GB50057-2010建筑物防雷设计规范
第一类防雷建筑物的防雷措施
4.2.1 第一类防雷建筑物防直击雷的措施应符合下列规定：
1、应装设独立接闪杆或架空接闪线或网。架空接闪网的网格尺寸不应大于 5 m×5 m或 6 m×4 m。
2、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：
1） 当有管帽时应按表 4.2.1的规定确定。
2） 当无管帽时，应为管口上方半径 5 m的半球体。
3） 接闪器与雷闪的接触点应设在本款第1项或第2项所规定的空间之外。
表 4.2.1有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间
装置内的压力与周围空气压力的压力差 (kPa) 排放物对比于空气 管帽以上的垂直距离 (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
注：相对密度小于或等于 0.75的爆炸性气体规定为轻于空气的气体；相对密度大于 0.75的爆炸性气体规定为重于空气的气体。
3、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，以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。
4、独立接闪杆的杆塔、架空接闪线的端部和架空接闪网的每根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，宜利用金属杆塔或钢筋网作为引下线。
5、独立接闪杆和架空接闪线或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间隔距离（图 4.2.1），应按下列公式计算，但不得小于 3 m
1)地上部分：
当 hx＜5Ri时： Sa1≥0.4(Ri＋ 0.1hx) (4.2.1- 1)
当 hx≥5Ri时：Sa1≥0.1(Ri＋hx) (4.2.1- 2)
2)地下部分：
Se1≥0.4Ri (4.2.1- 3)
式中： Sa1—空气中的间隔距离 (m)；
Se1—地中的间隔距离 (m)；
Ri —独立接闪杆、架空接闪线或网支柱处接地装置的冲击接地电阻 (Ω)；
hx —被保护建筑物或计算点的高度(m)。
6、 架空接闪线至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的间隔距离（图 4.2.1），应按下列公式计算，但不应小于 3 m。
1)当(h＋l/2)＜5Ri时，
Sa2≥0.2Ri＋0.03(h＋l/2 ) (4.2.1-4)
2)当(h＋l/2)≥5Ri时，
Sa2≥0.05Ri＋0.06(h＋l/2) (4.2.1-5)
式中： Sa2—接闪线至被保护物在空气中的间隔距离(m)；
h—接闪线的支柱高度(m)；
l—接闪线的水平长度(m)。
7 、架空接闪网至屋面和各种突出屋面的风帽、放散管等物体之间的间隔距离，应按下列公式计算，但不应小于 3 m。
1)当(h＋l1)＜5Ri时，
[0.4Ri＋0.06 (h＋l1)] (4.2.1-6)
2)当(h＋l1)≥5Ri时，
[0.1Ri＋0.12 (h＋l1)] (4.2.1-7)
式中： Sa2—接闪网至被保护物在空气中的间隔距离(m)；
l1 —从接闪网中间最低点沿导体至最近支柱的距离 (m)；
n —从接闪网中间最低点沿导体至最近不同支柱并有同一距离 l1的个数。
8、 独立接闪杆、架空接闪线或架空接闪网应设独立的接地装置，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，但在 3000Ωm以下的地区，冲击接地电阻不应大于 30Ω。
4.2.2第一类防雷建筑物防闪电感应应符合下列规定：
1、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，均应接到防闪电感应的接地装置上。
金属屋面周边每隔 18 m～24 m应采用引下线接地一次。
现场浇灌的或用预制构件组成的钢筋混凝土屋面，其钢筋网的
交叉点应绑扎或焊接，并应每隔 18 m～24 m采用引下线接地一次。
2、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 100 mm时，应采用金属线跨接，跨接点的间距不应大于 30 m；交叉净距小于 100 mm时，其交叉处也应跨接。
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。
3、防雷电感应的接地装置应与电气和电子系统的接地装置共用，其工频接地电阻不宜大于 10Ω。防闪电感应的接地装置与独立接闪杆、架空接闪线或架空接闪网的接地装置之间的间隔距离，应符合本规范第 4.2.1条 5款的规定。
