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防雷接地属于建筑电气工程最重要的电气安全措施主要功能是防止人身遭受电设备与线路遭受损坏预防火灾和防止雷击防止静电和保障电力系统正常运防雷接地施工过程中应选取适用的施工材料充分考虑相关注意事项提高建筑电气安装中的防雷接地工程质量保证防雷系统的高性能运行避免雷电灾害对人类生产生活产生的不良影响

编制依据

规范名称

编号

《建筑物防雷设计规范》

GB 50057-2010

《电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范》

GB 50169-2016

《建筑电气工程施工质量验收规范》

GB 50303-2015

《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

GB50343-2012

建筑物防雷工程施工与质量验收规范》

GB 50601-2010

《农村民居雷电防护工程技术规范》

GB 50952-2013

《民用建筑电气设计标准》

GB 51348-2019

《建筑电气与智能化通用规范》

GB 55024-2022

《交流电气装置的接地设计规范》

GB/T 50065-2011

《防雷与接地设计施工要点》

15D500

《建筑物防雷设施安装》

15D501

《等电位联结安装》

15D502

《利用建筑物金属体做防雷与接地装置安装

15D503

《接地装置安装》

14D504

适用范围

本指南适用于新建扩建和改建的一般工业与民用的建筑物防雷接地等电位连接/联结的设计和施工

技术要点

本指南凡涉及防雷接地装置的焊接连接除埋设在混凝土中的焊接接头外均应采取防腐措施焊接搭接长度应符合以下规定

焊接材

搭接长度

焊接方法

扁钢与扁钢

不应小于扁钢宽度的 2 

应至少三面施焊

圆钢与圆

不应小于圆钢直径的 6 

应双面施焊

圆钢与扁

不应小于圆钢直径的 6 

应双面施焊

扁钢与钢管扁钢与角钢

应紧贴角钢外侧两面或紧贴 3/4 钢管表面上下两侧

3.1 防雷装置

3.1.1 防雷系统简介

雷电是一种自然现象其破坏力和危险性很大如果处理不好将对人身建筑物和电气设备等造成很大的伤害和损失

根据 GB 50057-2010  《建筑物防雷设计规范》建筑物应根据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一三类防雷建筑物当兼有三类防雷等级时应符合 4.5.1 条要求 在一幢需要防雷的建筑物中防雷措施通常包括防直击雷防侧击雷防雷电反击防雷电波侵入防雷击电磁脉冲等6应根据建筑的类别等因素合理选择

各类防雷建筑物应采取的部分措施见下表具体措施详见《防雷与接地设计》15D500  14~20 页相关内容

第一类防雷建筑物

第二类防雷建筑物

第三类防雷建筑物

滚球半径 hr(m)

30

45

60

闪网网格尺寸

(m)

5×5 6×4

10×10 12×

8

20×20 24×

16

引下线间距(m)

12

18

25

防直击雷防雷

电反击防雷电

侵入

防侧击

高于 30m

高于 45m

高于 60m

防雷电感应

有火工品或爆炸性 危险区域

防雷击电磁脉冲

 或磁场环境和加设备的电涌无法 满足要求时

《建筑物防雷 设计规范GB50057 2010  30条第24  款所规定的第 二类防雷建筑物

当设备重要 或磁场环境和加于设备的电涌无法 满足要求时

一般民用建筑物大部分属于第二三类防雷建筑物应优先利用符合规范的建筑物金属体作接闪器引下线接地装置

3.1.2 防雷系统组成

构建一个防雷系统所需的配置通常包括接闪器引下线等电位联结接地装浪涌保护器等 接闪器必须与防雷专设或专用引下线焊接或卡接器连接专设引下线之间与接地装置应采用焊接或螺栓连接

MET总接地端子 LEB局部等电位端子箱

C外界可导电部分 M外露可导电部分

M1外露可导电部分(电气装置 M2外露非导电部分(电气装置)

T变压器 T1埋入混凝土基础内接地极或埋入土壤基础内接地极

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3.1.3 接闪器

1接闪器的选用

接闪器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接闪器类型中有接闪杆称为避雷针接闪带称为避雷带接闪线称为避雷线接闪网称为避雷网

除第一类防雷建筑物外金属屋面的建筑物宜利用其屋面作为接闪器专门敷设的接闪器应由下列的一种或多种方式组成①独立接闪杆②架空接闪线或架空接闪 网③直接装设在建筑物上的接闪杆接闪带或接闪网

