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1、建筑物防雷装置检测技术规范 GB T21431 2008 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会 发布 前言 本标准主要采用了GB50057 建筑物防雷设计规范 和GB T17949 1 2000 接地系统的土壤电阻率 接地阻抗和地面电位测量导则第1部分常规测量 的规范性技术要素内容 同时参考了IEC61024 1 2 1998 建筑物防雷第1部分 通则第2部分 指南B 防雷装置的设计 施工 维护和检查 和IEC62305系列防雷标准的规范性技术要素内容 本标准由中国气象局提供本标准由全国雷电防护标准化技术委员会归口本标准为首次发布 1 范围 本标准规定了建筑物防雷装置
2、的检测项目 检测要求和方法 检测周期 检测程序和检测数据整理 本标准适用于建筑物防雷装置的检测 以下情况不属于本标准的范围 铁路系统 车辆 船舶 飞机及离岸装置 地下高压管道 与建筑物不相连的管道 电力线和通信线 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 其随后所有的修订单 不包括勘误的内容 或修正版均不适用于本标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件 其最新版本适用于本标准 例如 GB 16895 3 2004建筑物电气装置第5 54部分 电气设备的选择和安装接地装置 保护导体和保护联
3、结导体 IEC60364 5 54 2002 IDT GB50174电子计算机房设计规范 3 术语和定义 3 1防雷装置LPS用以对某一空间进行雷电效应防护的整套装置 它由外部防雷装置和内部防雷装置两部分组成 特定情况下 防雷装置可以仅由外部防雷装置或内部防雷装置组成 也称雷电防护系统 3 2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 GB T17949 1 2003 定
4、义4 1 3 3共用接地系统commonearthingsystem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 GB T19663 2005 定义5 19 3 4自然接地极具有兼做接地功能但不是为此目的而专门设置的各种金属构件 钢筋混凝土中的钢筋 埋地金属管道和设备等统称为自然接地极 GB T19663 2005 定义5 44 3 5电涌保护器surgeprotectiondevice 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 注 改写GB T19663
5、 2005 定义7 31 3 6防雷装置检测按建筑物防雷装置的设计标准确定防雷装置满足标准要求而进行的检查 测量及信息综合分析处理的全过程 4 检测项目 以下检测项目内容应按检测程序中对首次检测和后续检测的规定来选取 a 建筑物的防雷分类 b 接闪器 c 引下线 d 接地装置 e 防雷区的划分 f 电磁屏蔽 g 等电位连接 h 电涌保护器 SPD 5 检测要求和方法 5 1建筑物的防雷分类应按GB50057 1994 2000版 中第三章规定及附录一对建筑物 包括工业建筑和民用建筑 进行防雷分类 按照建筑物重要性 使用性质 发生雷电事故的可能性和后果 按防雷要求分为3类 防雷分类依据以下4个表
6、 A 爆炸火灾危险环境分区和防雷分类B 工作间和仓库的危险场所类别C 工作间危险区域和防雷类别D 库房危险区域和防雷类别在设有低压电气系统和电子系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下 当该建筑物不属于第一类 第二类和第三类防雷建筑物和不处于其他建筑物或物体的保护范围内时 宜将其划属第三类防雷建筑物 5 2接闪器 5 2 1要求5 2 1 1接闪器的布置 应符合表1的规定 表1各类防雷建筑物接闪器的布置要求5 2 1 2 接闪器的材料规格应符合GB50057 1994 2000版 中第五章第二节的要求 规格要求主要为对材料和材料的最小截面的要求 接闪器的主要材料为铜 铝合金 不锈钢 说明 外部LP
7、S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 5 2 2接闪器的检查5 2 2 6检查接闪器上有无附着的其它电气线路 如果接闪器上有附着的其他电气线路则应按GB50169 1992中第2 5 3条规定检查 即 装有避雷针和避雷线的构架上的照明灯电源线 必须采用直埋于土壤中的带金属护层的电缆或穿入金属管的导线 电缆的金属护层或金属管必须接地 埋入土壤
8、中的长度应在10m以上 方可与配电装置的接地相连或与电源线 低压配电装置相连接 5 2 2 8当低层或多层建筑物利用屋顶女儿墙内或防水层内 保温层内的钢筋作暗敷接闪器时 要对该建筑物周围的环境进行检查 防止可能发生的混凝土碎块坠落等事故隐患 高层建筑物不应利用建筑物女儿墙内钢筋做为暗敷避雷带 5 3引下线 5 3 1要求5 3 1 1引下线的布置 引下线一般采用明敷 暗敷或利用建筑物内主钢筋或其它金属构件敷设 引下线可沿建筑物最易受雷击的屋角外墙明敷 建筑艺术要求较高者可暗敷 建筑物的消防梯 钢柱等金属构件宜作为引下线的一部分 其各部件之间均应连成电气通路 例如 采用铜锌合金焊 熔焊 卷边压接
