【分享】新版防雷规范GB50057-2010修订总结

新《建筑物防雷设计规范GB50057-2010》修订综述

阿蒙2012.01

本文总结了新版《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中修订的主要内容，分析了修订的原因和依据，并对一些内容提出了笔者自己的看法。

1前言

新版《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010已于2011年10月1日开始实施。为了更好的贯彻和执行规范，笔者通过对比新旧两版规范，结合查阅相关文献资料和自身工作实践，总结了两版间的区别，并对修订依据和原因作了一定的分析，对其中的一些问题提出了一些自己的看法。规范的前言中已经给出了本版修订的七项主要内容，本文不再罗列，下面对修订的主要内容进行介绍和分析。

2强制性条文

强制性条文通常涉及人民生命财产安全、人身健康、环境保护和公共利益的条文，并考虑了提高经济和社会效益等方面的要求的条文。本次修订以黑体字标志明确了共14条（款）作为强制性条文，必须严格执行。在这些条文中，有些为修改，有些为增加，有些为保留，在防雷分类、防雷措施和防雷击电磁脉冲均含有相关的强制性条文。作为国家强制性标准，明确强制性条文，是十分有必要的。对于设计工作具有更强的指导作用。

3术语

术语修订原则上参考IEC标准，变化较大的几点：

1.防雷装置：概念更加完善，将其定义为用于减少闪击击于建（构）筑物上或建（构）筑

物附近造成的物质性损害和人身伤亡，并分为外部防雷装置和内部防雷装置；

2.防雷和防闪电：防雷规范实际上是“对地闪击”的防范，即通常所说的“闪电”对地放

电过程中的各种不良影响才是真正防范的内容。因此，原规范中的“避雷针、避雷带（线）、避雷网”更名为“接闪杆、接闪带（线）、接闪网”。相应地，“雷电感应”更名为“闪电感应”，“雷电波”更名为“闪电电涌”，“避雷”容易让人误解为躲避的意思，更名为“接闪”，更符合实际，更容易理解。

3.电气系统和电子系统：明确提出了电气系统和电子系统的概念，取代原规范中的“信息

系统”，并针对此电气、电子系统详细规定了选用电涌保护器的要求。

4.分类试验表示：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级试验可分别采用T1、T2、T3外加方框的形式来表示。

4适用范围和防雷分类

4.1适用范围

适用范围增加了“扩建、改建”，并删除了不适用范围，规范适用范围扩大了。关于“扩建、改建”建（构）筑物，规范没有给出明确的说明。笔者认为，据防雷设计的原则：对于扩建工程，应根据新规范要求进行防雷装置设计；对于改建工程，则在经济合理的前提下，有条件地对建筑物的防雷装置进行改造，不必强求。

4.2防雷分类的调整

结合我国实际情况，防雷分类仍总体上沿用GB50057-94（2000年版）的分类方法，而暂不采用IEC 的风险管理的方法。防雷分类为强制性条文，在表述中增加“在可能发生对地闪击的地区”，“危险环境”改用“危险场所”，表达更趋合理。

1.爆炸性粉尘危险环境的分区调整

根据GB12476.3-2007《可燃性粉尘环境用电气设备第3部分：存在或可能存在可燃性粉尘的场所分类》，粉尘分区由原来的“10”、11”区改为“20”、“21”、“22”区。需要说明，对于21区，根据爆炸引起的破坏和损失程度，再决定建筑物防雷为第一类还是第二类。爆炸性气体危险场所不变，取消了原来的火灾危险环境21区、22区和23区。

2.建筑物年预计雷击次数和分类标准调整

除了根据建筑物作用和危险场所外，预计累计次数N 的大小是防雷分类的一个重要指标。本次修订，一方面，将原规范的N 值，从“0.06次/a ”调整为“0.05次/a ”，从“0.03次/a ”调整为“0.25次/a ”，从“0.12次/a ”调整为“0.01次/a ”。另一方面，雷击大地的年平均密度计算公式由“d g T N ×=1.0”取代了“3.1024.0d g T N =”，因此建筑物年预计雷击次数也将随之变动：。粮、棉及易燃物大量集中的露天堆场的年预计雷击次数也由原来的“0.06次/a ”调整为“0.05次/a ”。

举例说明：以江苏南京、青海冷湖镇、海南儋县为例。根据气象局每十年发布一次的近30年全国主要城市气象参数资料统计值，三地全年雷暴日数（d/a ）分别为33.6、2.5、120.8，校正系数k 取1。表1三地年预计雷击次数的计算及关系

