解讀《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》如何選擇SPD（陳謙）
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解讀《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》如何選擇SPD（陳謙）
本文對GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)電涌保護(hù)器的選擇進(jìn)行解讀，明確設(shè)計(jì)相關(guān)步驟和要點(diǎn)，對部分問題
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標(biāo) 準(zhǔn) 與 規(guī) 范
解讀 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 如何選擇
《 》 SPD
陳 謙 （山東意匠建筑設(shè)計(jì)有限公司， 濟(jì)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 倒閉［3］。
surge protection devices selection for electrical and
新 《雷規(guī)》 對 LEMP 防護(hù)的重視達(dá)到了新的高
electronic system regulated by GB 50057-2010 Code for
度， 設(shè)置電涌保護(hù)器 （SPD） 快速泄放電涌電流， 有
Design Protection of Structures against Lightning， this
效限制電涌電壓， 將危害和風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的程
paper defines relevant design steps and key points and
someopinionsforsomequestions.
度， 是防 LEMP的一個重要措施。 關(guān)于SPD的設(shè)置，
Key words Electrical system Electronic system 新 《雷規(guī)》 增加了8條（款） 強(qiáng)制性條文 （4.4.7條雖
Lightning electromagnetic impulse Surge protection 未列入強(qiáng)制性條文， 但因引用 4.3.8 條第 4、 5 款條
device
文內(nèi)容， 也應(yīng)按強(qiáng)制性條文執(zhí)行）， 分別是： 4.1.1條，
摘 要 對 GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì) 4. 1. 2 條， 4. 2. 3 條第 1、 2 款， 4. 2. 4 條第 8 款，
規(guī)范》 電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)電涌保護(hù)器的選擇進(jìn)行解
4.3.8條第4、 5款， 6.1.2條。
讀， 明確設(shè)計(jì)相關(guān)步驟和要點(diǎn)， 對部分問題提出作者
4.1.1條要求各類防雷建筑物應(yīng)設(shè)置防閃電電涌
的觀點(diǎn)。
侵入的措施。
關(guān)鍵詞 電氣系統(tǒng) 電子系統(tǒng) 雷擊電磁脈沖 電
4.1.2條規(guī)定了各類防雷建筑物應(yīng)設(shè)防雷等電位
涌保護(hù)器
連接和滿足間隔距離要求。
4. 2. 3 條第 1、 2 款規(guī)定了第一類防雷建筑物
GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 ［1］ （以
（采用獨(dú)立接閃器）， 室外低壓配電線路全線應(yīng)采用電
下簡稱新 《雷規(guī)》） 在國際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上， 對電氣系
纜埋地或架空線轉(zhuǎn)接電纜埋地引入， 以及防閃電電涌
統(tǒng)和電子系統(tǒng)的電涌保護(hù)器的選用做了詳細(xì)的規(guī)定。
侵入的SPD設(shè)計(jì)要求。
4.2.4條第8款規(guī)定了第一類防雷建筑物采用建
1 新增強(qiáng)制性條文
筑物上設(shè)置接閃器時(shí)， 電源引入的總配電箱處 SPD
雷擊電磁脈沖 （LEMP） 是雷電流經(jīng)電阻、 電感、 設(shè)置的要求。
電容耦合產(chǎn)生的電磁效應(yīng)， 包含閃電電涌和輻射電磁 4.3.8 條第 4、 5 款規(guī)定了第二類防雷建筑物電
場。 LEMP 危害極大， 能造成設(shè)施損壞、 人身傷害、 源引入的總配電箱處SPD設(shè)置的要求。
火災(zāi)危險(xiǎn)等， 其電涌過電壓能擊穿設(shè)備的絕緣， 導(dǎo)致 6. 1. 2 條從防電磁干擾 （EMI） 的角度， 要求
其物理損壞； 其影響范圍很廣， 污染半徑能達(dá)到雷擊 TN系統(tǒng)從建筑物總配電箱起， 供電給本建筑物內(nèi)的
