4.2.4
4 對較高的建筑物,引下線很長,雷電流的電感壓降將達到很大的數值,需要在不大于12m之處,用均壓環將各條引下線在同一高度連接起來,并接到同一高度的室內金屬物體上,以減小其間的電位差,避免發生火花放電。
7 對第一類防雷建筑物,由于滾球半徑規定為30m和危險性大,所以30m以上要考慮防側擊,-------由于側擊的概率和雷電流都很小,網格的橫向距離不采用4m,而按引下線的位置(不大于12 m)考慮。
4.3 第二類防雷建筑物的防雷措施
4.3.1 第二類防雷建筑物外部防雷措施----------但當建筑物高度超過45 m時,首先應沿屋面周邊敷設接閃帶,接閃帶應設在外墻外表面或屋檐垂直面上,也可設在外墻外表面或屋檐垂直面外,接閃器之間應互相連接。
4.3.3 專設引下線不應少于2根,并應沿建筑物四周和內庭四周均勻對稱布置,其間距沿周長計算不宜大于18 m。當建筑物的跨度較大,無法在跨中設引下線時,應在跨距兩端設引下線并減小其他引下線間距,專設引下線的平均間距不應大于18 m。
4.3.4 外部防雷裝置的接地應和防閃電感應、內部防雷裝置、電氣和電子系統等接地共用接地裝置,并應與引入的金屬管線做等電位連接。外部防雷裝置的專設外部防雷裝置宜圍繞建筑物敷設成環形接地體。
4.3.5 利用建筑物的鋼筋作為防雷裝置時,應符合下列規定:
1 建筑物宜利用鋼筋混凝土屋頂、梁、柱、基礎內的鋼筋作為引下線。----
2 構件內有箍筋連接的鋼筋或成網狀的鋼筋,其箍筋與鋼筋、鋼筋與鋼筋應采用土建施工的綁扎法、螺絲、對焊或搭焊連接。單根鋼筋、圓鋼或外引預埋連接板、線與構件內鋼筋應焊接或采用螺栓緊固的卡夾器連接。構件之間必需連接成電氣通路。
4.3.5利用鋼筋混凝土柱和基礎內鋼筋作引下線和接地體,國內外在20世紀60年代初期就已采用了,現已較為普遍。利用屋頂鋼筋作為接閃器,國內外在20世紀70年代初期就逐漸被采用了。
1 關于利用建筑物鋼筋體作防雷裝置,IEC62305-3:2010中的規定如下:對宜考慮利用建筑物的金屬體作為自然接閃器是“覆蓋有非金屬材料屋面的屋頂結構的金屬構件(桁架、構架、互相連接的鋼筋,等等)若覆蓋屋面的該非金屬材料可以不需要受到保護時”;對宜考慮利用建筑物的金屬體作為引下線是“建筑物的電氣貫通的鋼筋混凝土框架的金屬體”;“混凝土基礎內互相連接的鋼筋,當其滿足5.6條(本規范第5章)的要求時或其他合適的地下金屬結構,應優先考慮利用其作為接地體”
混凝土內的鋼筋借綁扎作為電氣連接,當雷電流通過時,在連接處是否可能由此而發生混凝土的爆炸性炸裂,為了澄清這一問題,瑞士高壓問題研究委員會進行過研究,認為鋼筋之間的普通金屬綁絲連接對防雷保護來說是完全足夠的,而且確證,在任何電流下,在這樣連接附近的混凝土決不會碎裂,甚至出現雷電流本身把綁在一起的鋼筋焊接起來,如點焊一樣,通過電流以后,一個這樣的連接點的電阻下降為幾個毫歐的數值。
4.3.9 高度超過45 m的建筑物,除屋頂的外部防雷裝置應符合本規范第4.3.1條的規定外,尚應符合下列規定:
1 對水平突出外墻的物體,當滾球半徑45m球體從屋頂周邊接閃帶外向地面垂直下降接觸到外墻的物體時,應采取相應的防雷措施。
2 高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超過60m的部位應防側擊,防側擊應符合下列規定:
1)在建筑物上部占高度20%并超過60m的部位,各表面上的尖物、墻角、邊緣、設備以及顯著突出的物體,應按屋面上的保護措施處理。
2)在建筑物上部占高度20%并超過60m的部位,布置接閃器應符合對本類防雷建筑物的要求,接閃器應布置在墻角、邊緣和顯著突出的物體上。
3)外部金屬物,當其最小尺寸符合本規范第5.2.7條第2款的規定時,可利用其作為接閃器,還可以利用布置在建筑物垂直邊緣處的外部引下線作為接閃器。
4)符合本規范第4.3.5條規定的鋼筋混凝土內的鋼筋和符合本規范第5.3.5條規定的建筑物金屬框架,當作為引下線或與引下線連接時,均利用其作為接閃器。
3 外墻內、外豎直敷設的金屬管線及金屬物的頂端和底端,應與防雷裝置等電位連接。
