雷电的防护及数值计算

1.6雷电的防护 GB50057-94中对雷防提出的总则(第1.0.1条)规定: “为使建筑物(含构筑物，下同)放雷设计因地制宜地采取放雷措施，防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和文物、财产损失，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。” ————注意，这里提的是“防止或减少”而不是一概要求“防止”，同时也提出考虑安全可靠、技术先进和经济的合理要同时考虑。在的条文说明中指出:“有人认为，建筑物安装防雷装置后就万无一失了。从经济的观点出发，要达到这点是太浪费了，因此特指出“或减少”，以示不是万无一失，因为按照本规范设计的防雷装置的安全度不是100% 。 1.6.1直击雷的防护 防直击雷的外部装置包括接闪器(避雷针、避雷带、避雷线、避雷网)、引下线、接地装置，另外也包括屏蔽措施，通过这些装置迅速地将把雷电流泄放放入地。 1.6.2 电涌的防护 为保护设备安全和抑制各种雷电感应引起的浪涌过电压，必须采取系统有效的保护措施，即在电源线信号线上加装浪涌抑制器。 1.6.3等电位连接 为防护雷电流引起电磁感应和地电位反击的破坏作用，所有允许连接的设备金属外壳，接地的金属管线和导体间应进行的等电位连接。是防雷电引起的电磁感应、地电位反击的重要措施(但不允许连接的导体之间防反击是以保持足够的距离实现——防闪络)。从实质上讲电涌保护也是一种瞬间的等电位连接，是用SPD器件把不能连续与地连接的通电导体(电源线、信号线)与地连接起来。 1.6.4屏蔽 用于防护雷电引起的电磁脉冲辐射的破坏作用。 1.6.5防闪络措施 对于不能采取等电位连接和使用点涌保护器防护时，通过保持距离抑制雷电引起的地点位反击和电磁感应等的破坏作用。(下图为基站防雷系统图) 1 1.7 雷电流的特性 ●每次雷击的电流波形是随机的，差别很大。 ●雷电流波形一般都是前沿陡而后沿时间相对较长的波形，一般前沿时间在几个微秒到几十个微秒，后 沿的半值值时间一般在几十到几百微秒。 ●雷击有正闪击或负闪击，负闪击占多数（约占80~90%）。正闪击平均的电流强度比负闪击要大（负闪 击的电流峰值以20~50KA居多，而正闪击的峰值往往在100KA以上），一次雷击大多数分成3~4次放电（但正闪击通常由一个单闪击构成）。一般第一次闪击的电流峰值值最大，但首次雷击以后的负闪击的前沿更陡。雷电流近似于典型曲线是双指数函数曲线 i 双指数函数：＝Ｉ0（ I0 ——雷电流值峰 α——波前衰减系数； β——波尾衰减系数； 另外，还有等值斜角波、等值余弦、幂指数波形等（略） ●雷电流的电荷量 雷电流的电荷量的近似计算公式： Q= ( 1/0.7)·I·T2T2：雷电流半值时间，单位：秒（S） 式中, Q: 电荷量，单位：库仑（c ） I：雷电流幅值，单位：安培（A） ●雷电流的单位能量（即流过1欧姆电阻消耗的能量），近似计算公式： W/R = 0.5·(1/0.7) ·I 2·T2 式中, W/R：单位能量，单位：焦耳/ 欧姆（J /Ω） I：雷电流幅值，单位：安培（A ） T2：雷电流形的半值时间，单位：秒（S） 1.建筑物防雷工程 2.1名词术语解释见下表 2.2 防雷建筑物的分类及要求 分类的根据：按GB50057-94的规定进行划分 “建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类”，具体分类见标准，概括为： 第一类是爆炸危险大，后果严重的建筑物 第二类是特别重要建筑物，或爆炸危险但较小、后果不太严重的；或年预计雷击次数较高、 较重要和人员密集的建筑； 第三类，相对于第二类各因素次之但也属需加强防雷要求的建筑物。 2.3建筑物的年预计雷击次数 N = kN g A e 式中：N——建筑物年预计雷击次数（次/a） k ——校正系数，在一般情况下取1，在下列情况取相应数值： 位于旷野孤立的建筑物取2； 金属屋面的砖木结构建筑物取1.7; 位于河边、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、 山谷风口等处以及特别潮湿的建筑物取为1.5 。 