點(diǎn)周圍2km［2］， 造成此范圍內(nèi)電子設(shè)備損壞， 數(shù)據(jù)和 配電線路和分支線路必須采用TN-S系統(tǒng)。 在TN-C
信息丟失， 系統(tǒng)可靠性下降等。 安全專家指出， 一 系統(tǒng)中， 中性線分流產(chǎn)生的雜散電流將在信號電纜的
旦計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障超過兩個星期， 90% 的企業(yè)將會 屏蔽層、 參考地導(dǎo)體、 外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部
作者信息
陳 謙， 男， 山東意匠建筑設(shè)計(jì)有限公司， 高級工程師， 電氣總工程師。
41
解讀 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 如何選擇SPD （陳謙）
753誖
BUILDING
2011 年第12 期 ELECTRICITY
分中流動， 產(chǎn)生不必要的電磁干擾。 采用單獨(dú)的中性 2． 2 電氣系統(tǒng)入戶處SPD設(shè)置
導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體， 有利于將中性線所引起的電磁干擾 對于設(shè)置防雷裝置的建筑物， SPD首先應(yīng)安裝在
減小到最低程度。 線路引入的總配電箱處， 建筑物內(nèi)被該處 SPD 保護(hù)
到的設(shè)備最多， 更有利于降低建筑物的閃電電涌， 使
2 電氣系統(tǒng)入戶處SPD設(shè)置
被保護(hù)設(shè)備保持其抗擾度， 將故障和損失的風(fēng)險(xiǎn)降低
第4章明確了各類防雷建筑物電源引入處的防閃
到可以接受的水平［2］。 針對表1各種損害源所產(chǎn)生的
電電涌侵入的要求， 并對SPD的參數(shù)做了具體規(guī)定。
預(yù)期雷擊電涌的試驗(yàn)波形和能量， 各類防雷建筑物電
2． 1 預(yù)期雷擊的電涌電流
源引入處SPD選擇見表2。
探討 SPD 的設(shè)置， 首先， 應(yīng)了解閃電電涌威脅
一類防雷建筑物采用獨(dú)立接閃器時(shí)， 宜避免電源
的途徑、 類型和幅值， 然后， 采取相應(yīng)措施加以限
線路架空引入建筑物， 無法避免時(shí)， 可采用架空線轉(zhuǎn)
制。 根據(jù)表1的預(yù)期參數(shù)， 在電源引入處， 對于損害
接電纜埋地引入， 且電纜埋地長度不應(yīng)小于 15 m。
源S3需要設(shè)置Ⅰ級試驗(yàn)的SPD； 損害源 S1， S2 （對
在架空線轉(zhuǎn)接電纜處接入 SPD 后， 因被保護(hù)建筑物
于所感應(yīng)電流） 和S4需要設(shè)置Ⅱ級試驗(yàn)的SPD。
不可能遭到直接雷擊， 建筑物內(nèi)只存在不太嚴(yán)重的閃
電感應(yīng)電流。
表 1 預(yù)期雷擊的電涌電流
Tab.1 Expectedlightningsurgecurrent 對于接閃器設(shè)于建筑物上的一類防雷建
防雷建筑物 閃電擊于 閃電擊于 筑物和二、 三類防雷建筑物， 防雷裝置對電
閃電直接和非直接擊在線路上
類別 建筑物附近3） 建筑物3） 氣系統(tǒng)的線路存在反擊， 建筑物電源引入
損害源S3 損害源S4 損害源S2 損害源S1 的總配電箱處的電涌保護(hù)器每一保護(hù)模
類型
（直接閃擊） （非直接閃擊） （所感應(yīng)的電流） （所感應(yīng)的電流）
式的 I 值當(dāng)電源線路無屏蔽層時(shí)可按
imp
10/350μs波形 8/20μs波形 8/20μs波形 8/20μs波形
試驗(yàn)波形 （1） 式確定， 當(dāng)有屏蔽層時(shí)可按（2） 式確定；
/kA /kA /kA /kA
第三類
當(dāng)無法確定時(shí)應(yīng)取I imp等于或大于12.5kA。
51） 2.52） 0.14） 54）
防雷
電 0.5I
I = （1）
imp
解讀 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 如何選擇
《 》 SPD
陳 謙 （山東意匠建筑設(shè)計(jì)有限公司， 濟(jì)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 倒閉［3］。
surge protection devices selection for electrical and
新 《雷規(guī)》 對 LEMP 防護(hù)的重視達(dá)到了新的高
electronic system regulated by GB 50057-2010 Code for
度， 設(shè)置電涌保護(hù)器 （SPD） 快速泄放電涌電流， 有
Design Protection of Structures against Lightning， this
效限制電涌電壓， 將危害和風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受的程
paper defines relevant design steps and key points and
someopinionsforsomequestions.
