GB50057-2019建筑物防雷设计规范

第三类： ρ≤3000Ω·m时 A/π≥5m或A≥79m2
接地分析（1）
IEC62305-3中分： A型（单独的水平/垂直接地体） B型（利用建筑物基础钢筋或围绕建 筑物的环型人工接地体）
接地分析
A型
1.不少于2个接地极 2.在土壤电阻率很低，接地电阻很容易低 于10Ω时，无 其他要求 3.土壤电阻率较高，接地电阻不易达到
10Ω以下时，对各类防雷建筑物的接地体有 一长度要求。
接地分析
接地分析
B型 1.第一类防雷建筑物：
——总长度80%与土壤接触 ——环型地网的等效半径re = A/π re ≥l 2.第二类防雷建筑物：
ρ≤800Ω·m时，A/π≥5m ρ为800Ω·m至3000Ω·m时，
A/π≥（ ρ-550）/50 3. 第三类防雷建筑物： ρ≤3000Ω·m时
对安装有电子系统或存在高火险的建筑物， 优先采用B型接地装置。
利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面 以下距地面不小于0.5m。
二类防雷建筑物每根引下线所连接的钢筋表面 积总和应符合下列表达式的要求：
S≥4.24kc2 三类防雷建筑物每根引下线所连接的钢筋表面 积总和应符合下列表达式的要求：
建筑物防雷设计规范
宣贯材料
曹和生
国际电工委员会IEC/TC81 65届中国代表 全国建筑物电气装置标准化技术委员会（SAC/TC205）委员
中国气象局防雷标准化委员会委员 全国雷电物理监测和防护技术委员会委员
新版与老版的差别
1 . 增加了术语一章； 2 . 变更防接触电压和防跨步电压的措施； 3 . 补充外部防雷装置采用不同金属物的要求； 4 . 修改防侧击的规定； 5 . 详细规定电气系统和电子系统选用电涌保护器的要求； 6 . 简化了雷击大地的年平均密度计算公式, 并相应调整
3 建筑物的防雷分类
第三类防雷建筑物 1 省级重点文物保护的建筑物、省级档案馆 2 预计N≥0.012（0.01）次/a，≤0.06（0.05）次/a的部 （省）办公建筑及重要或人员密集的公共建筑物 3 预计N≥0.06 （0.05）次/a， ≤0.3 （0.25）次/a的住 宅、办公楼等民建 4 预计N≥0.06 （0.05）次/a的一般性工业建筑物 5 综合评估后确定需防雷的21区、22区、23区火灾危险 环境 6 Td＞15d/a地区，≥15m的烟囱、水塔等孤立建筑物 Td ≤15d/a地区， ≥20m的烟囱、水塔等孤立建筑物
电气安全等电位与防雷等电位的差别：
目的 频率f
电气安 全等电 位
防雷等 电位
生命安 全
生命， 设备安 全
工频 高频
措施 形式
PE线
MEB LEB
法拉第 笼
SPD
EBB,层 层等电 位，S型 M型
电涌保护器 surge protection device， SPD
用于限制暂态过电压和分流浪涌电流 的装置。它至少应包含一个非线性电压 限制元件。也称浪涌保护器。
S≥1.89kc2 式中 S------钢筋表面积总和(m2)
防雷接地电阻值可不计及的要求
第一类：土壤电阻率ρ≤500Ω·m时 R≥5m时无须补加接地体（ R= A/π）
土壤电阻率ρ在500~3000 Ω·m时
11ρ-3600
R≥
时无须补加接地体
380
防雷接地电阻值可不计及的要求
第二类： ρ≤800Ω·m时，A/π≥5m ρ为800Ω·m至3000Ω·m时， A/π≥（ ρ-550）/50
30.5
50 0.220 314
10 MHz
Rf
2πfL
(Ω)
(Ω)
0.07 230 0.14 510 0.28 1130 0.42 1760 0.70 3140
100 MHz
Rf
2πfL
(Ω)
(kΩ)
0.22
2.30
0.44
Fra Baidu bibliotek
5.10
0.88
11.3
1.32
17.6
2.20
31.4
表5.1.2 防雷装置各连接部件的最小截面
接地装置
接地装置形式
A型接地体（右图）
水平接地体 垂 直 接 地 体
引下线
B型接地体（右图）
闭合环型接地体 （如建筑物自然接 地体，人工环型闭 合接地体等）
引下线
水平接地体 垂 直 接 地 体
A型接地地网适用场合：
