时间：2023-07-04 16:26:46
导语：在防雷建筑标准的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
关键词：建筑电气；设计；常见问题
Abstract: as China's social and economic development, improve people's living standards, various types of household electrical appliances gradually increased, so that a complex building electrical design. People are on the electrical design of building higher demands, so designers should respect from the relevant national standards of strict demands on themselves, make the building electrical design more reasonable, meet the needs of people's lives.
Keywords: electrical building; design; problem
S972.7+4
一、建筑电气设计的一般原则
（一）严格依照相关规范设计
建筑电气设计必须严格依据国家规范，这是不言而喻的。为加强对建筑工程设计文件编制工作的管理，保证设计质量，国家制订了相关标准规范。建筑电气设计和施工必须贯彻执行国家有关政策和法令。设计文件的编制符合国家现行的标准、设计规范和制图标准，遵守设计工作程序。
（二）规划设计要从宏观上进行考虑
根据近期规划设计兼顾远景规划，以近期为主，适当考虑远期扩建的衔接，以利于宏观节约投资。
（三）要依投资数额确定设计标准
必须根据可靠的投资数额确定适当的设计标准：如灯光设计标准，规范只给了最低的标准。而设备档次（如灯具豪华程度、装修标准）等取决于投资数额，有多少钱办多少事。
（四）设计应结合实际情况
设计应结合的实际情况，积极采用先进技术，正确掌握设计标准；对于电气安全、节约能源、环境保护等重要问题要采取切实有效的措施；设备布置要便于施工和维护管理；设备及材料的选择要综合考虑。
二、建筑电气设计中存在的问题
（一）设计深度不够
目前施工图设计深度达不到建设部《建设工程设计文件编制深度规定》要求的现象相当普遍，主要是设计文件可实施性方面的缺陷，将直接导致施工安装困难或错误。也可能导致可用性的欠缺。由于不按规定的深度进行必要的计算与标注、也往往造成设计文件本身出现原则错误而难于及时发现，将影响项目建成的使用功能
（二）相关专业设计文件衔接不清，不按规定协调配合
该问题普遍存在，极易导致施工错误。例如目前普遍利用建筑物结构钢筋作为防雷接闪器、引下线及接地与等电位联结装置，按规定应在电气施工图中标出联接点、预埋件，说明敷设方式及技术措施（如焊接要求等）；并在土建施工图中有相关的预埋件详图及相关的标注与说明。而实际上多数施工图仅在电气图中有防雷接地图，且标注与说明相当简略，土建施工图中则常无任何相关的说明与标注，这给工程监理及施工都带来很大困难。
（三）忽视电气节能设计
随着我国城市化的加速以及我国的人民生活水平的不断提高，我国的建筑物以及设备也迅速的增加，建筑物的能耗问题也成为了现在我国一个比较大的问题。而目前的很多建筑电气节能设计问题一直没有得到比较好的解决。建筑设计上虽然已经对电气节能的问题有所重视，但是由于自身的设计水平的问题，设计者对室内的节能问题还是没有很好的处理。
三、建筑电气设计中的要点
（一）漏电开关极数选择问题
漏电开关极数选定应遵循下列原则：
1、单相电源供电的电气设备应选用二极二线式或单极二线式漏电保护器。
2、三相三线式电源供电的电气设备，应选用三极式漏电保护器。
3、三相四线式电源供电的电气设备或单相设备与三相设备共用的电路，应选用三极四线式、四级四线式漏电保护器。
（二）消防用电设备保护开关选择问题
消防用水泵、风机等消防设备在火灾时为保证供电可靠性，即使过载也应继续工作。许多图纸在设计时已经考虑到热继电器过载只报警不切断主回路，但在水泵、风机保护开关选择时还存在着许多问题：
1、保护开关选用塑壳式开关，但选用复式脱扣器在过载时断路器动作切断电源，这显然是不合理的。
2、保护开关选用微型断路器，由于微断本身具有过载保护和短路保护特性，不能选取附件，在过载时断路器动作切断电源，这显然也是错误的。
消防用水泵、风机保护开关应选用塑壳开关，并配套选用单电磁脱扣器。
（三）建筑物防雷设计
1、一类防雷建筑防侧击雷措施为“从30m 起每隔不大于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连”，而有的设计是30m起每三层做一道均压环这显然是不符合规范要求的。
2、二类防雷建筑防侧击雷措施规定：“应将45米及以上外墙上的金属栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置相连接”，未明确规定做均压环。这就意味着45m及以上每层可以利用圈梁内主筋连通做均压环，而有的设计仍为45m及以上每三层做一道水平避雷带或层层设水平避雷带显然都不必要。
3、有的设计防雷引下线数量不够，引下线间距超过相应防雷等级中规范的规定：也有的设计引下线利用柱内10mm圆钢两根，规范要求应为4根。
4、二类防雷建筑当保护接地与防雷接地共用接地装置，且变压器在本建筑物内时，“宜在变压器高、低压侧各相上装设避雷器”，有的设计只在一侧装避雷器不妥。
5、顶层节日彩灯、屋顶风机、电梯等配电线路，不论属于哪一级防雷，都应当在配电盘内装设过电压保护器，而有的设计未装设。
6、建筑物进户总配电箱内的避雷模块应装在总开关之后，而顶层节日彩灯等配电箱内的避雷模块应装在开关之前，有的设计装反了位置。
7、一、二、三级防雷建筑采取的防雷措施前提为防雷建筑，不属于防雷建筑则不必采取防雷措施。
（四）电气消防设计
1、供电电源问题
消防用电设备供电电源的工作特点是连续、不间断，火灾时正常供电系统断电，应急电源应能保证消防系统的可靠供电。
关键词：避雷针 电涌保护器 接地体 地网
随着现代化进程的加快和微电子设备的广泛应用，近年来雷击灾害频频发生，人们更加重视雷电灾害的防护。联合国已把雷电灾害列为“自然界十大自然灾害”之一，同时雷电也是我国的十大自然灾害之一[1,2]。
雷电灾害主要包括：雷电直击、感应雷击和雷电波入侵。现代防雷措施主要包括：接闪、分流、接地、合理布线、等电位连接、电涌保护器（SPD）等六个方面，在实际中综合使用，能取得较好的防雷效果[3,4]。
针对一个特殊建筑物的防雷设计，除了做好外部防雷系统以外，还应做好相应的内部防雷措施。内部防雷系统是防止雷电和其他形式的过电压侵入设备中造成毁坏。由雷电放电引起的电磁脉冲和暂态过电压波会通过各种途径侵入建筑物内，危及建筑物内的各种设备的安全可靠运行[5]。
由于乙炔罐是储存可燃性气体的建筑，如发生雷击事故，势必会导致爆炸火灾等危害，直接经济、人员损失惨重；另外办公楼内集成电子设备众多，设备对于过电压敏感度较高，因此一旦发生雷电感应过电压、雷电波侵入，必然导致办公楼内各电子设备失效，影响系统正常运行工作[6]。
本文拟通过对庆元县生物资源有限公司的办公楼和两个乙炔罐的雷电防护设计，进一步加深对《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）、《建筑物内电子信息系统的防雷技术规范》（GB50343-2004）等防雷国家标准和《乙炔站设计规范》（GB50031-94）、《低压配电设计规范》（GB50054-95）等其他行业标准规范的理解 [7-9]。
一、项目概况
庆元县生物资源有限公司成立于1992年，是一家股份制有限公司，位于浙江省庆元县郊区。众所周知，乙炔罐是一个对防雷防火要求特别高的场合。作为一个高危险的场所，其防雷安全的重要性不言而喻；作为防雷系统中至关重要的部分，完善的防雷措施能构成设备长期正常工作及人身安全的条件。
