优质实用课件精选——GB50057-2010建筑物防雷设计规范(新).ppt
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1、建 筑 物 防 雷 设 计 规 范宣 贯 材 料,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,各 时 期 版 本, GBJ 57-83:经验总结和参考前苏联标准 GB 50057-94:在IEC/TC81 61024基础上修改 GB 50057-94 (2000年版):增加了第六章 防雷击电磁脉冲,参考IEC 61312标准 自2005年起重新修订,以IEC62305系列为主,IEC和IEC/TC81,IEC-国际电工委员会 成立于1906年 宗旨:在电学和电
2、子学领域中的标准化及其他事物方面(如认证)促进国际合作,增进国际间的相互了解。通过出版标准来实现这一宗旨。 工作范畴:所有电工技术,包括电子、磁学和电磁学、电声学、通讯、能源生产和分配以及相关的一般原则,如术语、符号、测量和性能、可靠性、设计和开发、安全和环境。,IEC/TC81,TC81第81技术委员会(防雷) 成立于1980年 目的:制定国际防雷标准和指南 协作:与IEC/TC64、 TC37、 TC77与ISO、ITU与CIGRE(国际大电网)与各成员单位 (中国为25个P成员积极参加工作、承担标准草案投票表决),在IEC TC81的标准,IEC/TC81新的标准体系,GB/T21714
3、.1与IEC62305-1等同采用; GB/T21714.2与IEC62305-2等同采用; GB/T21714.3与IEC62305-3等同采用; GB/T21714.4与IEC62305-4等同采用;,TC81和其他委员会,TC37A,电磁兼容 电气装置和防电击 电涌保护器及元件 绝缘配合 雷电防护,TC81,TC28,TC64,TC77,TC37A,61643-12:1997 电源SPD选用,61643-21:2000 信号SPD测试,61643-1:1998 电源SPD测试,61643-22:2004 信号SPD选用,61643-321:2001 ABD(雪崩二极管),61643-33
4、1:2003 MOV(压敏电阻),61643-311:2001 GDT(气体放电管),61643-341:2001 TSS(晶体闸流管),61643-1/12/22已idt为GB18802.1/12/21,IEC/TC37A决议,为避免IEC60099-1与IEC61643-1之间的 部分重叠,要求TC37采取适当的行动,阐明 IEC60099系列出版物不适用于低压1000V应 用的避雷器(arresters)和SPD。 2002年10月,TC64和28标准,接地装置和保护导体(5-54:GB16895.3) 过电流保护 (4-43:GB16895.5) 布线系统 (5-52:GB 16895
5、.6) 数据处理设备用电气装置的接地要求(7-707:GB16895.9) 低压电气装置对暂时过电压和高压系统与地之间的故障的防护(4-442:GB16895.11),电气装置和电击防护 建筑物电气装置(IEC 60364系列),大气过电压或操作过电压保护(4-443:GB16895.12) 建筑物电气装置电磁干扰(EMI)防护(4-444:GB16895.16) 信息技术装置的接地配置和等电位联结(5-548:GB16895.17) 过电压保护电器(SPD)(5-534:GB16895.22),IEC60664-1 (GB16935.1) (IEC/TC28) 低压系统内设备的绝缘配合,TC
6、77标准,浪涌(冲击)抗扰度试验 (4-5:GB17626.5) 脉冲磁场 抗扰度试验 (4-9:GB17626.9) 阻尼振荡磁场 抗扰度试验 (4-10:GB17626.10),电磁兼容(EMC) 电磁兼容性 试验与测量技术(IEC 61000系列),ITU 标准,国际电信联盟 ITUTK系列 干扰的防护 K.11 过电压和过电流防护的原则 K.27 电信大楼内连接结构和接地 K.31 用户大楼内电信装置的连接结构和接地 K.35 远端电子站的连接结构和接地 K.36 保护元件的选择 K.40 电信中心LEMP的防护 K.43 电信设备的抗扰性要求,中国标准和行业标准,国家标准(GB):需
7、要在全国范围内统一的技术要求 行业标准(QX、YD、DL、GA、GJB);没有国标而需在全国某个行业范围内统一的技术要求。 地方标准(DB);没有GB和行标,而又需要在省(自治区、直辖市)范围内统一的工业产品的安全,卫生要求。 企业标准(Q系列);企业生产的产品应符合GB和行标,作为组织生产的依据。,关于推进采用国际标准的若干意见,采用国际标准和国外先进标准是我国一项重大技术经济政策,是促进技术进步,提高产品质量,扩大对外开放,加快与国际惯例接轨的重要措施。 国家质检总局 国家发改委 国家经委 科技部 外贸部(商务部) 国家标准化管理委员会 2002年209号文件,1 总则,适用于新建、扩建、
