GB 50057-2010 建筑物防雷设计规范 (免费下载)
1 总 则
1.0.1 为使建(构)筑物防雷设计因地制宜地采取防雷措施,防止或减少雷击建(构)筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失,以及雷击电磁脉冲引发的电气和电子系统损坏或错误运行,做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建建(构)筑物的防雷设计。
1.0.3 建(构)筑物防雷设计,应在认真调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律,以及被保护物的特点等的基础上,详细研究并确定防雷装置的形式及其布置。
1.0.4 建(构)筑物防雷设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 对地闪击 lightning flash to earth
雷云与大地(含地上的突出物)之间的一次或多次放电。
2.0.2 雷击 lightning stroke
对地闪击中的一次放电。
2.0.3 雷击点 point of strike
闪击击在大地或其上突出物上的那一点。一次闪击可能有多个雷击点。
2.0.4 雷电流 lightning current
流经雷击点的电流。
2.0.5 防雷装置 lightning protection system(LPS)
用于减少闪击击于建(构)筑物上或建(构)筑物附近造成的物质性损害和人身伤亡,由外部防雷装置和内部防雷装置组成。
2.0.6 外部防雷装置 external lightning protection system
由接闪器、引下线和接地装置组成。
2.0.7 内部防雷装置 internal lightning protection system
由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。
2.0.8 接闪器 air-termination system
由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成。
2.0.9 引下线 down-conductor system
用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。
2.0.10 接地装置 earth-termination system
接地体和接地线的总合,用于传导雷电流并将其流散入大地。
2.0.11 接地体 earth electrode
埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。
2.0.12 接地线 earthing conductor
从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体;或从接地端子、等电位连接带至接地体的连接导体。
2.0.13 直击雷 direct lightning flash
闪击直接击于建(构)筑物、其他物体、大地或外部防雷装置上,产生电效应、热效应和机械力者。
2.0.14 闪电静电感应 lightning electrostatic induction
由于雷云的作用,使附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷,雷云主放电时,先导通道中的电荷迅速中和,在导体上的感应电荷得到释放,如没有就近泄入地中就会产生很高的电位。
2.0.15 闪电电磁感应 lightning electromagnetic induction
由于雷电流迅速变化在其周围空间产生瞬变的强电磁场,使附近导体上感应出很高的电动势。
2.0.16 闪电感应 lightning induction
闪电放电时,在附近导体上产生的雷电静电感应和雷电电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花放电。
2.0.17 闪电电涌 lightning surge
闪电击于防雷装置或线路上以及由闪电静电感应或雷击电磁脉冲引发,表现为过电压、过电流的瞬态波。
2.0.18 闪电电涌侵入 lightning surge on incoming services
由于雷电对架空线路、电缆线路或金属管道的作用,雷电波,即闪电电涌,可能沿着这些管线侵入屋内,危及人身安全或损坏设备。
2.0.19 防雷等电位连接 lightning equipotential bonding(LEB)
将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减小雷电流引发的电位差。
2.0.20 等电位连接带 bonding bar
将金属装置、外来导电物、电力线路、电信线路及其他线路连于其上以能与防雷装置做等电位连接的金属带。
2.0.21 等电位连接导体 bonding conductor
将分开的诸导电性物体连接到防雷装置的导体。
2.0.22 等电位连接网络 bonding network(BN)
将建(构)筑物和建(构)筑物内系统(带电导体除外)的所有导电性物体互相连接组成的一个网。
2.0.23 接地系统 earthing system
将等电位连接网络和接地装置连在一起的整个系统。
2.0.24 防雷区 lightning protection zone(LPZ)
划分雷击电磁环境的区,一个防雷区的区界面不一定要有实物界面,如不一定要有墙壁、地板或天花板作为区界面。
2.0.25 雷击电磁脉冲 lightning electromagnetic impulse(LEMP)
雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应,包含闪电电涌和辐射电磁场。
2.0.26 电气系统 electrical system
由低压供电组合部件构成的系统。也称低压配电系统或低压配电线路。
2.0.27 电子系统 electronic system
由敏感电子组合部件构成的系统。
2.0.28 建(构)筑物内系统 internal system
建(构)筑物内的电气系统和电子系统。
2.0.29 电涌保护器 surge protective device(SPD)
用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。它至少含有一个非线性元件。
2.0.30 保护模式 modes of protection
电气系统电涌保护器的保护部件可连接在相对相、相对地、相对中性线、中性线对地及其组合,以及电子系统电涌保护器的保护部件连接在线对线、线对地及其组合。
2.0.31 最大持续运行电压 maximum continuous operatingvoltage(Uc)
可持续加于电气系统电涌保护器保护模式的最大方均根电压或直流电压;可持续加于电子系统电涌保护器端子上,且不致引起电涌保护器传输特性减低的最大方均根电压或直流电压。
2.0.32 标称放电电流 nominal discharge current(In)
流过电涌保护器8/20μs电流波的峰值。
2.0.33 冲击电流 impulse current(Iimp)
由电流幅值Ipeak、电荷Q和单位能量W/R所限定。
2.0.34 以Iimp试验的电涌保护器 SPD tested with Iimp
耐得起10/350μs典型波形的部分雷电流的电涌保护器需要用Iimp电流做相应的冲击试验。
