防雷等电位连接系统探析-建筑电气2012.10
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【摘要】规范对第二、三类建筑物的防雷等电位连接环未作要求，结合IEC相关标准， 对防雷等电位连接环的功能和应用进行分析，强调
文本预览
防 雷 等 电 位 连 接 系 统 探 析
陈 谦 (山东意匠建筑设计有限公司，济南市 250022)
王业银 万 彪 (扬州市城市规划设计研究院有限责任公司，江苏省扬州市 225003)
Analysis of Lightning Equipotential Bonding System
CHEN Qian (Shandong Yijiang Architecture Design Co．，Ltd．，Ji’naYl 250022，China)
WANG Yeyin WAN Biao(Yangzhou Urban Design Institute Co．，Ltd．，
Yangzhou 225003，Jiangsu Province，China)
Abstract As lightning equipotential bonding ring 到均衡电位的目的，它包括保护性等电位连接和功能
for Class II and III buildings is not required in the 性等电位连接。保护性等电位连接又分为电击防护等
codes， the function and application of lightning 电位连接和防雷等电位连接。
equipotential bonding ring is analyzed in accordance GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》 (以
with relevant IEC standards， and the importance of 下简称 《雷规》)增加了 “防雷等电位连接 Lightning
setting such a ring is emphasized． In addition，specific Equipotential Bonding(LEB)”的术语和相 关条文。
measures to ensure “the continuity of electrical
防雷等电位连接是内部防雷装置的重要组成部分 ．
connection” of lightning equipotential bonding are
其 目的是将分开的诸金属物体 (如建筑物金属构件 、
presented for engineering design and construction．
装置外可导电部分和电气装置外露可导电部分等)
Key words Lightning equipotential bonding
直接用连接导体连接；或将带电导体部分 (如建筑
Lightning induction voltage Side flash of down
物电气和电子系统等)经电涌保护器 (SPD)或隔
conductor system Counterattack Continuity of
—
离放电问隙 (ISG)等连接到防雷装置上，利用非线
e1ectrj al c0nnecti0n
性元件对雷电流瞬时导通的响应特性，减小雷 电流
引发的电位差。
摘 要 规范对第二、三类建筑物的防雷等电位
连接环未作要求，结合 IEC相关标准， 对防雷等电
2 地面层处防雷等电位连接
位连接环的功能和应用进行分析 ，强调设置防雷等电
位连接环的重要性；针对工程设计和施工，提出保证
《雷规》增加了关于LEB的强制性条文4．1．2条，
防雷等电位连接的 “电气连接的连续性”有效的具体
“各类防雷建筑物应设 内部防雷装置．并应符合下列
措施。
规定 ：
关键词 防雷等电位连接 雷击感应电压 引下
l 在建筑物的地下室或地面层处，下列物体应
线旁侧闪络 反击 电气连接的连续性
与防雷装置做防雷等电位连接：
1) 建筑物金属体。
1 防雷等电位连接的概念
2) 金属装置。
等电位连接是在可导电部分间作电气连接．以达 3) 建筑物内系统。
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。
王业银，男，扬州市城市规划设计研究院有限责任公司，助理工程师。
万 彪，男，扬州市城市规划设计研究院有限责任公司，工程师。
15
堕量量皇焦粪矍 堑 堕孽 些璺 要 _
http：／／www jzdq．net．cn 647建 藐电乞。
_·—·I_·—_—__ 13UlLDING
2Ci1 2年第1口期 『ELECTRICITY
4) 进出建筑物的金属管线。
2 除本条第 1款的措施外，外部防雷装置与建
筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间，尚应满
足间隔距离的要求。”
建筑物的地下室或地面层处设置的 LEB通常是
建筑物的总等电位连接，总等电位连接带一般安装于
建筑物外墙内侧，与内部环形接地体等有可靠的电气
连接，并靠近主低压配电盘，在低压配电系统的源头
实施电位均衡。总等电位连接有利于防止雷电流经防
雷装置等耦合到建筑物金属体、金属装置和建筑物内
系统，产生瞬时电位差，造成外部闪络 ，引起设备内
