浅谈建筑物综合防雷设计

理论广角　ｌ■　Ｇｈｌｎａ　Ｓｏｔｅｎｏｅ　ａｎｄ　Ｔｏｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒ　ｂ　浅谈建筑物综合防雷设计　龚苏闽　林旭东　（１．福建省龙海市气象局　福建　龙海　３６３ＩＯ０；２．福建省漳浦县气象局　福建　漳浦　３６３２００）　［摘要］防雷系统主要实施对象即为建筑物实体，基于建筑物实体遭遇雷险的几率较大，且危害严重。因此对建筑物综合防雷功能的设　计就显得尤为重要，成为建筑设计与施工中的重要一环。本文简要论述有关的设计思路。　［关键词］防雷　建筑　设计　中图分类号：Ｔｕ　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００９－９１　４ｘ（２０１　０）０６—０２７４—０１　伴随现代经济社会的发展，各种类建筑物的规模不断扩大，而　１．建筑物电子信息系统的防雷设计，应满足雷电防护分区、　建筑物内部各种电气设备的使用也日趋增多，尤其是计算机网络信息　技术的普及，建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。我国每年　因雷击破坏建筑物内电气设备的事件发生频率极高，所造成的损失非　常巨大。因此建筑物的防雷设计就显得格外重要。　一、防置建筑物等级分类　（一）一类防雷建筑物　根据国家标准《建筑物防雷设计规范》ＧＢ５００５　７—９４（２　０００年　版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为２　００ＫＡ，波头１　０ｕ　Ｓ；二　次雷击电流幅值为５０ＫＡ，波头０．２　５Ｕ　Ｓ；全部雷电流的５０％按流入　建筑物防雷装置的接地装置计，另外５　０％按１／３分配于线缆计）；　首次雷击：总配电间第根供电线缆雷电流分流值为２　０　０｛５　０％／３／　３＝ｌ　１．１　ｌ　ｉＡ：后续雷击：总配电问每根供电线缆雷电流分流值为　５Ｏ　５０％／３／３＝２．７８ＫＡ；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电　线缆雷电流的分流值将减低到原来的３０％，即１　１．１　１ＫＡ＊３０％＝３．３ＫＡ及　２．７８ＫＡ＊３０％＝０．８ＫＡ，而在电涌保护器承受１Ｏ／３５０ｕｓ的雷电波能量相　当于８／２０ｕｓ的雷电波能量的５～８倍，所以选择能承受８／２Ｏｕｓ波形　电涌保护器的最大放电电流为ｌ１．１ｌ＊８＝８８．９ＫＡ；即设计应选用电涌　保护器ＳＰＤ的最大放电电流为ｌ　０ＯＫＡ，以法固ＳＯＵＬＥ公司产品为例，　选用ＰＵｌ００型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》ＧＢ５０Ｏ５７—９４　（２０００年版）第６．４．７条规定，该级电涌保护器应在总配电问处安装，　即在ＬＰＺ０Ａ，ＬＰＺ０Ｂ与ＬＰｚ　１区的交界处安装。　（二）二类防雷建筑物　根据国家标准《建筑物防雷设计规范》ＧＢ５　０　０５　７—９４（２　０００年　版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为１５０ＫＡ，波头ｉＯｕｓ；二次雷　击电流幅值为３７．５ＫＡ，波头０．２５ｕＳ；全部雷电流的５Ｏ％按流入建筑　物防雷装置的接地装置计，另外５０％按１／３　配于线缆计：首次雷击：　总配电间每根供电线缆雷电流分流值为ｌ５Ｏ￥５Ｏ％／３／３＝８．３３ＫＡ；后续　雷击：总配电间每根供电线缆雷电流的分流值为３　７．５％５　０％／３／　３＝２．０８ＫＡ；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电　流的分流值将减低到原来的３　０％，即８．３　３　ＫＡ　３　０％＝２．５　ＫＡ及　２．０８ＫＡ＊３０％＝Ｏ．６ＫＡ，而在电涌保护器承受１０／３５０ｕＳ的雷电波能量　相当于８／２０ｕｓ的雷电波能量的５　８倍，所以选扦能承受８／２０ｕｓ波形　电涌保护器的最大放电电流为８．３３＊８＝６６．６ＫＡ：即设计应选用电涌保　护器ＳＰＤ的最大放电电流为６５ＫＡ，以法围ＳＯＵＬＥ公司产品为例，选用　ＰＵ６５型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》ＧＢ５００５７－９４（２０００　年版）第６．４．７条规定，该级电涌保护器应在总配电问处安装，即在　ＬＰＺＯＡ，ＬＰＺＯＢ与ＬＰＺ１区的交界处安装。　（三）三类防雷建筑物　根据国家标准《建筑物防雷设计规范》ＧＢ５００５　７—９４（２０００年　版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为１　０　０ＫＡ，波头ｌ　０　ｕ　Ｓ；二　次雷击电流幅值为２　５ＫＡ，波头０．２　５ｔｌ　Ｓ：全部雷电流的５　０％按流入　建筑物防雷装置的接地装置计，另外５０％按１／３分配于线缆计：首　次雷击：总配电问每根供电线缆雷电流分流值为１００＊５０％／３／３＝５．５５ＫＡ；　后续雷击：总配电问每根供电线缆雷电流分流值为２　５　５　０％／３／　３＝１．