雷電防護原理

    在國家標準《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》GB50057-2010中規(guī)定分為三類:

一、第一類防雷建筑物：制造使用或者存儲火藥、炸藥、起爆物、火工品等大量危險物的建筑,遇到火花會爆炸,并且有可能造成巨大人身傷亡和經(jīng)濟損失的建筑物。

二、第二類防雷建筑物：

1、國家級重點文物保護建筑;

2、國家級會堂、辦公樓、檔案館、國際機場、大型展覽館、大型候車站、國際港口客運站、國賓館、大型旅游建筑和大型體育場館;

3、國家級計算機中心、通信樞紐、以及對國家意義重大的裝有大量電子設(shè)備的建筑;

4、制造、使用、存儲危險爆炸物、包括露天氣罐和油罐等可能引起爆炸并且會造成巨大破壞和人身傷亡的建筑物等;

5、預(yù)計年雷擊次數(shù)大于0.06次的省、部級辦公樓及其它重要的或者人員密集的公共建筑;

6、預(yù)計年雷擊次數(shù)大于0.3次的住宅及辦公樓等一般性民用建筑。

以上所列出的建筑物都屬于第二類防雷建筑,這些地方的防雷級別非常高,需要重點做好防雷接地工作。

防雷防護

  雷電的防護根據(jù)建筑物防雷等級，依據(jù)國家15D501-D505的設(shè)計標準，進行防護。

  雷電防護是指保護建筑物、電力系統(tǒng)及其他一些裝置和設(shè)施免遭雷電損害的技術(shù)措施。

直擊雷擊——指雷電直接擊在建筑物、構(gòu)架、樹木、動植物上，由于電效應(yīng)、熱效應(yīng)、和機械效應(yīng)等混合力作用，直接催毀建筑物，構(gòu)筑物以及引起人員傷亡等。由于直擊雷的電效應(yīng)，有可能使機房微電子設(shè)備遭受浪涌過電壓的危害。

感應(yīng)雷擊（又稱二次雷擊）——指雷云之間或雷云對地之間的放電而在附近的架空線路、理地線路、金屬管線或類似的傳導(dǎo)上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓通過傳導(dǎo)體傳送至設(shè)備，間接摧毀微電子設(shè)備。

感應(yīng)雷擊對微電子設(shè)備，特別是通訊設(shè)備和電子計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的危害最大，據(jù)資料顯示，微電子設(shè)備遭雷擊損壞，80%以上是由感應(yīng)雷引起的。

另外還有操作過電壓，即是指當電流在導(dǎo)體上流動時，會產(chǎn)生磁場儲存能量，當負載（特別是電感性大的負載）電器設(shè)備開關(guān)時，會產(chǎn)生瞬時過電壓，操作過電壓同感應(yīng)雷擊一樣，可以間接損壞微電子設(shè)備。

雷電防護區(qū)的劃分

按照IEC1312-1及GB50057-94要求，應(yīng)將要保護的空間劃分為不同的防雷區(qū)，以規(guī)定各部分空間不同雷擊電磁脈沖的嚴重程度和指明各區(qū)交界處的等電位連接點的位置。各區(qū)以在其交界的電磁環(huán)境有明顯改變作為劃分不同防雷區(qū)的特征。

防雷區(qū)宜按以下分區(qū)：

（1）LPZOA區(qū)：直擊雷非防護區(qū)，本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊和導(dǎo)走全部雷電流，本區(qū)內(nèi)的電磁設(shè)備沒有衰減。

（2）LPZOB區(qū)：直擊雷防護區(qū)，本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的電磁場沒有衰減。

（3）LPZ1區(qū)：屏蔽防護區(qū)，本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZOB更??；本區(qū)內(nèi)的電磁場可能衰減，這取決于屏蔽措施。

（4）LPZ2區(qū)等：后續(xù)防雷區(qū)，當需要進一步減小導(dǎo)入的電流和電磁場時，應(yīng)引入后續(xù)雷區(qū)，并按照需要保護的系統(tǒng)所要求的環(huán)境選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。通常，防雷區(qū)的數(shù)越高電磁環(huán)境的參數(shù)越低。

