NF C 17-102:1995 2
前言
此标准提供有关如何应用提前放电避雷导体来有效地保护建筑物(大楼,固定设施等等)与开阔地(仓库,娱乐与体育场所等等)免受闪电电击的先进设计的资料,同时也提供如何达到这类保护的方法的指导。 就像任何与自然因素有关的事物一样, 按此标准设计与安装的闪电保护系统并不能保证向建筑物,人员或其他目标物的绝对保护;然而,应用此标准会大大地减少被保护的建筑物受闪电损害的危险。 要向建筑物提供闪电保护系统的决定依赖于以下各因素:闪电电击发生的可能性,严重性以及可接受的后果。作出什么选择是基于“危害评估指导”(本标准的附录B)文件中的参数。该文件也提出了适当的保护级别。
需要具备闪电保护系统的建筑物举例如下: ----公共大楼
----塔楼以及一般来说高建筑物(标塔,水塔,灯塔等)
----储存危险材料的建筑与仓库。这些材料包括爆炸物.可燃物,有毒材料等。
-----储存易受伤害的或价值高的设备或文件(例如通讯设施,电脑,档案,博物品,历史纪念物等)的建筑物。
从建筑物设计阶段开始以及在安装过程中必须特别注意:
通过向与此建筑物有关的人员:设计师,建筑师,安装人员以及使用人员等请求咨询来考虑所有能满足此标准所提出的要求的组成闪电保护系统的各项因素。在被保护的建筑物中,要计划一下如何辅助地使用导电部件。
本标准说明的措施从统计学上来说是有效保护所需的最低要求。 1 概述
1.1范围与自拣 1.1.1范围
本标准仅就提前放电避雷导体向低于60米的一般建筑物以及开阔地(仓库,娱乐场所等)提供闪电保护规范作出阐述(注:超过此高度,应考虑附加措施预防
侧击雷等)。它包含了对由于闪电电流流过闪电保护系统引起的电气不良后果的保护。
注意:1.本标准并不包含对防止由电网传输进入建筑物的由大气放电造成的浪涌电压损害的电气设备或系统的保护。2.使用简单的棒形闪电导体,引伸导线及网形导体进行的闪电保护系统在其他标准中说明。 1.1.2 目标
本标准提供有关应用提前放电避雷导体制成的闪电保护系统的设计,制造,检验以及维护方面的资料。这些闪电保护系统的目的是尽可能有效地保护人身与财产的安全。 1.2参考标准
以下各项标准包含了在本标准中引用的条款,因而适用于本标准。在本标准出版之时,下述各项标准为最新版本。所有的标准都要不断修订,因此,只要有可能,我们敦促基于本标准的协议各方要使用下列各文件的最新版本:
NF C 15 -100(1991年 5月) Installations electriques a basse tension: Regles
NF C 90-120(1983年 10月) Materiel electronique et
de telecommunications-Antennesindividuelles ou collectives de radiodiffusion sonore ou visuelle: Regles.
