解读《建筑物防雷设计规范》如何选择SPD（陈谦）
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本文对GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》电气系统和电子系统电涌保护器的选择进行解读，明确设计相关步骤和要点，对部分问题
文本预览
标 准 与 规 范
解读 建筑物防雷设计规范 如何选择
《 》 SPD
陈 谦 （山东意匠建筑设计有限公司， 济南市 250022）
Interpretation of Code for Design Protection of Structures against Lightning
for Surge Protection Devices Selection
Chen Qian （Shandong Yijiang Architecture Design Co.， Ltd.， Ji'nan 250022， China）
Abstract By analyzing and making conclusion of 倒闭［3］。
surge protection devices selection for electrical and
新 《雷规》 对 LEMP 防护的重视达到了新的高
electronic system regulated by GB 50057-2010 Code for
度， 设置电涌保护器 （SPD） 快速泄放电涌电流， 有
Design Protection of Structures against Lightning， this
效限制电涌电压， 将危害和风险降低到可接受的程
paper defines relevant design steps and key points and
someopinionsforsomequestions.
度， 是防 LEMP的一个重要措施。 关于SPD的设置，
Key words Electrical system Electronic system 新 《雷规》 增加了8条（款） 强制性条文 （4.4.7条虽
Lightning electromagnetic impulse Surge protection 未列入强制性条文， 但因引用 4.3.8 条第 4、 5 款条
device
文内容， 也应按强制性条文执行）， 分别是： 4.1.1条，
摘 要 对 GB 50057-2010 《建筑物防雷设计 4. 1. 2 条， 4. 2. 3 条第 1、 2 款， 4. 2. 4 条第 8 款，
规范》 电气系统和电子系统电涌保护器的选择进行解
4.3.8条第4、 5款， 6.1.2条。
读， 明确设计相关步骤和要点， 对部分问题提出作者
4.1.1条要求各类防雷建筑物应设置防闪电电涌
的观点。
侵入的措施。
关键词 电气系统 电子系统 雷击电磁脉冲 电
4.1.2条规定了各类防雷建筑物应设防雷等电位
涌保护器
连接和满足间隔距离要求。
4. 2. 3 条第 1、 2 款规定了第一类防雷建筑物
GB 50057-2010 《建筑物防雷设计规范》 ［1］ （以
（采用独立接闪器）， 室外低压配电线路全线应采用电
下简称新 《雷规》） 在国际标准的基础上， 对电气系
缆埋地或架空线转接电缆埋地引入， 以及防闪电电涌
统和电子系统的电涌保护器的选用做了详细的规定。
侵入的SPD设计要求。
4.2.4条第8款规定了第一类防雷建筑物采用建
1 新增强制性条文
筑物上设置接闪器时， 电源引入的总配电箱处 SPD
雷击电磁脉冲 （LEMP） 是雷电流经电阻、 电感、 设置的要求。
电容耦合产生的电磁效应， 包含闪电电涌和辐射电磁 4.3.8 条第 4、 5 款规定了第二类防雷建筑物电
场。 LEMP 危害极大， 能造成设施损坏、 人身伤害、 源引入的总配电箱处SPD设置的要求。
火灾危险等， 其电涌过电压能击穿设备的绝缘， 导致 6. 1. 2 条从防电磁干扰 （EMI） 的角度， 要求
其物理损坏； 其影响范围很广， 污染半径能达到雷击 TN系统从建筑物总配电箱起， 供电给本建筑物内的
点周围2km［2］， 造成此范围内电子设备损坏， 数据和 配电线路和分支线路必须采用TN-S系统。 在TN-C