接闪器材料及规格应由工程设计确定当无明确设计时可参考下表

接闪器类别

所用材

材料规

架空接闪

线接闪网

热镀锌钢

线或铜绞线

截面50mm²

接闪杆

(<1m

圆钢

直径12mm

1.接闪杆采用热镀锌材料2. 接闪杆的接闪端宜做成半球状,其最小弯曲半径宜为4.8mm最大宜为 12.7mm

直径20mm

接闪杆

1~2m

圆钢

直径16mm

直径25mm

用金属屋

作为接闪

器(除第一

类防雷建筑 物外

金属板下面 无易燃物 

铅板厚度2mm

1. 板间连接应是持久的电 气贯通可采用铜锌合金焊卷边压接缝接螺钉或螺栓连接;2.金属板应无绝缘被覆层 3.薄的油漆保护层或1mm厚沥青层及0.5mm  厚聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层

不锈钢热镀锌钢钛和铜板厚度

0.5mm

铝板厚度0.65mm

锌板厚度0.7mm

金属板下面

易燃物品

或需要防雷

击击穿

不锈钢热镀锌钢钛和铜板厚度

4mm

铜板厚度5mm

铝板厚度7mm

钢筋混凝土屋面

钢筋或圆钢

当仅为一根时 直径10mm

利用混凝土构件内有箍 连接的钢筋其截面积总和不小于一根直径为 10mm  钢筋的截

面积

2 接闪杆节点

3接闪带节点

3.1.4 引下线

1引下线的选用

引下线是用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体

引下线材料及规格应由工程设计确定当无明确设计时可参考下表

类别

所用材料

材料规格

明敷

50mm²直径8mm

采用热镀锌材料 优先采用圆钢

扁钢

50mm²  厚度2.5mm

暗敷

10mm

用热镀锌材料

扁钢

截面80mm²

子钢

筋做引

线

筋或圆钢

10mm

在引下线每层  0.3m 处涂刷一圈黄油漆

2引下线节点

3.1.5 浪涌保护器(SPD

SPD 的主要功能为对电力系统中各类电气设备提供保护工作原理是当没有产生瞬时过电压时 SPD 呈高阻抗状态不影响系统供电当产生瞬时过电压时 SPD 呈低

阻抗状态极短时间内导通分流避免对电气设备造成损害

SPD 的选用应首先按建筑物电子信息系统的重要性使用性质和价值确定确定雷电防等级系统接地形式然后根据不同的雷电防护等级确定总配电箱分配电箱以及后续配电箱内所需设置 SPD 的参数

可参考设计部门所发布的《机电设备及材料技术选型与造价控制综合指南》第 3.3 条以及图集《建筑物防雷设施安装》 15D501 中配电系统 SPD 的选择要求综合考虑后 进行合理选择

SPD 配用过电流保护器及导线的规格推荐值可参考下表

SPD 类型

过电流保护器工

频短路分断能力

kA

过电流保护器长延

时脱扣器额定电流

A

连接 SPD 的导体截

面积(mm² 导线

I 试验浪涌保护器

35

50

16

II 级试验浪涌保护器

10

32

6

III 级试验浪涌保护器

6

16

2.5

3.2 接地装置

3.2.1 接地系统简介

大地具有导电性良好和散流速度快等特点它是一个无穷大的散流体在狭义的接地概念中人为将电气设备中带电或不带电的部分与大地连接称为接地在一幢建筑物中接地是一项系统工程所有的接地配置称作接地系统

根据功能划分接地通常分为功能性接地和保护性接地两类又因作用不同又分 除另有要求外接地系统应共用一个接地装置具体分类功能及主要措施见下表

地分类

防雷接地施工技术指南(防雷装置、接地装置选用及等电位联结技术节点图解)

地功能

主要措

为了保证电力系统的正常运行防止系统振荡保证继电保护的可靠性交直流电力系统应在适当的地方进行接地压配电系统交流一般为中性点直流一般为中间点中间导体或极导体

通过中性导体(N)、 护接地中性导体(PEN)、 中间导体(PEM极导体进行接地

电子设备的参考(基准电位

一般采用电子设备的 金属底板作为参考电位的 “逻辑地”逻辑接地在电子设备内部完成

屏蔽

将电气干扰源引入大地抑制外来电磁干扰对电子设备的影响也可减少电子设备产生的干扰影响其他电子设备

为保证电子信号电路具有稳定的基准电位而设置的接地可简称为信号地

保护

为了防止电气设备绝缘损坏或产生泄漏电流时使平时不带电的外漏导电部分带电而导致电击将设备的外露导电部分接地

通过保护接地导 PE)、保护联结导体地导体接地装置泄流

将雷电导入大地防止雷电流使人身受到电击或财产受到破坏

通过接闪器引下线 接地装置泄流

将静电荷引入大地防止由于静电积聚对人体和设备造成危害电子设备中集成电路用的很多

通过静电接地导体 接地装置泄流

防止地下铠装电缆接地极金属管道等受到电蚀

通过地下埋设金属体 作为牺牲阳极或阴极 护电蚀对象

接地系统的形式可分为 TN TT IT 三种 根据中性导体与保护导体的关系TN系统又可分为 TN-C、TN-S、TN-C-S 三种当电源采用TN 系统时从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电线路和分支线路必须采用 TN-S系统