GB50057-94（2000年版）

GB50057-2010关系计算公式

e d A T k N ×××=1.0e d A T k N ×××=3.1024.0年预

计雷

击次

数N 南京N 1=2.31Ae N 2=3.36Ae N 2=1.45N 1冷湖镇N 1=0.079Ae N 2=0.25Ae N 2=3.16N 1儋县N 1=12.08Ae N 2=12.21Ae N 2=1.01N 1

从表1可见，新规范中年预计雷击次数计算值都将相应增大，增大数值与年雷暴日数有关。年雷暴日数越大，增大值越小；年雷暴日数越小，增大值越大。总之，由于预计雷击次数分类标准值减小，而年预计雷击次数N 计算公式值增大。所以，新版规范对于建筑物防雷的要求总体上提高了不少。对于各种工程（特别是扩、改建工程）要重新计算确定建筑物防雷等级，避免经验主义错误的发生。

3.工业建筑物分类调整

原规范将一般性工业建筑物除爆炸危险场所外，均为第三类防雷建筑物。新规范一般性工业建筑物也将根据预计雷击次数划分防雷等级，使得一般性工业建筑物也有可能划分为第二类防雷建筑物，更趋合理。

5防雷措施

本次修订的防雷措施，除了原有的防直击雷、防闪电电涌侵入，防闪电感应措施，更强调防雷等电位连接，并明确了内外防雷装置间隔距离的要求。这些规定在新版中明确作为强制性条文，需严格执行。

5.1接地电阻值要求降低

新规范更重视等电位连接，降低了对接地电阻值的要求。除第一类防雷建筑物外的独立接闪器需设独立接地装置，并与电气/电子系统接地装置保持一定间隔距离外。其余情况均应共用接地装置并作等电位连接。

本次修订对防雷要求较高的第一类防雷建筑物的防闪电电涌侵入接地电阻值调整为30Ω，其余接地电阻值均保持不变，但规范用词严格程度均有所降低。同时，新规范认为接地装置的布置和尺寸比接地装置的特定值更重要。各类防雷建筑物的接地装置的布置和尺寸满足一定要求时（详见4.2.4条，4.3.6条和4.4.6条相关规定），防雷接地电阻值可不计及。

新规范认为：所有电子系统不应设独立的接地装置。防雷装置、防静电、工作接地、保护接地和电子系统等接地共用接地装置，并应与引入的金属管线做等电位连接。因为在高频状态下接地电阻值会明显上升，故电子系统接地电阻要求很低的直流至工频的接地电阻（如1Ω）是毫无意义的。电子系统接地只有连接方式的要求而无接地电阻值的要求。当共用接地装置时，公共工频接地电阻应取决于50Hz供电系统对人身安全的合理要求值（通常由保护接地电阻值决定）。

5.2防侧击措施

第一类防雷建筑物保持不变，建筑物高度超过30m时应装设等电位连接环。第二类，第三类防雷建筑物分别采用45m和60m滚球半径的滚球法来确定哪些突出外墙的物体需要采用防雷措施。同时，仅建筑物其上部占高度20%并超过60m的部分采取防侧击。

5.3关于引下线的规定

1.专设引下线的解释。对于新规范中出现的“专设引下线”的强制性条文，容易引起歧义。“专设”指专门敷设，区别于利用建筑物的金属体，应该理解为一个名词，并非第二，三类建筑物需专设引下线，还是应优先考虑利用建筑物内钢筋作引下线。只有当无法利用建筑物内钢筋，或者建筑物内钢筋不满足本规范（表5.

2.1接闪线（带）、接闪杆和引下线的材料、结构与最小截面）要求时，才需设置专设引下线。

2. 4.5.6条增加了对于引下线附近的防接触电压和跨步电压的各4条规定，具体可见规范，这里不在罗列。

5.4其它规定

参考IEC标准，增加了4.5.7条对于不在接闪器保护范围内的屋顶孤立金属物和非导电性屋顶物体可不要求附加保护的条件。

6防雷装置

1.防雷装置要求的变化。新规范明确给出了防雷装置的材料及使用条件，详见表5.1.1。对接闪器、接地装置和连接部件都给出了更加明确的规定和要求，详见表5.1.2，表5.