度， 是防 LEMP的一個重要措施。 關(guān)于SPD的設(shè)置，
Key words Electrical system Electronic system 新 《雷規(guī)》 增加了8條（款） 強(qiáng)制性條文 （4.4.7條雖
Lightning electromagnetic impulse Surge protection 未列入強(qiáng)制性條文， 但因引用 4.3.8 條第 4、 5 款條
device
文內(nèi)容， 也應(yīng)按強(qiáng)制性條文執(zhí)行）， 分別是： 4.1.1條，
摘 要 對 GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì) 4. 1. 2 條， 4. 2. 3 條第 1、 2 款， 4. 2. 4 條第 8 款，
規(guī)范》 電氣系統(tǒng)和電子系統(tǒng)電涌保護(hù)器的選擇進(jìn)行解
4.3.8條第4、 5款， 6.1.2條。
讀， 明確設(shè)計(jì)相關(guān)步驟和要點(diǎn)， 對部分問題提出作者
4.1.1條要求各類防雷建筑物應(yīng)設(shè)置防閃電電涌
的觀點(diǎn)。
侵入的措施。
關(guān)鍵詞 電氣系統(tǒng) 電子系統(tǒng) 雷擊電磁脈沖 電
4.1.2條規(guī)定了各類防雷建筑物應(yīng)設(shè)防雷等電位
涌保護(hù)器
連接和滿足間隔距離要求。
4. 2. 3 條第 1、 2 款規(guī)定了第一類防雷建筑物
GB 50057-2010 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 ［1］ （以
（采用獨(dú)立接閃器）， 室外低壓配電線路全線應(yīng)采用電
下簡稱新 《雷規(guī)》） 在國際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上， 對電氣系
纜埋地或架空線轉(zhuǎn)接電纜埋地引入， 以及防閃電電涌
統(tǒng)和電子系統(tǒng)的電涌保護(hù)器的選用做了詳細(xì)的規(guī)定。
侵入的SPD設(shè)計(jì)要求。
4.2.4條第8款規(guī)定了第一類防雷建筑物采用建
1 新增強(qiáng)制性條文
筑物上設(shè)置接閃器時(shí)， 電源引入的總配電箱處 SPD
雷擊電磁脈沖 （LEMP） 是雷電流經(jīng)電阻、 電感、 設(shè)置的要求。
電容耦合產(chǎn)生的電磁效應(yīng)， 包含閃電電涌和輻射電磁 4.3.8 條第 4、 5 款規(guī)定了第二類防雷建筑物電
場。 LEMP 危害極大， 能造成設(shè)施損壞、 人身傷害、 源引入的總配電箱處SPD設(shè)置的要求。
火災(zāi)危險(xiǎn)等， 其電涌過電壓能擊穿設(shè)備的絕緣， 導(dǎo)致 6. 1. 2 條從防電磁干擾 （EMI） 的角度， 要求
其物理損壞； 其影響范圍很廣， 污染半徑能達(dá)到雷擊 TN系統(tǒng)從建筑物總配電箱起， 供電給本建筑物內(nèi)的
點(diǎn)周圍2km［2］， 造成此范圍內(nèi)電子設(shè)備損壞， 數(shù)據(jù)和 配電線路和分支線路必須采用TN-S系統(tǒng)。 在TN-C
信息丟失， 系統(tǒng)可靠性下降等。 安全專家指出， 一 系統(tǒng)中， 中性線分流產(chǎn)生的雜散電流將在信號電纜的