根据气象部门历年来的记录数据显示，庆元县的年平均雷暴日是57d，最多的年份能达到78d。根据GB50343-2004的规定，属于典型的高雷区。根据现场的考察结果得到，庆元县所处位置地势较低，周边山岭纵横，常年天气凉爽，多雨，土壤电阻率为200Ω·m。
庆元县生物资源有限公司的办公楼共有8层，楼高28m，长和宽分别为 45m和15m。自2002年建成后没有作过任何防雷措施。于2008年8月遭受过一次雷电直击，雷电直接击中楼顶边角处，由此引起的感应过电压造成10台计算机不同程度的损坏，14部电话损毁。公司还有两个间距为2m，且大小相等、一字排开的乙炔罐，已在每个罐罐顶安装了针高2.5m的接闪杆。根据（GB50057—2010）建筑物防雷设计规范，为了防止因罐壁厚度不够引起放电击穿，导致爆炸，应在两个乙炔罐的外侧竖立两根独立接闪杆和架设接闪线，做罐的直击雷防护。
二、直击雷的防护
直击雷是指雷电直接击中建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。因为发生雷电时闪电通道的温度能达到上万热力学温度，且强大的雷电流造成的电动力效应是很吓人的，所以直击雷的防护是必需的[10]。
现代防雷中主要采用接闪杆、接闪带、接闪线和接闪网作为直击雷的防护手段，通过将雷电流“吸引到自身”而避免建筑物遭到雷电的直接损坏。接闪杆的保护范围主要是通过滚球法来计算。所谓滚球法是用具有一定的滚球半径的球沿着需要保护的建筑物和设备滚动，当球指触及接闪设施或者金属接闪装置时，其他未被滚球碰到的地方就是被保护的范围。滚球半径依据国家标准：一类为30m、二类为45m、三类为60m[11]。
1.防雷建筑物等级的划分
《建筑物防雷设计规范》（GB50057—2010）根据防雷建筑物的重要性、使用性质、发生雷电灾害的可能性和后果将建筑物分为三类。
庆元县生物资源有限公司的办公楼和乙炔罐的防雷等级是由如下计算确定的：
办公楼楼高28m、长45m、宽15m，所处地区年平均雷暴日为57d，则办公楼的年预计雷击次数N为：
N=kNgAe
其中：k为校正系数，在这里取1；
Ng为建筑物所处地区的雷击大地的年平均密度，通过年平均雷暴日来确定；
Ae为建筑物的等效截收面积。
Ng=0.1Td,在这里Td为57，所以:
Ng=0.1×57=5.7次/（km2.a）
=
=0.016 km2
则办公楼的年预计雷击次数:N= kNgAe=5.7×0.016=0.0912（次/年）根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）中第3.0.4条第3款的规定：“三、预计雷击次数大于或等于0.05次/a，且小于或等于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。”（根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）重新调整）办公楼属于第三类防雷建筑物，在计算直击雷保护范围中的滚球半径时，按滚球半径是60m计算。
根据上述规范中第3.0.2条第三款的规定：“具有1区或21区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。”以及规范3.03条第八款的规定：“具有爆炸危险的露天钢质封闭气罐,应划分为第二类防雷建筑物。而乙炔气罐为钢质露天气罐，所以应属于第二类防雷建筑物，其滚球半径为45m。
在高层建筑随工检测过程中，需要根据工程进度随时查阅相关图纸。电气施工图电气施工图中，记录均压环设置的起始层数、高度、均压环间距、利用主筋数量、主筋截面积、引下线数量、引下线与均压环交汇位置、各层金属门窗与均压环连接方式等。结构配筋图结构配筋图中，记录均压环中钢筋的数量、主筋尺寸、均压环通长连接的方式、均压环与引下线主筋的连接方式和位置、各类接地预留位置等。
2现场检测及检查
均压环的检测工作，应分为首层均压环检测和标准层（高层建筑中空间位置布置相同的层）均压环检测。根据查阅图纸环节记录的相关内容，严格对照现场实际施工情况检查和测量。均压环起始层设置应符合GB50057－2010《建筑物防雷设计规范》中的要求，即第一类防雷建筑物不高于30m，第二类防雷建筑物不高于45m，第三类防雷建筑物不高于60m。鉴于防雷工程中的均压环实际上与土建工程中的建筑外圈梁为同一项工程，所以起始层均压环建议从建筑物的首层做起。实际检测判定结果应以符合规范及设计要求为准。标准层均压环应利用建筑物外圈梁中两根主筋通长连接，再与本层的所有引下线分别可靠连接，路径设置应符合雷电流泄放的最短路径原则，且应形成有效的闭合回路。均压环中的主筋数量及尺寸应满足规范及设计要求，要求使用不小于48mm钢筋或截面积不小于48mm2的镀锌扁钢焊接成闭合环路。利用建筑物圈梁内主筋作为均压环时，现场应主要检查主筋的焊接质量，不应有漏焊、夹渣、咬肉、焊渣未清理现象，搭接长度及转角处的跨接钢筋曲率应满足规范要求。钢筋焊接部分应做好防腐处理。实际检测判定结果应以符合规范及设计要求为准。现场还应检查均压环与金属门窗及外墙大型金属物连接的预留接地，每层设均压环的建筑物，应在上下两层均压环各自引出接地预留。隔层设均压环的，应在每个门窗洞口设置不少于2点的接地预留。本层卫生间等电位预留，应就近从本层或最近层的均压环引出，满足雷电流泄放的最短路径原则，且应根据图纸中等电位箱的实际高度，留出足够长度的预留钢筋或扁铁。均压环接地电阻应在按照规范要求的前提下满足设计要求。随工检测时应在均压环钢筋绑扎、焊接工作完成后，混凝土浇筑施工前进行。测点选择应均匀分布在均压环各个方向。均压环转角处及均压环与引下线连接处也应进行测试，并测试过渡电阻。套管连接的主钢筋，在套管两侧也应测试过渡电阻。过渡电阻的阻值应满足规范要求。
3小结
［关键词］建筑物防雷设施装置间距跨步电压埋地深度接地电阻
一、前言
在建筑物防雷设计中，设计人员对一、二级防雷建筑物的防雷设计比较重视，疏漏差错很少，但对大量的三级防雷建筑物的防雷设计却常有忽视。由于设计质量管理规定：对于一般工程的电气设计允许可以不要计算书，因此许多设计人员对三级防雷建筑物的防雷设计，不再进行设计计算，仅凭经验而设计。对于防雷设施的是否设置及防雷设施的各种安全间距未进行计算、验算，因此造成大量的三级防雷的建筑物的防雷设计、施工存在较大的的盲目性，使有些工程提高了防雷级别，增加了工程造价，而有些工程却未按规范设计、施工，造成漏错，带来很大隐患和不应有的损失。
二、建筑物防雷规范的概述及比较
现今建筑物防雷标准有1993年8月1日起实施的《民用建筑电气设计规范》?JGJ/T16－92?推荐性行业标准，1994年11月1日起实施的《建筑物防雷设计规范》?GB50057－94?强制性国家标准。GB50057－94使建筑物的防雷设计、施工逐步与国际电工委员会?IEC?防雷标准接轨，设计施工更加规范化、标准化。
GB50057－94将民用建筑分为两类，而JCJ/T16－92将民用建筑防雷设计分为三级，分得更加具体、细致、避免造成使某些民用建筑物失去应有的安全，而有些建筑物可能出现不必要的浪费。为更好的掌握IEC、GB50057－94、JCJ/T16－92三者的实质，特择其主要条款列于表1。且后面的分析、计算均引自JCJ/T16－92中的规定。
三、预计的年雷击次数确定设置防雷设施
除少量的一、二级防雷建筑物外，数量众多的还是三级防雷及等级以外的建筑物防雷，而对此类建筑物大多设计人员不计算年预计雷击次数N，使许多不需设计防雷的建筑物而设计了防雷措施，设计保守，浪费了人、材、物。现计算举例说明：
例1：在地势平坦的住宅小区内部设计一栋住宅楼：6层高?层数不含地下室，地下室高2.2m?，三个单元，其中：长L=60m，宽W=13m，高H=20m，当地年平均雷暴日Td=33.2d/a，由于住宅楼处在小区内部，则校正系数K=1。
据JCJ/T16－92中公式?D?2－1?、?D?2－2?、?D?2－3?、?D?2－4?得：与建筑物截收相同雷击次数的等效面积?km2?：Ae=?L?W＋2?L＋W?H?200－H?＋πH?200－H??×10－6=?60×13＋2（60＋13）20（200－20）＋3.14×20（200－20）?×10－6=0.02084?km2?