5.2.3.1 高度低于60m的建筑物 研究顯示,小雷擊擊到高度低于60 m的建筑物的垂直側面的概率是足夠低的,所以不需要考慮這種側擊。屋頂和水平突出物應按IEC62305-2風險計算確定的防雷裝置(LPS)級別加以保護。
5.3.2.2 高60m及高于60m的建筑物
高于60m的建筑物,閃擊擊到其側面是可能發生的,特別是各表面的突出尖物、墻角和邊緣。
注:通常這種側擊是低的,因為它只占高層建筑物遭閃擊數的百分之幾,而且其雷電流參數顯著低于閃電擊到屋頂的電流參數,然而,裝在建筑物外墻上的電氣和電子設備,甚至被低峰值雷電流側擊擊中,也可能損壞。
高層建筑物的上面部位(例如,通常是建筑物高度的最上面20%部位,這些部位要在建筑物60m高以上)及安裝在其上的設備應裝接閃器加以保護(見附錄A)。
在高層建筑物的這個上端部位布置接閃器的規則,應至少符合第Ⅳ級防雷級別的要求,并布置在墻角、邊緣和顯著突出物(如陽臺、觀景平臺,等等)處。
在高層建筑物的側面有外部的金屬物(如滿足表3最小尺寸要求的金屬覆蓋物、金屬幕墻)時可以滿足安裝接閃器的要求。當無自然的外部導體時也可以采用布置在建筑物垂直邊緣的外部引下線。
可利用所安裝的引下線或利用適當互相連接的自然引下線(如符合本規范第5.3.5條規定的建筑物金屬框架,或在電氣上貫通的鋼筋混凝土鋼筋)來滿足上述要求所要安裝的或特別要求的接閃器。”
對于第二類防雷建筑物,由于滾球半徑h r規定為45m(見本規范表5.2.12),所以本條規定為“高度超過45m的建筑物”。
豎直敷設的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置等電位連接。由于兩端連接使其引下線成了并連路線,必然參與導引一部分雷電流,并使它們之間在各平面處的電位相等。
4.4 第三類防雷建筑物的防雷措施
4.4.3 專設引下線不應少于2根,并應沿建筑物四周和內庭四周均勻對稱布置,其間距沿周長計算不宜大于25m。當建筑物的跨度較大,無法在跨中設引下線時,應在跨距兩端設引下線并減小其他引下線間距,專設引下線的平均間距不應大于25m。
4.4.4 防雷裝置的接地應與電氣和電子系統等接地共用接地裝置,并應與引入的金屬管線做等電位連接。外部防雷裝置的專設外部防雷裝置宜圍繞建筑物敷設成環形接地體。
4.4.8 高度超過60m的建筑物,除屋頂的外部防雷裝置應符合本規范第4.4.1條的規定外,尚應符合下列規定:
1 對水平突出外墻的物體,當滾球半徑45m球體從屋頂周邊接閃帶外向地面垂直下降接觸到外墻的物體時,應采取相應的防雷出措施。
2 高于60m的建筑物,其上部占高度20%并超過60m的部位應防側擊,防側擊應符合下列規定:
1)在建筑物上部占高度20%并超過60m的部位,各表面上的尖物、墻角、邊緣、設備以及顯著突出的物體,應按屋面上的保護措施處理。
2)在建筑物上部占高度20%并超過60m的部位,布置接閃器應符合對本類防雷建筑物的要求,接閃器應布置在墻角、邊緣和顯著突出的物體上。
3)外部金屬物,當其最小尺寸符合本規范第5.2.7條第2款的規定時,可利用其作為接閃器,還可以利用布置在建筑物垂直邊緣處的外部引下線作為接閃器。
4)符合本規范第4.3.5條規定的鋼筋混凝土內的鋼筋和符合本規范第5.3.5條規定的建筑物金屬框架,當作為引下線或與引下線連接時,均利用其作為接閃器。
3 外墻內、外豎直敷設的金屬管線及金屬物的頂端和底端,應與防雷裝置等電位連接。
4.5.6* 在建筑物引下線附近保護人身安全需采用的防接觸電壓和跨步電壓的措施,應符合以下規定:
1)利用建筑物金屬構架和建筑物互相連接的鋼筋在電氣上是貫通的且不少于10根柱子組成的自然引下線,自然引下線的柱子包括位于建筑物四周和建筑物內的。
3)外露引下線其距地面2.7 m 以下的導體用耐1.2/50μs沖擊電壓100kV的絕緣層隔離,或用至少3mm厚的交聯乙烯層隔離。
2 防跨步電壓應符合以下規定之一:
1)利用建筑物金屬構架和建筑物互相連接的鋼筋在電氣上是貫通的且不少于10根柱子組成的自然引下線,自然引下線的柱子包括位于建筑物四周和建筑物內的。
4)用護攔、警告牌使接觸引下線的可能性降至最低限度。