N g——建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[ 次/(km2·a )] 。 1.3 N g = 0.024T （式中：T d——当地年平均雷暴日） A e——与建筑物截收相同雷击次数的等效面积。计算方法如下： 1）当建筑物高度小于100米时，其每边扩大宽度D按下式计算： D =√H（200 —H） 对于长、宽、高为L×W×H 长方体形建筑，有： A e = [ LW + 2（L+W）·√H（200 —H） + πH（200—H）]·10-6（km2） 2) 当建筑物高度等于或大于100米时，其每边扩大的宽度应按等于建筑物的高度H 进行计算。这时有： A e = [ LW + 2（L+W）·H +πH2 ]·10-6（km2） 3）当建筑物各部位的高度不同时，应按建筑物周边逐点算出最大扩大宽度，其等 效面积A e应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算。 温馨推荐 您可前往百度文库小程序 享受更优阅读体验 不去了 立即体验 ( 参考公式: 国防科工委研究得出的计算公式：N = 0.015TK1 K2H2·10 – 4 式中：T——年平均雷暴日；N—雷击概率（次/年）； K1—落雷不均匀系数，易受雷击的建筑物K1=1.5~2.0 ； K2—建筑材料影响系数，金属材料K2=1.5，非金属材料K2=0.15； H—避雷针高度(m)]。) 2.4接闪器的保护范围（滚球法） 2.4.1 滚球法：滚球法是以h r为半径的的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球只触及接闪器（包 括被利用做接闪器的金属物），或只触及接闪器和地面（包括与大地接触并能承收雷击的金属 物），而不触及需要保护的部位时，则该部位就得到接闪器的保护，滚球法确定的接闪器保护 范围应符合本规范（GB50057-94）附录四的规定。 2.4.2单支避雷针的保护范围有关的计算公式： r x = √ h(2h r- h) - √ h x(2h r- h x) r0 = √ h(2h r- h) 式中：h r —————滚球半径，按防雷级别确定（见下附表）； h ——建筑物的高度（当h≥h r时，取h=h r） h x———避雷针高度中间的的某个高度； r x———相对于h x高度的保护范围（圆形）的半径； r0———相对于地面上保护范围（圆形）的半径。 各类建筑物的滚球半径见附表 附表 2.4.3双支等高避雷针的保护范围（当两针h≤h r，两针距离小于2 r0时, r0 =√ h(2h r- h) ） ●两针外侧的保护范围按单支避雷针计算。 ●两针之间保护范围的上边线是以中心线距局地面h r的的一点O，为圆心，以 √（h r——h）2 + ( D/2)2为半径所做的圆弧。 ●两针之间的保护范围，在任一高度hχ处和C（或E点）所处的垂直平面上以hχ做假想针，按单支避雷 针的方法逐点确定的。 ●χ—χˊ平面上保护范围（略） 2.4.4 参考：IEC1024-1规定避雷针布置的保护角（我国标准规定用滚球法，不用保护角法，表中规定 的防雷级别和滚球半径也与我国规定不同）见下表： 注：表中滚球半径、避雷针高度、避雷网格的单位为米， 2.4.5雷电流参量的规定 表首次雷击参量 首次雷击以后的负雷击参量 注：当计算导线的寄生电感引起的电压时应按此表参数计算。 表长时间雷击的雷电流参量 注：平均电流 I = Q L/T 2.5接地装置的工频接地电阻与冲击接地电阻 2.5.1 冲击接地电阻计算公式：R～＝ A R i 式中，R～——在接地装置各支线的长度取值小于或等于接地体有效长度 l e ，或者有支线大于l e 而取其等于l e时的工频接地电阻。 （注：用接地电阻测试仪测量出的是工频接地电阻。