建筑物所处当地的雷击大地的年平均密度：
Ng=0.024Td1.3=0.024×33.21.3=2.28次/?km2?a?
建筑物年预计雷击次数：
N=KNgAe=1×2.28×0.02084=0.0475?次/a?
据JCJ/T16－92第12.3.1条，只有在N≥0.05?GB50057－94中：N≥0.06?才设置三级防雷，而本例中：N=0.0475<0.05，且该住宅楼在住宅楼群中不是最高的也不在楼群边缘，故该住宅楼不需做防雷设施。
根据以上计算步骤，现以L=60m，W=13m，分别以H=7m、10m、15m、20m四种不同的高度，K值分别取1，1.5，1.7，2，Ng=2.28?km2?a?进行计算N值，计算结果见表2。
从表2中的数据可知，在本区内：①当K=1时，举例中的建筑物均N<0.05，不需设置防雷设施。②当K=1.5时，即建筑物在河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的或特别潮湿的建筑物，在高度达15m或以上者，必须设置三级防雷措施。③当K=1.7时，即金属的砖木结构的建筑物，高度达7m及以上者，必须设置三级防雷措施。④当K=2时，即建筑物位于旷野孤立的位置，高度达7m?两层以上者，均设置三级防雷措施。
可见，有的建筑物在20m的高度，却不需设置防雷措施，而有的建筑物高度在7m，就必须设置三级防雷措施。关键因素在于建筑所处的地理位置、环境、土质和雷电活动情况所决定。
同时在峻工的工程中，我们也看到，例1中的民用建筑物，有许多类似的工程不该设置防雷却按三级防雷设计施工了，施工后的防雷接地装置如图1所示。
其中8组引下线均利用结构中的构造柱的4?12主筋，水平环路接地体埋深1m，距楼外墙1m。以上钢材均为镀锌件，则共需镀锌钢材0.192t，人工费2950元，定额预算工程直接费约0.75万元。类似这种三级防雷以外的住宅楼、办公楼及其他民用建筑，在我们地区1998年约竣工600～800栋，仅增设的防雷设施其工程直接费约为450～600万元。以此类推，在全省、全国因提高防雷等级而提高工程造价?浪费?的数字是巨大的。因此，设计人员对民用建筑物的防雷设计必须对建筑物年预计雷击次数进行计算，根据计算结果，结合具体条件，确定是否设置防雷设施。
四、防雷设施与人、金属管道等的安全距离
1.雷电流反击电压与引下线间距的关系
当建筑物遭受雷击时，雷击电流通过敷设在楼顶的避雷网，经接地引下线至接地装置流入地下，在接地装置上升高的电位等于电流与电阻的乘积，在接地引下线上某点?离地面的高度为h?的对地电位则为
Uo=UR＋UL=IkRq＋L?1?
式中Ik―雷电流幅值?kA?
Rq―防雷装置的接地电阻?Ω?
L―避雷引下线上某点?离地面的高度的为h?到接地装置的电感?μH?
雷电流的波头陡度?kA/μH?
?1?式中右边第一项?UR即IkRq?为电位的电阻分量，第二项?UL?即?为电位的电感分量，据GB50057－94有关规定，三类?级?防雷建筑物中，可取雷电流Ik=100kA，波头形状为斜角形，波头长度为10μs，则雷电流波头陡度==10kA/μs，取引下线单位长度电感Lo=1.4μH/m，则由?1?式可得出
Uo=100Rq＋1.4×h×10=100Rq＋14h?kV??2?
根据?2?式，在不同的接地电阻Rq及高度h时，可求出相应的Uo值，但引下线数量不同，则Uo的数值有较大差异。下面以例1中引下线分别为4、8根?假定每根引下线均流过相同幅度的雷击电流，且忽略雷电流在水平避雷上的电阻及电感压降?，计算出的UR/UL值列于表3。
由表3中可知，接地电阻?Rq?即使为零，在不同高度的接地引下线由于电感产生的电位?电感分量?也是相当高的，同样会产生反击闪络。
2.引下线与人体之间的安全间距
雷击电流流过引下线及接地体上产生的雷击电压，其电阻分量存在于雷电波的持续时间?数十μs?内，而电感分量只存在于波头时间5μs内，因此两者对空气绝缘作用有所不同，可取空气击穿强度：电感UL=700kV/m，电阻ER=500kV/m。混凝土墙的击穿强度等
于空气击穿强度，砖墙的击穿强度为空气击穿强度的一半。
据表3计算的数据，下面计算引下线与人体之间的安全距离。因每组引下线利用构造柱中的4?12钢筋，可以认为引下线与人体、金属管道、金属物体之间为空气间隔，且认为引下线与空气之间间隔层为抹灰层，可忽略不计。
?1?当引下线为4组时，人站在一层，h1=3m，Rq=30Ω，则URI=750kV?UL1=10.5kV?人体与引下线之间安全距离L安全1>
?方可产生的反击。人站在5层，h2=15m，Rq=30Ω，则：UR2=750kV?U12=52.5kV?则安全距离L安全2>
1.575m<1.83m。在上述两个房间内，保持如此的距离是很难做到的，因此存在很危险的雷电压反击。
（2）当引下线为8组时，当站在一层房间内，h1=3m，Rq=30Ω，则UL1=5.25kV?UR1=3.75kV?则安全间距L安全1>
0.757m。人站在5层时，h2=15m?则UL2=26.25kV?UR2=375kV?则安全间距L安全2>
可见，引下线数量增加一倍，安全间距则减小一半。因此设置了防雷设施后，应严格按照规范设置引下线的数量及间距。同时建议可缩短规范内规定的引下线间距，多设一定数量的引下线，可减少雷电压反击现象。这样处理，对增加工程造价微乎其微。
3.引下线与室内金属管道、金属物体的距离
?1?当防雷接地装置未与金属管道的埋地部分连接时，按例一中数据：楼顶的引下线高度h=Lx=20m，Rq=30Ω时，据JCJ/T16－92第12.5.7条规定，Lx<5Rq=5×30=150m，则
Sal≥0.2Kc?Ri＋0.1Lx?
