防雷工程设计中需要注意的一些问题
防雷工程设计中需要注意的
一些问题
本文系统地阐述了防雷图纸审核的主要内容，并提出一些设计中经常出现或容易忽略的问题。目的是借此文与设计界专家、同仁交流，使“设计一审批”流程更加顺畅。
◎无锡市气象局防雷中心
任帅
目前，工程项目在正式投入建设之前，其施工设计图纸要经过相关职能部门的审批。防雷图纸审核便是其中之一。建设单位在申报防雷审批时，一般需提交总平面图、电气施工图及部分结构图、立面图和剖面图。与防雷接地设计类似，建筑物的防雷工程设计图纸审核也要从防直击雷、接地、防感应雷和防雷电波侵入等几个方面考虑，以达到对建筑物尽可能完善的防雷保护。
建筑物的直击雷防护与基础接地
对于一幢建筑物的防雷接地设计，首先要指出设计依据，计算出年预计雷击次
数，并确定建筑物的防雷等级。其次，根据建筑物的具体条件及防雷类别，确定接
闪器形式及其敷设方式、引下线数量及间距，并做好接地。
１．直击雷防护的探讨
接闪器常用的有避雷针、避雷带和避雷网。由于避雷针引雷作用明显，宜优先选用避雷网、避雷带。有些施工图设计，用避雷网作为接闪器，又沿屋顶四周及屋脊装设了避雷短针，这是不必要的。为保险
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Ｉ嘭Ｚ易闻?建筑电气专刊?２００６年第４期／总第８期
起见，可以保留屋顶拐角的几处，其余的取消。对于一些对外观要求较高的建筑物，可以采取避雷带暗敷并在屋脊、檐角等易受雷击部位装设短针联合进行保护的方式。此外，屋顶的金属设施必须与接闪器可靠连接，处于接闪器保护范围之外的非金属设备，应对其采取必要的防雷措施
（一般装设避雷针）。
引下线一般利用柱内主筋，鉴于提高泄放雷电流能力，引下线宜利用对角钢
筋。设计引下线时，不仅要标出所利用的
柱内主筋数量，还要注明所用规格，以使设计更加严谨。较高的建筑物还要注意防侧击雷，并标出防侧击雷装置的规格及具体施工做法。
设计师在进行接闪器或等电位等的设
计时，经常会指出具体做法参见国标图集
ｘ
ｘ第ｘｘ页，这样是可以的。但是，有
些施工做法国标图集中并未具体给出，此
时设计师需要给出施工做法的具体示意图
或文字描述。例如，一些建筑物屋顶接闪器设计为圆钢贴敷。还有一些防雷设计，设计内容前后不一致。比如，有的电气设计说明中指出利用柱内四角主筋作为引下线，规格为≯１２，而在防雷平面图的设计中利用柱内两根矽１６作为引下线，虽然两者皆合格，但是作为同一个建筑物的防雷设计最好还是要保证前后的一致性。
２．可靠的基础接地
目前建筑物绝大多数都是框架结构，很少一部分是砖混结构。对于框架结构，
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防雷工程设计中需要注意的一些问题
防雷接地一般都是利用自然的基础作为接地体。现
在的施工图设计，接地体几乎都是利用底板下层钢
筋。从防雷易设难修角度讲，防雷装置被腐蚀可能
性的大小也是重点考察的内容，加之考虑现场的施
工方便，应优先选择基础地板上层主筋作为接地体。
实际施工中不仅会将作为接地体的主筋焊接，并将
底板其他钢筋绑扎在一起，使整个基础地板形成可
靠的电气连通。这样，基础接地不仅大大地降低了
腐蚀几率，而且保证了良好的泄放雷电流能力。此
外，接地方面还要注意，对一些重要的设备用房须
做局部等电位连接，并最好标出预留接地规格。
