1 引下线的作用
（1）分流
E. 0．1 单根引下线时，分流系数应为1；两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线时，分流系数可为0．66，也可按本规范图E．0．4计算确定；图E．0．1(c)适用于引下线根数n不少于3根，当接闪器成闭合环或网状的多根引下线时，分流系数可为0．44。
1—引下线；2—金属装置或线路；3—直接连接或通过电涌保护器连接；
注：1、S为空气中间隔距离，x为引下线从计算点到等电位连接点的长度；
2、本图适用于环形接地体。也适用于各引下线设独自的接地体且各独自接地体的冲击接地电阻与邻近的差别不大于2倍；若差别大于2倍时，＝1；
3、本图适用于单层和多层建筑物。
E．0．2 当采用网格型接闪器、引下线用多根环形导体互相连接、接地体采用环形接地体，或利用建筑物钢筋或钢构架作为防雷装置时，分流系数宜按图E．0．2确定。
E．0．3 在接地装置相同的情况下，即采用环形接地体或各引下线设独自接地体且其冲击接地电阻相近，按图E．0．1和图E．0．2确定的分流系数不同时，可取较小者。
——附录E 分流系数Kc《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
（2）分流系数（Kc）的应用
接地体表面积校核（以二类防雷建筑为例）
4．3．5. 4利用基础内钢筋网作为接地体时，在周围地面以下距地面不应小0.5m，每根引下线所连接的钢筋表面积总和应按下式计算：
S≥4.24 k2c
式中：S——钢筋表面积总和（m2）
k——分流系数，按本规范附录E的规定取值。
防反击安全距离校核（以二类防雷建筑为例）
4．3．8 防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气和电子系统线路的反击，应符合下列规定：
1 在金属框架的建筑物中，或在钢筋连接在一起、电气贯通的钢筋混凝土框架的建筑物中，金属物或线路与引下线之间的间隔距离可无要求；在其他情况下，金属物或线路与引下线之间的间隔距离应按下式计算：
Sa3≥0.06 kclx
式中：Sa3——空气中的间隔距离（m）
lx——引下线计算点到连接点的长度（m），连接点即金属物或电气和电子系统线路与防雷装置之间直接或通过电涌保护器相连之点。
2 引下线包括哪些
4．3 第二类防雷建筑物的防雷措施
4．3．5 利用建筑物的钢筋作为防雷装置时，应符合下列规定：
1 建筑物宜利用钢筋混凝土屋顶、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线。
4．4 第三类防雷建筑物的防雷措施
4．4．5 建筑物宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱、基础内的钢筋作为引下线和接地装置。
5．3 引下线
5．3．5 建筑物的钢梁、钢柱、消防梯等金属构件，以及幕墙的金属立柱宜作为引下线，但其各部件之间均应连成电气贯通，可采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接；其截面应按本规范表5．2．1的规定取值；各金属构件可覆有绝缘材料。
——《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
3 引下线的分类
（1）引下线
来源（定义）：《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
2．0．9 引下线 down-conductor system
用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体
（2）专设引下线
来源：《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
专设引下线不应少于2根
（3）专用引下线
来源：《民用建筑电气设计规范》（2016年修编）
施工及验收的需要
4 引下线的间距要求
4．3 第二类防雷建筑物的防雷措施
4．3．3 专设引下线不应少于2根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算不应大18m。当建筑物的跨度较大，无法在跨距中间设引下线时，应在跨距端设引下线并减小其他引下线的间距，专设引下线的平均间距不应大于18m。
——【强条】《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
4．4 第三类防雷建筑物的防雷措施
4. 4．3 专设引下线不应少于2根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距沿周长计算不应大于25m。当建筑物的跨度较大，无法在跨距中间设引下线时，应在跨距两端设引下线并减小其他引下线的间距，专设引下线的平均间距不应大于25m。
——【强条】《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
5．3．8第二类防雷建筑物或第三类防雷建筑物为钢结构或钢筋混凝土建筑物时，在其钢构件或钢筋之间的连接满足本规范规定并利用其作为引下线的条件下，当其垂直支柱均起到引下线的作用时，可不要求满足专设引下线之间的间距。
——《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
《民用建筑电气设计规范》（2016年修编）