式中Kc―分流系数，因多根引下线，取0.44
Ri―防雷接地装置的冲击电阻，因是环路接地体，Ri=Rq=30Ω
Sal―引下线与金属物体之间的安全距离/m
则
Sal≥0.2×0.44×?30＋0.1×20?=2.816m。
?2?当防雷接地体与金属管道的埋地部分连接时，按式?12.3.6－3?，Sa2≥0.075KcLx=0.075×0.44×20=0.66
由以上计算的Sal≥2.816m，Sa2≥0.66m，在实际施工时，均很难保证以上距离，因为金属管道靠墙0.1m左右安装，又由于Sa2≤Sal，因此可将防雷接地装置与金属管道的埋地部分连接起来，同时，在楼层内应将引下线与金属管道?物体?连接起来，防止雷电反击。
4.引下线接地装置与地下多种金属管道及其它接地装置的距离Sed
据JCJ/T16－92第12.5.7条及公式?12.3.6－4?：Sed≥0.3KcRi=0.3×0.4×30=3.96m，而在实际施工中，地下水暖管道交错纵横，先于防雷及电气接地装置施工，等施工后者时，已经很难保证Sed≥3.96m了，也难于保证不应小于2m的规定，因此可将防雷接地装置与各种接地装置共用，即实行一栋建筑一个接地体。将接地装置与地下进出建筑物的各种金属管道连接起来，实行总等电位联结。
综上所述，在实行一栋建筑一个总带电位联结、一个共用接地体的措施后，在楼顶部应将避雷带?针?与伸出屋面的金属管道金属物体连接起来，在每层内的建筑物内应实行辅助等电位联结，即引下线在经过各个楼层时，将它与该楼层内的钢筋、金属构架全部联结起来，于是不论引下线的电位升到多高，同楼层建筑物内的所有金属物?包括地面内钢筋、金属管道、电气设备的安全接地?都同时升到相同电位，方可消除雷电压反击。
五、跨步电压与接地装置埋地深度
跨步电压是指人的两脚接触地面间两点的电位差，一般取人的跨距0.8m内的电位差。跨步电压的大小与接地体埋地深度、土壤电阻率、雷电位幅值等诸多因素。当接地体为水平接地带时，
?3?
式中ρ―土壤电阻率/?Ω.m?
L―水平接地体长度m
Ik―雷电流幅值kA
K―接地装置埋深关系系数，见表4
Ukmax―跨步电压最大值?kV?
按例一中的接地装置计算，接地体长度L=146m，取Ik=150k，土质为砂粘土，ρ=300Ω.m，则按埋深深度0.3m，0.5m，0.8m，1m时相应的K值取2.2，1.46，0.97.0.78。按?3?式计算：
其Ukmax值分别为107.97，71.66，47.61，38.28/kV。
世界各国根据发生的人身冲击触电事故分析，认为相当于雷电流持续时间内人体能承受的跨步电压为90～110kV。从计算结果可知，该工程的防雷接地体埋深0.8m时，跨步电压已在安全范围内。JCJ/T16－92第12.9.4规定接地体埋设深度不宜小于0.6m，第12.9.7条规定：防击雷的人工接接地体距建筑物入口处及人行道不应小于3m，当小于3m时，接地体局部埋深不应小于1m，或水平接地体局部包以绝缘物。包以绝缘物易增大其接地电阻，因此还是以埋深大于1m时为好。这样处理，只增加少量工程造价，却将接地装置处理得更加安全可靠，起到事半功倍的效果。
若采用基础和圈梁内钢筋作为环形接地体，但由于三级防雷的建筑物大多为毛石基础，毛石基础上的圈梁埋地一般为0.3m左右，较浅根本达不到防止危险的跨步电压需将接地装置埋深1m的要求，因此不宜采用圈梁做为环形接地体?指三级防雷建筑物?。
六、区别工频、冲击接地电阻
工频、冲击接地电阻两者的区别及关系，许多施工技术人员不能区别与明晰，使部分工程的防雷装置接地电阻已达到设计值，而仍然盲目采用降阻措施，增加了工程造价。
工频接地电阻是按通过接地体流入地中工频电流求得的电阻。可以认为是接地体20m以内土壤的流散电阻，距接地体20m以外的大地是电气上的零电位点。用接地电阻测量仪测量的电阻，即为工频接地电阻。
自表4中可知，当接地体为环绕建筑物的环路接地体与敷设于陶粘土、沼泽地、黑土、砂质粘土等电阻率ρ≤100Ω的土壤内的接地体，其工频接地电阻与冲击电阻相等。但当敷设于砂、砂砾、砾石、碎石、多岩山地的环境时，其工频接地电阻是冲击接地电阻的2～3倍。因此如在上所述地面内敷设接地体时，如用接地电阻仪测出的工频接地电阻，只要不超过设计要求的冲击接地电阻值的2～3倍，即可为符合设计要求，不需再采取降阻措施。如不分析接地装置敷设地点的土质、接地环境条件，发现接地电阻仪摇测值大于设计要求值，就盲目再增加人工接地体或采用降阻剂来追求达到设计值，必须造成人力、物力浪费，提高了工程造价，而这一现象却有普遍性。
浙江省防雷中心浙江杭州311100
摘要院近些年，杭州市余杭区私家车数量不断增加，开发区物流量也与日俱增，加油站的作用越来越重要，但是这些年全国范围内的加油站雷电灾害事故屡屡发生，对其周边安全造成巨大威胁，因此要重视存在的雷电安全隐患，规范加油站雷电综合防护工作。
关键词 院加油站；雷电安全隐患；解决方案
0 引言近些年，杭州市余杭区经济快速发展，百姓生活水平得到了很大改善，私家车等数量越来越多，且辖区内设立的余杭区经济技术开发区和钱江经济开发区内，各类企业投资办厂，随之产生的物流运输也使得该区机动车流量增多，作为城市交通配套服务设施的加油站也愈加突显其重要。
1 基本概况
余杭区内的加油站通常建造在城乡主干道及路口、进出该区的320 国道和09 省道以及沪杭等高速公路开阔地带。一般营业用房、宿舍等的规模都不大，不便于多级防雷方案的实施，且所处环境较为空旷，属相对孤立的建筑物，易遭受雷击，且加油站的性质属易燃易爆场所。因此，加油站的防雷防静电情况应当引起足够重视。
1.1 存在的问题
或大或小，或轻或重，但均是安全隐患，若不引起重视，及时采取措施，都有可能酿成大患。
1.1.1 营业用房未装设防直击雷装置。
1.1.2 专设引下线：淤材料规格不达标；于未设断接卡；盂未沿建筑物均匀设置；榆未采取防跨步电压、接触电压措施；虞未做防腐处理。
1.1.3 未装设相应的电涌保护器（SPD）。
1.1.4 加油枪、广告牌等未接地或接地不良。
1.2 问题的分析
1.2.1 没有区分防雷类别部分加油站在防雷工程设计中没有对站内建筑作防雷类别区分，有的直接按照三类防雷建筑物去设计，显然这是不合理的，应当严格依据其“年预计雷击次数”的计算结果和相应规范的要求确定工程的防雷类别。根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 和《汽车加油加气站设计与施工规范》GB50156-2002(2006 年版)等规范可以判定，加油区罩棚、罐区等属于二类防雷建筑物，营业用房、宿舍等属于三类防雷建筑物。
1.2.2 没有明确防雷保护范围一些加油站的加油罩棚比营业用房高，设计施工人员（或是私营加油站老板）便省去了营业用房的接闪器，但加油罩棚的接闪器能否保护到营业用房，这个还是得按滚球法计算其保护范围来确定，而不是用肉眼观察。按滚球法计算时，如果加油罩棚能够保护到营业用房，那么营业用房顶部可不设接闪器，否则必须加设。
1.2.3 设计不应只图美观，施工不应只想成本和难度设计方面，根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010 第4.3.3 条的要求：二类防雷建筑物的引下线应沿建筑物四周均匀对称布置，其间距不宜大于18m。这点许多加油站为了不影响建筑物的外观及经济性等因素，利用建筑物结构柱内主筋作为引下线，这样的做法是符合相关规范要求的，但应注意引下线的平均间距和均匀分布问题。
在施工方面，大多数加油站由于所处地理环境和施工条件受限等影响，存在明敷引下线跨度较大或过于集中的问题，须引起注意并尽可能解决它，以防万一。