2.0.35 I 级试验 class I test
电气系统中采用 I 级试验的电涌保护器要用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流Iimp做试验。 I级试验也可用 T1 外加方框表示,即
。
2.0.36 以In试验的电涌保护器 SPD tested with In
耐得起8/20μs典型波形的感应电涌电流的电涌保护器需要用In电流做相应的冲击试验。
2.0.37 Ⅱ级试验 class Ⅱ test
电气系统中采用Ⅱ级试验的电涌保护器要用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和8/20μs电流波最大放电电流Imax做试验。Ⅱ级试验也可用 T2 外加方框表示,即
。
2.0.38 以组合波试验的电涌保护器 SPD tested with acombination wave
耐得起8/20μs典型波形的感应电涌电流的电涌保护器需要用Isc短路电流做相应的冲击试验。
2.0.39 Ⅲ 级试验 class Ⅲ test
电气系统中采用 Ⅲ 级试验的电涌保护器要用组合波做试验。组合波定义为由2Ω组合波发生器产生1.2/50μs开路电压Uoc和8/20μs短路电流Isc。Ⅲ 级试验也可用 T3 外加方框表示,即
。
2.0.40 电压开关型电涌保护器 voltage switching type SPD
无电涌出现时为高阻抗,当出现电压电涌时突变为低阻抗。通常采用放电间隙、充气放电管、硅可控整流器或三端双向可控硅元件做电压开关型电涌保护器的组件。也称“克罗巴型”电涌保护器。具有不连续的电压、电流特性。
2.0.41 限压型电涌保护器 voltage limiting type SPD
无电涌出现时为高阻抗,随着电涌电流和电压的增加,阻抗连续变小。通常采用压敏电阻、抑制二极管作限压型电涌保护器的组件。也称“箝压型”电涌保护器。具有连续的电压、电流特性。
2.0.42 组合型电涌保护器 combination type SPD
由电压开关型元件和限压型元件组合而成的电涌保护器,其特性随所加电压的特性可以表现为电压开关型、限压型或电压开关型和限压型皆有。
2.0.43 测量的限制电压 measured limiting voltage
施加规定波形和幅值的冲击波时,在电涌保护器接线端子间测得的最大电压值。
2.0.44 电压保护水平 voltage protection level(Up)
表征电涌保护器限制接线端子间电压的性能参数,其值可从优先值的列表中选择。电压保护水平值应大于所测量的限制电压的最高值。
2.0.45 1.2/50μs冲击电压 1. 2/50μs voltage impulse
规定的波头时间T1为1.2μs、半值时间T2为50μs的冲击电压。
2.0.46 8/20μs冲击电流 8/20μs current impulse
规定的波头时间T1为8μs、半值时间 T2为20μs的冲击电流。
2.0.47 设备耐冲击电压额定值 rated impulse withstand voltage of equipment(Uw)
设备制造商给予的设备耐冲击电压额定值,表征其绝缘防过电压的耐受能力。
2.0.48 插入损耗 insertion loss
电气系统中,在给定频率下,连接到给定电源系统的电涌保护器的插入损耗为电源线上紧靠电涌保护器接入点之后,在被试电涌保护器接入前后的电压比,结果用dB表示。电子系统中,由于在传输系统中插入一个电涌保护器所引起的损耗,它是在电涌保护器插入前传递到后面的系统部分的功率与电涌保护器插入后传递到同一部分的功率之比。通常用dB表示。
2.0.49 回波损耗 return loss
反射系数倒数的模。以分贝(dB)表示。
2.0.50 近端串扰 near-end crosstalk(NEXT)
串扰在被干扰的通道中传输,其方向与产生干扰的通道中电流传输的方向相反。在被干扰的通道中产生的近端串扰,其端口通常靠近产生干扰的通道的供能端,或与供能端重合。
3 建筑物的防雷分类
3.0.1 建筑物应根据建筑物的重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果,按防雷要求分为三类。
3.0.2 在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第一类防雷建筑物:
1 凡制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物,因电火花而引起爆炸、爆轰,会造成巨大破坏和人身伤亡者。
2 具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物。
3 具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。
3.0.3 在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第二类防雷建筑物:
1 国家级重点文物保护的建筑物。
2 国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机场、国宾馆,国家级档案馆、大型城市的重要给水泵房等特别重要的建筑物。
注:飞机场不含停放飞机的露天场所和跑道。
3 国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物。
4 国家特级和甲级大型体育馆。
5 制造、使用或贮存火炸药及其制品的危险建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
6 具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。
7 具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物。
8 有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。
9 预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所。
10 预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。
3.0.4 在可能发生对地闪击的地区,遇下列情况之一时,应划为第三类防雷建筑物:
1 省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。
2 预计雷击次数大于或等于0.01次/a,且小于或等于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物,以及火灾危险场所。
3 预计雷击次数大于或等于0.05次/a,且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物。
4 在平均雷暴日大于15d/a的地区,高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物;在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区,高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。
4 建筑物的防雷措施
5 防雷装置
6 防雷击电磁脉冲
附录A 建筑物年预计雷击次数
A.0.1 建筑物年预计雷击次数应按下式计算:

式中:N——建筑物年预计雷击次数(次/a);
k——校正系数,在一般情况下取1;位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿的建筑物去1.5;金属屋面没有接地的砖木结构建筑物取1.7;位于山顶上或旷野的孤立建筑物取2;
——建筑物所处地区雷击大地的年平均密度(次/km2/a);
——与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)。
A.0.2 雷击大地的年平均密度,首先应按当地气象台、站资料确定;若无此资料,可按下式计算:

式中:
——年平均雷暴日,根据当地气象台、站资料确定(d/a)。
A.0.3 与建筑物截收相同雷击次数的等效面积应为其实际平面积向外扩大后的面积。其计算方法应符合下列规定:
1 当建筑物的高度小于100m时,其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算(图A.0.3):

式中:D——建筑物每边的扩大宽度(m);
L、W、H——分别为建筑物的长、宽、高(m)。

图A.0.3 建筑物的等效面积
注:建筑物平面面积扩大后的等效面积如图A.0.3中周边虚线所包围的面积。
2 当建筑物的高度小于100m,同时其周边在2D范围内有等高或比它低的其他建筑物,这些建筑物不在所考虑建筑物以hr=100(m)的保护范围内时按式(A.0.3-2)算出的Ae可减去(D/2)×(这些建筑物与所考虑建筑物边长平行以米计的长度总和)×10-6(km2)。
当四周在2D范围内都有等高或比它低的其他建筑物时,其等效面积可按下式计算:

3 当建筑物的高度小于100m,同时其周边在2D范围内有比它高的其他建筑物时,按式(A.0.3-2)算出的等效面积可减去D×(这些建筑物与所考虑建筑物边长平行以米计的长度总和)×10-6(km2)。
当四周在2D范围内都有比它高的其他建筑物时,其等效面积可按下式计算:

4 当建筑物的高度等于或大于100m时,其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高度计算;建筑物的等效面积应按下式计算:

5 当建筑物的高度等于或大于100m,同时其周边在2H范围内有等高或比它低的其他建筑物,且不在所确定建筑物以滚球半径等于建筑物高度(m)的保护范围内时,按式(A.0.3-5)算出的等效面积可减去(H/2)×(这些建筑物与所确定建筑物边长平行以米计的长度总和)×10-6(km2)。
当四周在2H范围内都有等高或比它低的其他建筑物时,其等效面积可按下式计算:

6 当建筑物的高度等于或大于100m,同时其周边在2H范围内有比它高的其他建筑物时,按式(A.0.3-5)算出的等效面积可减去H×(这些其他建筑物与所确定建筑物边长平行以米计的长度总和)×10-6(km2)。
当四周在2H范围内都有比它高的其他建筑物时,其等效面积可按式(A.0.3-4)计算。
7 当建筑物部位的高不同时,应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度,其等效面积应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算。
附录B 建筑物易受雷击的部位
B.0.1 平屋面或坡度不大于1/10的屋面,檐角、女儿墙、屋檐应为其易受雷击的部位(图B. 0.1)。

图B.0.1 建筑物易受雷击的部位(一)
注:——表示易受雷击部位,_ _ 表示不易受雷击的屋脊或屋檐,
o表示雷击率最高部位。
B.0.2 坡度大于1/10且小于1/2的屋面,屋角、屋脊、檐角、屋檐应为其易受雷击的部位(图B.0.2)。

图B.0.2 建筑物易受雷击的部位(二)
注:——表示易受雷击部位,o表示雷击率最高部位。
B.0.3 坡度不小于1/2的屋面,屋角、屋脊、檐角应为其易受雷击的部位(图B.0.3)。

图B.0.3 建筑物易受雷击的部位(三)
注:——表示易受雷击部位 ,_ _ 表示不易受雷击的屋脊或屋檐,o表示雷击率最高部位。
B.0.4 对图B.0.2和图B.0.3,在屋脊有接闪带的情况下,当屋檐处于屋脊接闪带的保护范围内时,屋檐上可不设接闪带。
附录C 接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算
C.0.1 接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算,应按下式计算:

式中:R~——接地装置各支线的长度取值小于或等于接地体的有效长度
,或者有支线大于
而取其等于
时的工频接地电阻(Ω);
A——换算系数,其值宜按图C.0.1确定;
——所要求的接地装置冲击接地电阻(Ω)。

图C.0.2 换算系数A
注:l为接地体最长支线的实际长度,其计量与
类同;当l大于
时,取其等于
C.0.2 接地体的有效长度应按下式计算:

式中:
——接地体的有效长度,应按图C.0.2计量(m);
——敷设接地体处的土壤电阻率(Ωm)。

图C.0.2 接地体有效长度的计量

C.0.3 环绕建筑物的环形接地体应按下列方法确定冲击接地电阻:
1 当环形接地体周长的一半大于或等于接地体的有效长度时,引下线的冲击接地电阻应为从与引下线的连接点起沿两侧接地体各取有效长度的长度算出的工频接地电阻,换算系数应等于1。
2 当环形接地体周长的一半小于有效长度时,引下线的冲击接地电阻应为以接地体的实际长度算出的工频接地电阻再除以换算系数。
C.0.4 与引下线连接的基础接地体,当其钢筋从与引下线的连接点量起大于20m时,其冲击接地电阻应为以换算系数等于1和以该连接点为圆心、20m为半径的半球体范围内的钢筋体的工频接地电阻。
附录D 滚球法确定接闪器的保护范围
D.0.1 单支接闪杆的保护范围应按下列方法确定(图D.0.1):

图D.0.1 单支接闪杆的保护范围
1-
平面上保护范围的截面
1 当接闪杆高度h小于或等于hr时:
1)距地面hr处作一平行于地面的平行线。
2)以杆尖为圆心,hr为半径作弧线交于平行线的A、B两点。
3)以A、B为圆心,hr为半径作弧线,弧线与杆尖相交并与地面相切。弧线到地面为其保护范围。保护范围为一个对称的锥体。
4)接闪杆在hx高度的
平面上和地面上的保护半径,应按下列公式计算:

式中:rx——接闪杆在hx高度的
平面上的保护半径(m);
hr——滚球半径,按本规范表6.2.1和第4.5.5条的规定取值(m);
hx——被保护物的高度(m);
r0——接闪杆在地面上的保护半径(m)。
2 当接闪杆高度h大于hr时,在接闪杆上取高度等于hr的一点代替单支接闪杆杆尖作为圆心。其余的做法应符合本条第1款的规定。式(D.0.1-1)和式(D.0.1-2)中的h用hr代入。
D.0.2 两支等高接闪杆的保护范围,在接闪杆高度h小于或等于hr的情况下,当两支接闪杆距离D大于或等于
时,应各按单支接闪杆所规定的方法确定;当D小于
时,应按下列方法确定(图D.0.2):
1 AEBC外侧的保护范围,应按单支接闪杆的方法确定。
2 C、E点应位于两杆间的垂直平分线上。在地面每侧的最小保护宽度应按下式计算:

3 在AOB轴线上,距中心线任一距离x处,其在保护范围上边线上的保护高度应按下式计算:

该保护范围上边线是以中心线距地面hr的一点
为圆心,以
为半径所做的圆弧AB。
4 两杆间AEBC内的保护范围,ACO部分的保护范围应按下列方法确定:
1)在任一保护高度hx和C点所处的垂直平面上,应以hx作为假想接闪杆,并应按单支接闪杆的方法逐点确定(图D.0.2中1-1剖面图)。
2)确定BCO、AEO、BEO部分的保护范围的方法与ACO部分的相同。

图D.0.2 两支等高接闪杆的保护范围
L——地面上保护范围的截面;M—
平面上保护范围的截面;
N—AOB轴线的保护范围
5 确定
平面上的保护范围截面的方法。以单支接闪杆的保护半径rx为半径,以A、B为圆心作弧线与四边形AEBC相交;以单支接闪杆的(r0—rx)为半径,以E、C为圆心作弧线与上述弧线相交(图D.0.2中的粗虚线)。
D.0.3 两支不等高接闪杆的保护范围,在A接闪杆的高度h1和B接闪杆的高度h2均小于或等于hr的情况下,当两支接闪杆距离D大于或等于
时,应各按单支接闪杆所规定的方法确定;当D小于
时,应按下列方法确定(图D.0.3):

图D.0.3 两支不等高接闪杆的保护范围
L—地面上保护范围的截面;M—
平面上保护范围的截面;
N-AOB轴线的保护范围
1 AEBC外侧的保护范围应按单支接闪杆的方法确定。
2 CE线或H
线的位置应按下式计算:

3 在地面每侧的最小保护宽度应按下式计算:

4 在AOB轴线上,A、B间保护范围上边线位置应按下式计算:

式中:x——距CE线或
线的距离。
该保护范围上边线是以
线上距地面
的一点
为圆心,以
为半径所作的圆弧AB。
5 两杆间AEBC内的保护范围,ACO与AEO是对称的,BCO与BEO是对称的,ACO部分的保护范围应按下列方法确定:
1)在任一保护高度hx和C点所处的垂直平面上,以hx作为假想接闪杆,按单支接闪杆的方法逐点确定(图D.0.3的1-1剖面图)。
2)确定AEO、BCO、BEO部分的保护范围的方法与ACO部分相同。
6 确定
平面上的保护范围截面的方法应与两支等高接闪杆相同。
D.0.4 矩形布置的四支等高接闪杆的保护范围,在h小于或等于hr的情况下,当D3大于或等于
时,应各按两支等高接闪杆所规定的方法确定;当D3小于
时,应按下列方法确定(图D.0.4):
1 四支接闪杆外侧的保护范围应各按两支接闪杆的方法确定。
2 B、E接闪杆连线上的保护范围见图D.0.4中1-1剖面图,外侧部分应按单支接闪杆的方法确定。两杆间的保护范围应按下列方法确定:
1)以B、E两杆杆尖为圆心、hr为半径作弧线相交于O点,以O点为圆心、hr为半径作弧线,该弧线与杆尖相连的这段弧线即为杆间保护范围。
2)保护范围最低点的高度h0应按下式计算:

3 图D. 0.4中2-2剖面的保护范围,以P点的垂直线上的O点(距地面的高度为hr+h0)为圆心、hr为半径作弧线,与B、C和A、E两支接闪杆所作的在该剖面的外侧保护范围延长弧线相交于F、H点。
F点(H点与此类同)的位置及高度可按下列公式计算:

4 确定图D.0.4中3-3剖面保护范围的方法应符合本条第3款的规定。
5 确定四支等高接闪杆中间在h0至h之间于hy高度的
平面上保护范围截面的方法为以P点(距地面的高度为hr+h0)为圆心、
为半径作圆或弧线,与各两支接闪杆在外侧所作的保护范围载面组成该保护范围截面(图D.0. 4中虚线)。
D.0.5 单根接闪线的保护范围,当接闪线的高度h大于或等于2hr时,应无保护范围;当接闪线的高度h小于2hr时,应按下列方法确定(图D.0.5)。确定架空接闪线的高度时应计及弧垂的影响。在无法确定弧垂的情况下,当等高支柱间的距离小于120m时架空接闪线中点的弧垂宜采用2m,距离为120m~150m时宜采用3m。

1 距地面hr处作一平行于地面的平行线。
2 以接闪线为圆心、hr为半径,作弧线交于平行线的A、B两点。
3 以A、B为圆心,hr为半径作弧线,该两弧线相交或相切,并与地面相切。弧线至地面为保护范围。
4 当h小于2hr且大于hr时,保护范围最高点的高度应按下式计算:
h0=2hr-h(D.0.5-1)
5 接闪线在hx高度的
平面上的保护宽度,应按下式计算:

式中:
——接闪线在
高度的
平面上的保护宽度(m);
h——接闪线的高度(m);
——滚球半径,按本规范表6.2.1和第4.5.5条的规定取值(m);
——被保护物的高度(m)。
6 接闪线两端的保护宽度应按单支接闪杆的方法确定。
D.0.6 两根等高接闪线的保护范围应按下列方法确定:
1 在接闪线高度h小于或等于hr的情况下,当D大于或等于
时,应各按单根接闪线所规定的方法确定;当D小于
时,应按下列方法确定(图D.0.6-1):

图D.0.6-1 两根等高接闪线在高度h小于或等于
时的保护范围
1)两根接闪线的外侧,各按单根接闪线的方法确定。
2)两根接闪线之间的保护范围按以下方法确定:以A、B两接闪线为圆心,hr为半径作圆弧交于O点,以O点为圆心、hr为半径作弧线交于A、B点。
3)两根接闪线之间保护范围最低点的高度按下式计算:

4)接闪线两端的保护范围按两支接闪杆的方法确定,但在中线上h0线的内移位置按以下方法确定(图D.0.6-1中1-1剖面):以两支接闪杆所确定的保护范围中最低点的高度
作为假想接闪杆,将其保护范围的延长弧线与h0线交于E点。内移位置的距离也可按下式计算:

式中:b0 ——按式(D.0.2-1)计算。
2 在接闪线高度h小于2hr且大于hr,接闪线之间的距离D小于2hr,且大于
的情况下,应按下列方法确定(图D. 0.6-2):
1)距地面hr处作一与地面平行的线。
2)以A、B两接闪线为圆心,hr为半径作弧线交于O点并与平行线相交或相切于C、E点。
3)以O点为圆心、hr为半径作弧线交于A、B点。
4)以C、E为圆心,hr为半径作弧线交于A、B并与地面相切。
5)两根接闪线之间保护范围最低点的高度按下式计算:

6)最小保护宽度bm位于hr高处,其值按下式计算:

图D.0.6-2 两根等高接闪线在高度h小于2
时的保护范围
7)接闪线两端的保护范围按两支高度hr的接闪杆确定,但在中线上h0线的内移位置按以下方法确定(图D.0.6-2的1-1剖面):以两支高度hr的接闪杆所确定的保护范围中点最低点的高度
作为假想接闪杆,将其保护范围的延长弧线与h0线交于F点。内移位置的距离也可按下式计算:

D.0.7 本规范图D.0.1~图D.0.5、图D.0.6-1和图D. 0.6-2中所画的地面也可是位于建筑物上的接地金属物、其他接闪器。当接闪器在地面上保护范围的截面的外周线触及接地金属物、其他接闪器时,各图的保护范围均适用于这些接闪器;当接地金属物、其他接闪器是处在外周线之内且位于被保护部位的边沿时,应按下列方法确定所需断面的保护范围(图D.0.7):

图D.0.7 确定建筑物上任两接闪器在所需断面上的保护范围
A___接闪器;B_____接地金属物或接闪器
1 应以A、B为圆心、hr为半径作弧线相交于O点。
2 应以O点为圆心、hr为半径作弧线AB,弧线AB应为保护范围的上边线。
本规范图D.0.1~图D.0.5、图D.0.6-1和图D.0.6-2中用接闪器在“地面上保护范围的截面”的外周线触及的是屋面时,各图的保护范围仍有效,但外周线触及的屋面及其外部得不到保护,内部得到保护。
附录E 分流系数KC
E.0.1 单根引下线时,分流系数应为1;两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线时,分流系数可为0.66,也可按本规范图
E.0.2 当采用网格型接闪器、引下线用多根环形导体互相连接、接地体采用环形接地体,或利用建筑物钢筋或钢构架作为防雷装置时,分流系数宜按图E.0.2确定。

图E.0.2 分流系数
(2)
注:1
~
为连接引下线各环形导体或各层地面金属体之间的距离,
、
为某引下线顶雷击点至两侧最近引下线之间的距离,计算式中的c取二者较小值,n为建筑物周边和内部引下线的根数且不少于4根,c和
取值范围在3m~20m。
2 本图适用于单层至高层建筑物。
E.0.3 在接地装置相同的情况下,即采用环形接地体或各引下线设独自接地体且其冲击接地电阻相近,按图E.0.1和图E.0.2确定的分流系数不同时,可取较小者。
E.0.4 单根导体接闪器按两根引下线确定时,当各引下线设独自的接地体且各独自接地体的冲击接地电阻与邻近的差别不大于2倍时,可按图E.0.4计算分流系数;若差别大于2倍时,分流系数应为1。

图E.0.4 分流系数
(3)
附录F 雷 电 流
F.0.1 闪电中可能出现的三种雷击见图F. 0.1-1,其参量应按表F.0.1-1~表F.0.1-4的规定取值。雷击参数的定义应符合图F. 0.1-2的规定。

图F.0.1-1 闪电中可能出现的三种雷击


图F.0.1-2雷击参数定义
注:1 短时雷击电流波头的平均陡度(average steepness pf the front of short stroke current)是在时间间隔(
-
)内电流的平均变化率,即用该时间间隔的起点电流与末尾电流之差[i(
)-i(
)]除以(
-
)[见图F.0.1-2(a)]。
2短时雷击电流的波头时间T1(front time of short storke current T1)是一规定参数,定义为电流达到10%和90%幅值电流之间的时间间隔乘以1.25,见图F.0.1-2(a)。
3短时雷击电流的规定原点
(virtual origin of short stroke current
)是连接雷击电流波头10%和90%参考点的延长直线与时间横坐标相交的点,它位于电流达到10%幅值电流时之前0.1
处,见图F.0.1-2(a)。
4短时雷击电流的半值时间
(time to half value of short stroke current
)是一规定参数,定义为规定原点
与电流降至幅值一半之间的时间间隔,见图F.0.1-2(a)。
表F.0.1-1 首次正极性雷击的雷电流参量