信息丢失， 系统可靠性下降等。 安全专家指出， 一 系统中， 中性线分流产生的杂散电流将在信号电缆的
旦计算机系统故障超过两个星期， 90% 的企业将会 屏蔽层、 参考地导体、 外露导电部分和装置外导电部
作者信息
陈 谦， 男， 山东意匠建筑设计有限公司， 高级工程师， 电气总工程师。
41
解读 《建筑物防雷设计规范》 如何选择SPD （陈谦）
753誖
BUILDING
2011 年第12 期 ELECTRICITY
分中流动， 产生不必要的电磁干扰。 采用单独的中性 2． 2 电气系统入户处SPD设置
导体和保护导体， 有利于将中性线所引起的电磁干扰 对于设置防雷装置的建筑物， SPD首先应安装在
减小到最低程度。 线路引入的总配电箱处， 建筑物内被该处 SPD 保护
到的设备最多， 更有利于降低建筑物的闪电电涌， 使
2 电气系统入户处SPD设置
被保护设备保持其抗扰度， 将故障和损失的风险降低
第4章明确了各类防雷建筑物电源引入处的防闪
到可以接受的水平［2］。 针对表1各种损害源所产生的
电电涌侵入的要求， 并对SPD的参数做了具体规定。
预期雷击电涌的试验波形和能量， 各类防雷建筑物电
2． 1 预期雷击的电涌电流
源引入处SPD选择见表2。
探讨 SPD 的设置， 首先， 应了解闪电电涌威胁
一类防雷建筑物采用独立接闪器时， 宜避免电源
的途径、 类型和幅值， 然后， 采取相应措施加以限
线路架空引入建筑物， 无法避免时， 可采用架空线转
制。 根据表1的预期参数， 在电源引入处， 对于损害
接电缆埋地引入， 且电缆埋地长度不应小于 15 m。
源S3需要设置Ⅰ级试验的SPD； 损害源 S1， S2 （对
在架空线转接电缆处接入 SPD 后， 因被保护建筑物
于所感应电流） 和S4需要设置Ⅱ级试验的SPD。
不可能遭到直接雷击， 建筑物内只存在不太严重的闪
电感应电流。
表 1 预期雷击的电涌电流
Tab.1 Expectedlightningsurgecurrent 对于接闪器设于建筑物上的一类防雷建
防雷建筑物 闪电击于 闪电击于 筑物和二、 三类防雷建筑物， 防雷装置对电
闪电直接和非直接击在线路上
类别 建筑物附近3） 建筑物3） 气系统的线路存在反击， 建筑物电源引入
损害源S3 损害源S4 损害源S2 损害源S1 的总配电箱处的电涌保护器每一保护模
类型
（直接闪击） （非直接闪击） （所感应的电流） （所感应的电流）
式的 I 值当电源线路无屏蔽层时可按
imp
10/350μs波形 8/20μs波形 8/20μs波形 8/20μs波形
试验波形 （1） 式确定， 当有屏蔽层时可按（2） 式确定；
/kA /kA /kA /kA
第三类
当无法确定时应取I imp等于或大于12.5kA。
51） 2.52） 0.14） 54）
防雷
电 0.5I
I = （1）
imp
解读 建筑物防雷设计规范 如何选择
《 》 SPD
陈 谦 （山东意匠建筑设计有限公司， 济南市 250022）
Interpretation of Code for Design Protection of Structures against Lightning
for Surge Protection Devices Selection
Chen Qian （Shandong Yijiang Architecture Design Co.， Ltd.， Ji'nan 250022， China）
Abstract By analyzing and making conclusion of 倒闭［3］。
surge protection devices selection for electrical and
新 《雷规》 对 LEMP 防护的重视达到了新的高
electronic system regulated by GB 50057-2010 Code for
度， 设置电涌保护器 （SPD） 快速泄放电涌电流， 有
Design Protection of Structures against Lightning， this
效限制电涌电压， 将危害和风险降低到可接受的程
paper defines relevant design steps and key points and
someopinionsforsomequestions.