2.1，表5.4.1。原规定最小截面积原规范为Ⅰ级试验16mm2，Ⅱ级试验6mm2，Ⅲ级试验1mm2。新规范改为Ⅰ级试验6mm2，Ⅱ级试验2.5mm2，Ⅲ级试验1.5mm2。因为通常电涌保护器是安装在箱体内不会受到机械损伤，在导体满足热效应和不受机械损伤的情况下可采用较小的截面。D1类SPD的1.2mm2截面积是根据IEC62305-5/CD TC81/261/CD2005-06文件第18页的c项定的。

2.接闪器要求的变化。架空接闪线和接闪网宜采用截面不小于50mm2热镀锌钢绞线或铜绞线（原规范为35mm2）。接闪带位置：应设在外墙外表面或屋檐垂直面上，也可设在外墙外表面或屋檐边垂直面外。固定支架的高度规定不宜小于150mm（第5.2.6条），间距也给出了明确规定（表5.2.6）。

3.利用金属屋面作接闪器要求更加明确。“金属板下面”的理解：对于双层金属板做成的屋面板（彩板），下面指第一层和第二层金属板之间；对于单层金属板做成的屋面板（彩板），下面是指第一层至地面之间。设计的原则是防止上层金属板雷击穿孔的熔化物滴落到易燃物品，引起火灾。特别地，当金属板满足第5.2.7条第2款要求时，夹层的物质必须是非易燃物且选用高级别的阻燃类别。

7电涌保护器SPD的选用规定

新规范对电气系统和电子系统的电涌保护器SPD（电源SPD和电信SPD）的选用都作出了具体规定，并且是强制性条文。具体设计时可根据相关参数（如试验类型分类、放电电流值、最大持续运行电压U c、电压保护水平U p、工作率频、工作电压、接口型式、线路阻抗等），安装位置，连接导体截面等具体要求进行选用，与原规范相比，具有更强的指导意义。

7.1电气/电子系统SPD的选用

电气/电子系统根据建筑物防雷分类确定何处需要装设电涌保护器SPD。新规范规定第一类防雷建筑物防闪电电涌侵入（第4.2.3条）和防雷装置（LPS）在屋面上（第4.2.4条）、第二、三类防雷建筑物防反击（第4.3.8条、第4.4.7条）时，根据具体情况设置SPD。SPD 参数选型见表2。

表2电涌保护器SPD参数选型

试验类型放电电流值最大持续运行电压Uc电压保护水平U p

电源SPD （用于低压配电系

统）Ⅰ级（T1）I imp（冲击电流）参见附录J表J.1.1电

涌保护器取决于系统

特征所要求的最大持

续运行电压最小值

U p≤0.8U w（考虑有

效电压保护水平

U p/f）

Ⅱ级（T2）I n(标称放电电流)

Ⅲ级（T3）I sc（组合波）

电信SPD （用于电信及信号网络）A1~A2

雷电冲击电流和

短路电流

取决于线路最大运行

电压

—B1~B3

C1~C3

D1~D2

通常，SPD的安装位置在防雷区的分界面处。除户外线路进入建筑物处，LPZ0A或LPZ0B进入LPZ1区，需安装SPD外，其后线路上存在下列三种情况时，考虑安装第二，第三级SPD：

1、U P＞0.8U W（被保护设备耐冲击电压）；

2、SPD与受保护设备距离太长；

3、建筑物内有雷击放电和内部干扰源产生的电磁感应场。各级SPD之间需考虑配合问

题。

SPD的设置并不是越多越好，过多的设置反而会增加系统的故障点。

7.2绝缘段前后SPD选用

新规范对输送火灾爆炸危险物质的埋地金属管道和有阴极保护的埋地金属管道在入户处设绝缘段时，SPD的选用规定如下：选择Ⅰ级试验的密封型SPD；I imp按计算0.5I/nm计算，m=1；U P应小于绝缘段的耐冲击电压值U W,在无法确定时U P≤2.5且≥1.5kV，SPD的上端头接到等电位连接带（一类、二类、三类雷电流取值200kA，150kA，100kA）。

7.3建筑物上用电设备装设SPD的要求

建筑物上用电设备包括节日彩灯、航空障碍信号灯等。新规范明确规定在其配电箱内选T2型SPD，Up≤2.5kV，标称放电电流值In根据具体情况确定。

8结束语

《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010是对以往工程实践的经验总结，进一步贯彻IEC 标准。它更为科学合理，指导性也更强。作为电气工程设计人员，应该尽快学习和领会新规范要求和精神，更好地贯彻执行新的国家标准。