4.5.1 當(dāng)一座防雷建筑物中兼有第一、二、三類防雷建筑物時，其防雷分類和防雷措施宜符合下列規(guī)定：
      1 當(dāng)?shù)谝活惙览捉ㄖ锊糠值拿娣e占建筑物總面積的30％及以上時，該建筑物宜確定為第一類防雷建筑物。
      2 當(dāng)?shù)谝活惙览捉ㄖ锊糠值拿娣e占建筑物總面積的30％以下，且第二類防雷建筑物部分的面積占建筑物總面積的30％及以上時，或當(dāng)這兩部分防雷建筑物的面積均小于建筑物總面積的30％，但其面積之和又大于30％時，該建筑物宜確定為第二類防雷建筑物。但對第一類防雷建筑物部分的防閃電感應(yīng)和防閃電電涌侵入，應(yīng)采取第一類防雷建筑物的保護(hù)措施。
      3 當(dāng)?shù)谝弧⒍惙览捉ㄖ锊糠值拿娣e之和小于建筑物總面積的30％，且不可能遭直接雷擊時，該建筑物可確定為第三類防雷建筑物；但對第一、二類防雷建筑物部分的防閃電感應(yīng)和防閃電電涌侵入，應(yīng)采取各自類別的保護(hù)措施；當(dāng)可能遭直接雷擊時，宜按各自類別采取防雷措施。
4.5.2 當(dāng)一座建筑物中僅有一部分為第一、二、三類防雷建筑物時，其防雷措施宜符合下列規(guī)定：
      1 當(dāng)防雷建筑物部分可能遭直接雷擊時，宜按各自類別采取防雷措施。
      2 當(dāng)防雷建筑物部分不可能遭直接雷擊時，可不采取防直擊雷措施，可僅按各自類別采取防閃電感應(yīng)和防閃電電涌侵入的措施。
      3 當(dāng)防雷建筑物部分的面積占建筑物總面積的50％以上時，該建筑物宜按本規(guī)范第4.5.1條的規(guī)定采取防雷措施。
4.5.3 當(dāng)采用接閃器保護(hù)建筑物、封閉氣罐時，其外表面外的2區(qū)爆炸危險場所可不在滾球法確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
4.5.4 固定在建筑物上的節(jié)日彩燈、航空障礙信號燈及其他用電設(shè)備和線路應(yīng)根據(jù)建筑物的防雷類別采取相應(yīng)的防止閃電電涌侵入的措施，并應(yīng)符合下列規(guī)定：
      1 無金屬外殼或保護(hù)網(wǎng)罩的用電設(shè)備應(yīng)處在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。
      2 從配電箱引出的配電線路應(yīng)穿鋼管。鋼管的一端應(yīng)與配電箱和PE線相連；另一端應(yīng)與用電設(shè)備外殼、保護(hù)罩相連，并應(yīng)就近與屋頂防雷裝置相連。當(dāng)鋼管因連接設(shè)備而中間斷開時應(yīng)設(shè)跨接線。
      3 在配電箱內(nèi)應(yīng)在開關(guān)的電源側(cè)裝設(shè)Ⅱ級試驗(yàn)的電涌保護(hù)器，其電壓保護(hù)水平不應(yīng)大于2.5kV，標(biāo)稱放電電流值應(yīng)根據(jù)具體情況確定。
4.5.5 糧、棉及易燃物大量集中的露天堆場，當(dāng)其年預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0.05時，應(yīng)采用獨(dú)立接閃桿或架空接閃線防直擊雷。獨(dú)立接閃桿和架空接閃線保護(hù)范圍的滾球半徑可取100m。在計算雷擊次數(shù)時，建筑物的高度可按可能堆放的高度計算，其長度和寬度可按可能堆放面積的長度和寬度計算。
4.5.6 在建筑物引下線附近保護(hù)人身安全需采取的防接觸電壓和跨步電壓的措施，應(yīng)符合下列規(guī)定：
      1 防接觸電壓應(yīng)符合下列規(guī)定之一：
        1)利用建筑物金屬構(gòu)架和建筑物互相連接的鋼筋在電氣上是貫通且不少于10根柱子組成的自然引下線，作為自然引下線的柱子包括位于建筑物四周和建筑物內(nèi)的。
        2)引下線3m范圍內(nèi)地表層的電阻率不小于50kΩm，或敷設(shè)5cm厚瀝青層或15cm厚礫石層。
        3)外露引下線，其距地面2.7m以下的導(dǎo)體用耐1.2／50μs沖擊電壓100kV的絕緣層隔離，或用至少3mm厚的交聯(lián)聚乙烯層隔離。
        4)用護(hù)欄、警告牌使接觸引下線的可能性降至最低限度。
      2 防跨步電壓應(yīng)符合下列規(guī)定之一：
        1)利用建筑物金屬構(gòu)架和建筑物互相連接的鋼筋在電氣上是貫通且不少于10根柱子組成的自然引下線，作為自然引下線的柱子包括位于建筑物四周和建筑物內(nèi)的。
        2)引下線3m范圍內(nèi)地表層的電阻率不小于50kΩm，或敷設(shè)5cm厚瀝青層或15cm厚礫石層。
        3)用網(wǎng)狀接地裝置對地面做均衡電位處理。
        4)用護(hù)欄、警告牌使進(jìn)入距引下線3m范圍內(nèi)地面的可能性減小到最低限度。
4.5.7 對第二類和第三類防雷建筑物，應(yīng)符合下列規(guī)定：
      1 沒有得到接閃器保護(hù)的屋頂孤立金屬物的尺寸不超過下列數(shù)值時，可不要求附加的保護(hù)措施：
        1)高出屋頂平面不超過0.3m。
        2)上層表面總面積不超過1.0m²。
        3)上層表面的長度不超過2.0m。
      2 不處在接閃器保護(hù)范圍內(nèi)的非導(dǎo)電性屋頂物體，當(dāng)它沒有突出由接閃器形成的平面0.5m以上時，可不要求附加增設(shè)接閃器的保護(hù)措施。
4.5.8 在獨(dú)立接閃桿、架空接閃線、架空接閃網(wǎng)的支柱上，嚴(yán)禁懸掛電話線、廣播線、電視接收天線及低壓架空線等。