对一般形状的接地体有给定的 公式可计算工频电阻）R～≥R i . （l e————有效长度，按公式l e= 2√ρ计算，ρ为该处的土壤电阻率）A——换算系数，其数值宜按附图3.1确定（略，见标准），A的数值与比值l/ l e 成 反比（l是接地体最长支线的实际长度），还与ρ成反比。 R i——所要求的接地装置的冲击接地电阻。 2.5.2环绕建筑物的环形接地体应按以下方法确定冲击接地电阻： a)当环形接地体周长的一半大于或等于接地体的有效长度l e时，引下线的冲击接地电阻应为从与 该引下线的连接点起沿两侧接地体各取l e长度算出的工频接地电阻（换算系数A等于1）。 b)当环形接地体周长的一半小于接地体的有效长度l e时，引下线的冲击接地电阻应为以接地体的 实际长度算出工频接地电阻再除以A值。 2.5.3与引下线连接的基础接地体，当其钢筋从引下线的连接点量起大于20米时，其冲击接地电阻应为以换算系数A等于1和以连接点为圆心、20米为半径的半球体范围内的钢筋体的工频接地电阻。 2.5.4工频接地电阻的计算公式 a)单根垂直安装的棒形接地体的接地电阻计算公式（引自GBJ 79-85，见“汇编”第190页） R c = (ρ/2πl)·L n[4l（l+2h）/d(l+4h)] 注：近似计算时可用：R = (ρ/2πl)·L n（4l/d） 式中, R c：工频接地电阻，单位：欧姆（Ω）； h 接地体顶面埋深，单位：米（m）; ρ：大地电阻率，单位：欧姆·米（Ω·m）； l：接地体长度，单位：米（m ）； d接地体等效直径，单位：米（m ）。确定如下表： 表d 等效直径 d 值表 b) n根并联的相同的垂直接地体 R n c = R c /nηc 式中, R c：单根垂直安装的接地体的接地电阻 n : 相同的垂直接地体个数 η c ：垂直接地体的利用系数，具体可查阅GBJ 79-85《工业企业 通信接地设计规范》中附表2.1 、 2.2、 2.3 。附表见后面 c)单根水平安装的接地体的接地电阻计算公式（引自GBJ 79-85，见“汇编”第190页） R P = (ρ/2πl)·[ L n（l2/ hd）+ A ] 式中，R P：单根水平安装的接地体的工频电阻，单位：欧姆（Ω）； h 接地体顶面埋深，单位：米（m） ρ：大地电阻率，单位：欧姆·米（Ω·m）； l：接地体长度，单位：米（m）； d：接地体等效直径，单位：米（m），确定同上面表d 。 A：水平接地体的形状系数。见下表A 表A 水平接地体的形状系数 分析：上表说明，对水平接地体，在同样的L、h、d 的情况下，不同的形状接地电阻不同，而形状越复杂，接地电阻越大（但有时受可用面积限制而不得不采用复杂形状）。 2.5.4.d) n根并联的相同水平接地体的接地电阻 R nP= R P / nηp 式中，R P：单根水平安装的接地体的接地电阻； n ：相同的水平接地体个数； ηp：水平接地体的利用系数，具体可查阅GBJ 79-85《工业企业通信接 地设计规范》中附表2.1 、 2.2，附表附后。 e) 单块板式接地体的接地电阻 当h > 2d 时（h——埋深，d——等效直径，见上表d） R b = ρ/4d (1+ d/6h) f）η c 、ηp值附表 具体可查阅GBJ 79-85《工业企业通信接地设计规范》中附表2.1 、 2.2。 附表1 直列式接地装置的利用系数表 注:1)表中,a为垂直接地体间的距离,L为垂直接地体的长度.（间距大，并联系数值高） 2)本表适用于管长/管径≥20 附表2双直列式接地装置的利用系数 注：1）表中a为垂直接地体之间的距离，L为垂直接地体的长度。 2）本表适用于两列之间的距离为4～８米，管长/管径≥20 附表3 并联带状水平接地装置的利用系数 2.6各类防雷建筑物的防雷措施要点 2.6.1 第一类防雷建筑物： a) 防直击雷：（要点：独立的接闪器和其独立接地，防闪击的距离要求） i)接闪器： ——应装设独立的避雷针或避雷线（网），（二、三类不要求独立的避雷针、网）。 ——使被保护的建筑物及风帽、放射管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内（对排放有爆炸 危险物的有更严格的要求——有管帽见表3.2.1，无管帽5米半球）。 ——架空避雷网的网格规定不应大于5×5（m）或6×4（m）。(二类建筑应不大于10×10（m）或12×8（m） ii)引下线： ——独立避雷针杆塔、架空避雷线（网）的各支柱应至少设一根引下线。 iii)接地： ——独立的避雷针、线、网应有独立的接地装置（与电气设备的接地分开并保持距离）， ——每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10欧姆。 2.6.1.b)防闪击： ——独立避雷针和避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管 道、电缆等金属物之间的距离（地上、地下）有公式规定，但又不得小于3米。 ——独立的避雷线和避雷网至屋面的风帽、放散管等物体之间的距离有公式规定，但又 不得小于3米。 2.6.1 c) 防雷电感应： i)防雷电感应的接地装置与电气设备的接地装置应共用，工频接地电阻不应大于10欧姆。 防雷电感应接地装置与独立的避雷针、架空避雷线(网)的接地装置之间的距离应符合标准规定。 ii)等电位连接（目的是防止电位差引起的反击发生）： ——设备外壳、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗和突出屋面的放散管、风管等金属物都要接到防雷电感应的接地装置上。 ——金属屋面、钢筋混凝土的屋面的钢筋（必须捆扎闭合好）应每隔18～24米应采用引下线接地一次。 ——平行敷设的管道、构架和电缆外皮等长金属物，净间距小于100mm时应跨接，跨接点的间距不大于30米，金属物弯头、阀门、发蓝盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，应跨接 ——屋内接地干线与防雷电感应的接地不应少于两处。 2.6.1 d)防雷电波侵入： i) 低压电缆宜全线采用直接埋地敷设，在入户端将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上。ii) 当全线采用埋地有困难时，可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或护套电 缆穿钢管直接埋地引入，埋地长度应符合: l≥2√ρ（l——埋地长度，ρ——埋地处的土壤电阻率。） 但又不应小于15米。并且，在电缆与架空线的连接处还应装避雷器，避雷器、电缆外皮、钢管和绝缘子铁角、金具等应连接一起接地，冲击接地电阻不应大于10Ω。 iii)架空金属管道，进出建筑物处应与防雷电感应地连接，距建筑物100米内，管道应每隔25米接地一次，其冲击接地电阻不应大于20Ω，并利用金属支架或钢筋混凝土内钢筋作引下线，钢筋混凝土基础宜作接地装置。 iv)埋地或地沟内的金属管道，进出建筑物时应与防雷电感应地相连。 2.6.1 e) 建筑物太高或其他原因不能架设独立避雷针、线、网时， i)接闪器：可将避雷针或网格不大于5米×5米或6米×4米的避雷网或由其混合组成的接闪器直 接装在建筑物上，避雷网应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设。并必须使所有 避雷针用避雷带互连。排放爆炸危险气体、粉尘的管道的保护空间要求符合标准ii)引下线：不少于两根，均布，间距不大于12米。（前述有独立避雷针时，防雷电感应接地引下线为间距18～24米，而独立的防雷接闪器每支柱至少1根引下线，每引下线冲击电阻小于10Ω）。 iii)等电位：建筑物应装设均压环，环间垂直距离不应大于12米，所有引下线、建筑物的金属结构均接到环上，均压环可利用电器设备的接地干线环路。 iv)接地装置：防直击雷接地装置应围绕建筑物敷设成环形接地体，引下线不得少于两根，每根引下线的冲击接地电阻小于10Ω，并应和电器设备接地装置及所有进入建筑物的金属管道相连，此接地装置可兼做防雷电感应之用。 另外，对不同土壤电阻率的情况下，环形包围的面积要求不同（有公式，略），土壤电阻率越高，面积要求越大，当环形面积达不到要求时必须在每一引下线接地处补 加垂直或水平接地体（补加接地长度要求有公式）。 