(nèi)的磁場強(qiáng)度，應(yīng)按下式計算：

9、 H1=H0/10SF/20 （6.3.2-2）式中：H1格柵形大空間屏蔽內(nèi)的磁場強(qiáng)度(A/m) ； SF屏蔽系數(shù)(dB)，按表6.3.2-1的公式計算。 SF的計算方法 SF的計算方法 SF的計算值僅對在各LPZ區(qū)內(nèi)距屏蔽層有一安全距離的安全空間內(nèi)才有效（見圖6.3.2-2），安全距離應(yīng)按下列公式計算。當(dāng)SF10時 ds/1=wSF/10 (6.3.2-3)當(dāng)SF10時 ds/1=w (6.3.2-4)式中：ds/1安全距離(m)； w 格柵形屏蔽的網(wǎng)格寬(m)； SF 按表6.3.2-1計算的屏蔽系數(shù)(dB)。 磁場強(qiáng)度衰減的計算方法2 在閃電直接擊在位于LPZOA區(qū)的格柵形大空間屏蔽或與

10、其連接的接閃器上的情況下，其內(nèi)部LPZ1區(qū)內(nèi)安全空間內(nèi)某點的磁場強(qiáng)度應(yīng)按下式計算(圖6.3.2-4)： GB50057-20106.3.3 接地和等電位連接除應(yīng)符合本規(guī)范的有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合下列規(guī)定：1 每幢建筑物本身應(yīng)采用一個接地系統(tǒng)2 當(dāng)互相鄰近的建筑物之間有電氣和電子系統(tǒng)的線路連通時，宜將其接地裝置互相連接，可通過接地線、PE線、屏蔽層、穿線鋼管、電纜溝的鋼筋、金屬管道等連接。 GB50057-20106.3.4條第2款 在LPZOA與LPZ1區(qū)的界面處做等電位連接用的接線夾和電涌保護(hù)器，應(yīng)采用本規(guī)范表F.0.1-1的雷電流參量估算通過的分流值。當(dāng)無法估算時，可按本規(guī)范式(4.2.4-

11、6)或式(4.2.4-7)計算，計算中的雷電流應(yīng)采用本規(guī)范表F.0.1-1的雷電流。尚應(yīng)確定沿各種設(shè)施引入建筑物的雷電流。應(yīng)采用向外分流或向內(nèi)引入的雷電流的較大者。 在靠近地面于LPZOB與LPZ1區(qū)的界面處做等電位連接用的接線夾和電涌保護(hù)器，僅應(yīng)確定閃電擊中建筑物防雷裝置時通過的雷電流；可不計及沿全長處在LPZOB區(qū)的各種設(shè)施引入建筑物的雷電流，其值應(yīng)僅為感應(yīng)電流和小部分雷電流。 GB50057-20105.1.2 防雷等電位連接各連接部件的最小截面，應(yīng)符合表5.1.2的規(guī)定。連接單臺或多臺級分類試驗或D1類電涌保護(hù)器的單根導(dǎo)體的最小截面，尚應(yīng)按下式計算： GB50057-20104.2.4

12、電源總配電箱處所裝設(shè)的電涌保護(hù)器，其每一保護(hù)模式的沖擊電流值，當(dāng)電源線路無屏蔽層時宜按式(4.2.4-6)計算，當(dāng)有屏蔽層時宜按式(4.2.4-7)計算：等電位連接網(wǎng)絡(luò) GB50057-20106 當(dāng)電子系統(tǒng)為300kHz以下的模擬線路時，可采用S型等電位連接，且所有設(shè)施管線和電纜宜從ERP處附近進(jìn)入該電子系統(tǒng)。7 當(dāng)電子系統(tǒng)為兆赫茲級數(shù)字線路時，應(yīng)采用M型等電位連接，系統(tǒng)的各金屬組件不應(yīng)與接地系統(tǒng)各組件絕緣。M型等電位連接應(yīng)通過多點連接組合到等電位連接網(wǎng)絡(luò)中去，形成Mm型連接方式。每臺設(shè)備的等電位連接線的長度不宜大于0.5m，并宜設(shè)兩根等電位連接線安裝于設(shè)備的對角處，其長度相差宜為20。諧振