 

條文說明
 

4.5 其他防雷措施
4.5.4 本條說明如下：
      1 當(dāng)無金屬外殼或金屬保護(hù)網(wǎng)罩的用電設(shè)備不在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)時，其帶電體遭雷擊的可能性比處在保護(hù)范圍內(nèi)的大得多，而帶電體遭直接雷擊后可能將高電位引入室內(nèi)。當(dāng)采用接閃網(wǎng)時，根據(jù)接閃網(wǎng)的保護(hù)原則，被保護(hù)物應(yīng)處于該網(wǎng)之內(nèi)，并不高出接閃網(wǎng)。
      2 穿鋼管和兩端連接的目的在于使其起到屏蔽和分流作用。由于配電箱外殼已按電氣安全要求與PE線相連，PE線的接地裝置與防雷的接地裝置是共用或直接連接在一起，該保護(hù)管實(shí)際上與防雷裝置的引下線并聯(lián)，起到了分流作用。當(dāng)防雷裝置或設(shè)備金屬外殼遭雷擊時，雷電流是從零開始往上升，這時，外殼與帶電體之間無電位差，隨后有一部分雷電流經(jīng)鋼管、配電箱、PE線入地，這部分雷電流從零一上升，就有di／dt陡度出現(xiàn)，鋼管上就有L(di／dt）感應(yīng)電壓降，di／dt對鋼管內(nèi)的電線有互感電壓降M(di／dt)。由于M≈L(由于磁力線交鏈幾乎相同)，將對鋼管內(nèi)的線路感應(yīng)出與其在鋼管上所感應(yīng)出的電壓接近的值，即L(di／dt）≈M(di／dt）。因此，可降低線路與鋼管之間的電位差。分雷電流流經(jīng)鋼管，鋼管有電阻r，就有ir壓降，這也是鋼管與管內(nèi)電線之間的電位差。另參見本規(guī)范附錄H(電纜從戶外進(jìn)入戶內(nèi)的屏蔽層截面積)，其原理相同。當(dāng)閃電擊中管內(nèi)引出的帶電體時，由于其電位高，將產(chǎn)生擊穿放電而使其與鋼管短接，鋼管也就處于高電位。
      3 對節(jié)日彩燈，由于白天不使用，它和其他用電設(shè)備在不使用期間內(nèi)，開關(guān)均處于斷開狀態(tài)，當(dāng)防雷裝置、設(shè)備金屬外殼或帶電體遭雷擊時，開關(guān)電源側(cè)的電線、設(shè)備與鋼管、配電箱、PE線之間可能產(chǎn)生危險的電位差而擊穿電氣絕緣；另外，當(dāng)開關(guān)斷開時，如果SPD安裝在負(fù)荷側(cè)，從戶外經(jīng)總配電箱傳來的過電壓電涌可能擊壞開關(guān)(因開關(guān)的電源側(cè)無SPD保護(hù))，故SPD應(yīng)裝設(shè)在開關(guān)的電源側(cè)。由于雷擊電流已與防雷裝置等分流，流經(jīng)SPD的電流所產(chǎn)生的能量不會很大，而且安裝在這里的SPD還要與上游安裝在分配電箱或總配電箱的SPD配合好，故選用Ⅱ級試驗(yàn)的SPD。由于每棟建筑物的防雷裝置和配電線路差別很大，故I_n值應(yīng)根據(jù)具體情況確定。
當(dāng)建筑物為鋼筋混凝土建筑物或鋼構(gòu)架建筑物，并利用其所有柱子作為引下線，這時，由于屋頂用電設(shè)備的配電線路是穿鋼管，鋼管兩端做了等電位連接，在這種情況下，當(dāng)雷擊在鋼管上端所接設(shè)備的金屬外殼或防雷裝置上時，流經(jīng)鋼管的雷電流分流按是k_c1＝0.44考慮，但流經(jīng)鋼管的雷電流到配電箱處(通常，配電箱設(shè)在頂層地面處)，由于配電箱又與地面鋼筋及其他管線做了等電位連接，雷電流又再分流，流經(jīng)SPD的分流按是k_c2=（1/n）+0.1考慮。焊接鋼管的近似電阻值為：15為0.22Ω／100m，20為0.18Ω／100m，25為0.12Ω／100m，32為0.1Ω／100m，40為0.08Ω／100m，50為0.055Ω／100m，70為0.04Ω／100m。