还有一个问题就是，防雷接地设计不仅要遵照
“国标”的规定，还要注意参考工程项目所在地的
地区性的标准。好多建设项目的防雷工程设计不能
直接通过就是这方面的原因。例如，江苏省颁发了
《江苏省住宅设计标准》，在该《标准》中，明确要
求江苏省民用住宅有淋浴设备的卫生间要做局部等
电位连接。然而在图纸审核过程中经常遇到住宅卫
生间没有做局部等电位连接的情况。
雷电波侵入和感应雷击的防护
１．雷电波侵入和感应雷击的基础性防护
为了防雷电波侵入，引入建筑物内的电缆线路
最好埋地引入。对于架空引入线路可敷设在金属线
槽内或者在进出建筑物处架空转换为电缆埋地引
入，并在转换处装设避雷器。还应注意将电缆金属
外皮、金属线槽等与总等电位装置进行连接。防感
应雷包括做好屏蔽，将建筑物的较大金属门窗做好
接地连接。对于室内的重要精密仪器设备，安放位
置与引下线的距离要符合安全距离的要求。
２．雷电波侵入和感应雷击的精细防护
对于由雷电波侵入和雷电感应造成的设备过电
压、过电流，目前最有效的防护方式便是装设浪涌
保护器，即ＳＰＤ。ＳＰＤ的工作原理是通过泄放雷电
流，将残压控制在设备的耐冲击过电压范围内，从
而实现对设备的保护。不同的设备耐压能力各有不
同，如下表所示。
从表中可得出结论：一般建筑物至少应装设电
源及配电线路两级电源浪涌保护器。这样就存在着
一个前级保护和后级保护配合的问题。在低压配电防雷接地
表设备的耐冲击过电压类别
耐伸击过ＩＶ类ＩＩＩ类ＩＩ类Ｉ类
电压类别
耐冲击过电６４２．５１．５（供电处）压额定值／ｋＶ０．５（设备处）系统的过电压保护中，通常第一级采用放电间隙，以泄放大的雷电流；在第二级采用限压元件，从而将残压控制在设备的冲击绝缘水平以下。限压元件的响应时间较快，一般为２５ｎｓ左右，而放电间隙的响应时间则比较慢，约为１００ｎｓ。如果要保证前一级先动作，先泄放大的雷电流，应符合国标《建筑物防雷设计规范》（ＧＢ５００５７—１９９４（２０００）），第６．４．１１条规定“在一般情况下，当在线路上多处安装ＳＰＤ且无准确数据时，电压开关型ＳＰＤ与限压型ＳＰＤ之间的线路长度不宜小于ｌＯｍ，限压型ＳＰＤ之间的线路长度不宜小于５ｍ”。在实际工程中，有时很难满足ｌＯｍ，这时就要加装退耦装置或用集中电感来等效这个距离。对于有通信机房及重要通信设备的建筑物还应装设信号浪涌保护器。
浪涌保护器的选择要从通流量、最大持续工作电压等方面考虑。信号浪涌保护器还要考虑传输速率、工作频率等。对于连接设备较多，长期过电压的线路，应选择最大持续工作电压相对较高的ＳＰＤ，以免由于线路的长期过电压造成ＳＰＤ的老化或烧毁。浪涌保护器前还应采取适当的安保措施，如加装微型断路器。
其他
笔者也多次遇到将机房设置在建筑物顶层的情况。从防雷角度讲，当建筑物遭受雷击时，瞬时强大的雷电流，会对机房内设备感应出很高的电压，致使室内设备损坏。根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（ＧＢ５０３４３—２００４）规定：对于屏蔽水平要求较高的配电间、机房（如，电子信息系统设备主机房、综合布线系统的总配电间）宜处于建筑物或建筑群的低层中间位置，楼层配线间宜处于建筑平面的中心位置。并且建议根据通信、弱电设备的重要程度，设备机房设置在ｕＩＺ２、ＬＰＺ３区域内。圜
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