8、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。,进行风险评估 一切从实际出发,R1+R2+R3RT 应防雷 R1:生命危害 R2:公共设施的损失 R3:文物损失 RT:可承受的风险,防雷要讲经济效益,CLCRL+CPM 应防雷 CL:未采取防雷措施可能产生的损失 CRL:采取防雷措施后仍可产生的损失 CPM :防雷成本和维护
9、费用,雷击类型、损害和损失类型,L2,L4 L2,L4,根据雷击点位置划分的损害来源 损害类型 D1:接触和跨步电压导致的人员伤亡(人 和牲畜); D2:实体损害; D3:过电压导致的电气和电子系统的失效。 损失类型 L1:生命损失; L2:向大众服务的公共设施的损失; L3:文化遗产损失; L4:经济损失。,2 术语,对雷电、防雷装置、被保护系统共作了50条定义,2 术语,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。,2 术语,接闪器 用于拦截闪击的接闪杆(避雷针)、接闪导线(
10、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。,2 术语,插入损耗、回波损耗 近端串扰等影响系统 传输特性的参数,2 术语,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; 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。,内部防雷装置 防雷等电位连接和与外部防雷装置的 电气绝缘,即间隔距离。,接地 earth;gro
11、und 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)。,接地装置形式,A型接地体(右图),水平接地体,垂直接地体,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),水平接地体,垂直接地体,引下线,引下线,接地装置,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; 对安装有电子系统或存在
12、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: S4.24kc2 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: S1.89kc2 式中 S-钢筋表面积总和(m2),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
13、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。,电气安全等电位与防雷等电位的差别:,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。,3 建筑物防雷分类,分类原则: 根据重要性、使用性质、发生雷 电事故的可能性和后果。 分 类: 第一类(、类) 第二类(类) 第三类(类),第一类防雷建筑物,具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物 (原为0区或10区) 具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物,因电火花引起爆炸,会造成巨大损失和人身伤亡者 (原为1区,不含21区),爆炸
14、性气体环境危险区,0区:连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境 1区:在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境(原 定义为0 区) 2区:在正常运行时基本不可能出现爆炸性气体混合物的环 境,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物 的环境。(原1区定义与2区定义的修改) 注:正常运行开车、运转、停车、装卸、密闭盖的 开闭等,爆炸性粉尘环境,四种粉尘 易爆炸性粉尘:在空气中氧气很少的环境也能着火,呈 悬浮状时能产生剧烈的爆炸,如镁、铝、铝青铜等粉尘 可燃性导电粉尘:与空气中氧起发热反映而燃烧的导电 性粉尘,如石墨、炭黑、焦炭、铁、锌、钛等粉尘 可燃性非导电粉尘:与空气中的氧起发热反映而燃烧
15、的 非导电性粉尘,如聚乙烯、苯酚树脂、小麦、玉米、 砂糖 、可可 、木质、米糠、硫磺等粉尘 可燃纤维:与空气中的氧起发热反映而燃烧的纤维,如 棉花纤维、麻、丝、毛的纤维、木质纤维、人造纤维等。,爆炸性粉尘环境危险区,20区:在正常运行时,空气中的爆炸性粉尘云持 续(长期或经常短时频繁)存在的场所, 如粉尘容器内、料斗、料仓、施风除尘器 和过滤器、粉料传输系统、搅拌机、研磨 机、干燥机等。 21区:在正常运行时,空气中的爆炸性粉尘云很 可能偶尔出现的场所,如为操作而频繁打 开粉尘容器的周围。 22区:在正常运行时,空气中的爆炸性粉尘云不 太可能出现的场所,即便出现,持续时间 也是短暂的。,第一类
