(3）在建筑物屋面铺设避雷带或避雷网。
所有防雷装置都须有可靠的引下线与合格的接地装置相焊连。除独立的避雷针外，建筑物上的防雷引下线应不少于两根。这既是为了可靠，又是对雷电流进行分流，防止引下线上产生过高的电位。如图9-8所示为防直击雷的接地装置的安全距离。So为避雷针与被保护物（如建筑物和配电装置）之间在空气中的间距，一般不小于5m；SE为在地下的接地装置之间的距离，一般不小于2m。
图9-8防直击雷的接地装置安全距离
So－避雷针与被保护物的间距；SE－地下接地装置的间距
2．感应雷的防御
防御感应雷的方法有：
(l）在建筑物屋面沿周边装设避雷带，每隔20m左右引出接地线一根。
(2)建筑物内所有金属物如设备外壳、管道、构架等均应接地，混凝土内的钢筋应绑扎或焊成闭合回路。 (3)将突出屋面的金属物接地。
(4)对净距离小于l00mm的平行敷设的长金属管道，每隔20~30m用金属线跨接，避免因感应过电压而产生火花。
3．雷电侵人波的防御
(1)架空线雷电侵人波的防御如下：
1)对6~10kV架空线，如有条件就采用30~50m的电缆段埋地引人，在架空线终端杆装避雷器，避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地，并连人公共地网。
2)对没有电缆引人的6~10kV架空线，在终端杆处装避雷器，在避雷器附近除了装设集中接地线外，还应连人公共地网。
3)对低压进出线，应尽量用电缆线，至少应有50m的电缆段经埋地引人，在进户端将电缆金属外壳架相连后直接接地，并连人公共地网。
(2)变配电所雷电侵人波的防御如下：
1)在电源进线处主变压器高压侧装设避雷器。要求避雷器与主变压器尽量靠近安装，相互间最大电气距离不超过表9-2的规定，同时，避雷器的接地端与变压器的低压侧中性点及金属外壳均应可靠接地。
表9-2阀式避雷器至3~l0kV主变压器的最大电气距离
2)对3~10kV高压配电装置及车间变配电所的变压器，要求在每路进线终端和各段母线上都装有避雷器。避雷器的接地端与电缆头的外壳相连后须可靠接地。图9-9为3~10kV高压配电装置避雷器的装设。
图9-9 3~10kV高压配电装置避雷器的装设
3)在低压侧装设避雷器。在多雷区、强雷区及向一级防雷建筑供电的Yyn0和Dyn11联结的配电变压器，应装设一组低压避雷器。
(3)高压电动机的防雷。高压电动机的防雷不能采用普通型的FS、FD系列避雷器，而要采用专用的保护旋转电动机的FCD系列磁吹式阀型避雷器，或用串联间隙的金属氧化物避雷器。
四、建筑物防雷类别及其防雷措施 1．建筑物防雷类别
按防雷要求，建筑物根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，分为三类（据GB50057-1994规定）
（1)第一类防雷建筑物如下：
1)凡制造、使用、储存下列物品，如炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸会造成巨大破坏和人身伤亡者。
2）具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。（参见表9-3)
表9-3爆炸和火灾危险环境的分区
3)具有1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。 (2）第二类防雷建筑物如下：
1)制造、使用、贮存爆炸物资的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 2)具有1区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 3)具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。
4)预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物；预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。
5)工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。
6)国家级重要建筑物（略）。 (3)第三类防雷建筑物如下：
1)根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。
2)预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般工业建筑物。
3)预计雷击次数大于或等于0.012次/a且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其他重要或人员密集的公共建筑物；预计雷击次数大于0.06次/a且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。
4)在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度为15m及以上的烟囱、水塔等孤立高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度为20m及以上的烟囱、水塔等孤立高耸建筑物。
5）省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 2．各类防雷建筑物的防雷措施
(1)第一类防雷建筑物的防雷措施如下：
1)防直击雷。装设独立避雷针或架空避雷线（网），使被保护建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护建筑物及其有联系的管道、电缆等金属之间的距离，架空避雷线至被保护建筑物屋面和各种突出屋面物体之间的距离，均不得小于3m。接闪器接地引下线冲击接地电阻Rsh≤10Ω。当建筑物高于30m时，尚应采取防侧击雷的措施。
2）防雷电感应。建筑物内外的所有可产生雷电感应的金属物件均应接到防雷电感应的接地装置上，其工频接地电阻RE≤10Ω。
3)防雷电波侵人。低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设。在入户端，应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上。当全线采用电缆有困难时，可采用水泥电杆和铁横担的架空线，并应使用一段电缆穿钢管直接埋地引人，其埋地长度不应小于15m。在电缆与架空线连接处，还应装设避雷器。避雷器、电缆金属外皮、钢管及绝缘子铁脚、金具等均应连在一起接地，其冲击接地电阻Rsh≤10Ω。
(2）第二类防雷建筑物的防雷措施如下：
1)防直击雷。宜采取在建筑物上装设避雷针或架空避雷网（带）或由其混合组合的接闪器，使被保护建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。接闪器接地引下线冲击接地电阻Rsh≤10Ω。当建筑物高于45m时，尚应采取防侧击雷的措施。