舉一個例子說明：鋼管為25、長20m，建筑物為第二類防雷建筑物，雷電流為150kA，令n＝20。設(shè)建筑物為框架式鋼筋混凝土建筑物，利用所有柱子鋼筋作為引下線且柱子鋼筋與屋頂鋼筋網(wǎng)連接在一起。這時流經(jīng)鋼管的雷電流為I_imP＝k_c1×150＝0.44×150＝66(kA)，而流經(jīng)SPD的分流為I_imP＝k_c2×66＝[(1／n)+0.1]×66＝9.9(kA)。設(shè)分配電箱為3相TN-S系統(tǒng)，裝設(shè)SPD時，分流按5分支回路考慮(3根相線、一根N線和一根PE線)，流經(jīng)每臺SPD的電流為10／350μs，則9.9／5≈2(kA)＝I_imP，通常它與8／20μsI_max電流的換算可按20倍考慮，則I_max＝2×20＝40(kA)，一般情況下，I_n為I_max的1／2，所以I_n＝20kA。雷電流在鋼管上的電壓降為66×(0.12×20)／100＝1.584(kV)＝1584(V)。
4.5.5 據(jù)以前調(diào)查，當(dāng)糧、棉及易燃物大量集中的露天堆場設(shè)置獨(dú)立接閃桿后，雷害事故大大減少。雖然糧、棉及易燃物大量集中的露天堆場不屬于建筑物，但本條仍規(guī)定“當(dāng)其年預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0.05時，應(yīng)采用獨(dú)立接閃桿或架空接閃線防直擊雷”，以策安全。年預(yù)計雷擊次數(shù)大于或等于0.05是參照第三類防雷建筑物的規(guī)定。根據(jù)意見，將原規(guī)范的“宜”改為“應(yīng)”。
考慮到堆場的長、寬、高是設(shè)定的，并不一定總是堆滿，故其接閃桿、架空接閃線保護(hù)范圍的滾球半徑取比保護(hù)第三類防雷建筑物的大，即h_r＝100m。h_r＝100m相應(yīng)的接閃最小雷電流約為34.5kA，接近雷電流的平均值。本規(guī)范附錄A在計算建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積A_e時是在h_r＝100m的條件下推算的。
此外，考慮到堆場不是總堆到預(yù)定的高度和堆放面積的邊沿，因此，實(shí)際上在許多情況下，堆放物受到保護(hù)的滾球半徑小于100m，也就是相應(yīng)受到保護(hù)的最小雷電流比平均值小。
4.5.6 防接觸電壓和跨步電壓的措施是參照IEC 62305—3: 2010第37頁8的規(guī)定制定的。此外，雷擊條件下接觸電壓和跨步電壓的安全性不能用50Hz交流電的計算式來判斷，因它們的機(jī)理是不同的。這可從IEC以下的兩本標(biāo)準(zhǔn)看出來：IEC／TS 60479—1(2005—07)，Ed.4.0，Effects of current on human beings and livestock—Part 1：General aspects；IEC／TR 60479—4(2004—07)，Ed.1.0，Effects of current on human beings and livestock—Part 4：Effects of lightning strokes on human beings and livestock。
本條第1款第3項(xiàng)中的2.7m是按人垂直向上伸手后人高 2.5m，這是根據(jù)IEC 62305—3: 2010第67頁圖E.2，沖擊電壓100kV擊穿空氣間隙按0.2m考慮，故2.5+0.2＝2.7(m)。
4.5.7 根據(jù)IEC 62305—3: 2010第111頁附錄E的E.5.2、4.2.4而制定。
4.5.8 以前在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有的單位將電話線、廣播線以及低壓架空線等懸掛在獨(dú)立接閃桿、架空接閃線立桿以及建筑物的防雷引下線上，這樣容易造成高電位引入，是非常危險的，故作本條規(guī)定。本條是強(qiáng)制性條文。