部击穿的风险；并且，有利于降低建筑物内跨步电压 图 1 地面层处防雷等电位连接示意
Fig．1 Schematic diagram of lightning equipotential
和接触电压。
bonding at ground floor
例如，当第二类防雷建筑物首次雷击的雷电流幅
值为 150 kA时，若建筑物接地电阻为 1 ，则在总 系统之间应满足间隔距离。主要是针对未设置防雷
接地端子 (Main Earthing Terminal，简称 MET)上产生 等电位连接环的其他楼层，特别是具有爆炸危险场
的瞬时电位可达 ：Uo=I×R0=150 kV。相对建筑物 所的第一类防雷建筑物和雷击感应过电压降较大的
内220／380 V用电设备 6 kV的绝缘耐冲击电压 (《雷 高层建筑物。
规》表 6．4．4)，150 kV的过电压无论对建筑物内设
3 防雷等电位连接环
备还是人员，都是极其危险的。但是，基于以下原
因，设备和人员仍然是安全的： 《雷规》4．2．4条第4款要求，装设非独立接
a． 当建筑物基础底板结构钢筋网电气互连 (或 闪器的第一类防雷建筑物应设环间垂直距离不大于
者按IEC 62305—3：2010(Protection against lightning 12 m的防雷等电位连接环；并且 ，所有引下线 、建
— — Part 3： Physical damage to structures and life 筑物的金属结构和金属设备均应连到环上。主要原因
hazard)>E．5．4．3．2条。有密封防水层的建筑物．在 是，第一类防雷建筑物属于爆炸危险场所 。雷击过电
基础底板下方素混凝土内设置间距不大于 10 m的人 压一旦在建筑物内金属物之间闪络打火，极易产生严
工接地网格时)．总等电位连接均能达到 良好 的效 重的损失。设置防雷等电位连接环有利于减小引下线
果 ，接触 电压和跨步电压的电击风险可以不计 。 上的雷电流电感电压降，避免发生闪络；同时，由于
b． 由于 共用 接地 和 总等 电位连 接 的存 在 ． 采取了若干等电位连接的措施，无须考虑防止反击的
MET上 的 电位整 体 升 高 了 Vo=150 kV，连 接 于 间隔距离。
MET上的电气装置金属外壳和装置外金属物体之 第二类防雷建筑物引下线上的电位按下式计算：
间不会产生危险电位差 ，不会形成反击。
U=Uo+UL
C． 电气和电子设备的带电导体部分采用 SPD
与防雷装置实施等 电位连接 ，泄放雷电流的同时 ， ： IxRo+hx×Ll×
d
将雷击感应 电压钳制在 SPD的有效 电压保护水平
式中： —— 雷电流流过防雷装置时，接地装置上
，f上，使得c，p，f≤ ( 为设备耐冲击电压额定
的电阻电压降，kV；
值)，见图 1。
陈 谦 (山东意匠建筑设计有限公司，济南市 250022)
王业银 万 彪 (扬州市城市规划设计研究院有限责任公司，江苏省扬州市 225003)
Analysis of Lightning Equipotential Bonding System
CHEN Qian (Shandong Yijiang Architecture Design Co．，Ltd．，Ji’naYl 250022，China)
WANG Yeyin WAN Biao(Yangzhou Urban Design Institute Co．，Ltd．，
Yangzhou 225003，Jiangsu Province，China)
Abstract As lightning equipotential bonding ring 到均衡电位的目的，它包括保护性等电位连接和功能
for Class II and III buildings is not required in the 性等电位连接。保护性等电位连接又分为电击防护等
codes， the function and application of lightning 电位连接和防雷等电位连接。
equipotential bonding ring is analyzed in accordance GB 50057—2010《建筑物防雷设计规范》 (以
with relevant IEC standards， and the importance of 下简称 《雷规》)增加了 “防雷等电位连接 Lightning
setting such a ring is emphasized． In addition，specific Equipotential Bonding(LEB)”的术语和相 关条文。
measures to ensure “the continuity of electrical
防雷等电位连接是内部防雷装置的重要组成部分 ．
connection” of lightning equipotential bonding are
其 目的是将分开的诸金属物体 (如建筑物金属构件 、
presented for engineering design and construction．
装置外可导电部分和电气装置外露可导电部分等)
Key words Lightning equipotential bonding
直接用连接导体连接；或将带电导体部分 (如建筑
Lightning induction voltage Side flash of down
物电气和电子系统等)经电涌保护器 (SPD)或隔
