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建筑物的防雷分類與防雷器設置

1、建筑物的防雷分類

根據國標GB50057-2010 的要求，建筑物應根據建筑物的重要性、使用性質、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，按防雷要求分為三類，具體如下：

(1) 在可能發(fā)生對地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時，應劃為第一類防雷建筑：

a、凡是制造、使用、貯存火炸藥及其制品的危險建筑物，因電火花而引起爆炸、爆轟，會引起巨大破壞和人身傷亡者。

b、具有0區(qū)或者20區(qū)爆炸危險場所的建筑物。

c、具有1區(qū)或者21區(qū)爆炸危險場所的建筑物，因電火花引起的爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者。

(2) 在可能發(fā)生對地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時，應劃為第二類防雷建筑：

a、國家級重點文物保護的建筑物。

b、國家級的會堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站和飛機場(不包含露天場所和跑道)、國賓館、國家級檔案館、大型城市的重要給水泵房等特別重要的建筑物。

c、國家級計算中心、國際通信樞紐等對國民經濟有重要意義的建筑物。

d、國家特級和甲級大型體育館。

e、制造、使用和貯存火炸藥及其制品的危險建筑物，且電火花不易引起爆炸或者不至于造成巨大破壞和人身傷亡者。

f、具有1區(qū)或者21區(qū)爆炸危險場所的建筑物，且電火花不易引起爆炸和不至于造成巨大破壞和人身傷亡者。

g、具有2區(qū)或22區(qū)爆炸危險場所的建筑物。

h、有爆炸危險的露天鋼制封閉氣罐。

i、預計雷擊次數大于0.05次/a的部、省級辦公建筑物和其他重要對或人員密集的公共建筑物以及火災危險場所。

j、預計雷擊次數大于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑或一般性工業(yè)建筑。

(3) 在可能發(fā)生對地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時，應劃為第三類防雷建筑：

a、省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館。

b、預計雷擊次數大于或者等于0.01次/a，且小于或者等于0.05次/a的部、省級辦公建筑和其他重要或者人員密集的公共建筑物以及火災危險場所。

c、預計雷擊次數大于或者等于0.05次/a且小于或者等于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑或一般性工業(yè)建筑。

d、在平均雷暴日大于15d/a的地區(qū)。高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或者等于15d/a的地區(qū)，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。

2、雷擊進入建筑的沖擊電流的確定及防雷器選擇

依據GB50057-2010第三章第8條規(guī)定，在建筑物引入電源的總配電箱處應裝設I級實驗的電涌保護器。電涌保護器的電壓保護水平應小于或者等于2.5KV。每一保護模式的沖擊電流值，當無法確定時，沖擊電流應取大于或者等于12.5KA。依據GB50057-2010第三章第9條規(guī)定，對于建筑物引入電源的總配電箱處，根據電源線路有無屏蔽層情況，采取不同計算方式。當電源引線無屏蔽層時，采用式2-1計算沖擊電流值，當電源引線有屏蔽層時，采取式2-2計算沖擊電流。

Iimp=0.5*I/(n*m) (2-1)

Iimp=0.5*I*Rs/[n(m*Rs+Rc)] (2-2)

式中：

I——雷電流(KA)，I類建筑取200KA，II類建筑取150KA，III類建筑取100KA。

n——地下和架空引入的外來金屬管道和線路的總數。

m——需要確定的那一回線路內導體芯線的總根數。

Rs——屏蔽層或鋼管每公里電阻(Ω/km)。

Rc——芯線每公里電阻(Ω/km)。

例如：某I類建筑物采用銅芯紙絕緣裸鉛包電力電纜ZQ3*120引入電源，設電纜絕緣層電阻率10¹³ Ω/m，建筑物供水、供電、通信管道為3。

電纜芯線電阻0.1530Ω/km，則根據式2-2計算雷擊時的沖擊電流為：

Iimp=(0.5*200*10¹³*10³)/[3*(3*10¹³*10³)+0.1530]KA≈10.582KA

故單相防雷器Iimp選用15KA即可。

但是，多數情況下建筑物進線為三相四線或者三相五線形式，故對于防雷器選擇還需要根據實際進線形式與防護形式進行篩選。

以杭州易造科技有限公司的EPO系列SPD為例，公司研發(fā)設計的EPO-20AL系列防雷器根據建筑物進線形式設計了兩種防護形式，以滿足不同客戶的防雷需求。杭州易造科技有限公司的EPO-20AL系列防雷器設計有4P和3PN兩種方案。滿足TT系統和TN系統的不同接線防護要求。當用戶采用4P形式對線路和設備進行防護時，僅需考慮每一單獨相和零相的沖擊電流即可，無論哪一相遭受雷擊，都可以將雷電流順利導入大地。當用戶采取3PN形式對線路和設備進行保護時，除了需要考慮每一相的沖擊電流外，還需要考慮所有線路的總放電電流，這種方式，在考慮N-PE間共模保護時，防雷器沖擊電流必須為4-5倍單相沖擊電流才能保證設備和線路不致受雷擊而損壞。