9、 缝接 螺钉或螺栓连接 注 各金属构件可被覆有绝缘材料 5 3 1 3 1各类防雷建筑物引下线间距见表 有几个并联的雷电流通道存在 电流通道的长度保持最短 即专设引下线最短路径接地 应尽可能多的布设引下线 并用环形导体等间隔相连 以减少危险电火花的产生概率 并有利于建筑物内部装置的保护 引下线应尽可能沿建筑物暴露在外的墙角设置 第一类防雷建筑的金属屋面周边每隔18m 24m应采用引下线接地一次 第二类和第三类防雷建筑物的引下线不应少于两根 5 3 2引下线的检查5 3 2 1首次检测应检查引下线隐蔽工程记录5 3 2 2检查明敷引下线是否平直 无急弯 卡钉是否分段固定 且能承受49N 5Kg
10、的垂直拉力 引下线支持件间距是否符合水平直线部分0 5m 1 5m 垂直直线部分1 5m 3m 弯曲部分0 3m 0 5m的要求 检查引下线 接闪器和接地装置的焊接处是否锈蚀 油漆是否有遗漏及近地面的保护设施 利用建筑物内钢筋做为暗敷引下线的检查方法正在研究中 5 4接地装置接地电阻 或冲击接地电阻 允许值 凡加注a者为冲击接地电阻值 a 凡加a者为冲击接地电阻值 注1 第一类防雷建筑物防雷波侵入时 距建筑物100m内的管道 每隔25m接地一次的冲击接地电阻值不应大于20 注2 第二类防雷建筑物防雷电波侵入时 架空电源线入户前两基电杆的绝缘子铁脚接地冲击电阻值不应大于30 工业企业内有爆炸危险
11、的露天钢质封闭气罐接地电阻不应大于30 注3 GB50057 1994 2000版 第2 0 4条第二款中的第三类建筑物接地电阻不应大于10 注4 加油加气站防雷接地 防静电接地 电气设备的工作接地 保护接地及信息系统的接地等 宜共用接地装置 其接地电阻不应大于4 注5 电子计算机机房宜将交流工作接地 要求 4 交流保护接地 要求 4 直流工作接地 按计算机系统具体要求确定接地电阻值 防雷接地共用一组接地装置 其接地电阻按其中最小值确定 注6 雷达站共用接地装置在土壤电阻率小于100 m时 宜 1 土壤电阻率为100 m 300 m时 宜 2 土壤电阻率为300 m 1000 m时 宜 4 当
12、土壤电阻率 1000 m时 可适当放宽要求 注7 按GB50057 1994 2000版 规定 第一 二 三类防雷建筑物的接地装置在一定的土壤电阻率条件下 其地网等效半径大于规定值时 可不增设人工接地体 此时可不计及冲击接地电阻值 5 4 2接地装置的检测5 4 2 2用毫欧表检测两相邻接地装置的电气连接为检测两相邻接地装置是否达到本标准5 4 1 1条规定的共用接地系统要求或5 4 1 2条规定的独立接地要求 首次检测时应使用毫欧表对两相邻接地装置进行测量 如测得阻值不大于1 则断定为电气导通 如测得阻值偏大 则判定为各自为独立接地 注 接地网完整性测试可参见GB T17949 1的8 3节
13、5 4 2 3接地装置的接地电阻值测量接地装置的工频接地电阻值 R 测量常用三极法和使用接地电阻表法 其测得的值为工频接地电阻值 当需要冲击接地电阻值 Ri 时 应按本标准附录B 规范性附录 的规定进行换算 R ARi 每次检测都应固定在同一位置 采用同一台仪器 采用同一种方法测量 记录在案以备下一年度比较性能变化 三极 G P C 应布置在一条直线上且垂直于地网 A ViCPEG b 三极法的三极是指图1上的被测接地装置G 测量用的电压极P和电流极C 图中测量用的电流极C和电压极P离被测接地装置G边缘的距离为dGC 4 5 D和dGP 0 5 0 6 dGC D为被测接地装置的最大对角线长度
14、 点P可以认为是处在实际的零电位区内 为了较准确地找到实际零电位区时 可把电压极沿测量用电流极与被测接地装置之间连接线方向移动三次 每次移动的距离约为dGC的5 测量电压极P与接地装置G之间的电压 如果电压表的三次指示值之间的相对误差不超过5 则可以把中间位置作为测量用电压极的位置 G a 电极布置图 注 G P C直线垂直于接地网 避免平行布置 A V I C P G b 原理接线图 E 把电压表和电流表的指示值UG和I代入式RG UG I中去 得到被测接地装置的工频接地电阻RG 当被测接地装置的面积较大而土壤电阻率不均匀时 为了得到较可信的测试结果 宜将电流极离被测接地装置的距离增大 同时
15、电压极离被测接地装置的距离也相应地增大 在测量工频接地电阻时 如dGC取 4 5 D值有困难 当接地装置周围的土壤电阻率较均匀时 dGC可以取2D值 而dGP取D值 当接地装置周围的土壤电阻率不均匀时 dGC可以取3D值 dGP值取1 7D值 使用接地电阻表 仪 进行接地接地电阻值测量时 宜按选用仪器的要求进行操作 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 0 5m 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
16、建议仅使用B型接地装置 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 跨步电压问题 防生命危险 可通过绝缘外露导体或增大土壤表面电阻率来减小通过人体的电流 若有钢筋网的水泥平地 则无跨步电压问题 5 5防雷区的检查雷击类型 损害和损失类型 根据雷击点位置划分的损害来源损害类划分为D1 D3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 在进行防雷设计时 首先应对受保护对象进行雷击风险评估 在评估后确认需进行防雷设计和施工后还需按雷击类型 S1 S4型 考虑需采取的防雷措施 如SPD的选择 当雷击类型为S1 S2及S3型时 S3型尚需考虑架空线路的长度 所在地雷暴日数和架空杆塔的接地状况 位于LPZOA或LPZOB区与LPZ1区交界处 MB 的SPD1在电气系统中应选I级分类试验的产品 在电信和信号网络中应选择10 350 s或10 350 s波形试验的D1或D2 类 见GB18802 21 产品 5 6雷电电磁脉冲屏蔽 5
