GB 50057-1994(2000年修订版)建筑物防雷设计规范条文说明.docx

GB中华人民共和国国家标准建筑物防雷设计规范GB50057-1994条文说明（2000修订）（含附录说明）根据国家计委计宗1989）30号文的要求，由机械工业部负责主编，具体由机械工业部设计研究院修订编制的建筑物防雷设计规范GB50057-94,经建设部1994年4月18日以建1994257号文批准发布。为便于广大设计、施工、科研、学校等有关单位人员在使用本规范时能够正确理解和执行条文规定，建筑物防雷设计规范修订组根据国家计委关于编制标准、规范条文说明的铜一要求，按建筑物防雷设计规范的章、节、条顺序，编制了建筑物防雷设计规范条文说明，供国内各有关部门和单位参考。在使用中如发现本条文说明有欠妥之处，请将意见直接反馈。（本建筑物防雷设计规范条文说明是1994年4月编制，2000年对建筑物防雷设计规范第六章作了局部修订，将条文说明中的相关内容写入了规范之中，这里略去第六章说明。若需要查找条文内容，请查看在中国防雷信息网发布的“建筑物防雷设计规范GB50057-1994修订稿”）地K名称UH(da)N为以下数值时W出的世筑物15一用原规蛆用小规范计算式0.010,010.012I0.050.060.080.3Ii,i36.720.11.247723.3169.8成都36.9201.231.7517.623.236.2168.8昆明62.813.90.230.38LZ8.212.6113.I贵阳48.916.50.5568310,213.420.5136.8上海，21.82.42F"9?q严r30.3I186.3南宁88.610.7b"b11工I0.040.()9442.95LnIl449.4洪江95.60.0230,0622.55.5卜11.5广州一吧10.80.0450.099350.8海IlII8.70.00250.0171.628.8计算结果的比较表表2.4第三、四款，当没有防雷装置时=0,从表2.3查得一般建筑物的Nc=6104将这两个数值代入关系式（2.7）,得0l-生史，所以NW0.06。这表明对这类建筑物当NV0.06时可以不设防雷装置；当NNNO.06时要设防雷装置。下面用长60m、宽13m（即四个单元住宅）的一般建筑物作为例子进行验算对比。其结果列于表2.4。原规范的建筑物年计算雷击次数的经验公式为原规范的（附2.1）式。本规范的建筑物年预计雷击次数为（附1.1）式。左值均取Io要精确计及周围物体对建筑物等效面积的影响，计算起来很繁杂，因此，略去这类影响的精确计算。但在选用一些参数时已适当作了修正。N的计算见本规范附录一。第三章建筑物的防雷措施第一节一般规定第3.1.1条本条规定仅对制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物和爆炸危险环境采取防雷电感应。其它防雷建筑物可以不防雷电感应。雷电感应可能感应出相当高的电压而发生火花放电引发事故。在一般性建筑物内，在不带电的金属物上雷电感应所产生的火花放电，由于其能量小、时间极短，通常不会引发火灾危险。在220/38OV系统的带电体上的雷电感应，由于采取防雷电波侵入和防反击的措施，此问题也跟着得到解决。关于电子元件的过电压保护分三部分，即220/380V电源部分、信息线路、有电子元件的设备本身。信息线路的过电压保护应由信息线路设计者解决。设备本身的应由制造厂解决。电源部分又分两部分，即建筑物的电源进线和接至有电子元件的装置的电源部分（如插座、分配电箱）。本规范仅解决电源进线部分，Sai0.1(i+)(3.4)上式即规范(3.2.1-2)式。(3.3)式和(3.4)式相等的条件为0.4尺+0.04加=0.1尺+0.也，即加=5尺。因此，当鼠<5R时，(3.3)式的计算值大于(3.4)式的计算值；当久5凡时，G.4)式的计算值大于(3.3)式的计算值；当加=5Ri时，两值相等。根据雷电一书下卷第87页(1983年，李文恩等译，水利电力出版社出版，该书译自英文版Lightning第2卷，R.H.Golde主编，1977年版)土壤的冲击击穿场强为200I(X)OkVm,其平均值为600kVm,取与空气击穿强度一样的数值，即500kVmo根据附表6.1,对第一类防雷建筑物取/=200kA°因此，地中的安全距离为=OARi,即IR1200叫S1>L=ssSd0.4i(3.5)上式即规范(3.2.1-3)式。根据计算，在避雷线立杯高度为20m、避雷线长度为50150m、冲击接地电阻为3IOQ的条件下，当避雷线立杆顶点受雷击时，流过一根立杆的雷电流为全部雷电流的63%90%,照理Sal和SeI可相应减小，但计算很繁杂，为了简化计算，故本规范规定SaI和Sel仍按照独立避雷针的方法进行计算。第六款，按雷击于避雷线档距中央考虑%,由于两端分流，对于任一端可近似地将雷电流幅值和陡度减半计算。因此，避雷线中央的电位为：U=Ur+Ul1+Ul2o由此得邑2二屋Jl+Ul2,所以ERE1di(AnA+i02+-Rl(3.6)s=2,a2E式中：/、Ur、di/dt、Er、EL意义及所取的数值同本条第五款的说明；ULl-雷电流流过防雷装置时引下线上的电感压降(kV);UL2雷电电流流过防雷装置时在避雷线上的电感压降(kV)；LOl垂直敷设的引下线的单位长度电感(H/m)。按引下线直径8mm、高20m时的平均值L01=1.69H/m计算；L02水平避雷线的单位长度电感(H/m)。