度， 是防 LEMP的一个重要措施。 关于SPD的设置，
Key words Electrical system Electronic system 新 《雷规》 增加了8条（款） 强制性条文 （4.4.7条虽
Lightning electromagnetic impulse Surge protection 未列入强制性条文， 但因引用 4.3.8 条第 4、 5 款条
device
文内容， 也应按强制性条文执行）， 分别是： 4.1.1条，
摘 要 对 GB 50057-2010 《建筑物防雷设计 4. 1. 2 条， 4. 2. 3 条第 1、 2 款， 4. 2. 4 条第 8 款，
规范》 电气系统和电子系统电涌保护器的选择进行解
4.3.8条第4、 5款， 6.1.2条。
读， 明确设计相关步骤和要点， 对部分问题提出作者
4.1.1条要求各类防雷建筑物应设置防闪电电涌
的观点。
侵入的措施。
关键词 电气系统 电子系统 雷击电磁脉冲 电
4.1.2条规定了各类防雷建筑物应设防雷等电位
涌保护器
连接和满足间隔距离要求。
4. 2. 3 条第 1、 2 款规定了第一类防雷建筑物
GB 50057-2010 《建筑物防雷设计规范》 ［1］ （以
（采用独立接闪器）， 室外低压配电线路全线应采用电
下简称新 《雷规》） 在国际标准的基础上， 对电气系
缆埋地或架空线转接电缆埋地引入， 以及防闪电电涌
统和电子系统的电涌保护器的选用做了详细的规定。
侵入的SPD设计要求。
4.2.4条第8款规定了第一类防雷建筑物采用建
1 新增强制性条文
筑物上设置接闪器时， 电源引入的总配电箱处 SPD
雷击电磁脉冲 （LEMP） 是雷电流经电阻、 电感、 设置的要求。
电容耦合产生的电磁效应， 包含闪电电涌和辐射电磁 4.3.8 条第 4、 5 款规定了第二类防雷建筑物电
场。 LEMP 危害极大， 能造成设施损坏、 人身伤害、 源引入的总配电箱处SPD设置的要求。
火灾危险等， 其电涌过电压能击穿设备的绝缘， 导致 6. 1. 2 条从防电磁干扰 （EMI） 的角度， 要求
其物理损坏； 其影响范围很广， 污染半径能达到雷击 TN系统从建筑物总配电箱起， 供电给本建筑物内的
点周围2km［2］， 造成此范围内电子设备损坏， 数据和 配电线路和分支线路必须采用TN-S系统。 在TN-C
信息丢失， 系统可靠性下降等。 安全专家指出， 一 系统中， 中性线分流产生的杂散电流将在信号电缆的
旦计算机系统故障超过两个星期， 90% 的企业将会 屏蔽层、 参考地导体、 外露导电部分和装置外导电部
作者信息
陈 谦， 男， 山东意匠建筑设计有限公司， 高级工程师， 电气总工程师。
41
解读 《建筑物防雷设计规范》 如何选择SPD （陈谦）
753誖
BUILDING
2011 年第12 期 ELECTRICITY
分中流动， 产生不必要的电磁干扰。 采用单独的中性 2． 2 电气系统入户处SPD设置
导体和保护导体， 有利于将中性线所引起的电磁干扰 对于设置防雷装置的建筑物， SPD首先应安装在
减小到最低程度。 线路引入的总配电箱处， 建筑物内被该处 SPD 保护
到的设备最多， 更有利于降低建筑物的闪电电涌， 使
2 电气系统入户处SPD设置
被保护设备保持其抗扰度， 将故障和损失的风险降低
第4章明确了各类防雷建筑物电源引入处的防闪
到可以接受的水平［2］。 针对表1各种损害源所产生的
电电涌侵入的要求， 并对SPD的参数做了具体规定。
预期雷击电涌的试验波形和能量， 各类防雷建筑物电
2． 1 预期雷击的电涌电流
源引入处SPD选择见表2。
探讨 SPD 的设置， 首先， 应了解闪电电涌威胁
一类防雷建筑物采用独立接闪器时， 宜避免电源
的途径、 类型和幅值， 然后， 采取相应措施加以限
线路架空引入建筑物， 无法避免时， 可采用架空线转
制。 根据表1的预期参数， 在电源引入处， 对于损害
接电缆埋地引入， 且电缆埋地长度不应小于 15 m。
源S3需要设置Ⅰ级试验的SPD； 损害源 S1， S2 （对
在架空线转接电缆处接入 SPD 后， 因被保护建筑物
于所感应电流） 和S4需要设置Ⅱ级试验的SPD。
不可能遭到直接雷击， 建筑物内只存在不太严重的闪
电感应电流。
表 1 预期雷击的电涌电流
Tab.1 Expectedlightningsurgecurrent 对于接闪器设于建筑物上的一类防雷建
防雷建筑物 闪电击于 闪电击于 筑物和二、 三类防雷建筑物， 防雷装置对电
闪电直接和非直接击在线路上
类别 建筑物附近3） 建筑物3） 气系统的线路存在反击， 建筑物电源引入
损害源S3 损害源S4 损害源S2 损害源S1 的总配电箱处的电涌保护器每一保护模
类型
（直接闪击） （非直接闪击） （所感应的电流） （所感应的电流）
式的 I 值当电源线路无屏蔽层时可按
imp
10/350μs波形 8/20μs波形 8/20μs波形 8/20μs波形
试验波形 （1） 式确定， 当有屏蔽层时可按（2） 式确定；
/kA /kA /kA /kA
第三类
当无法确定时应取I imp等于或大于12.5kA。
51） 2.52） 0.14） 54）
防雷
电 0.5I
I = （1）
imp
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