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4.4 其他防雷措施


4.4.1  古建筑防闪电电涌侵入应采取下列措施:

    1  由室外进入古建筑内的低压配电系统和电子系统线路宜采用埋地敷设方式,入户处应将电缆金属外皮或穿电线电缆的金属导管与防雷装置作等电位连接。当入户线路全长埋地有困难时,入户段可采用铠装电缆或电缆穿金属导管埋地引入,入户段埋地长度不宜小于15m。

    2  在电气接地装置与防雷接地装置共用或相连的情况下,应在低压电源线路引入的总配电箱(柜)上装设电涌保护器;在电子系统的室外线路采用金属线引入古建筑物时,应在其引入的终端箱处装设电涌保护器。电涌保护器应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的有关规定。

    3  电涌保护的设计与选择应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343、《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第12部分:选择和使用导则》GB/T 18802.12及《低压配电系统的电涌保护器(SPD)第22部分:电信和信号网络的电涌保护器选择和使用导则》GB/T 18802.22的有关规定执行。

4.4.2  金属管道、部件、装置及内部系统与防直击雷装置之间的安全隔离距离(S)应按下式计算,当实际间距小于安全隔离距离时,各金属物与防雷装置之间应做等电位连接:

    式中:S——金属管道、部件、装置及内部系统与防直击雷装置之间的安全隔离距离(m);

          Ki——与接闪器类型有关的绝缘间隔系数,按表4.4.2-1取值;

          Kc——与引下线有关的绝缘间隔系数,按表4.4.2-2取值;

          Km——与间隔的电气绝缘材料有关的绝缘间隔系数,按表4.4.2-3取值;

          L——接闪器或引下线自计算绝缘间隔距离点到最近等电位点的长度(m)。

表4.4.2-1  与接闪器类型有关的绝缘间隔系数

表4.4.2-2  与引下线有关的绝缘间隔系数

    注:1  当各引下线独立接地,且各接地极电阻差别很大时,Kc取1;

        2  Kc的更详细计算值见现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057。

表4.4.2-3  与间隔的电气绝缘材料有关的绝缘间隔系数

    注:当间隔为多种绝缘材料时,取其中Km值最低值。

4.4.3  外部引入古建筑内的非带电金属管道、金属部件、电气系统和电子系统线路等应与防雷装置作等电位连接,等电位连接宜在古建筑外轮廓所在的防雷区的界面处实施。

4.4.4  古建筑的下列导电部分无法与防雷装置作绝缘隔离时,应与防雷装置作等电位连接:

    1  金属管道;

    2  金属物品;

    3  金属防鸟网。

4.4.5  对于未设防直击雷装置的古建筑,其内、外部的非带电导体应就近接地。

4.4.6  古建筑内金属装置、管道、导体与等电位连接端子排之间连接导体的最小截面积应符合表4.4.6-1的要求。等电位连接端子排之间、等电位连接端子排和接地装置之间连接导体的最小截面积应符合表4.4.6-2的要求。

表4.4.6-1  古建筑内金属装置、管道、导体与等电位连接端子排之间连接导体的最小截面积(mm²)

表4.4.6-2  古建筑内等电位连接端子排之间、等电位连接端子排与接地装置之间连接导体的最小截面积(mm²)

4.4.7  古建筑的引下线及接地装置应采取下列措施之一保护附近人身安全:

    1  外露引下线距地面2.7m及以下的导体应采用至少3mm厚的交联聚乙烯层隔离或具有同等绝缘功能的其他绝缘材料隔离;

    2  应设置护栏、警告牌,使进入距引下线3m范围内地面的可能性减小到最低限度;

    3  引下线3m范闱内土壤地表层的电阻率不应小于5kΩm,或应敷设50mm厚沥青层或150mm厚砾石层,或应采用网状接地装置对地面作均衡电位处理。

条文说明

4.4.1  本条规定的是与古建筑相关的服务设施中的带电导体防止闪电电涌侵入的措施,主要目的是强调进出古建筑低压配电线路和电子系统线路防电涌的重要性。因为古建筑是已有建筑,现代系统的引入需要特别注意其防雷措施。对雷电流来讲,等电位有两种,一种是导体间的直接电气连接,另一种是通过浪涌保护器实现等电位连接。在传统上,人们只把直接电气连接作为等电位连接,而往往忘记了电涌保护器连接也是一种对雷电通路的等电位连接。经常遇到的通过电涌保护器作等电位连接的有下列情况:

    电力配电线路与地或防雷装置导体之间;

    1  导体通信线路与地或防雷装置导体之间;

    2  其他信息系统的导体线路与地或防雷装置导体之间;

    3  与地隔离的保护导体与防雷装置导体或地之间;

    4  与地隔离的信息系统接地干线与防雷装置导体或地之间。

4.4.2  当雷电流流经接闪器、引下线等防雷装置时,在其上将产生阻抗压降。此压降危及附近的金属管道(如水管、穿线管)、部件(如电缆桥架、钢结构)、装置(如配电柜)及内部系统(电线线路)等导体。为了防止雷电流产生的过电压击穿绝缘间隙,将雷电流分流到这些导体上,要求这些导体与防雷装置保持安全隔离距离。如图1所示,若导体管线与引下线在c点等电位连接,引下线a点与导体b之间存在引下线a-c的电压降,该电压降若小于a、b之间绝缘隔离间距d确定的击穿电压,导体b是安全的,不会受雷电的反击;反之则可能会遭受反击电压的危险;如果导体管线没有与引下线在c点作等电位连接,而是在c'点离开,c'点与c点距离为d',则要求d+d'大于S;c'点接地,则应要求d大于S。按本规范,导体与防雷装置安全绝缘隔离间距值(S)按公式(4.4.2)计算。导体管线全程的任何一点,也即导体管线的任何一点,均应满足实际间距(d)大于计算的安全绝缘隔离间距(S),否则就需要做等电位连接。

图1  导体线路绝缘间距示意图

1-引下线;2-等电位连接点;3-管道出入处;4-导体管线;5-墙

4.4.4  本规范认可导体与防雷装置导体靠近时,有两种方法可避免雷电流产生的过电压电击导体的危险。一种是绝缘隔离,另一种是等电位连接。在图1中。若d小于S,应将b与a做等电位连接。作等电位连接时,管线导体应满足等电位连接对导体规格的要求。否则应使绝缘间距满足安全隔离要求。设计人员可根据实际情况选择一种方法。但每种方法选取均应符合本规范相关条款的规定。

    2  本款“金属物品”是针对古建筑物内任一方向外形尺寸超过3m的金属物(如大的金属梯、金属栏杆、镀有金属的佛像等),当此类金属物与大地或防雷装置未能绝缘隔离时,应与防雷装置做等电位连接;如不便与防雷装置做等电位连接时,应就近与大地连接。

4.4.5  本条是针对一些未设置防直击雷装置的古建筑,考虑到闪电感应会对古建筑物内、外的非带电导体产生危险电位,危及就近的人或物的安全,故要求对内、外的非带电导体做就近接地,接地电阻无要求。

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古建筑防雷工程技术规范 GB51017-2014
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