表F.0.1-2首次负极性雷击的雷电流参量

表F.0.1-3 首次负极性以后雷击的雷电流参量

表F.0.1-4 长时间雷击的雷电流参量

注:平均电流I
/T。
附录G 环路中感应电压和电流的计算
G.0.1 格栅形屏蔽建筑物附近遭雷击时,在LPZ1区内环路的感应电压和电流(图G.0.1)在LPZ1区,其开路最大感应电压宜按下式计算:

式中:
——环路开路最大感应电压(V);
——真空的磁导系数,其值等于4π×
(V·s)/(A·m);
b——环路的宽(m);
l——环路的长(m);
——LPZ1区内最大的磁场强度(A/m),按本规范式(6.3.2-2)计算;
——雷电流的波头时间(s)。

图G.0.1 环路中的感应电压和电流
1-屋顶;2-墙;3-电力线路;4-信号路线;5-信号设备;6-等电位连接带
注:1 当环路不是矩形时,应转换为相同环路面积的矩形环路;
2 图中的电力线路或信号线路也可是邻近的两端做了等电位连接的金属物。
若略去导线的电阻(最坏情况),环路最大短路电流可按下式计算:

式中:
——最大短路电流(A);
L——环路的自电感(H),矩形环路的自电感可按公式(G.0.1-3)计算。
矩形环路的自电感可按下式计算:

式中:r——环路导体的半径(m)。
G.0.2 格栅形屏蔽建筑物遭直接雷击时,在LPZ1区内环路的感应电压和电流(图G.0.1)在LPZ1区Vs空间内的磁场强度H1应按本规范式(6.3.2-8)计算。根据图G.0.1所示无屏蔽线路构成的环路,其开路最大感应电压宜按下式计算:

式中:
——环路至屏蔽墙的距离(m),根据本规范式(6.3.2-9)或式(6.3.2-10)计算,
等于或大于
;
——环路至屏蔽屋顶的平均距离(m);
——LPZ0A区内的雷电流最大值(A);
——形状系数(1/
),取
=0.01(1/
);
——格栅形屏蔽的网格宽(m)。
若略去导线的电阻(最坏情况),最大短路电流可按下式计算:

G.0.3 在LPZn区(n等于或大于2)内环路的感应电压和电流在LPZn区Vs空间内的磁场强度Hn看成是均匀的情况下(见本规范图6.3.2-2),图G.0.1所示无屏蔽线路构成的环路,其最大感应电压和电流可按式(G.0.1-1)和式(G.0.1-2)计算,该两式中的H1/max应根据本规范式(6.3.2-2)或式(6.3.2-11)计算出的Hn/max代入。式(6.3.2-2)中的H1用Hn/max代入,H0用H(n-1)/max代入。
附录H 电缆从户外进入户内的屏蔽层截面积
H.0.1 在屏蔽线路从室外LPZOA或LPZOB区进入LPZ1区的情况下,线路屏蔽层的截面应按下式计算:

式中:
——线路屏蔽层的截面(mm2);
——流入屏蔽层的雷电流(kA),按本规范式(4.2.4-7)计算,计算中的雷电流按本规范表F.0.1-1的规定取值;
——屏蔽层的电阻率(Ωm),20°C时铁为138×
Ωm,铜为17.24×
Ωm;
——线路长度(m),按本附录表H.0.1-1的规定取值,
——电缆所借的电气或电子系统的耐冲击电压额定值(kV),设备按本附录表H.0.1-2的规定取值,路线岸本附录表H.0.1-3的规定取值。
表H.0.1-1 按屏蔽层敷设条件确定的线路长度

表H.0.1-2 设备的耐冲击电压额定值

表H.0.1-3 电缆绝缘的耐冲击电压额定值

H.0.2 当流入线路的雷电流大于按下列公式计算的数值时,绝缘可能产生不可接受的温升:
对屏蔽线路:

对无屏蔽的线路:

式中:
——流入无屏蔽线路的总雷电流(kA);
——线路导线的根数;
——每根导线的截面(mm2)。
H.0.3 本附录也适用于用钢管屏蔽的线路,对此,式(H.0.1)和式(H.0.2-1)中的Sc为钢管壁厚的截面。