适用于独立接闪器；
适用于架空接闪线；
B型接地地网适用场合:
对于裸露的坚硬岩石，建议仅使用B型接地 装置；
雷击大地的年平均密度公式简化
Ng = 0 . 1 × T d (次/km2 / a ) 式中： T d — 年平均雷暴日， 根据当地气
象台、站资料确定( d / a )
附录A 建筑物年预计雷击次数
N=k Ng Ae
其中：k： 2：位于山顶和旷野孤立 1.7：没有接地的金属屋面的砖木结构建筑 1.5：河（湖）边、山坡下、山地中ρ小处、地 下水露头处、土山顶、山谷风口及特别潮 湿的建筑物 1.0：一般情况
2 术语
对雷电、防雷装置、被保护 系统共作了50条定义
电气系统（低压配电系统） 由低压供电组合部件构成的一个系统
电子系统 由敏感电子组合部件（如通信设备、
计算机、控制和仪表系统、电力电子装 置）构成的一个系统。
接闪器 用于拦截闪击的接闪杆（避雷针）、
接闪导线（避雷带、线、避雷网）以及 金属屋面和金属构件等组成的这部分外 部防雷装置。
A/π≥5m或A≥79m2
4.2.1 第8款规定
独立接闪杆、架空接闪线（网）独立 接地的冲击接地电阻不宜大于10Ω。在土 壤电阻率高的地区，可适当增大冲击接 地电阻，但在3000Ω.m以下地区，不宜大 于30Ω。
接地分析（2）
a)
b)
c)
图 1 典型接地体的三种表示图
接地分析
接地分析
25mm2铜导线
NT=10-5/PrWr N表示建筑物年雷击次数（次/a）
PrWr值
建筑物
PrWr
形式
特点
一般建筑物 公共建筑物
正常危险 0.2*10-3 (1.6*10-4)
重大危险 1*10-3 （引起惊慌， (8*10-4) 重大损失）
NT=10-5/PrWr
5*10-2 (6*10-2) 1*10-2 (1.2*10-2)
导体长 度(m)
3
L(μH) ＞1MHz
4
1 MHz
Rf
2πfL
(Ω)
(Ω)
0.05
26
10 MHz
Rf
2πfL
(Ω)
(Ω)
0.15 260
6.1
9
0.1
57
0.3
570
12.2
20
0.2
125
0.6 1250
18.3
31
0.3
197
0.9 1970
30.5
55
0.5
350
1.5 3500
100 MHz
插入损耗、回波损耗 近端串扰等影响系统 传输特性的参数
外部防雷装置
接闪器、引下线和接地装置
外部LPS用于截收建筑物的直击雷（包括建筑物 侧面的闪络），将雷电流从雷击点引导入地。同 时将雷电流分散入地，避免产生热效应或机械损 坏，以及在容易引发火灾或爆炸的地方产生危险 电火花。
不允许使用具有放射性的接闪器。 滚球法适用于任何场合；
Rf
2πfL
(Ω)
(kΩ)
0.5
2.6
1.0
5.7
2.0
12.5
3.0
19.7
5.0
35.0
接地分析
107mm2铜导线
导体长 L(μH) 度(m) ＞1 MHz
1 MHz
Rf
2πfL
(Ω)
(Ω)
3
3.6 0.022
23
6.1
8
0.044
51
12.2
18 0.088 113
18.3
28 0.132 176
了预计雷击次数判定建筑物的防雷分类的数值。 7 . 部分条款作了更具体的要求。 8 . 明确了强制性条文必须严格执行。
1 总则
适用于新建、扩建、改建建筑物的防 雷设计。
旧条文中
不适用于天线塔、共用天线电视接收 系统、油罐、化工户外装置已删去。
原1.0.1条保留
为使建筑物（含构筑物，下同）防雷设计 因地制宜地采取防雷措施，防止或减少雷击建 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。
共用接地系统 common earthing system
将各部分防雷装置、建筑物金属构件、 低压配电保护线（PE）、设备保护地， 屏蔽体接地、防静电接地和信息设备逻 辑地等连接在一起的接地装置。
等电位连接 equipotential bonding
将分开的装置、诸导电物体用等电位 连接导体或电涌保护器连接起来以减少 雷电流在它们之间产生的电位差。
数位时产生谐振，能干扰设备正常工作
接地分析
图10 活动地板下专设等电位连接基准网
美国IEEE std1100-1992