2）防雷电感应。建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物，应就近接至防雷电感应的接地装置或电气设备的保护接地装置上，可不另设接地装置。
3)防雷电波侵人。当低压线路全长采用埋地电缆或敷设在架空金属线槽内的电缆引人时，在人户端应将电缆金属外皮和金属线槽接地。低压架空线改换一段埋地电缆引人时，埋地长度不应小于15m。平均雷暴日小于30d/a地区的建筑物，可采用低压架空线直接引入建筑物内，但在人户处应装设避雷器或设2~3mm的空气间隙，并与绝缘子铁脚、金具连在一起接到防雷接地装置上，其Rsh≤10Ω。
(3)第三类防雷建筑物的防雷措施如下： 1)防直击雷。宜采取在建筑物上装设避雷针或架空避雷网（带）或由其混合组合的接闪器。接闪器接地引下线的Rsh≤30Ω。当建筑物高于60m时，尚应采取防侧击雷的措施。
2)防雷电感应。为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线路的反击，引下线与附近金属物和电气线路的间距应符合规范的要求。
3)防雷电波侵人。对电缆进出线，应在进出线端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连。当电缆转换为架空线时，应在转换处装设避雷器。电缆金属外皮和绝缘子铁脚、金具等应连在一起接地，其Rsh≤30Ω。进出建筑物的架空金属管道，在进出处应就近接到防雷或电气设备的接地装置上或独自接地，其Rsh≤30Ω。
五、信息系统的防雷措施
随着我国通讯业的不断发展，信息系统的防雷越来越重要。我国已于2000年版的GB50057-1994专门增加了信息系统防雷。
1．有信息系统的建筑物的防雷
有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲时，宜按第三类防雷建筑物采取防直击雷的防雷措施。在考虑
屏蔽时，防直击雷的接闪器宜采用避雷网。
如果预计将来可能会有信息系统，应在设计时将建筑物的金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、配电的保护接地系统等与防雷装置组成一个共用接地系统，并应在一些合适的地方预埋等电位联结板。以后只要合理选用和安装电涌保护器(SPD）以及做符合要求的等电位联结即可。 2．电涌保护器（SPD）的原理、分类、选用原则 (1)电涌保护器（SPD)的原理。
所谓SPD电涌保护器实际上是一种非线性元件。该元件的工作特性由加在两端的电压U和触发电压Ud的大小决定。
当U＜Ud时：SPD的电阻＞1MΩ；
当U≥Ud时：SPD的阻值只有几欧姆，瞬间泻放过电流，使电压突降。
SPD广泛应用于低压配电系统、信息系统用以限制电网中的大气过电压，保护设备免受雷电损害。 (2）电涌保护器（SPD）的分类。
SPD按用途可分为：电源防雷器、信号防雷器、天线馈线防雷器三类。 (3）电涌保护器SPD的选用原则如下：
1) SPD的电压保护水平Up应小于被保护设备的耐冲击电压Ush即：Up＜Ush。 2)进线端SPD的Up远大于被保护设备的耐冲击电压时，须加装二级SPD。 3) SPD与被保护设备两端引线应尽可能短，一般控制在0.5m以内。
4)选用两级SPD时，它们之间的最短距离应不小于10m。
5)进线端SPD与被保护设备间距离大于30m时，应在被保护设备尽可能近的地方另装一个SPD。否则，一级SPD上的残压加上电缆感应电压仍可能损坏设备。
6)选择SPD时应根据不同的接地系统类型来确定SPD的最大持续运行电压。
7)选择SPD时还应考虑如下因素：响应时间应尽可能快；通流容量是否满足要求；使用寿命的长短；可维护性能和价格等。
3．信息系统等电位联结
信息系统等电位联结的目的在于，减小需要防雷的空间内各金属物与各系统之间的电位差。
信息系统的所有外露导电物应建立等电位联结网络。实现等电位联结网络均应有连通大地的联结，每个等电位联结网不宜设单独的接地装置。
信息系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件与建筑物的共用接地系统的等电位联结，应该采用S型星形结构或M型网形结构中的一种等电位联结网络（如图9-10所示）。
图9-10信息系统等电位联结的基本方法
口：设备的分项；· ：等电位联结网与共用接地系统的联结；ERP：接地基准点
通常，S型等电位联结网络可用于相对较小、限定于局部的系统，而且所有设施管线和电缆宜从接地基准点附近进入该信息系统。M型等电位联结网络宜用于延伸较大的开环系统，并且设备之间敷设有许多线路和电缆，以及设施和电缆是从若干点进人该信息系统。通常，在复杂系统中，把M型和S型组合在一起施用。
第二节 电气装置接地
一、接地有关概念
在低压配电系统中，发生电击伤亡事故总是难以避免的。因此，必须加强安全保护的技术措施。根据IEC标准得出的电击三道防线中，第二道防线就是要求可靠接地。
1．接地和接地装置的概念
接地是保证人身安全和设备安全而采取的技术措施。“地”系指零电位，所谓接地就是与零电位的大地相连接。
TN -S或TN -C -S系统接地，在我国以前俗称接零，参考图9-11。“零”系指多相系统的中性点，所谓接零就是与中性点相连接，故接零又可称为接中性点。 接地体是埋人地中并直接与大地接触的金属导体。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体；并不是专门用作接地体，而兼作接地体用的直接与大地接触的金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土等，称为自然接地体。连接接地体与设备、装置等的接地部分的金属导体，称为接地线。接地线在正常情况下是不带电的，但在故障情况下要通过故障接地电流。接地装置就是接地体、接地线及相连的金属结构物的总称。接地装置由接地线与接地体两部分组成。由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网，如图9-11所示。
图9-11接地网示意图
1－接地体2－接地线3－接地干线4－电气设备5－接地支线
在正常或事故情况下，为保证电气设备可靠地运行，必须在供配电系统中某点实行接地，称为工作接地。出于安全目的，对人员能经常触及的、正常时不带电的金属外壳，因绝缘损坏而有可能带电的部分实行的接地，称为保护接地。只有在电压为1000 V以下的中性点直接接地的系统中，才可采用接零保护作为安全措施，并实行重复接地，以减轻当零线断裂时发生触电的危险。
2.接地电流和对地电压
当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半球形散开，这一电流称为接地电流。用IE
表示。如图9-12所示。