1.2.4 未采取防感应雷措施在配电系统这块的防感应雷保护上，包括中石油等的大型国企加油站在内，普遍没有采取相应的防感应雷措施，比如：埋地电缆的进线方式、电源电缆没有屏蔽措施或是屏蔽措施不当、未设信号电涌保护器等。由于I 级试验的电涌保护器和信号电涌保护器一般价格都较昂贵，国外进口的就更不用说了，所以大多数加油站都未按要求装设。一旦雷击电磁脉冲干扰，税控加油机、电脑监控等电子设备都极易受到损坏，将给企业造成巨大经济损失. 1.2.5 接地体安全距离。安全距离，指接地点至被接地物体间的距离应达到一定长度, 才能避免因雷电流泄放不畅和雷电高电位反击而引起火花放电，造成灾害事故。但在近几年的防雷检测中，不少民营加油站图方便，油罐就近接地，其与接地体的距离太近，有的甚至就在边上，且存在油罐接地点未达到至少2 处的情况。
1.2.6 民营加油站的不规范问题民营加油站由于其所属私人及规模较小等特殊情况，存在较多问题。淤人员专业素质。民营加油站的员工在企业招聘后并未进行系统专业的相关培训，在实际作业过程中，无论装备还是操作方法，都存在许多安全隐患。于防爆器材。加油站内爆炸危险区域内（如罐区）的照明灯具应采用防爆型，配备对讲机的也应采用防爆型。
2 相应解决方案
2.1 防直击雷
淤加油站罩棚为二类防雷建筑物，其引下线间距不应大于18m，且应沿建筑物外墙尽可能的均匀分布。于营业用房的防直击雷保护范围必须根据滚球法计算确定，而非肉眼或直觉。
2.2 接地系统
淤储油罐必须至少有两处接地，且罐体距接地体距离应不小于3 米。于加油站内的防雷、防静电、信息系统、配电系统宜采用共用接地系统，其接地电阻不大于4赘。盂加油枪要做可靠接地，并定期检查接地状况，及时处理加油枪连接处的污垢，以免影响接地效果。榆广告牌应作可靠接地处理。
2.3 配电系统的防雷保护
淤电源入户处应装设满足I 级试验要求（I 级：Iimp逸12.5kA，Up臆2.5kv）的电源浪涌保护器（SPD），信息系统要装设相应的信号电涌保护器（SPD）。于电源线路进出处金属外皮应做接地处理。
2.4 静电防护
加油枪、金属管道的法兰盘等的接地要在连接处进行有效跨接。当法兰盘的连接螺栓不少5 根时，在非腐蚀环境下可不跨接。
2.5 规范化、专业化
以民营加油站为例，需要努力做到人员专业化、设备规范化。加强人员岗前培训、岗内考核，购置、更换老旧和不符合标准的设备。
3 结束语
随着该区城市综合灾害防御规划的部署，加油站的各项防雷保护措施也在逐渐得到重视，其在灾害防御规划中的重要性也越来越重要。因此相关的加油站企业要加强管理,做好相应防护措施，以防范于未然。
参考文献：
[1《] 建筑物防雷设计规范》GB50057,2010.
关键词：建筑物防雷保护
随着现代社会的发展，建筑物的规模不断扩大，其内各种电气设备的使用日趋增多，尤其是计算机网络信息技术的普及，建筑物越来越多采用各种信息化的电气设备。我国每年因雷击破坏建筑物内电气设备的事件时有发生，所造成的损失非常巨大。因此建筑物的防雷设计就显得尤为重要。
直击雷和感应雷是雷电入侵建筑物内电气设备的两种形式。直击雷是雷电直接击中线路并经过电气设备入地的雷击过电流；感应雷是由雷闪电流产生的强大电磁场变化与导体感应出的过电压，过电流形成的雷击。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）规定，建筑物的防雷区划分为LPZOA，LPZOB，LPZ1，LPZn+1等区（各区的具体含义本文不再赘述）。将需要保护的空间划分为不同的防雷分区，是为了规定各部分空间不同的雷击电磁脉冲的严重程度和等电位联结点的位置，从而决定位于该区域的电子设备采用何种电涌保护器在何处以何种方式实现与共同接地体等电位联结。
建筑物直击雷的保护区域为LPZOA区，其保护设计已为电气设计人员所熟知，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版），设计由避雷网（带），避雷针或混合组成的接闪器，立柱基础的钢筋网与钢屋架，屋面板钢筋等构成一个整体，避雷网通过全部立柱基础的钢筋作为接地体，将强大的雷电流入大地。建筑物感应雷的保护区域为LPZOB，LPZ1，LPZn+1区，即不可能直接遭受雷击区域；感应雷是由遭受雷击电磁脉冲感应或静电感应而产生的，形成感应雷电压的机率很高，对建筑物内的电气设备，尤其低压电子设备威胁巨大，所以说对建筑物内部设备的防雷保护的重点是防止感应雷入侵。由感应雷产生的雷电过电压过电流主要有以下三个途径：（1）由供电电源线路入侵；高压电力线路遭直击雷袭击后，经过变压器耦合到各低压0.38KV/0.22KV线路传送到建筑物内各低压电气设备；另外低压线路也可能被直击雷击中或感应雷过电压。据测，低压线路上感应的雷电过电压平均可达10KV，完全可以击坏各种电气设备，尤其是电子信息设备。（2）由建筑物内计算机通信等信息线路入侵；可分为三种情况：①当地面突出物遭直击雷打击时，强雷电压将邻近土壤击穿，雷电流直接入侵到电缆外皮，进而击穿外皮，使高压入侵线路。②雷云对地面放电时，在线路上感应出上千伏的过电压，击坏与线路相连的电器设备，通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播，涉及面广，危害范围大。③若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设时，当某一导线被雷电击中时，会在相邻的导线感应出过电压，击坏低压电子设备。（3）地电位反击电压通过接地体入侵；雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地，在接地体附近放射型的电位分布，若有连接电子设备的其他接地体靠近时，即产生高压地电位反击，入侵电压可高达数万伏。建筑物防直击雷的避雷引入了强大的雷电流通过引下线入地，在附近空间产生强大的电磁场变化，会在相邻的导线（包括电源线和信号线）上感应出雷电过电压，因此建筑物避雷系统不但不能保护计算机，反而可能引入了雷电。计算机网络系统等设备的集成电路芯片耐压能力很弱，通常在100伏以下，因此必须建立多层次的计算机防雷系统，层层防护，确保计算机特别是计算机网络系统的安全。
由此可见，对建筑物内各电气设备进行防感应雷保护设计是必不可少的一项内容；设计的合理与否，对电气设备的安全使用与运行有着至关重要的作用。
目前，在感应雷的防护当中，电涌保护器的使用已日趋频繁；它能根据各种线路中出现的过电压，过电流及时作出反应，泄放线路的过电流，从而达到保护电气设备的目的。
根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.4条规定：电涌保护器必须能承受预期通过它们的雷电流，并应符合以下两个附加要求：通过电涌时的最大钳压，有能力熄灭在雷电流通过后产生的工频续流。即电涌保护器的最大钳压加上其两端的感应电压应与所属系统的基本绝缘水平和设备允许的最大电涌电压协调一致。
现在，我们根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定的各类防雷建筑物的雷击电流值进行电涌保护器的最大放电电流的选择。
一、一类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为200KA，波头10us；二次雷击电流幅值为50KA，波头0.25us；根据图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计）；首次雷击：总配电间第根供电线缆雷电流分流值为200*50%/3/3=11.11KA；后续雷击；总配电间每根供电线缆雷电流分流值为50*50%/3/3=2.78KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即11.11KA*30%=3.3KA及2.78KA*30%=0.8KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为11.11*8=88.9KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为100KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU100型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