11 民用建筑物防雷
11.3 第二类防雷建筑物的雷电防护措施
7 防直击雷装置的引下线的数量和间距应符合下列规定：
1）当利用建筑物钢筋混凝土中的钢筋或钢结构柱作为防雷装置的引下线时，引下线根数可不限，其间距不应大于18m，但建筑外廓易受雷击的各个角上的柱子的钢筋或钢柱应被利用。当其垂直支柱均起到引下线的作用时，引下线的根数、间距及冲击接地电阻均可不做要求。
2）当无建筑物钢筋混凝土中的钢筋或钢结构柱可作为防雷装置的引下线时，应专设引下线，其根数不应少于两根，并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置，其间距不应大于18m，每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。
5 引下线的连接要求
4．3 第二类防雷建筑物的防雷措施
4．3．5 利用建筑物的钢筋作为防雷装置时，应符合下列规定：
6 构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋，其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。 单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电气通路。
——《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
3.2.3 除设计要求外，兼做引下线的承力钢结构构件、混凝土梁、柱内钢筋与钢筋的连接，应采用土建施工的绑扎法或螺丝扣的机械连接，严禁热加工连接。
——【强条】《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601-2010
5.1.2.2 引下线可利用建筑物的钢梁、钢柱、消防梯等金属构件作为自然引下线，金属构件之间应电气贯通。当利用混凝土内钢筋、钢柱作为自然引下线并采用基础钢筋接地体时，不宜设置断接卡，但应在室外墙体上留出供测量用的测接地电阻孔洞及与引下线相连的测试点接头。暗敷的自然引下线（柱内钢筋）的施工应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204中第5 章的的规定。混凝土柱内钢筋，应按工程设计文件要求采用土建施工的绑扎法、螺丝扣连接等机械连接或对焊、搭焊等焊接连接。
5.1.2.2当设计要求引下线的连接采用焊接时，焊接要求应符合本规范第4.1.2条第4 款的规定。
4.1.2.4接地体的连接应采用焊接，并宜采用放热焊接（热剂焊）。当采用通用的焊接方法时，应在焊接处做防腐处理。
——《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB50601-2010
注：《民用建筑电气技术规范》的立项
6 引下线的雷击安全
（1） 防触电
4．5．6 在建筑物引下线附近保护人身安全需采取的防接触电压和跨步电压的措施，应符合下列规定：
1 防接触电压应符合下列规定之一：
利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通且不少于10根柱子组成的自然引下线，作为自然引下线的柱子包括位于建筑物四周和建筑物内的。
引下线3m范围内地表层的电阻率不小于50kΩm，或敷设5cm厚沥青层或15cm厚砾石层。
外露引下线，其距地面2．7m以下的导体用耐1．2／50μs冲击电压100kV的绝缘层隔离，或用至少3mm厚的交联聚乙烯层隔离。
用护栏、警告牌使接触引下线的可能性降至xx限度。
——《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
（2） 防跨步电压
4．5．6 在建筑物引下线附近保护人身安全需采取的防接触电压和跨步电压的措施，应符合下列规定：
2 防跨步电压应符合下列规定之一：
利用建筑物金属构架和建筑物互相连接的钢筋在电气上是贯通且不少于10根柱子组成的自然引下线，作为自然引下线的柱子包括位于建筑物四周和建筑物内的。
引下线3m范围内地表层的电阻率不小于50kΩm，或敷设5cm厚沥青层或15cm厚砾石层。
用网状接地装置对地面做均衡电位处理。
用护栏、警告牌使进入距引下线3m范围内地面的可能性减小到xx限度。
——《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
（3）防反击
4．3．8 防止雷电流流经引下线和接地装置时产生的高电位对附近金属物或电气和电子系统线路的反击，应符合下列规定：
1 在金属框架的建筑物中，或在钢筋连接在一起、电气贯通的钢筋混凝土框架的建筑物中，金属物或线路与引下线之间的间隔距离可无要求；在其他情况下，金属物或线路与引下线之间的间隔距离应按下式计算：
S≥0.06 kclx
式中：Sa3——空气中的间隔距离（m）
lx——引下线计算点到连接点的长度（m），连接点即金属物或电气和电子系统线路与防雷装置之间直接或通过电涌保护器相连之点。
2 当金属物或线路与引下线之间有自然或人工接地的钢筋混凝土构件、金属板、金属网等静电屏蔽物隔开时，金属物或线路与引下线之间的间隔距离可无要求。
3 当金属物或线路与引下线之间有混凝土墙、砖墙隔开时，其击穿强度应为空气击穿强度的1／2。当间隔距离不能满足本条第1款的规定时，金属物应与引下线直接相连，带电线路应通过电涌保护器与引下线相连。
——《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