旦計(jì)算機(jī)系統(tǒng)故障超過兩個星期， 90% 的企業(yè)將會 屏蔽層、 參考地導(dǎo)體、 外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部
作者信息
陳 謙， 男， 山東意匠建筑設(shè)計(jì)有限公司， 高級工程師， 電氣總工程師。
41
解讀 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》 如何選擇SPD （陳謙）
753誖
BUILDING
2011 年第12 期 ELECTRICITY
分中流動， 產(chǎn)生不必要的電磁干擾。 采用單獨(dú)的中性 2． 2 電氣系統(tǒng)入戶處SPD設(shè)置
導(dǎo)體和保護(hù)導(dǎo)體， 有利于將中性線所引起的電磁干擾 對于設(shè)置防雷裝置的建筑物， SPD首先應(yīng)安裝在
減小到最低程度。 線路引入的總配電箱處， 建筑物內(nèi)被該處 SPD 保護(hù)
到的設(shè)備最多， 更有利于降低建筑物的閃電電涌， 使
2 電氣系統(tǒng)入戶處SPD設(shè)置
被保護(hù)設(shè)備保持其抗擾度， 將故障和損失的風(fēng)險(xiǎn)降低
第4章明確了各類防雷建筑物電源引入處的防閃
到可以接受的水平［2］。 針對表1各種損害源所產(chǎn)生的
電電涌侵入的要求， 并對SPD的參數(shù)做了具體規(guī)定。
預(yù)期雷擊電涌的試驗(yàn)波形和能量， 各類防雷建筑物電
2． 1 預(yù)期雷擊的電涌電流
源引入處SPD選擇見表2。
探討 SPD 的設(shè)置， 首先， 應(yīng)了解閃電電涌威脅
一類防雷建筑物采用獨(dú)立接閃器時(shí)， 宜避免電源
的途徑、 類型和幅值， 然后， 采取相應(yīng)措施加以限
線路架空引入建筑物， 無法避免時(shí)， 可采用架空線轉(zhuǎn)
制。 根據(jù)表1的預(yù)期參數(shù)， 在電源引入處， 對于損害
接電纜埋地引入， 且電纜埋地長度不應(yīng)小于 15 m。
源S3需要設(shè)置Ⅰ級試驗(yàn)的SPD； 損害源 S1， S2 （對
在架空線轉(zhuǎn)接電纜處接入 SPD 后， 因被保護(hù)建筑物
于所感應(yīng)電流） 和S4需要設(shè)置Ⅱ級試驗(yàn)的SPD。
不可能遭到直接雷擊， 建筑物內(nèi)只存在不太嚴(yán)重的閃
電感應(yīng)電流。
表 1 預(yù)期雷擊的電涌電流
Tab.1 Expectedlightningsurgecurrent 對于接閃器設(shè)于建筑物上的一類防雷建
防雷建筑物 閃電擊于 閃電擊于 筑物和二、 三類防雷建筑物， 防雷裝置對電
閃電直接和非直接擊在線路上
類別 建筑物附近3） 建筑物3） 氣系統(tǒng)的線路存在反擊， 建筑物電源引入
損害源S3 損害源S4 損害源S2 損害源S1 的總配電箱處的電涌保護(hù)器每一保護(hù)模
類型
（直接閃擊） （非直接閃擊） （所感應(yīng)的電流） （所感應(yīng)的電流）
式的 I 值當(dāng)電源線路無屏蔽層時(shí)可按
imp
10/350μs波形 8/20μs波形 8/20μs波形 8/20μs波形
試驗(yàn)波形 （1） 式確定， 當(dāng)有屏蔽層時(shí)可按（2） 式確定；
/kA /kA /kA /kA
第三類
當(dāng)無法確定時(shí)應(yīng)取I imp等于或大于12.5kA。
51） 2.52） 0.14） 54）
防雷
電 0.5I
I = （1）
imp
