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1、建筑物防雷的若干问题.txt 师太，你是我心中的魔，贫僧离你越近，就离佛越远初中 的体育老师说：谁敢再穿裙子上我的课，就罚她倒立。建筑物防雷的若干问题 1.关于 10/350s 冲击电流波形 1.1 美国通信和信号电路在 IEEE Std C62.361991 1中有表 1 的波形。在 IEEE Std C62.6419972中有表 2 的波形。在 IEEE Std C62.3620003中有表 3 的波形。 1.2 国际电工委员会标准 IEC 6164321:2000 4其用于测试的电压和电流波形列于表 4。 1.3 有关涉及美国交流低压电力电路电涌的信息（1）介绍有 38 个国家 275
2、名专家参加、于 2000 年 9 月 1822 日召开的第 25 届国际 防雷会议（ICLP）的文献5提到：IEEE 关于用在交流低压电网的过电压保护器的标准目前（指 2000 年 9 月）正进行广泛 修订。涉及三方面的问题：电涌的威胁值、试验的冲击波形和试验方法。分两大类：第类 规定间接雷击效应，适于采用过电压保护器；第类规定对一部分直接雷击电流的效应，引 入试验电流的典型波形 10/350s，因此，对第类适于采用有通一部分雷电流能力的保护 器。通过引入这两种分类和相应试验冲击电流的定义后，IEEE 标准就将与 IEC 标准趋向协 调。IEEE 于 2000 年出了三本有关的标准草案，它们是
3、：a) IEEE 标准号 P C62.41.1，交流低压（1000 V 及以下）电力电路的电涌环境的指南 草案，2000 年(IEEE Standard No.: P C62.41.1 Draft guide on the surge environment in lowvoltage (1000 V and less) AC power circuits 2000b) IEEE 标准号 P C62.41.2，交流低压（1000 V 及以下）电力电路的电涌特性的推荐 实用标准草稿，2000 年IEEE Standard No.: P C62.41.2 Draft recommended pra
4、ctice on characterization of surges in lowvoltage (1000 V and less) AC power circuits 2000c) IEEE 标准号 P C62.45，对接至交流低压电力电路的设备的电涌试验的推荐实用标准 草案，2000 年（IEEE Standard No.: P C62.45 Draft recommended practice on surge testing for equipment connected to lowvoltage AC power circuits 2000）笔者阅读过 a)和 c)这两本标准草案
5、，其内容有涉及前面（1）项所介绍的。c)项有如下 表 5 的一个表。 1.4 小结国际电工委员会的有关技术委员会（如 TC 37A、TC 64、TC 81）所编写的相关标准均 引入 10/350s 冲击电流波形，它们之间是一致的，没有矛盾。美国 IEEE 标准，在通信和信号方面自 1991 至 2000 年均有 10/350s 的电流波形，不 过以前的最大电流值仅为 144A，2000 年的标准提高到 2.5 kA，与 IEC 6164321 的标准一 致,见表 1表 4 中标有“ ”号之处。在建筑物内的低压配电线路，自 1991 至 2000 年 仅有 8/20s 的电流波形。若目的在于防雷
6、击感应过电压、室外电源线路在远处遭雷击引入 的过电压以及操作过电压，采用 8/20s 的电流波形是对的，与 IEC 的标准一致。若要防建筑物遭雷击及其附近遭雷击的效应，仍然采用 8/20s 的电流波形就与 IEC 的标准有矛盾。 从前面介绍的信息看，这一矛盾正在改变中。 2.对建筑物防雷设计规范GB 5005794(2000 年版)的两点说明 (1) 有人对第 6.4.7 条中的“当线路有屏蔽时，通过每个 SPD 的雷电流可按上述确定的 雷流的 30 考虑”有意见，认为 30 太大。本规定是根据6的有关资料定的，在其第 189 页上有如下的说明：In the case of shielded
7、cable, both ends shall be bonded to earth directly or via an SPD. In this case, the main part of the cable lightning current will flow in the shied (typically 50 ) and a lower part of the current will flow through the inner conductors. 在屏蔽电缆的情况下，屏蔽层 的两端应与地直接或经 SPD 等电位连接。在这种情况下，流经电缆的雷电流的大部分将流入 屏蔽层（典型
8、值是 50 ） ，小部分将流入电缆内部的导体。规范规定的 30 比 50 少 了 20 。(2)有人对上述同一条中的“当按上述要求选用配电线路上的 SPD 时，其标称放电电流 In 不宜小于 15 kA“的意见是：In(10/350)定为 15 kA 太大。10/350 是提意见人自己加的。 标称放电电流 In 规范没有说是 10/350 的波形，只规定是 8/20s 的波形。在规范的附录八 中对标称放电电流 In 的解释是：“流过 SPD、8/20s 电流波的峰值电流。用于对 SPD 做 级分类试验，也用于对 SPD 做级和级分类试验的预处理” 。规范这样规定的值大吗？ 3. 关于连接于低压