1 均压环的来源
（1）《民用建筑电气设计规范》
11．7 引 下 线
11．7．8 当建筑物、构筑物钢筋混凝土内的钢筋具有贯通性连接并符合本规范第11．7．7条要求时，竖向钢筋可作为引下线；当横向钢筋与引下线有可靠连接时，横向钢筋可作为均压环。
（2） 《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
4．2 第一类防雷建筑物的防雷措施
4．2．4 当难以装设独立的外部防雷装置时，可将接闪杆或网格不大于5m×5m或6m×4m的接闪网或由其混合组成的接闪器直接装在建筑物上，接闪网应按本规范附录B的规定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设；当建筑物高度超过30m时，首先应沿屋顶周边敷设接闪带，接闪带应设在外墙外表面或屋檐边垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外，并应符合下列规定：
4 建筑物应装设等电位连接环，环间垂直距离不应大于12m，所有引下线、建筑物的金属结构和金属设备均应连到环上。等电位连接环可利用电气设备的等电位连接干线环路。
（条文说明）4 对于较高的建筑物，引下线很长，雷电流的电感压降将达到很大的数值，需要在每隔不大于12m之处，用均压环将各条引下线在同一高度处连接起来，并接到同一高度的屋内金属物体上，以减小其间的电位差，避免发生火花放电。
由于要求将直接安装在建筑物上的防雷装置与各种金属物互相连接，并采取了若干等电位措施，故不必考虑防止反击的间隔距离。
2 是不是《建筑物防雷设计规范》只要求第一类防雷建筑设置均压环？
E．0．2 当采用网格型接闪器、引下线用多根环形导体互相连接、接地体采用环形接地体，或利用建筑物钢筋或钢构架作为防雷装置时，分流系数宜按图E．0．2确定。
1 电源设置SPD的目的
（1）电压保护（限制）
（2）分流
2 电源SPD的电压保护（限制）
（1） 限制电压的原因
6．4．4 需要保护的线路和设备的耐冲击电压，220／380V三相配；电线路可按表6．4．4的规定取值；其他线路和设备，包括电压和电流的抗扰度，宜按制造商提供的材料确定。
——《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
（2） SPD有效电压保护水平的计算
6．4．6 电涌保护器的有效电压保护水平，应符合下列规定：
1 对限压型电涌保护器：
Up/f= Up+△ U
2 对电压开关型电涌保护器，应取下列公式中的较大值：
Up/f= Up或Up/f=△ U
式中：Up/f——电涌保护器的有效电压保护水平（kV）；
Up——电涌保护器的电压保护水平（kV）；
△U——电涌保护器两段引线的感应电压降，即L×(di/dt)，户外线路进入建筑物处可按1Kv/m计算，在其后的可按△U=0.2Up计算，仅是感应电涌时可略去不计。
为取得较小的电涌保护器有效电压保护水平，应选用有较小电压保护水平值的电涌保护器，并应采用合理的接线，同时应缩短连接电涌保护器的导体长度。
——《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
（3）SPD有效电压保护覆盖范围（距离）的计算
6．4．7 确定从户外沿线路引入雷击电涌时，电涌保护器的有效电压保护水平值的选取应符合下列规定：
1 当被保护设备距电涌保护器的距离沿线路的长度小于或等于5m时，或在线路有屏蔽并两端等电位连接下沿线路的长度小于或等于10m时，应按下式计算：
Up/f ≤ Uw （6.4.7-1）
2 当被保护设备距电涌保护器的距离沿线路的长度大于10m时，应按下式计算：
Up/f ≤ （Uw – Ui）/2 （6.4.7-2）
式中：Ui——雷击建筑物附近，电涌保护器与被保护设备之间电路环路的感应过电压(kV)，按本规范第6．3．2条和附录G计算。
3 对本条第2款，当建筑物或房间有空间屏蔽和线路有屏蔽或仅线路有屏蔽并两端等电位连接时，可不计及电涌保护器．与被保护设备之间电路环路的感应过电压，但应按下式计算：
Up/f ≤ Uw /2 （6.4.7-3）
4 当被保护的电子设备或系统要求按现行国家标准《电磁兼容试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验》GB／T17626.5确定的冲击电涌电压小于Uw时，式(6．4．7-1)～式(6．4．7-3)中Uw应用前者代入。
3 电源SPD的分流能力
（1）规范规定（以第二类防雷建筑为例）
4．3．8．4 在电气接地装置与防雷接地装置共用或相连的情况下，应在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处装设Ⅰ级试验的电涌保护器。电涌保护1）器的电压保护水平值应小于或等于2．5kV。每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时应取等于或大于12．5kA。
4．3．8．5 当Yyn0型或Dyn11型接线的配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处时，应在变压器高压侧装设避雷器； 在低压侧的配电屏上，当有线路引出本建筑物至其他有独自敷设接地装置的配电装置时，应在母线上装设Ⅰ级试验的电涌保护器，电涌保护器每一保护模式的冲击电流值，当无法确定时冲击电流应取等于或大于12．5kA；当无线路引出本建筑物时，应在母线上装设Ⅱ级试验的电涌保护器，电涌保护器每一保护模式的标称放电电流值应等于或大于5kA。电涌保护器的电压保护水平值应小于或等于2．5kV。