16、与第二类防雷建筑物的区别,易燃液体泵房在地面时为2区,属第二类;当置于地下或半地下时,因其蒸气和空气的混合物的比重大于空气,不易扩散,要划为1区,属第一类防雷建筑物,第二类防雷建筑物,增加:特级和甲级体育馆 具有21区爆炸危险场所的建筑物 修改:11区改为21和22区 省、部级建筑物0.06次改为0.05次 住宅0.3次改为0.25次,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,第三类防雷建筑物,在需要防雷击电磁脉冲(LEMP)时,当: 建筑物没有装设直击雷防护装置(LPS)和不 处在其他建筑物或物体的保护范
17、围时,宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷措施, 在考虑屏蔽的情况下,宜用避雷网。,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 Ng=0.1Td (Ng=0.024Td 1.3) Ae=LW+2(L+W) H(200-H)+H(200-H)10-6 L、W、H为长、宽、高。(适用于H100m),附录A 建筑物年预计雷击次数,附录A 建筑物年预计雷击次数,当H100m时 Ae=LW+2H(L+W)+H210-6,当H100m时,其周边在
18、2D范围内与其等高或较低的建筑物,这些建筑物不在hr=100m的保护范围内时,Ae可减去 D/2(两建筑物平行边长之和)10-6(km2) D= H(200-H),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,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
19、 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N0.06(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,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N0.012(0.01)次/a,0.0
20、6(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N0.06 (0.05)次/a, 0.3 (0.25)次/a的住 宅、办公楼等民建 4 预计N0.06 (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 Td15d/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,3 建筑物防雷分类,爆炸火灾危险环境 0区:正常情况下能形成爆炸性混合物(气体或蒸气爆炸性)的爆炸危险 场所 1区:在不正常情况下能形成爆炸性混合物的爆炸危险场所 2区:在不正常情况下能形成爆炸性混合物不
21、可能性较小的爆炸危险场所 10区:在正常情况下能形成粉尘或纤维爆炸性混合物的爆炸危险场所 11区:在不正常情况下能形成粉尘和纤维爆炸性混合物的爆炸危险场所 21区:在生产(使用、加工贮存、转运)过程中,闪点高于环境温度的 燃液体,易引起火灾的场所 22区:在生产过程中,粉尘或纤维可燃物不可能爆炸但能引起火灾危险 的场所 23区:固态可燃物,在数量和配置上能引起火灾危险的环境,4 建筑物防雷措施,防雷如防洪,防雷如同防洪,其原理是为雷电流提供一低阻抗的通道,同时采取措施防止磁场和电场对设备的干扰(马宏达) 许颖院长防雷三道防线: 防线一:将绝大部分雷电接闪引入地下泄放 防线二:阻塞侵入波沿金属线
22、进入设备 防线三:限制被保护物上的过电压和过电流,直击雷防护(1),“迄今为止,尚无一种方法和设备能改变大自然的气 象现象阻止雷电的发生,或阻止雷电击中建筑物及 附近大地”。 消雷、拒雷、阻雷、等离子避雷试图“人定胜天”,不 如认识雷电趋利避害。,直击雷防护 (2),安文思(葡萄牙传教士1640年来华,达37年)1668年中国的十二大奇迹,1688年译为英、法文。 “巨兽(皇宫上)的舌头指向空中,其腹内穿过金属条。金属条一端插入地里。这样,当闪电落在屋上或皇宫时,闪电就被龙舌引向金属条通道,并且直奔地下而消散,因而不致伤害任何人。人们清楚地看到,这个民族极有智慧,他们知道,如何以自己的劳动成果
23、将美 和实用结合在一起,如何将聪明睿智寓于精致的工艺之中。”,4 建筑物的防雷措施,防直击雷和雷击电涌侵入: 各类防雷建筑物 防雷电感应: 第一类和第二类中5.6.7款,4 建筑物的防雷措施,设内部防雷装置:(各类防雷建筑物) 在建筑物的地面层处等电位连接, 有建筑物金属体、金属装置、建筑物内系 统、进出建筑物的金属管线 外部防雷装置与金属物的间隔距离,4 建筑物的防雷措施,防LEMP(雷击电磁脉冲) 第二类中的2.3.4款(会堂、展馆、火车 站、机场、水泵房、计算中心、通讯枢纽 、特甲级体育馆)及系统所接设备重要、 雷击磁场环境和加于设备电涌满足不了要 求,直击雷防护,注:粮棉堆场的避雷针滚
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