不建议采用任何一种所谓分开的、独立 的、绝缘的、专用的、干净的、静止的、 信号的、计算机的、电子的或其它这类不 正确的大地接地体做为设备接地导体的一 个连接点。
GB50057中4.2.4、4.3.6规定
3 建筑物的防雷分类
第二类 防雷建筑物 1 国家重点文物保护的建筑物 2 国家级会堂、办公、展览建筑物、大型火车站、国 宾馆、国家档案馆、大城市重要给水水泵房 3 国家级计算中心、国际通讯枢纽等 4 特级和甲级体育馆 4 制造（使用、贮存）爆炸物质的建筑物，且电火花 不易引起爆炸 5 具有1区（或21区）爆炸危险环境的建筑物，且电火 花不易引起爆炸 6 具有2区或11（22）区爆炸危险环境的建筑物 7 工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭所罐 8 预计N＞0.06（0.05）次/a的部（省）办公建筑及重要 或人员密集的公共建筑物 9 预计N ＞0.3（0.25）次/a的住宅、办公楼等民建
等电位连接部件
材料
截面（mm2)
连接 电气系统 I级试验的电涌保护器 Cu（铜） 6
电涌
保护
II级试验的电涌保护
2.5
器的
器
导体
III级试验的电涌保护
1.5
器
电子系统 D1类电涌保护器
1.2
其他类的电涌保护器 （连接导体的截面可 小于1.2mm2)
根据具体情 况确定
连接单台或多台Ⅰ 级分类试验或D1 类电涌保护器的单根导体的最小 截面尚应按下式计算。
保护角法适用于外形简单的建筑物，但受高度限 制； 网格法适用于对平面表面的保护。
接地 earth；ground
一种有意或非有意的导电连接，由于 这种连接，可使电路或电气设备接到大 地或接到代替大地的某种较大的导电体。
注：接地的目的是：a.使连接到地的导体具有等于 或近似于大地（或代替大地的导电体）的电位；b.引导 入地电流流入和流出大地（或代替大地的导电体）。
S m i n ≥ I i m p/8 式中： S m i n— 单根导体的最小截面(mm2 ) ；
I i m p— 流入该导体的雷电流( k A ) 。
(5.1.2)
接地分析
在高频（如1MHz）下， Ω=Rf+2πfL 很大 接地线成了天线 问题一：环路感应出高电位
Uoc/max=μ0b l H1/max/T1 问题二：引下线长度为干扰频率的波长λ的λ/4或奇
共用接地装置的接地电阻应按 50Hz电气装置以人身安全所要求的 阻值确定。
电子系统不应设独立的接地装置
6.3.4 电子系统的所有外露导电物应与建 筑物的等电位连接网络做功能性等电位连接。 由于按照本标准规定实现的等电位连接网络均 有通大地的连接，所有电子系统不应设独立的 接地装置。向电子系统供电的配电箱的保护地 线（PE线）应就近与建筑物的等电位连接网络 做等电位连接。
当无防雷装置 η =0 NT=5*10-2 η ≥1-NT/N 0 ≥1-5*10-2/N 得 N≤0.05次/a
第三类防雷建筑物
修改： 省部级0.012次改为0.01次 住宅0.3次改为0.25次 一般性工业建筑物0.06次改为0.05次
3 建筑物的防雷分类
第一类 防雷建筑物 1. 制造（使用、贮存）炸药（火药、起爆 药、火工品等）大量爆炸物的建筑物，因 电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人 身伤亡 2. 具有0区或10（20）区爆炸危险环境的建筑 物 3. 具有1（或21）区爆炸危险环境的建筑物， 因电火花引起爆炸，会造成巨大破坏和人 身伤亡
Ng=0.1×Td （Ng=0.024Td 1.3） Ae=[LW+2(L+W)· H(200-H)+πH（200-H）]·10-6
L、W、H为长、宽、高。（适用于H＜100m）
防雷装置所需要的效率
η ≥1-NT/N 式中η 表示防雷装置所需要的效率
NT表示建筑物所可接受的年允许遭雷 击次数（次/a)
防雷装置的效率
η =Ei*Es
式中Ei表示防雷装置截收雷击的概率，雷电流大 于16KA的概率为0.84
Es表示小于第三类雷电流参量最大值的概率 为0.97
第三类防雷建 筑物所装设的
Ei
防雷装置
0.84(0.85)
Es
η =Ei*Es
0.97(0.95) 0.81(0.80)
例：一般性工业建筑物