5.1.1 防雷裝置使用的材料及其應(yīng)用條件，宜符合表5.1.1的規(guī)定。

表5.1.1  防雷裝置的材料及使用條件

注：1 敷設(shè)于黏土或潮濕土壤中的鍍鋅鋼可能受到腐蝕；
2 在沿海地區(qū)，敷設(shè)于混凝土中的鍍鋅鋼不宜延伸進(jìn)入土壤中；
3 不得在地中采用鉛。

5.1.2 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Ⅰ級分類試驗(yàn)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：

式中：——單根導(dǎo)體的最小截面（mm²）；
            ——流入該導(dǎo)體的雷電流（kA）。

表5.1.2  防雷裝置各連接部件的最小截面



條文說明
 

5.1 防雷裝置使用的材料
5.1.1 表5.1.1是根據(jù)IEC 62305—3: 2010第28頁的表5制定的。
5.1.2 表5.1.2是根據(jù)IEC 62305—3: 2010第33頁的表8、表9和IEC 62305—4: 2010 Ed.2.0(Protection aganist lightning—Part 4：Electrical and electronic systems within structures．防雷——第4部分：建筑物內(nèi)電氣和電子系統(tǒng))第30頁的表1制定的，但該表1中電涌保護(hù)器規(guī)定的最小截面積為：Ⅰ級試驗(yàn)者16mm²、Ⅱ級試驗(yàn)者6mm²、Ⅲ級試驗(yàn)者1mm²，本規(guī)范改為Ⅰ級試驗(yàn)者6mm²、Ⅱ級試驗(yàn)者2.5mm²、Ⅲ級試驗(yàn)者1.5mm²。通常，電涌保護(hù)器是安裝在箱體內(nèi)，不會受到機(jī)械損傷，而熱效應(yīng)應(yīng)符合本章式(5.1.2)的規(guī)定。IEC 62305—4: 2010表1的注b指出，在導(dǎo)體滿足熱效應(yīng)和不受機(jī)械損傷的情況下可采用較小的截面。D1類SPD的1.2mm²截面積是根據(jù)IEC 62305—5／CD(TC81／261／CD：2005——06，Protection against lightning——Part 5: Services．防雷——第5部分：公共服務(wù)管線)文件第18頁的c)項(xiàng)定的。