二、二类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为150KA，波头10us；二次雷击电流幅值为37.5KA，波头0.25us；根据图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计；首次雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为150*50%/3/3=8.33KA；后续雷击：总配电间每根供电线缆雷电流的分流值为37.5*50%/3/3=2.08KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即8.33KA*30%=2.5KA及2.08KA*30%=0.6KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为8.33*8=66.6KA；即设计应选用
电涌保护器SPD的最大放电电流为65KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU65型。根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
三、三类防雷建筑物
1、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）附录六规定，其首次雷击电流幅值为100KA，波头10us；二次雷击电流幅值为25KA，波头0.25us；根据附图1，全部雷电流i的50%按流入建筑物防雷装置的接地装置计，另外50%按1/3分配于线缆计；首次雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为100*50%/3/3=5.55KA；后续雷击：总配电间每根供电线缆雷电流分流值为25*50%/3/3=1.39KA；如果进线电缆已经进行屏蔽处理，其每根供电线缆雷电流的分流值将减低到原来的30%，即5.55KA*30%=1.7KA及1.39KA*30%=0.4KA，而在电涌保护器承受10/350us的雷电波能量相当于8/20us的雷电波能量的5~8倍，所以选择能承受8/20us波形电涌保护器的最大放电电流为5.55*8=44.4KA；即设计应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型，根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.7条规定，该级电涌保护器应在总配电间处安装，即在LPZOA，LPZOB与LPZ1区的交界处安装。
2、根据国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）第6.4.8，第6.4.9条规定，在分配电箱处，即在LPZ1与LPZ2区的交界处安装电涌保护器，其额定放电电流不宜小于5KA（8/20us），故此处应选用电涌保护器SPD的最大放电电流为40KA，额定放电电流为10KA；以法国SOULE公司产品为例，选用PU40型。
在供电线路中,电涌保护器的具体安装以较常用的TN－S系统，TN－C－S系统，TT系统为例，示意如下：
1）TN-S系统过电压保护方式
2）TN-C-S系统过电压保护方式
3）TT系统过电压保护方式
综上所述可见，在防雷保护设计中，总的防雷原则是采用三级保护：1、将绝大部分雷电流直接引入地下基础接地装置泄散；2、阻塞沿电源线或数据、信号线引入的过电压；3、限制被保护设备上浪涌过电压幅值（过电压保护）。这三道防线，缺一不可，相互配合，各行其责。目前通常作法是以下三点：
1）建立联合共用接地系统，形成等电位防雷体系
将建筑物的基础钢筋（包括桩基、承台、底板、地梁等），梁柱钢筋，金属框架，建筑物防雷引下线等连接起来，形成闭合良好的法拉第笼式接地，将建筑物各部分的接地（包括交流工作地，安全保护地，直流工作地，防雷接地）与建筑物法拉第笼良好连接，从而避免各接地线之间存在电位差，以消除感应过电压产生。
2）电源系统防雷
以建筑物为一个供电单元，应在供电线路的各部位（防雷区交接处）逐级安装电涌保护器，以消除雷击过电压。
3）等电位联结系统
国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（局部修订条文）明确规定，各防雷区交接处，必须进行等电位联结；尤其建筑物内的计算机房等弱电机房，遭受直击雷的可能性比较小，所以在此处除采取电涌保护器进行感应雷防护外，还应采用等电位联结方式来进行防雷保护，本文不再叙述。
作为电气设计人员都非常清楚，建筑物的防雷保护设计是一项既简单又繁琐的内容，但对建筑物的安全使用，电气设备的正常运行有着至关重要的作用，所以还有待于各位电气设计人员作进一步的研究与探讨；同时必须严格按照国家规范，善为谋划，精心设计。本文仅此设计作了一点粗浅的探讨，所以文中不足之处，望同行不吝赐教。
参考文献
1、国家标准建筑物防雷设计规范GB50057-94（2000年版）北京中国计划出版社2001
关键字：LNC汽化站防雷措施
中图分类号：TU856 文献标识码：A 文章编号：
LNC气化站属于新型的清洁能源，近年来逐步取代了传统的煤球等炊灶燃料，很大程度上满足了人民生活的需要。因LNC气化站具有易爆、易燃等特点，一旦遭遇雷击发生爆炸，将给人民的人身与财产安全带来不可弥补的严重后果。为防止雷电造成的灾害，国家对LNC气化站选址条件进行了专门的严格规定。LNC气化站经营企业按照国家与行业标准，改进完善LNC气化站的防雷工程成为确保液化气天然站安全运行的必然选择。
潮汕平原地区，海拔较低，据统计，该地区初雷始于1月，终雷于12月，个月都有雷电活动，4月至10月为全年雷暴活跃的高峰期。年平均雷暴日92天，属强雷区。该地区LNC气化站多为公路边的孤立建筑物容易遭受雷击，加上LNC气化站属于易燃易爆场所，这对LNC气化站的防雷工程提出了较高要求。经调查研究发现，目前潮汕平原地区的LNC气化站的防雷工程存在以下三个方面的问题。
1LNC气化站防雷工程存在的问题
1.1接闪措施问题
接闪措施问题主要包括：储罐接闪器设置问题、充装车间接闪器设置问题以及站房的接闪设置问题。在储罐接闪器设置方面，目前潮汕平原地区LNC气化站的储罐接闪器大都只进行了简单的接地措施，而缺乏有效的防雷保护。针对LNC气化站这种第2类防雷建筑物，即使所有储罐的壁厚能够达到十几甚至二十几毫米，也应当按照国家规定的标准，设置防止直击雷的装置，避免LNC气化站储罐直接遭受雷击，降低风险。 在充装车间的接闪器设置方面，目前许多LNC气化站充装车间的接闪器装置完全不符合国家和行业标准，采用水泥屋面、金属支架、金属构架等简单搭建而成，无任何防雷装置，不能及时有效地将雷电产生的电流泄流入地，存在较大的安全隐患。在LNC气化站的站房接闪装置方面，因站房与储罐区、充装车间距离较远，一般情况下LNC气化站容易忽略站房的防雷设置。的屋顶是重大的雷电隐患，LNC气化站经营企业应当高度重视，加强对站房的防雷设置和保护。
1.2防雷电感应方面存在问题