按避雷线截面35mn?、高20m时的值Lo2=1.93Hm计算。与本条第五款说明类同，以附表6.1和上述有关的数值代入(3.6)式，得100/?(1.69+1,93-)10/Sa2=JZ=0.2Rl÷(0.0256+0,0292-)0.2Rl+0.03(A÷-),506677因此Sa2>0.2/?.+0.03(÷)(3.7)上式即规范(321-4)式。由以附表6.2和上述有关的数值代入(3.6)式，得Sa2=0.05Ri+(0.0563/z+0.0643：)0.05K+0.06(z+,因此Sa20.05K+0.06(+g)(3.8)上式即规范(3.2.1-5)式。以(3.7)式等于(3.8)式，得0.2K+0.03(z+；)=0.05Ri+0.06(z+(),所以(力+：)=0.5Ri0其余的道理类同于本条第五款。第七款，将(3.7)式和(3.8)式中的系数以两支路并联还原，即乘以2,并以A代/2,再除以有同一距离Zi的个数，则得出规范(3.2.1-6)式和(321-7)式。架空避雷网的一个例子见图3.L第八款，在一般情况下规定接地电阻不宜大于10。是适宜的，但在高土壤电阻率地区，要求低于10可能给施工带来很大的困难。故本款规定为，在满足安全距离的前提下，允许提高接地电阻值。此时，虽然支柱距建筑物远一点，接闪器的高度亦相应增加，但可以给施工带来很大方便，而仍保证安全。在高土壤电阻率地区，这是一个因地制宜而定的数值，它应综合接闪器增加的安装费用和可能做到的电阻值来考虑，不宜作硬性的规定。第3.2.2条第一款，被保护建筑物内的金属物接地，是防雷电感应的主要措施。本款还规定了不同类型屋面的处理。无疑，金属屋面或钢筋混凝土屋面内的钢筋进行接地，有良好的防雷电感应和一定的屏蔽作用。对于钢筋混凝土预制构件组成的屋面，要求其钢筋接地有时会遇到困难，但希望施工时密切配合，以达到接地要求。第二款，本款规定距离小于100mm的平行长金属物，每隔不大于30m互相连接一次，是考虑到电磁感应所造成的电位差只能将几厘米的空隙击穿(计算结果如下)。当管道间距超过100mm时，就不会发生危险。交叉管道亦作同样处理。两根间距300mm的平行管道，与引下线平行敷设，距引下线3m并与其处于一个平面上。如果将引下线视作无限长，这时在管道环路内的感应电压U(kV：为U=M竺，它可能击穿的气隙距离d为：小(3.9)jlMV-d=J一加E1E1式中：工h平行管道成环路的长度(m),取30m计算；7”流经引下线的雷电流的陡度(kA/s),根据表3.2的参量取200kA/s计算;di根据IEC标准，室内低压装置的耐冲击电压最高仅为6kV。由于本条是将防雷装置直接安装在建筑物上和采用共用接地装置，所以，当防雷装置遭直接雷击时，假设流经靠近低压电气装置处接地装置的雷电流为20kA,以及接地装置的冲击接地电阻甚至低至1Q,这时，在接地装置上电位升高为20kVo也就是说，低压电气装置接了地的金属外壳的电位比带电体（相导体）也约高20kVo它比前述的6kV耐压高得多。如果在相导体与地之间不装过电压保护器，则在这种情况下，在低压电气装置绝缘较弱处可能被击穿而造成短路、发生火花、损坏设备，这是有危险的。若短路电流小（即长期有较大的漏电流，但又不能使保护设备及时动作切断线路），时间一长则可能引起外壳升温而发生事故或火灾。第3.2.5条根据原建筑防雷设计规范编写组调查的几个例子，雷击树木引起的反击，其距离均未超过2m,例如，重庆某结核病医院、南宁某矿山机械厂、广东花县某学校及海南岛某中学等由于雷击树木而产生的反击均未超过2m。考虑安全系数后，现规定净距不应小于5m。第三节第二类防雷建筑物的防雷措施第331条接闪器、引下线直接装设在建筑物上，在非金属屋面上装设网格不大于IOm的金属网，数十年的运行经验证明是可靠的。中国科学院电工研究所曾对几十个模型做了几万次放电试验，虽然试验的重点放在非爆炸危险建筑物上，而且保护的重点是易受雷击的部位，但对整个建筑物起到了保护作用。如果把避雷带改为避雷网，则保护效果更有提高。根据我国的运行经验和模拟试验，对第二类防雷建筑物采用不大于IOm的网格是适宜的。IEClO24-1防雷标准中相当于本规范第二类防雷建筑物的接闪器，当采用网格时，其尺寸也是不大于10m×10m,另见本规范第521条说明。与10m×10m并列，增加12m×8m网格，这与引下线类同，是按6m柱距的倍数考虑的。为了提高可靠性和安全性，便于雷电流的流散以及减小流经引下线的雷电流，故多根避雷针要用避雷带连接起来。第3.3.2条第一款，虽然对排放有爆炸危险的气体、蒸气或粉尘的管道的要求同第321条二款，但由于对第一类和第二类防雷建筑物，其接闪器的保护范围是不同的（因瓦不同，见表521）,因此，实际上保护措施的做法是不同的。第二款，阻火器能阻止火焰传播，因此，在第二类防雷建筑物的防雷措施中补充了这一规定。以前的调查中发现雷击煤气放散管起火8次，均未发生事故。从这些事例中说明煤气放散管始终保持正压，如煤气灶一样，火焰在管口燃烧而不会发生事故，故本规范特作出此规定。第333条关于引下线间距见第324条二款的说明。根据实践经验和实际需要补充增加了：“当仅利用建筑物四周的钢柱或柱子钢筋作为引下线时，可按跨度设引下线，但引下线的平均间距不应大于18m-o第334条土壤的冲击击穿场强与本规范第3.2.1条第五款说明一样，取500kVm0雷