v) 过电压保护：在电源引入的总配电柜处宜装设过电压保护器 vi)建筑物高于30米（等于一类建筑物的滚球半径）要加防侧击雷措施： 30米以上，每隔6米沿建筑物四周设水平避雷带，并与引下线相连； 30米以上外围墙的栏杆、门窗等等较大的金属物与防雷装置连接。 （此条与上面的均压带要求有交叉，但均压带强调建筑物内部的金属物——注） vii)附近树高于建筑物且不在接闪器保护范围时：树与建筑物间距离应不小于5米。 2.6.2第二类防雷建筑物防雷措施要点 a)防直击雷措施 ●接闪器： ——不要求使用独立的接闪器，而采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由其 混合组成的接闪器，避雷网（带）应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设， 组成网格不大于10×10（m）或12×8（m），所有避雷针应采用避雷带连接。 ——排放爆炸危险气体、蒸汽、粉尘的管道保护空间要求同第一类。 ——排放无爆炸危险气体、蒸汽、粉尘的管道： 金属的可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连； 非金属的应装接闪器，并应和屋面防雷装置相连。 ●引下线：不少于两根，沿建筑四周均布，间距不大于18米，每根引下线冲击接地电阻不应大于 10Ω。 ●接地装置：防直击雷接地宜和防雷电感应、电器设备等接地共用同一接地装置，并宜与埋地管道 相连。当不共用时——两者在地中距离有公式（S≥0.3k c ?R i ）规定但不得小于2米。 b ) 利用建筑物的钢筋做防雷装置的规定: ●非爆炸危险的第二类建筑物均可利用建筑物内纲筋作为接闪器。 ●第二类建筑物均宜利用钢筋混凝土屋面、梁、柱和基础内地钢筋作为引下线。 ●当基础采用硅酸盐水泥和周围土壤含水量不低于4%及基础表面无防腐层或有沥青质的防腐层 时，宜利用基础内的钢筋作为接地装置。 ●标准对钢筋的规格有规定要求（截面积或表面积——略）。对钢筋间连接方法有要求（焊接或捆 扎——略）。 c) 当土壤电阻率小于或等于3000Ω?m且防雷接地装置与其他接地装置和进出建筑物的管道相连的情况下可不计及接地电阻，但对接地体有规定要求。 d) 防雷电感应措施： ●建筑物的设备、管道、构架等主要金属物应就近接至防直击雷接地接地装置或电器设备的保护接 地装置上，可不另设接地装置。 ●平行敷设的管道、构架、和电缆外皮等长金属物应按规定跨接（注：同一类），但连接处可不跨 接（注：比一类宽）。 ●建筑物内防雷电感应接地干线与接地装置的连接不应少于两处。 e) 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器线路的反击，间隔距离（有公式 规定——略）要考虑金属物是否与接地装置连通（或用SPD连接）、与引下线间有否金属屏蔽物和其他隔离物。供电线路加装避雷器的规定。 f) 防雷电波侵入 低压架空线应改换一段埋地金属铠装电缆穿钢管直接埋地引入，埋地长度公式同一类，入户处外皮、钢管应接防雷接地装置。架空线与电缆转接处应加避雷器。避雷器、电缆金属外皮、钢管应和绝缘子铁脚、金具等一起接地且冲击地电阻要求不大于10Ω。 g) 高度超过45米（等于第二类防雷建筑物的滚球半径）的钢筋混凝土结构、钢结构建筑物还应采取防侧击和等电位措施，45米以上外墙上较大金属物与防雷装置连接、竖直敷设的金属管道及金属物顶端和底端与防雷装置连接。 h) 有爆炸危险的密闭气罐的规定(略) 2.6.3第三类防雷建筑物的防雷措施 a) 防直击雷 ●接闪器：避雷网网格尺寸：不大于20×20（m），平顶屋面宽不大于20米可仅在周边敷设一圈避 雷带。突出屋面物体保护同二类防雷建筑。 ●引下线：不应少于两根，均布，间距不应大于25米，但周长不超过25米且高度不超过40米的 建筑可只设一根。（高度不超40米的烟囱设一根，超过设两根、或以螺栓连接或焊接的爬梯代之），每根冲击接地电阻不宜大于30Ω，但国标2.0.4规定的建筑物（预计雷击次数大于等于0.012次，且小于0.6次的部、省级办公建筑物几其他重要或人员密集的公共建筑物）不得大于10Ω。 ●接地装置: 防雷接地装置与电器设备等接地装置共用，防雷接地装置宜与埋地金属管道相连。不相连时在地中距离不应小于2米。 b) 防止雷电流流经引下线和接地装置产生高电位反击附近金属物的要求。有公式，与二类不同。 c) 防雷电波侵入的措施：未要求埋地引入，低压架空线转接电缆处加避雷器，避雷器和金具铁脚的接地要求冲击接地电阻30欧，进出建筑物架空金属管道应接地要求。 d) 宜利用钢筋混凝土屋面板、梁、柱和基础的钢筋作为接闪器、引下线、接地装置的规定。 e) 关于土壤电阻率ρ≤3000Ω?m时，防雷接地装置同其他接地装置和进出建筑物的金属管道相连情况下可不计及接地电阻值的有关规定。 f) 关于烟筒防雷的有关规定， g) 突出屋面的物体的保护方式同二类建筑物。 h)高于60米的三类建筑，防侧击和等电位措施除规定高度为60米以上外，其余同二类建筑。 2.6.4 一座建筑中兼有第一、二、三类防雷建筑的情况： a)第一类占总面积30%及以上时，整座宜按第一类防雷。 b) 第一类占总面积30%以下，且第二类占30%以上，或两者均小于30%但和起来又大于30%时，该建筑 宜定为二类；但对其中的第一类建筑物部分防雷电感应和防雷电波侵入，应采取第一类的保护措施。 c) 当第一、二类面积之和小于总面积30%，且不可能遭直接雷击时，改建筑可定为三类，但对其中一、二类部分的防雷电感应和防雷电波侵入应采取各自类别的措施；当可能遭直接雷击时，宜按各类别采取防雷措施。 2.7防电磁脉冲 2.7.1 一般规定 a)当建筑物设有电子信息系统时需要考虑是否需要防雷击电磁脉冲；应在完成直接、间接损失评估和建 设、维护投资预测分析后综合考虑，做到安全、适用、经济。 b) 防电磁脉冲是：在建筑物遭受直击雷或附近雷击的情况下，为防由于电磁脉冲辐射在线路和设备产生过电流和过电压采取的措施。 c) 一建筑物内电磁场要受到如窗户这样的洞和金属导体（如等电位连接带、电缆屏蔽层、管道）上电流的影响以及电缆路径的影响。 d)电磁脉冲的主要措施：等电位连接、合适的接地方法、屏蔽。 e) 工程设计阶段不知将来系统规模和具体位置情况下，若预计将来会有信息系统，应在设计时将建筑物 的的金属支架、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、配电的保护接地等与防雷装置 组成一个共用接地系统。 2.7.2 防雷区的划分 a) LPZ 0A 区——可能遭直接击雷击和导走全部雷电流。本区电磁厂无衰减。 b) LPZ 0B 区——不可能遭受大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，但本区内电磁场没有衰减。 c) LPZ 1区——本区内的各物体不可能遭受直接雷击，流经各导体的电流比LPZ 0B区更小，本区内的 电磁场强度可能衰减——这取决于屏蔽措施。(注：窗户附近的局部属于LPZ 0B 区) d ) LPZ 0n+1 区——后续防雷区：当需要进一步减小流入的电流和电磁场强度时，应增设后续防雷区， 并按照需要防护的对象所要求的环境区选择后续防雷区的要求条件。n=1、2…….. e) 在两个界面处应将所有通过界面的金属物做等电位连接，并宜采用屏蔽措施。 符合要求的等电位连接例：(GB50057-94 图6.2 略) 在LPZ 0A或LPZ 0B 区与LPZ 1区界面处和或LPZ 1区与LPZ 2区的界面处分别设等电位连接带1和2，并对进出线路进行等电位连接。将建筑物的外屏蔽连接到等电位连接带1，将内屏蔽连接到等电位连接带2，等电位连接带1与2连接，等电位连接带1与防雷装置连接。 2.7.3屏蔽、接地、和等电位连接要求 a)为减少电磁干扰的感应效应，宜采用以下基本屏蔽措施：建筑物和房间的外部屏蔽措施，以合适的 路径敷设线路，线路屏蔽。屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。 b)为改进电磁环境，所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起，并与防雷装置 相连，如屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架。 