conductor system Counterattack Continuity of
—
离放电问隙 (ISG)等连接到防雷装置上，利用非线
e1ectrj al c0nnecti0n
性元件对雷电流瞬时导通的响应特性，减小雷 电流
引发的电位差。
摘 要 规范对第二、三类建筑物的防雷等电位
连接环未作要求，结合 IEC相关标准， 对防雷等电
2 地面层处防雷等电位连接
位连接环的功能和应用进行分析 ，强调设置防雷等电
位连接环的重要性；针对工程设计和施工，提出保证
《雷规》增加了关于LEB的强制性条文4．1．2条，
防雷等电位连接的 “电气连接的连续性”有效的具体
“各类防雷建筑物应设 内部防雷装置．并应符合下列
措施。
规定 ：
关键词 防雷等电位连接 雷击感应电压 引下
l 在建筑物的地下室或地面层处，下列物体应
线旁侧闪络 反击 电气连接的连续性
与防雷装置做防雷等电位连接：
1) 建筑物金属体。
1 防雷等电位连接的概念
2) 金属装置。
等电位连接是在可导电部分间作电气连接．以达 3) 建筑物内系统。
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。
王业银，男，扬州市城市规划设计研究院有限责任公司，助理工程师。
万 彪，男，扬州市城市规划设计研究院有限责任公司，工程师。
15
堕量量皇焦粪矍 堑 堕孽 些璺 要 _
http：／／www jzdq．net．cn 647建 藐电乞。
_·—·I_·—_—__ 13UlLDING
2Ci1 2年第1口期 『ELECTRICITY
4) 进出建筑物的金属管线。
2 除本条第 1款的措施外，外部防雷装置与建
筑物金属体、金属装置、建筑物内系统之间，尚应满
足间隔距离的要求。”
建筑物的地下室或地面层处设置的 LEB通常是
建筑物的总等电位连接，总等电位连接带一般安装于
建筑物外墙内侧，与内部环形接地体等有可靠的电气
连接，并靠近主低压配电盘，在低压配电系统的源头
实施电位均衡。总等电位连接有利于防止雷电流经防
雷装置等耦合到建筑物金属体、金属装置和建筑物内
系统，产生瞬时电位差，造成外部闪络 ，引起设备内
部击穿的风险；并且，有利于降低建筑物内跨步电压 图 1 地面层处防雷等电位连接示意
Fig．1 Schematic diagram of lightning equipotential
和接触电压。
bonding at ground floor
例如，当第二类防雷建筑物首次雷击的雷电流幅
值为 150 kA时，若建筑物接地电阻为 1 ，则在总 系统之间应满足间隔距离。主要是针对未设置防雷
接地端子 (Main Earthing Terminal，简称 MET)上产生 等电位连接环的其他楼层，特别是具有爆炸危险场
的瞬时电位可达 ：Uo=I×R0=150 kV。相对建筑物 所的第一类防雷建筑物和雷击感应过电压降较大的
内220／380 V用电设备 6 kV的绝缘耐冲击电压 (《雷 高层建筑物。
规》表 6．4．4)，150 kV的过电压无论对建筑物内设
3 防雷等电位连接环
备还是人员，都是极其危险的。但是，基于以下原
因，设备和人员仍然是安全的： 《雷规》4．2．4条第4款要求，装设非独立接
a． 当建筑物基础底板结构钢筋网电气互连 (或 闪器的第一类防雷建筑物应设环间垂直距离不大于
者按IEC 62305—3：2010(Protection against lightning 12 m的防雷等电位连接环；并且 ，所有引下线 、建
— — Part 3： Physical damage to structures and life 筑物的金属结构和金属设备均应连到环上。主要原因
hazard)>E．5．4．3．2条。有密封防水层的建筑物．在 是，第一类防雷建筑物属于爆炸危险场所 。雷击过电
基础底板下方素混凝土内设置间距不大于 10 m的人 压一旦在建筑物内金属物之间闪络打火，极易产生严
工接地网格时)．总等电位连接均能达到 良好 的效 重的损失。设置防雷等电位连接环有利于减小引下线
果 ，接触 电压和跨步电压的电击风险可以不计 。 上的雷电流电感电压降，避免发生闪络；同时，由于
b． 由于 共用 接地 和 总等 电位连 接 的存 在 ． 采取了若干等电位连接的措施，无须考虑防止反击的
MET上 的 电位整 体 升 高 了 Vo=150 kV，连 接 于 间隔距离。
MET上的电气装置金属外壳和装置外金属物体之 第二类防雷建筑物引下线上的电位按下式计算：
间不会产生危险电位差 ，不会形成反击。
U=Uo+UL
C． 电气和电子设备的带电导体部分采用 SPD
与防雷装置实施等 电位连接 ，泄放雷电流的同时 ， ： IxRo+hx×Ll×
d
将雷击感应 电压钳制在 SPD的有效 电压保护水平
式中： —— 雷电流流过防雷装置时，接地装置上
，f上，使得c，p，f≤ ( 为设备耐冲击电压额定
的电阻电压降，kV；
值)，见图 1。
AIGC"该内容描述涉及一篇发表于2012年10月期《建筑电气》杂志的文章，主题为‘防雷等电位连接系统探析’。文章详细探讨了在建筑工程领域中，特别是在电气设计与施工过程中，防雷等电位连接系统的重要性、原理、设计方法、实施步骤以及其在防范雷电灾害、保障建筑物内部电子设备和人员安全、提高电力系统稳定性等方面的应用和作用。通过对这一关键电气系统的深入剖析，为读者提供了全面理解并有效应用防雷等电位连接技术的知识参考。"