13、 當(dāng)功能性接地線的長度為干擾頻率波長的14或其奇數(shù)倍時將產(chǎn)生諧振，這時，接地線的阻抗成為無窮大，它成為一根天線，能接收遠(yuǎn)磁場的干擾或發(fā)射出干擾磁場，見圖18。圖18中的為干擾波的波長。諧振 通常最好是按遠(yuǎn)離加于導(dǎo)體的電氣干擾頻率的1/4波長來選擇接地(等電位連接)導(dǎo)體的物理長度，從圖18可以看出，最好是/20。但是，現(xiàn)在數(shù)字化電子系統(tǒng)的工作頻率越來越高，如普通計算機(jī)的時鐘頻率是100MHz，在此頻率下要做到/200.15(m)是很難的。所以推薦每臺設(shè)備從基準(zhǔn)平面引兩根接地(等電位連接)導(dǎo)體接于設(shè)備底的對角處，兩根導(dǎo)體一長一短，相差約20，如一根為 05m，另一根為04m。這樣，其中一根產(chǎn)生諧振

14、，即阻抗無窮大，另一根是不會的。L /20=c/(20f) = 3*108/(100*106*20) = 0.15m GB50057-20106.4.3 LPZ1區(qū)內(nèi)兩個LPZ2區(qū)之間用電氣線路或信號線路的屏蔽電纜或屏蔽的電纜溝或穿鋼管屏蔽的線路連接在一起，當(dāng)有屏蔽的線路沒有引出LPZ2區(qū)時，線路的兩端可不安裝電涌保護(hù)器(圖6.4.3)。 GB50057-20106.4.3需要保護(hù)的線路和設(shè)備的耐沖擊電壓，220/380V三相配；電線路可按表644的規(guī)定取值；其他線路和設(shè)備，包括電壓和電流的抗擾度，宜按制造商提供的材料確定。 GB50057-20102.0.40 電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器 volt

15、age switching type SPD無電涌出現(xiàn)時為高阻抗，當(dāng)出現(xiàn)電壓電涌時突變?yōu)榈妥杩?。通常采用放電間隙、充氣放電管、硅可控整流器或三端雙向可控硅元件做電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器的組件。也稱“克羅巴型”電涌保護(hù)器。具有不連續(xù)的電壓、電流特性。 GB50057-20102.0.41 限壓型電涌保護(hù)器 voltage limiting type SPD無電涌出現(xiàn)時為高阻抗，隨著電涌電流和電壓的增加，阻抗連續(xù)變小。通常采用壓敏電阻、抑制二極管作限壓型電涌保護(hù)器的組件。也稱“箝壓型”電涌保護(hù)器。具有連續(xù)的電壓、電流特性。 GB50057-20106.4.6 電涌保護(hù)器的有效電壓保護(hù)水平，應(yīng)符合下列規(guī)

16、定： 1 對限壓型電涌保護(hù)器： 2 對電壓開關(guān)型電涌保護(hù)器，應(yīng)取下列公式中的較大者： GB50057-20106.4.7 確定從戶外沿線路引入雷擊電涌時，電涌保護(hù)器的有效電壓保護(hù)水平值的選取應(yīng)符合下列規(guī)定：1 當(dāng)被保護(hù)設(shè)備距電涌保護(hù)器的距離沿線路的長度小于或等于5m時，或在線路有屏蔽并兩端等電位連接下沿線路的長度小于或等于10m時，應(yīng)按下式計算： GB50057-20106.4.7 確定從戶外沿線路引入雷擊電涌時，電涌保護(hù)器的有效電壓保護(hù)水平值的選取應(yīng)符合下列規(guī)定：2 當(dāng)被保護(hù)設(shè)備距電涌保護(hù)器的距離沿線路的長度大于10m時，應(yīng)按下式計算：式中：Ui雷擊建筑物附近，電涌保護(hù)器與被保護(hù)設(shè)備之間電路

17、環(huán)路的感應(yīng)過電壓(kV)，按本規(guī)范第6.3.2條和附錄G(P83)計算。iwp/fU-U2Uwip/fUU2U GB50057-20106.4.7 確定從戶外沿線路引入雷擊電涌時，電涌保護(hù)器的有效電壓保護(hù)水平值的選取應(yīng)符合下列規(guī)定：3 對本條第2款，當(dāng)建筑物或房間有空間屏蔽和線路有屏蔽或僅線路有屏蔽并兩端等電位連接時，可不計及電涌保護(hù)器與被保護(hù)設(shè)備之間電路環(huán)路的感應(yīng)過電壓，但應(yīng)按下式計算：第一章第一章 思考題思考題v 雷電災(zāi)害嚴(yán)重嗎？您了解的雷電導(dǎo)致的事故有哪些？v 整改工程適用本規(guī)范嗎？第二章第二章 思考題思考題v 內(nèi)部防雷裝置包括浪涌保護(hù)器嗎？v 殘壓、限制電壓和電壓保護(hù)水平的區(qū)別是什么？v 你能準(zhǔn)確畫出典型雷電流的波形嗎？第三章第三章 思考題思考題v