在兩個防雷區(qū)的界面上應(yīng)將所有通過界面的金屬物做等電位連接，并宜采用屏蔽措施。

   雷電防護系統(tǒng)由三部分組成，各部分都有其重要作用，不存在替代性。

外部防護，由接閃器、引下線組成，可將絕大部分雷電能量直接導(dǎo)入地下泄放。

內(nèi)部防護，由合理的屏蔽、接地、布線組成，可減少或阻塞通過各入侵通道引入的感應(yīng)，均壓等電位連接、過電壓保護組成，可均衡系統(tǒng)電位，限制過電壓幅值，達到內(nèi)部沒有瞬擊電壓，完成內(nèi)部雷電流泄放。

接地系統(tǒng)，由地接材料組成，組成0.5歐姆，1歐姆，4歐姆，10歐姆等接地電阻系統(tǒng)。當外部防護和內(nèi)部防護的雷電流引入地下時，通過接地系統(tǒng)消散掉。

防雷規(guī)范依據(jù)

（1）《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（2010版）                   GB50057-2010

（2）《防雷與接地》上冊-下冊                            15D503-D505

（3）《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》                            GB50174-93

（4）《雷電電磁脈沖的防護》                                 IEC 6I312

（5）《過電壓保護器》                                       IEC 61643

（6）《SPD 通訊網(wǎng)絡(luò)防雷器》                                 IEC 61644

（7）《低壓配電設(shè)計規(guī)范》                                 GB 50054-95

（8）《工業(yè)與民用電力裝置的過電壓保護設(shè)計規(guī)范》             GBJ 64-83

（9）《電子設(shè)備雷擊保護導(dǎo)則》                              GB 7450-87

（10）《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》           GB 50169-92

（11）《建筑物防雷》                                        IEC 61024

（12）《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》                 GB50343-2012

設(shè)計說明

   倉庫的防雷，根據(jù)國家規(guī)范，GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》4.1確定在這種情況下的倉庫按照一類建筑物計算，滿足和超過對倉庫防雷的基本要求。按照GB50057-2010中4.2的要求，一類建筑物的防雷應(yīng)設(shè)置獨立接閃桿，或者架空接閃線。獨立接閃桿的桿塔、架空接閃線的端部和架空接閃網(wǎng)的每根支柱處應(yīng)至少設(shè)一根引下線。 對用金屬制成或有焊接、綁扎連接鋼筋網(wǎng)的桿塔、支柱，宜利用其作為引下線。獨立接閃桿和架空接閃線或網(wǎng)的支柱及其接地裝置至被保護建筑物及與其有聯(lián)系的管道、電纜等金屬物之間的間隔距離( 圖4.2.1) ,

，應(yīng)按下列公式計算，但不得小于3m。

根據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》4.2.4當建筑物太高或其他原因難以裝設(shè)獨立的外部防雷裝置時，可將接閃桿或網(wǎng)格不大于5mX5m或6mX4m的接閃網(wǎng)或由其混合組成的接閃器直接裝在建筑物上，接閃網(wǎng)應(yīng)按本規(guī)范附錄B的規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè);當建筑物高度超過30m時，首先應(yīng)沿屋頂周邊敷設(shè)接閃帶，接閃帶應(yīng)設(shè)在外墻外表面或屋檐邊垂直線上或其外。并必須符合下列要求:
 1接閃器之間應(yīng)互相連接。
 2引下線不應(yīng)少于兩根，并應(yīng)沿建筑物四周和內(nèi)庭院四周均勻或?qū)ΨQ布置，其間距沿周長計算不宜大于12m。

3排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的管道應(yīng)符合本規(guī)范第4.2.1條2、3款的規(guī)定。
 4建筑物應(yīng)裝設(shè)等電位連接環(huán)( 原為均壓環(huán))，環(huán)間垂直距離不應(yīng)大于12m，所有引下線、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)和金屬設(shè)備均應(yīng)連到環(huán)上。等電位連接環(huán)可利用電氣設(shè)備的等電位連接干線環(huán)路。
 5外部防雷的接地裝置應(yīng)圍繞建筑物敷設(shè)成環(huán)形接地體，每根引下線的沖擊接地電阻不應(yīng)大于10歐姆，并應(yīng)和電氣和電子系統(tǒng)等接地裝置及所有進入建筑物的金屬管道相連，此接地裝置可兼作防雷電感應(yīng)接地之用。