３　９　ＫＡ；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷　电流的分流值将减低到原来的３０％，即５．５　５　ＫＡ　３　０％＝１．７　ＫＡ及　１．３　９ＫＡ　３０％＝０．４ＫＡ，而在电涌保护器承受ｌ０／３５ＯｕＳ的雷电波能　量相当于８／２ＯｕＳ的雷电波能量的５～８倍，所以选择能承受８／２０Ｕ　Ｓ　波形电涌保护器的最大放电电流为５．５５，８＝４４．４ＫＡ；即没计应选用电　涌保护器ＳＰＤ的最大放电电流为４０ＫＡ，以法国ＳＯＵＬＥ公司产品为例，　选用ＰＵ４０型，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》６Ｂ５００５７—９４（２０００　年版）第６．４．７条规定，该级电涌保护器应在总配电问处安装，即在　ＬＰＺＯＡ，ＬＰＺＯＢ与ＬＰＺ　ｌ区的交界处安装。　二　建筑物防譬设计规则　（一）一般性规则　２７４　Ｉ科垃博丘　分级确定的防雷等级要求。一般而言，直击雷和感应雷是雷电入侵建　筑物内电气设备的两种形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气　设备入地的雷击过电流；感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化　与导体感应出的过电压，过电流形成的雷击。根据国家标准《建筑物　防雷设计规范》ＧＢ５Ｏ０５７－９４（２０００年版）规定，建筑物的防雷区划　分为ＬＰＺＯＡ，ＬＰＺＯＢ，ＬＰＺ１，ＬＰＺｎ＋ｌ等区。将需要保护的空间划分为　不同的防雷分区，是为了规定各部分空问不同的雷击电磁脉冲的严重　程度和等电位联结点的位置，从而决定位于该区域的电子设备采用何　种电涌保护器在何处以何种方式实现与共同接地体等电位联结。建筑　物直击雷的保护区域为ＬＰＺＯＡ区，其保护设计已为电气设计人员所熟　知，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》ＧＢ５００５７—９４（２０００年版），　设计由避雷网（带），避雷针或混合组成的接闪器，立柱基础的钢筋网　与钢屋架，屋面板钢筋等构成一个整体，避雷网通过全部立柱基础的　钢筋作为接地体，将强大的雷电流入大地。建筑物感应雷的保护区域　为ＬＰＺＯＢ，ＬＰＺ１，ＬＰＺｎ＋１区，即不可能直接遭受雷击区域；感应雷是　由邋受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的，形成感应雷电压的机　率很高，对建筑物内的电气设备，尤其低压电子设备威胁巨大，所以　说对建筑物内部设备的防雷保护的重点是防止感应雷入侵。　２．对于新建工程的防雷设计，应收集以下相关资料：被保护建　筑物所在地区的地形、地物状况、气象条件（如雷暴日）和地质条件　（如土壤电阻率）；被保护建筑物（或建筑物群体）的长、宽、高度及　位置分布，相邻建筑物的高度：建筑物内各楼层及楼顶被保护的电器　没备的分布状况；配置于各楼层工作间或设备机房内被保护设备的类　型、功能及性能参数（如工作频率、功率、工作电平、传输速率、特　性阻抗、传输介质及接口型式等）；电器设备系统的计算机网络和通信　网络的结构：电器设备系统设备之问的电气连接关系、信号的传输方　式；供、配电情况及其配电系统接地型式。　（二）连接系统防雷设计　这里包括同电位连接设计与接地设计。电气和电子设备的金属　外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、信息设备防静电接　地、安全保护接地、浪涌保护器（ＳＰＤ）接地端等均应以最短的距离与　等电位连接网络的接地端子连接。在直接雷非防护区（ＬＰＺＯＡ）或直　击雷防护区（ＬＰＺＯＢ）区与第一防护区ＬＰＺ１区交界处应设置总等电位　接地端子板；每层楼宜砹置楼层等电位接地端子板；电子信息系统设　备机房应设置局部等电位接地端子板。各接地端子板应设置在便于安　装和检查的位置，不得改置在潮湿或有腐蚀性气体及易受机械损伤的地　方。等电位接地端子板的连接点应满足机械强度和电气连续性的要求。　接地线应从共用接地装置引至总等电位接地端子板，通过接地干线引至　楼层等电位接地端子板，由此引至设备机房的局部等电位接地端子板。　（三）布线设计　需要保护的信号线缆，宜采用屏蔽电缆，应在屏蔽层两端及雷　电防护区交界处做等电位连接并接地。而当采用非屏蔽电缆时，应敷　设在金属管道内，ｆ：埋地引入，金属管应电气导通，并应在雷电防护区　交界处做等电位连接并接地。其埋地长度应符合下列表达式要求，但　不应小于ｌ　５ｍ。当建筑物之ｆｉｆ］采用屏蔽电缆互联，且电缆屏蔽层能承　载可预见的雷电流时，电缆可不敷设在金属管道内。　总之，建筑物防雷设计应用因地制宜地采取防雷措施，防止或减　少雷击建筑物所发生的人身伤亡和财产损失，力争做到安全可靠，技　术先进，经济合理。　参考文献：　［１］国家标准《建筑物防雷设计规范ＧＢ　５００　５　７—９４（２０００年　版）》［Ｓ］北京：中国计划出版社．２　０　０１．　［２］中华人民共和国建设部《建筑物电子信息系统防雷设计规范　ＧＢ　５０３４３—２００４》［Ｓ］北京：中国建筑工业出版社．２０Ｏ４．