当屋内设有等电位连接的接地干线时 ,其与防闪电感应接地装置的连接不应少于2处。
4.2.3第一类防雷建筑物防闪电电涌侵入的措施应符合下列规定：
1室外低压配电线路应全线采用电缆直接埋地敷设，在入户处应将电缆的金属外皮、钢管接到等电位连接带或防闪电感应的接地装置上。
2当全线采用电缆有困难时，应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。架空线与建筑物的距离不应小于15m。
在电缆与架空线连接处，尚应装设户外型电涌保护器。电涌保护器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于 30Ω。所装设的电涌保护器应选用Ⅰ级试验产品，其电压保护水平应小于或等于 2.5 kV，其每一保护模式应选冲击电流等于或大于 10 kA；若无户外型电涌保护器，应选用户内型电涌保护器，其使用温度应满足安装处的环境温度，并应安装在防护等级 IP54的箱内。
当电涌保护器的接线形式为本规范表 J.1.2中的接线形式 2时，接在中性线和 PE线间电涌保护器的冲击电流 ,当为三相系统时不应小于 40 kA，当为单相系统时不应小于 20 kA。
3当架空线转换成一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入时，其埋地长度可按下式计算：l—电缆铠装或穿电缆的钢管埋地直接与土壤接触的长度 (m); ρ—埋电缆处的土壤电阻率 (Ωm)。
4、 在入户处的总配电箱内是否装设电涌保护器应按本规范第6章得规定确定。当需要安装电涌保护器时，电涌保护器的最大持续运行电压值和接线形式应按本规范附录J的规定确定；连接电涌保护器的导体截面应按本规范表5.1.2的规定取值。
5、电子系统的室外金属导体线路宜全线采用有屏蔽层的电缆埋地或架空敷设，其两端的屏蔽层、加强钢线、钢管等应等电位连接到入户处的终端箱体上，在终端箱体内是否装设电涌保护器应按本规范第 6章的规定确定。
6、当通信线路采用钢筋混凝土杆的架空线时，应使用一段护套电缆穿钢管直接埋地引入，其埋地长度应按本规范式 (4.2.3)计算，且不应小于 15 m。在电缆与架空线连接处，尚应装设户外型电涌保护器。电涌保护器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不宜大于 30Ω。所装设的电涌保护器应选用 D1类高能量试验的产品，其电压保护水平和最大持续运行电压值应按本规范附录 J的规定确定，连接电涌保护器的导体截面应按本规范表 5.1.2的规定取值，每台电涌保护器的短路电流应等于或大于 2 kA；若无户外型电涌保护器，可选用户内型电涌保护器，但其使用温度应满足安装处的环境温度，并应安装在防护等级 IP54的箱内。在入户处的终端箱体内是否装设电涌保护器应按本规范第 6章的规定确定。
7、架空金属管道，在进出建筑物处，应与防闪电感应的接地装置相连。距离建筑物 100 m内的管道，应每隔 25 m接地一次，其冲击接地电阻不应大于 30Ω，并应利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线，其钢筋混凝土基础宜作为接地装置。埋地或地沟内的金属管道，在进出建筑物处应等电位连接到等电位连接带或防闪电感应的接地装置上。
4.2.4当难以装设独立的外部防雷装置时，可将接闪杆或网格不大于 5 m×5 m或 6 m×4 m的接闪网或由其混合组成的接闪器直接装在建筑物上，接闪网应按本规范附录 B的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设；当建筑物高度超过 30 m时，首先应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐垂直面外，并必须符合下列规定：
1接闪器之间应互相连接。
2引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀或对称布置，其间距沿周长计算不宜大于 12 m。
3排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的管道应符合本规范第4.2.1条 2、3款的规定。
4建筑物应装设等电位连接环，环间垂直距离不应大于 12 m，所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上。等电位连接环可利用电气设备的等电位连接干线环路。
5外部防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，并应和电气和电子系统等接地装置及所有进入建筑物的金属管道相连，此接地装置可兼作防雷电感应接地之用。