按照国家关于LNC气化站这样的第2类防雷建筑物，平行敷设的构架、管道、电缆等长的金属物净距离小于100mm时，应相应地采用金属线进行跨接，而跨界点之间的距离应小于等于30.0m。根据长期的观察发现，潮汕平原地区的LNC气化站内主要的输气管道之间的距离都在150mm以上，没有跨接。一旦遭受雷击，雷电产生的电流在管道之间产生较强的电火花而容易造成危险。除此之外，应不少LNC气化站不能及时维修充装枪枪头与充装设备间的跨接线断裂情况，存在较大安全隐患。
1.3电源线路保护方面存在问题
电源线路的问题主要发生在施工环节，体现在引入低压线、电源系统浪涌保护2个方面。1）在低压线的引入方面，按照国家和行业标准来看，引入的低压线应当用埋地的金属错装电缆或者护套电缆穿过钢管直接埋入地下，电缆的埋地长度应控制在1.5m以内。同时，架空线与电缆的连接处应设置避雷装置，避雷装置、钢管、电缆金属外皮以及金具等应一同接入地下。事实上，不少LNC气化站不按规范施工，直接架空引入电源线缆，架空线和电缆的连接处也未按照要求安装避雷装置，一旦室外的架空线遭到雷击，将严重损毁整个LNC气化站。2）在LNC气化站内的电源系统问题上，一方面供电系统存在较大缺陷，另一方面浪涌保护器的选择和安装不完全符合国家和行业的标准要求。目前，华北平原地区少数LNC气化站的供电系统仍然采用传统的T N—C制式，有些甚至没有配备配电箱、配电柜、配电屏，采用木板作为载体，严重不符合防雷的要求和标准。在浪涌保护器的选择和安装上，不少LNC气化站没有经过具有专业防雷设计和施工资质的单位进行设计和论证，直接安装上去。经检测，保护器的质量参数及安装工艺不符合国家和行业标准，其中主要表现为浪涌保护器接地线过长过细和走线方式曲折。
2LNC气化站防雷措施
为了确保LNC气化站安全高效运行，LNC气化站经营企业必须高度重视LNC气化站的防雷问题，认真逐项排查LNC气化站内的安全隐患及时清除。同时，LNC气化站应聘请有防雷设计施工资质的单位进行设计论证，按照标准安装防雷装置，做好各连接处的连接和跨接，改善供电系统的防浪涌保护设置，提升LNC气化站的防雷保护措施，防止在雷电事故发生时引起爆炸对人民的人身和财产安全造成损害。结合潮汕平原地区的实际情况，借鉴一些防雷措施较好的LNC气化站的做法，提出以下几点建议。
1）LNC气化站在设计针对直击雷的防护时，要按照国家和行业的第2类防雷建筑物标准设计充装车间的防雷设计，按照第2类防雷建筑物标准设计站内办公楼，LNC气化站内的储罐区域设置多于2个的接地点（储罐与地面的距离不小于3.0m）。同时，安装的避雷针与被保护的物体之间的距离应大于3.0m，避雷针接地电阻小于4欧姆。
2）LNC气化站内的接地应遵循等电位连接的原则接地，电器设备、防静电、信息系统接地以及保护接地、防雷接地应分开设计接地装置，以避免因接地装置出现故障造成的整个LNC气化站接地系统失效，注意各接地装置接地电阻小于4欧姆。此外，LNC气化站内卸气场的防静电装置接地电阻也应
小于4欧姆。
3）LNC气化站在设置供电系统的防雷和浪涌保护器时，在供电设备和电子设备上安装的防浪涌保护器应按照国家和行业标准选择合格产品，建议配电箱使用T N —S 制式，并注意分开P E 线和N 线。
4）LNC气化站在设计装置防静电保护系统时，应严格按照国家和行业标准跨接各个金属管道的法兰盘连接处，防止胶管和法兰两端接地不良产生火花。与此同时，针对管道沟内和地上的管道，应该在始端、末端设置防静电和防感应雷联合接地装置，切记接地电阻小于10欧姆。
3小结
LNC气化站的防雷工程是一项复杂的综合性系统，LNC气化站经营企业必须严格按照国家和行业标准采取科学合理的措施，提升防雷的能力，确保LNC气化站的安全、正常运行。
LNC气化站由于自身职能的特殊性,其雷电防护措施也具有一定的典型性。雷电防护是一项具体系统的工程,为了避免在这样的易燃易爆场地发生雷击事故,造成经济损失和人员伤亡,雷电的防治一定要按照科学的步骤来完成,遵循“安全第一、预防为主、防治结合”的方针,将站内的防雷工作进行彻底和科学的整改,争取将雷电造成的灾害降低到最低限度。
参考文献
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关键词：措施、概率、等效面积、滚球法、推导、防雷带、量级、最小保护宽度
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
自然气候，变化万千。东周《庄子》：“阴阳分争故为电，阳阴交争为雷。阴阳错行，天地大骇，于是有雷、有霆。”可以看出，古人很早就对雷电进行了初步研究。近代，随着科技的进步，科学家对雷电已经有了深入的研究，但是还没有掌握和利用它为我们人类服务，只是处于简单的防范阶段，大家都知道防范措施就是避雷针，它由美国的前总统富兰克林发明。随着电子科技的发展，电网和信息系统越来越依靠避雷设施来保护。人们通过大量的生活、生产实践，已经初步总结出了一些避雷针设计、使用技巧。避雷针保护的范围是防雷装置中的一项重要指标。在此，我们对高层建筑中使用的避雷针的设计以及选用做些初步探讨，希望在目前的生活、生产中起到一些指导作用。
如何在高层建筑中选用合适的避雷针
防雷只是一个措施，并不能完全、百分之百的起到避雷作用，只是减少雷击的概率以及损伤程度。首先来介绍一下避雷针。避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物等避免雷击的装置。在高大建筑物顶端安装一个金属棒，用金属线与埋在地下的一块金属板连接起来，利用金属棒的尖端放电，使云层所带的电和地上的电逐渐中和，从而不会引发事故。避雷针规格必须符合GB标准，每一个级别的防雷需要的避雷针规格都不一样。国标中规定避雷针按级别划分，这主要取决于建筑物的使用功能以及统计出来的年预计雷击数。雷击数N=KNgAe。Ng是雷击的年平均密度，K是公式校正系数，Ae是建筑物的等效面积。系数K与当地的地形、气候、地貌有关系。另外，国标也确定了雷电保护的等级，可以划分为两种方法。第一种方法，按照建筑物所处的环境进行评估。第二种可以根据建筑物的电子信息系统的使用性质以及重要性来划分防护等级，这两种划分方法，应该结合选用，并选择级别高的，这样才能提高安全防护系数，使建筑物得到更好的保护，免受雷击风险。
避雷针工作原理以及设计思路
在雷电发生时，雷电下行先导在接近地面时，地面上任何导电的物体表面都会产生一个上行先导。物体表面的导电物质在经过长时间的电荷聚集后会传播上行先导，这样会截获雷电里面的下行先导。高层建筑物的避雷针利用这种原理，把雷电放电吸引到避雷针，从而避免避雷针附近的建筑物被雷电击中。国家对建筑物避雷针设计进行了规范化处理，颁布了《建筑物防雷设计规范》，在高层建筑中已经广泛采用滚球法来确定避雷装置的防护范围。滚球法设计思路相对于之前的设计方法，概念更加清晰化，简单化，另外计算公式也更加科学，也更加合理，且易于操作。在一定程度上提高了防雷设计的标准、质量和水平，实际中也大大提高建筑物防御雷击的能力，经济效益更好，社会效益也更加明显。
下面简单介绍一下滚球法的设计思路。滚球法设计避雷针首先要确定参考基准点，然后根据基准点的水平高低、垂直高度进行保护设计，得出所要保护的建筑物的避雷针保护高度，参考基准点应该以建筑物的最远点、最高点以及是否能够经得起建筑物上部各个突出点的检验为参考设计的思路。在国标中规定了计算闪接器的保护范围，滚球法是以hr为半径的一个球体沿着需要防止被雷电击中的位置滚动，当球体碰到接闪器或只是碰到接闪器和地面，并且不碰到需要保护的部位时，此部分就会得到避雷针的保护，处于保护范围之内。这种理论已经过验证，假定雷电极在不同高度并相对于避雷针变化位置时的人工模拟放电的验证，保护范围是由闪击距离来决定的，不同的高层建筑物有着不同的防护范围。此种设计思路需要确定防雷的类型，避雷针保护范围的半径，避雷针在高度保护范围内的最小保护宽度。