——【强条】《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
4．3．8．
6 低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处装设Ⅰ级试验的电涌保护器，以及配电变压器设在本建筑物内或附设于外墙处，并在低压侧配电屏的母线上装设Ⅰ级试验的电涌保护器时，电涌保护器每一保护模式的冲击电流值，当电源线路无屏蔽层时可按本规范式(4．2．4-6)计算，当有屏蔽层时可按本规范式(4．2．4-7)计算，式中的雷电流应取等于150kA。
7 在电子系统的室外线路采用金属线时，其引入的终端箱处应安装D1类高能量试验类型的电涌保护器，其短路电流当无屏蔽层时可按本规范式(4．2．4-6)计算，当有屏蔽层时可按本规范式(4．2．4-7)计算，式中的雷电流应取等于150kA；当无法确定时应选用1．5kA。
8 在电子系统的室外线路采用光缆时，其引入的终端箱处的电气线路侧，当无金属线路引出本建筑物至其他有自己接地装置设备时可安装B2类慢上升率试验类型的电涌保护器，其短路电流宜选用75A。
9 输送火灾爆炸危险物质和具有阴极保护的埋地金属管道，当其从室外进入户内处设有绝缘段时应符合本规范第4．2．4条第13款和第14款的规定，在按本规范式(4．2．4-6)计算时，式中的雷电流应取等于150kA。
——《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
（2）如何计算（以第一类防雷建筑为例）
4. 2．3第一类防雷建筑物防闪电电涌侵入的措施应符合下列规定：
1 室外低压配电线路应全线采用电缆直接埋地敷设，在入户处应将电缆的金属外皮、钢管接到等电位连接带或防闪电感应的接地装置上。
2 当全线采用电缆有困难时，应采用钢筋混凝土杆和铁横担的架空线，并应使用一段金属铠装电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入。架空线与建筑物的距离不应小于15m。
在电缆与架空线连接处，尚应装设户外型电涌保护器。电涌保护器、电缆金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其冲击接地电阻不应大于30Ω。所装设的电涌保护器应选用Ⅰ级试验产品，其电压保护水平应小于或等于2．5kV，其每一保护模式应选冲击电流等于或大于10kA；若无户外型电涌保护器，应选用户内型电涌保护器，其使用温度应满足安装处的环境温度，并应安装在防护等级IP54的箱内。
当电涌保护器的接线形式为本规范表J．1. 2中的接线形式2时，接在中性线和PE线间电涌保护器的冲击电流，当为三相系统时不应小于40kA，当为单相系统时不应小于20kA。
——【强条】《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
（条文说明）4．2．3 本条说明如下：
1 为防止雷击线路时高电位侵入建筑物造成危险，低压线路应全线采用电缆直接埋地引入。本款为强制性条款。
2 当难于全线采用电缆时，不得将架空线路直接引入屋内，允许从架空线上换接一段有金属铠装(埋地部分的金属铠装要直接与周围土壤接触)的电缆或护套电缆穿钢管直接埋地引入。需要强调的是，电缆首端必须装设SPD并与绝缘子铁脚、金具、电缆外皮等共同接地，入户端的电缆外皮、钢管必须接到防闪电感应接地装置上。
因规定架空线距爆炸危险场所至少为杆高的1.5倍，设杆高一般为10m，1．5倍就是15m。
在电缆与架空线连接处所安装的SPD，其UP应小于或等于2．5kV是根据IEC 62305—1:2010的规定，选用Ⅰ级试验产品和选Iimp等于或大于10kA是根据IEC 62305—1:2010第64、65页表E．2和表E．3，将其转换为本规范建筑物防雷类别后见表5。本款为强制性条款。
（3）如何计算第二类、第三类防雷建筑
4 电源SPD安装位置（级数）的要求
（1） LPD分区的相互包含
（2） LPD分区的相互连通
（3） LPD分区的扩展
（4） SPD设置位置的示例
5 电源SPD对平时能正常工作的要求
（1） xx持续运行电压
J．1．1 电涌保护器的xx持续运行电压不应小于表J．1．1所规定的最小值；在电涌保护器安装处的供电电压偏差超过所规定的10％以及谐波使电压幅值加大的情况下，应根据具体情况对限压型电涌保护器提高表J．1．1所规定的xx持续运行电压最小值。
——《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010
（2）接线方式
J．1．2 电涌保护器的接线形式应符合表J．1．2的规定。具体接线图见图J．1．2-1～图J．1．2-5。
——《建筑物防雷设计规范》 GB50057-2010
——《建筑物防雷设计规范》 GB 50057-2010
2 存在的问题
（1） 雷击误动作（切断）
（2） 工频续流（不切断）
（3） 内置保护失效无保护
3 解决方案
作者信息：
熊江，中南建筑设计院电气总工，全国建筑电气设计技术及情报交流网副理事长。
【本文为作者在“2016年西南建筑电气年会”上技术交流内容。】
《建筑电气》
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