3.2.2 接地系统组成

构建一个接地系统所需的配置包括接地极、接地导体总等电位端子箱MEB)、等电位联结母线局部等电位接地端子箱(LEB

3.2.3 接地极

1接地极的选用

接地体是人为埋入地下直接接触土壤的金属导体也称接地极按其布置方式可分为外引式接地极和环路式接地极按形状可分为管形带形和环形几种基本形  按其结构可分为自然接地极和人工接地极

人工接地极材料应由工程设计确定当无明确设计时可参考下表

地极 材料

最小尺寸

垂直接

地体

mm

水平接地

体(mm ²

地板

mm

绞线

50

每股直 1.7mm

根圆钢

15

50

根扁钢

50

厚度 2mm

20

壁厚 2mm

整块铜板

500×500

厚度 2mm

网格铜板

600×600

      25mm×2mm网格网      

4.8mm

热镀锌 

14

78

钢管

20

壁厚 2mm

扁钢

90

厚度 3mm

钢板

500×500

厚度 3mm

网络钢板

600×600

      30mm×3mm网格网      

4.8mm

 3

钢绞线

70

每股直 1.7mm

78

扁钢

75

厚度 3mm

面镀 
 的钢

14

50

     

250  μ    99.9

扁钢

90(

3mm)

不锈钢

圆形导体

15

78

形导体

100

厚度 2mm

1.热镀锌的镀锌层应光滑连贯无焊迹斑点 镀锌层圆钢至少 22.7g/m²扁钢至少 32.4g/m²

2.热镀锌之前螺纹应加工好

3.不同截面的型钢其截面不小于290mm²最小厚度 3mm可采用50mm×50mm×3mm 角钢

4.当完全埋在混凝土中时才可采用裸钢

5.外表面镀铜的钢 铜应与钢结合良好

6.不锈钢中铬的含量等于或大于16%镍的含量等于或大于5% 钼的含量等于或大于2%碳的含量等于或大于0.08%

7.截面积允许误差为-3%

8.在符合本表规定的条件下 埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用热镀锌角钢钢管或圆钢于土壤中的人工水平接地体宜采用热镀锌扁钢或圆钢

9.本表仅为人工接地体的材料结构和最小尺寸要求 利用建筑物钢筋作为接地装置时其设置应满足相应规范要求

2接地极节点

接地线是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

3.2.4 接地导体

1接地导体的选用

接地导体是指在系统装置或设备的给定点与接地极或接地网之间提供导电通路或部分通路导电通路的导体

接地导体的材料与规格应由工程设计确定当无明确设计时可参考下表

规格

连接总接地端子的 保护联结导体

6mm²

16mm²

50mm²

等电位箱接至电 装置单独敷设的保 

护联结导

2.5mm²

有机械损伤防护时

4mm²

无机械损伤防护

铝导体不应用

于埋地

6mm²

2接地导体节点

3.2.5 接地测试端子

接地测试端子主要用于测试所在区域接地电阻以及在进行高压试验时该端子可以作为测试线接地点

3.3 等电位联结

3.3.1 等电位简介

为防止人体同时接触不同电位引起的电击危险同时也为了防范雷电危害或电力网故障产生的过电压对电气装置产生反击将可导电部分之间用导线作电气连接使其电位相等或相近称之为等电位联结

建筑物内的等电位有两类一类是保护等电位联结是为了安全目的而进行的等电位联结另一类是功能等电位联结其作用是使各类电气系统正常工作发挥其应有作用

3.3.2 等电位组成

保护等电位联结就其等电位联结的范围可分为总等电位联结辅助等电位联结和局部等电位联结

3.3.3 总等电位联结

总等电位联结作用于全建筑物其在一定程度上可降低建筑物内间接接触电击的接触电压和不同金属部件问的电位差并消除自建筑物外经电气线路和各种金属管道引入的危险故障电压的危害

3.3.4 局部等电位联结

当建筑物离电源较远建筑物内保护线路过长则保护电器的动作时间和接触电压都可能超过规定的限值此时可采取辅助等电位或局部等电位联结的措施局部等电位联结可视为局部范围的“总等电位联结”但与总等电位联结的关系并非总配电箱与分配电箱之间上下级的关系