下面讲下防雷保护半径的确定原则。依据建筑物防雷的滚球半径取值，可以将需要防雷保护的建筑物分为三个量级，第一种是防雷建筑物的滚球半径为30米，第二种是防雷建筑物的滚球半径为45米，第三种是防雷建筑物的滚球半径为60米.，根据相关设计规定避雷针在hx高度平面上的防雷保护数值推导公式为：rx=√h（2hr-h）-√hx（2hr- hx）。公式中的rx是高层建筑物安置的避雷针在hx高度平面上的保护半径，hr是滚球半径，hx是滚球平面保护的高度，h是避雷针高度。需要指出的是利用滚球法计算避雷针所涵盖的保护范围的时候，我们所说的“地”是涵盖大地之内的并且与地相连的防雷带，在高层建筑物的顶部的周围会设置防雷带，避雷针顶端针尖高度就是避雷针的高度。
假若取地面上的保护范围，这时候被保护物的高度就是零，代入数值，则在地面上的保护半径为ro=√h（2hr-h）。
下面谈下避雷针在保护高度上的最小保护宽度值，取宽度值bx。在常规防雷保护设计中，我们需要在保护的平面上标注出避雷针高度，保护半径，以及最小保护宽度数值。在《建筑物防雷规范》以及《工业与民用配电手册》中，给出了计算公式，下面简单介绍这个公式的推导过程。
1.2.1、双支等高避雷针联合保护范围的确定
通过以往的大量实例数据以及理论数据，双支等高避雷针可以假设以防护面上的任意两点做圆，做圆弧，两道弧线交于两点，以此两点做圆，会相交四点，那么四点范围内的点就是防雷保护的范围。
1.2.2、双支等高避雷针距离D，双支等高避雷针在hx高度联合保护的最小保护宽度Bx
。
Bx=√（h（hx-h）-（0.5D）2）-√hx（2hr-h）
随着经济的发展，全国各地的建筑物高度更高，建筑外形更加复杂，建筑物遭受雷击的概率越来越大，灾害也是越来越严重，经济损失也是更加沉重。在日常生活中大家也要注意防范， 如果雷暴发生时正在有防雷设施的建筑物附近，应注意以下几点： 1.不宜在建筑物朝天面上活动，因为当朝天平面发生直接雷击时，强大的电流可导致人员伤亡。 2.切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙，远离电线等带电设备或其他类似金属装置。 3.紧闭门窗，防止危险的侧击雷和球形闪电侵入。 4.家庭使用电脑、彩电、音响等弱电设备不要靠近外墙，雷电发生时最好不使用这些设备。通过本文的论述，可以准确计算出防雷保护范围，有效地保护设备、减少经济损失、避免人员伤亡。作为一名设计人员更应该在设计过程中注意积累经验，不断改进、不断完善，使设计理念在工程项目中得到充分的贯彻执行。
关键词：LPS（防雷装置） LPMS（雷击电磁脉冲防护） LPL（雷电防护水平）
中图分类号：TU89 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（a）-0051-02
“雷电”这个词自古以来就一直伴随着人类的生活，并且给我们人类的生活造成了不小的影响。如何做好雷电的防护工作对人类来说是一项重大而艰巨的任务，而建筑物的雷电防护更是值得我们去研究与探讨的一项重要问题。为此我们国家于2008年和2010年颁布了GB/T 21714《雷电防护》标准体系和GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》两部国家标准，为我国建筑物的防雷保护提供了设计的参考依据。
1 防雷装置（LPS）
防雷装置（LPS）用于减少闪击击于建（构）筑物上或建（构）筑物附件造成的物质性损害和人身伤亡，由外部防雷装置和内部防雷装置组成。内部防雷装置是由防雷等电位连接与外部防雷装置的间隔距离组成，外部防雷装置是由接闪器、引下线和接地装置组成[1]。
根据GB/T 21714.3中的定义建筑物的外部LPS分为分离的和非分离的两种。对于分离的雷电防护系统（LPS），如果接闪器位于多个分离支撑杆上，每个支撑杆至少应安装一根引下线。支撑杆为金属材料或互联钢筋，则不需另外的引下线。如果接闪器为避雷线，则避雷线的每一支点至少需要一根引下线。如果接闪器为避雷网，则每一支撑线的末端至少需要一个引下线。对于非分离的LPS，引下线的数量不应少于2 根，且最好围绕建筑物的周边等间隔尽可能沿建筑物暴露在外的墙角设置[2]。
在LPS的设计上GB/T 21714和GB 50057两规范是有一定的差别的。比如接闪器的主要尺寸、位置、布局和设计方法上GB/T 21714采用的是保护角法、滚球法或网格法，LPS的分类分为四类，建筑物滚球半径分别为20 m、30 m、45 m和60 m，网格尺寸分别为5×5、10×10、15×15、20×20；而GB 50057采用的是滚球法或网格法，LPS的分类分为三类，建筑物滚球半径分别为30 m、45 m和60 m，网格尺寸分别为5×5或6×4、10×10或12×8、20×20或24×16。
2 雷击电磁脉冲防护（LPMS）
雷击电磁脉冲（LEMP）是指雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，包含闪电电涌和辐射电磁场[1]。雷击电磁脉冲（LEMP）的防护措施系统叫LPMS，它与电磁兼容（EMC）有密切的关系，前者是后者的一个特殊部分，两者都致力于电子系统对电磁骚扰的抵御。LEMP的分析是建立在EMC的理论基础上的，LPMS要借助EMC 的许多措施，而不一定要另起炉灶。特殊之处在于LEMP来源于非常强烈的雷电放电过程，量值高而概率小。LPMS担负的是不让电子设备永久性损坏或电子系统永久性失效，LPMS器件要通过巨大的能量。
GB/T 21714标准体系将综合防雷体系看成由雷电防护系统（LPS）和LEMP防护措施系统（LPMS）组成[2]。LPS针对建筑物实体和生命体的防护，LPMS针对电气电子系统的防护。应该强调的是，在综合防雷体系中，这些措施不是孤立的，而是作为一个整体来综合考虑的。一种防雷措施对于多种雷电危害都有防护效果，同样，另一种雷电危害的防护需要考虑多种措施的综合作用。
3 GB 50057和GB/T 21714标准体系的差异
从建筑物防雷的分类上来说GB 50057按照雷害后果的严重性、建筑物的重要性和年预计雷击次数直接将建筑物的防雷划分为三类，并对三类防雷建筑给出了明确的雷击防护措施要求，GB/T 21714则不硬性划分建筑物的防雷类别。而是按照4类损害源、3种损害类型、4种损失类型和相应的4种风险来划分，根据风险评估，按雷电流幅值出现概率，考虑防护的雷电流的最大和最小值范围划分I、II、III、IV类雷电防护水平（LPL），然后对应于LPL定义雷电防护系统LPS的I、II、III、IV级，依据必要性和经济合理性原则选择合适的防雷措施，使风险降低到可接受的程度。
从防雷的接收面积来看两个标准规范也存在着一定的差异。如图1所示，GB 50057是当建筑物高度H100 m时，按扩大宽度D=H计算接收面积。而GB/T 21714则是对平坦大地上的孤立建筑物，按建筑物上各点以斜率为1/3的直线向地面投射的面积计算接收面积，而对于形状复杂的建筑物、建筑物的一部分的接收面积的计算和服务设置接收面积的计算也给出了说明。
此外，从设计者的角度而言，GB 50057规范已经应用成熟，可操作性很强，且必须满足对各类防雷建筑物的防雷措施规定要求，设计的自主性较小，应该说是比较适合目前国内设计的习惯的。而GB/T 21714应该说是刚开始应用，需要设计根据具体的风险评估和技术经济型评价选择合适的防雷措施，有较强的设计自主性和适应性，对设计的专业水平和设计协调能力要求较高。
从实际情况来看，两个规范标准各有自身的优势和缺点。目前，国内设计采用较多的是GB 50057这本防雷设计规范，但是如果在设计过程中能够充分考虑GB/T 21714中的相关内容来加以互补，那么我们可以相信我们的建筑物防雷工程应该能够比现在做的更为出色。
参考文献
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