9、配电系统的 SPD 的最大持续运行电压 Uc 3.1 IEC 603645534:1997 标准的规定：534.2.3 SPD 的最大持续运行电压 Uc 不应小于电涌保护器（SPD）端子间的实际最大持 续电压。在 TT 系统，安装在剩余电流保护器负荷侧且接于相线、N 线与 PE 线之间的 SPD，其 Uc 不应小于 1.5 U0。注：GB 5005794（2000 年版）增加防老化 5 ，所以定为 1.55 U0。在 TN 系统的 SPD 和在 TT 系统安装在剩余电流保护器电源侧且接于相线与 N 线之间的 SPD，其 Uc 不应小于 1.1 U0，在上述 TT 系统的情况下接于 N 线与 P
10、E 线之间的 SPD 要符合 534.2.3.2 的要求或采用放电间隙。注：GB 5005794（2000 年版）增加防老化 5 ，所 以定为 1.15 U0。在 IT 系统中，Uc 不应小于线间电压 U0。注 1：U0 是低压系统相线至中性线的电压。注 2：在扩展的 IT 系统中，Uc 可能需要采用更高的值。534.2.3.2 SPD 及其串联的保护件应能安全地承受暂态过电压（见 IEC 603644442） 。534.2.3.3 SPD 应符合 IEC616431 的要求。有关 SPD 的选择和应用的其它信息见 IEC 6164312。 3.2 IECTC64/1121/CD（200002
11、04）文件中的规定：534.2.3.2 关于持续运行电压 Uc 的选择SPD 的最大持续运行电压 Uc 应等于或大于以下表 6 的数值。534.2.3.3 关于暂态过电压（TOV）的选择按 534.2.3 选择的 SPD 预期能安全承受低压系统内故障引起的暂态过电压（见 IEC603644442） 。注：不包括断中性线的故障。在由于高压系统接地故障引发的暂态过电压 TOV 的情况下，连接于 PE 线的 SPD，为达 到安全损坏，应通过 IEC 616431 的 7.7.4 节的试验。 3.3 IEC 60364553 Amend.1 Ed.3(200204)的规定：534.2.3.2 关于持续
12、运行电压 Uc 的选择SPD 的最大持续运行电压 Uc 应等于或大于以下表 7 的数值。 3.4 IEC 616431 Amendment 1 的附表见表 8： 3.5 综上所述，SPD 产品若按 3.4 项做了耐暂态过电压的试验，其 UC 按前面表 7 考虑，另 加 5防老化，取 Uc1.15 U0。 （即对于我国 220/380V 系统，表中的 1.1U0 改用 1.15U0）4.有关利用建筑物钢筋体做防雷装置的问题 4.1 钢筋的连接建筑物防雷设计规范 GB 50057 94 第 3.3.5 条六款规定：构件内有箍筋连接的钢筋 或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋的连接，钢筋与钢筋的连接应采用土
13、建施工的绑扎法连接或 焊接。单根钢筋或圆钢或外引预埋连接板、线与上述钢筋的连接应焊接或采用螺栓紧固的卡 夹器连接。中华人民共和国行业标准高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3 2002（J186 2002）第 6.4.5 条规定：柱的纵筋不应与箍筋、拉筋及预埋件等焊接。因此，为满足上述行业标准的规定，在高层建筑的纵筋上的连接不应采用焊接，应按上 述 GB 50057 的要求，按不同情况采用土建施工的绑扎法连接或螺栓紧固的卡夹器连接。 4.2 利用柱子金属体做引下线时它们之间的连接GB 50057 第 3.3.6 条三款的规定：在符合本规范第 3.3.5 条规定的条件下，对 6 m 柱 距或大多数柱
14、距为 6 m 的单层工业建筑物，当利用柱子基础的钢筋作为防雷的接地体并同时 符合下列条件时，可不另加接地体：（1）利用全部或绝大多数柱子基础的钢筋作为接地体； （2）柱子基础的钢筋网通过钢柱，钢屋架，钢筋混凝土柱子、屋架、屋面板、吊车梁等构 件的钢筋或防雷装置互相连成整体；（3）在周围地面以下不小于 0.5 m ，每一柱子基础内 所连接的钢筋表面积总和大于或等于 0.82 m2（注：这适用于第二类防雷建筑物，对第三类 防雷建筑物改为大于或等于 0.37 m2） 。与上述规定有关，前述 IEC 的 81/205/CD 文件草案指出（5.3.5） ，当利用建筑物金属体或 互相连接的钢筋体做引下线时
15、，不需要设环形连接导体（环形连接导体是环绕建筑物的一根 环形导体，用来连接各引下线，使雷电流在它们之间均衡分配） 。在其 8.1 节中指出，为防 止在建筑物外邻近引下线处发生接触电压危险，当利用建筑物金属结构的几根柱子或钢筋混 凝土建筑物钢筋互相连接的几根柱子做引下线时，将会减小这种危险。 参考文献 1 IEEE Std C62.361991, IEEE standard test methods for surge protectors used in lowvoltage data, communications, and signaling circuits 2 IEEE Std C62
16、.641997, IEEE standard specifications for surge protectors used in lowvoltage data, communications, and signaling circuits 3 IEEE Std C62.362000(Revision of IEEE Std C62.361994), IEEE standard test methods for surge protectors used in lowvoltage data, communications, and signaling circuits 4 IEC 6164321: 2000, Lowvoltage surge protective devicesPart 21: Surge protective devices c