6当每根引下线的冲击接地电阻大于 10Ω时，外部防雷的环形接地体宜按以下方法敷设：
1) 当土壤电阻率小于或等于 500Ωm时，对环形接地体所包围面积的等效圆半径小于 5 m的情况，每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体。
2) 本款第1项补加水平接地体时，其最小长度应按下式计算:
lr —补加水平接地体的最小长度 (m)；
A— 环形接地体所包围的面积 (m2)。
补加垂直接地体时，其最小长度应按下式计算。
3) 本款第1项补加垂直接地体时，其最小长度应按下式计算:
式中： lv —补加垂直接地体的最小长度 (m)。
4) 当土壤电阻率大于 500Ωm、小于或等于3000Ωm，且对环形接地体所包围面积的等效圆半径符合下式的计算值时，每一引下线处应补加水平接地体或垂直接地体:
5） 本款第4项补加水平接地体时，其最小总长度应按下式计算:
6）本款第4项补加垂直接地体时，其最小总长度应按下式计算:
注：按本款方法敷设接地体以及环形接地体所包围的面积的等效圆半径等于或大于所规定的值时，每根引下线的冲击接地电阻可不作规定。共用接地装置的接地电阻按 50 Hz电气装置的接地电阻确定，应为不大于按人身安全所确定的接地电阻值。
7）当建筑物高于 30 m时，尚应采取下列防侧击的措施：
1)应从 30 m起每隔不大于 6 m沿建筑物四周设水平接闪带并与引下线相连。
2)30 m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物应与防雷装置连接。
8）在电源引入的总配电箱处应装设Ⅰ级试验的电涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于 2.5 kV。每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时，冲击电流应取等于或大于 12.5 kA。
9）电源总配电箱处所装设的电涌保护器，其每一保护模式的冲击电流值，当电源线路无屏蔽层时宜按式（4.2.4-6）计算，当有屏蔽层是宜按式（4.2.4.7）计算：
式中：I—雷电流，取200kA；
n—地下和架空引入的外来金属管道和线路的总数；
m—每一线路内导体芯线的总根数；
Rs—屏蔽层每公里的电阻 (Ω/km)；
Rc—芯线每公里的电阻 (Ω/km)。
10）电源总配电箱处所设的电涌保护器，其连接的导体截面应按本规范表5.1.2的规定取值，其最大持续运行电压值和接线形式应按本规范附录J的规定确定。
注：当电涌保护器的接线形式为本规范表 J.1.2中的接线形式 2时，接在中性线和 PE线间电涌保护器的冲击电流 ,当为三相系统时不应小于本条第9款规定值的 4 倍，当为单相系统时不应小于 2倍。
11）当电子系统的室外线路采用金属线时，在其引入的终端箱处应安装 D1类高能量试验类型的电涌保护器，其短路电流当无屏蔽层时，宜按式 (4.2.4-6)计算，当有屏蔽层时宜按式(4.2.4-7)计算；当无法确定时应选用 2 kA。选取电涌保护器的其他参数应符合本规范附录 J.2的规定，连接电涌保护器的导体截面应按本规范表 5.1.2的规定取值。
12） 当电子系统的室外线路采用光缆时，在其引入的终端箱处的电气线路侧，当无金属线路引出本建筑物至其他有自己接地装置的设备时，可安装 B2类慢上升率试验类型的电涌保护器，其短路电流应按本规范表 J.2.1的规定确定，宜选用 100 A。
13）输送火灾爆炸危险物质的埋地金属管道，当其从室外进入户内处设有绝缘段时，应在绝缘段处跨接符合下列要求的电压开关型电涌保护器或隔离放电间隙：
①选用Ⅰ级试验的密封型电涌保护器。
②电涌保护器能承受的冲击电流按式 (4.2.4-6)计算，取 m=1。
③电涌保护器的电压保护水平应小于绝缘段的耐冲击电压水平，无法确定时，应取其等于或大于 1.5kV和等于或小于2.5kV。
④输送火灾爆炸危险物质的埋地金属管道在进入建筑物处的防雷等电位连接，应在绝缘段之后管道进入室内处进行，可将电涌保护器的上端头接到等电位连接带。
14）具有阴极保护的埋地金属管道，在其从室外进入户内处宜设绝缘段，应在绝缘段处跨接符合下列要求的电压开关型电涌保护器或隔离放电间隙：
①选用Ⅰ级试验的密封型电涌保护器。
②电涌保护器能承受的冲击电流按式 (4.2.4-6)计算，取 m=1。
③电涌保护器的电压保护水平应小于绝缘段的耐冲击电压水平，并应大于阴极保护电源的最大端电压；
④具有阴极保护的埋地金属管道在进入建筑物处的防雷等电位连接，应在绝缘段之后管道进入室内处进行，可将电涌保护器的上端头接到等电位连接带。
4.2.5当树木邻近建筑物且不在接闪器保护范围之内时，树木与建筑物之间的净距不应小于 5 m。