c)在需要保护的空间内，采用屏蔽电缆时其屏蔽层应至少在两端（仅一端做等电位连接只能防静电感 应，不能防磁场变化感应的电压）并宜在防雷区交界处做等电位连接。 d)在分开的各建筑物之间的非屏蔽电缆应敷设在金属管道内，金属管道从一端到另一端应是贯通的（不 能断），且电缆屏蔽层也应分别连在各分开建筑的等电位连接带上。 e)建筑物或房间的大空间屏蔽是由诸如金属支撑物、金属框架、或钢筋混凝土的钢筋等自然构件组成 的大格栅屏蔽，穿入这类屏蔽的导电金属物应就近与其做等电位连接。 2.7.4大格栅屏蔽下雷电流的产生的磁场强度计算公式 a) 雷闪击于格栅形大屏蔽空间以外附近的情况下，当无屏蔽时产生的无衰减磁场强度H0,，相当于处在LPZ0区内的磁场强度，应按下面（公式1）计算；当有屏蔽时，在格栅形大空间的屏蔽内，即在LPZ1区内的磁场强度从H0减为H1，其值按下面（公式2）计算。 H0 = i0 / (2π·S a) ………(公式1, 原文中式6.3.2-1) 式中:H0——磁场强度，单位：A/m i0——雷电流，单位：A ，按本规范附录6附表6.1和6.2选取. S a——雷击点与屏蔽空间之间的距离，单位：m H1 = H0 / 10SF/20…………(公式2，原文中式6.3.2-2) 式中: SF ——屏蔽系数，单位：（dB），按下面表6.3.2中所列公式计算, 表6.3.2 格栅形大空间屏蔽的屏蔽系数SF计算公式 注1适用于首次雷击的磁场； 注2适用于后续雷击的磁场； 注3相对磁导系数μr≈200; 注4表中：w ——格栅形屏蔽的网格宽（单位：m），适用于 w≤5m; r ——格栅形屏蔽网格导体的半径（单位：m）。 [ 另注：上表6.3.2的计算仅对在LPZ1区屏蔽层有一定安全距离d s/1 的安全空间V S才有效(见图 6.3.2-2), d s/1应按下式计算: d s/1 = w·SF/10 ( m ) ………(式6.3.2-3) ] b)．雷闪直接击在位于LPZ0区的格栅形大空间屏蔽上的情况下，其内部LPZ1区V S空间内某点的磁 场强度H1应按下式(原文中6.3.2.4式)计算： H1 = k H·i0·w / ( d w·√d r) （A/m） 式中： H1——磁场强度，，单位：A/m； k H——形状系数，单位：1 /√m；取K H = 0.01(1 /√m ) d r——被考虑的点距LPZ1区屏蔽顶部的最短距离，单位：m； d w——被考虑的点距LPZ1区屏蔽侧壁的最短距离, 单位：m； w——LPZ1格栅形屏蔽的网格宽度，单位：m 。 另注：上面公式仅对距屏蔽格栅有一定安全距离d s/2的空间V S内才有效,d s/2应符合下式的要求: d s/2 = w , 信息设备仅应安装在V S空间V内, 信息设备的干扰源不应取紧靠 格栅的特强磁场强度。 c）．流过包围LPZ2区及以上的格栅形屏蔽的分雷电流将不会有实质的影响作用，处LPZ n 区内的LPZ n+1区的磁场强度将由LPZ n区内的磁场强度H n减至LPZ n+1区的H n+1，其值可近 似地按下式计算： H n+1 = H n / 10SF/20 （A/m） 注：上式适用于LPZ n+1内距其屏蔽有一安全距离d s/1的空间V S，d s/1应按上面的16- 1）中(式 6.3.2-3)计算。 2.7.5雷击时在环路中感应的电压和电流和能量的计 a)在不同的线路结构和敷设路径（见GB50057-94 附录7、附图7.1）以及不同的外部防雷装置下当雷 击建筑物的防雷装置时，在该等线路中预期的最大感应电压和能量的近似计算按附表7.1中的计算式计算.(略) b)格栅形屏蔽建筑附近遭雷击时，在LPZ1区内环路感应电压和电流。 在LPZ1区V S空间内的磁场强度看成均匀的情况下（见图6.3.2-1和6.3.2-2，附图7.2所示为无屏蔽线路所构成的环路，其开路最大感应电压U oc/max宜按下式(原文的附7.1式)确定: U oc/max= μ0·b·l·H1/max/ T1 ( V )