NF C 17-100(1987年 2月) Protetion of structures against lighting-Requirements. 1.3定义
1.3.1闪电向地面放电:
云层与地面间大气放电,包含一个或多个电流脉冲(回程电击)。 1.3.2 闪电电击:
一个或多个闪电向地面的放电 1.3.3 电击点:
闪电电击与地面,一个建筑物或一个保护系统的接触点 1.3.4被保护容积
提前放电避雷导体的工作容积.在此容积内,提前放电避雷导体为电击点。
2.外部闪电保护装置(ELPI) 2.1 概述 2.1.1 设计
必须进行一次事先的调查来决定设置多高的保护级别,E.S.E避雷导体的安装位置,下引导体的路径,接地终端系统和安全位置与型号。在设计闪电保护系统时要考虑到建筑学上的一些限制因素,但这样可能大大地减低闪电保护系统的有效程度。 2.1.2事先调查 事先调查分为两部分:
(a)评估闪电电击发生的概率并应用附录B中的数据来选择保护级别。 (b)闪电保护装置所有部件的位置。
从此获得的资料应当用规格书的形式整理出来,其中规定: ---建筑物的尺寸;
----建筑物的相对地理位置:孤立的,在山顶上,处于其他建筑楼群(更高,更矮,或同样高度)中间;
----建筑物容纳人员的频繁程度,这些人员的流动性是大或还是小; ----发生恐慌的危险性; -----进入建筑物的难易程度; -----维修的连续性;
----建筑物内部容纳的东西:是否有人,动物,易燃材料,敏感设备如电脑,电子用品或高值的.不可替代的设施; ----屋顶形状与坡度;
-----屋顶,墙及承重构造的形式;
----屋顶的金属部件以及外部金属部件如燃气热水器,电扇,楼梯,天线,水箱; ----屋顶水沟及雨水管;
----大楼的突出部分及其材料(金属还是非金属材料);
----大楼的最易受损部分;
----大楼金属管(水,电,气等)的布置;
----会影响闪电路径的近处障碍物,例如头顶电线,金属栅栏,树等; ----会有高腐蚀性的环境条件(带盐份的空气,石化工厂,水泥工厂等); 被认为易受损的结构点是突出部分,特别是塔楼或塔尖,烟囱与烟道,屋顶水沟,边缘,金属块状结
构(排气管,主要的墙壁清洁系统,导轨等),楼梯,平屋顶上的设备房间。 2.2大气终端系统 2.2.1一般原则
一个提前放电避雷导体包含一个尖的接闪器,一台触发装置以及一根带有下引导体连接系统的支特杆。
3金属部件的等电位连接及内部闪电保护装置
3. 1 概述
当闪电电流流过一个导体时,此导体与附近的接地金属部件Z间会出现电位差。由于是处于开路环状态,两个端点间会产生危险的火花。
可以进行等电位连接。也可以不进行等电位连接,这要看开路环(下引导体与接地金属部件)两端间的距离而定。不产生危险火花的最小距离称为安全距离S,它与所选的保护级别,下引导体的数量,开路环两端间的材料以及此金属部件连接到接地点的距离等因素有关。
在安装闪电保护系统期间要提供绝缘设施常常是困难的(由于缺少作出决定所需的信息),要提供长期的绝缘措施,也是很困难的(由于结构的变更,加工等),因此,常常是最好进行等电位连接。
然而,在有些情况下(可燃的或易爆的管道)是不能提供等电位连接的。因此,下引导体走线路径要远离安全距离s[见3.2.1(C)]。 3.1.1等电位连接
见要有可能,就应当提供等电位连接。应当应用等电位导体,闪电捕获器或火花隙将下引导体或吸收闪电电流的ESE避雷导体与建筑物上建筑物增中或在建筑
物内部的要置于相同电位的部件间在最近点上实行等电位连接。 3.1.2安全距离
安全距离是在吸收闪电电流的下引导体与附近的接地导体间不产生危险火花的最小距离(见图 4.5)。
当闪电保护系统与接地导体间的距离d比SS大时,可以认为已经达到了危险火花的绝缘目的。
安全距离S(米)=n*(k1/km)*1(米)(公式3) 这里:
---n为接触点前每一个E.S.E避雷导体的下引导体数: n=1一根下引导体 n=0.6 二根下引导体 n=0.4三根或更多根下引导体 ---ki为所选的保护级别有关的因子: ki=0.1保护级别I ki=0.075 保护级别* ki=0.05保护级别*
---km是与环路两端间的所用材料有关的因子: km=1 空气
km=0.5非金属的固体材料
---l(米)是下引导体上开始要考虑可能发生危险火花的点与最近的等电位连接点之间的距离。 4.接地终端系统 4.1概述
每一个下引导体要配置一个接地终端系统。
为了要适应闪电电流的脉冲特性,增强将电流排出到地的能力,同时使得在所保护的容积内发生危险的电压浪涌的危险性降为最小。注意接地端系统的外形,尺寸及接地终端电阻值是至关重要的。 每一个接地终端系统应当满足以下要求;