法國國標(biāo)

NF C 17－102：1995 2

前?????? 言

此標(biāo)準(zhǔn)提供有關(guān)如何應(yīng)用提前放電避雷導(dǎo)體來有效地保護(hù)建筑物（大樓,，固定設(shè)施等等）與開闊地（倉庫,，娛樂與體育場所等等）免受閃電電擊的先進(jìn)設(shè)計(jì)的資料,，同時(shí)也提供如何達(dá)到這類保護(hù)的方法的指導(dǎo),。

就像任何與自然因素有關(guān)的事物一樣, 按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)與安裝的閃電保護(hù)系統(tǒng)并不能保證向建筑物,人員或其他目標(biāo)物的絕對(duì)保護(hù),；然而,，應(yīng)用此標(biāo)準(zhǔn)會(huì)大大地減少被保護(hù)的建筑物受閃電損害的危險(xiǎn)。

要向建筑物提供閃電保護(hù)系統(tǒng)的決定依賴于以下各因素：閃電電擊發(fā)生的可能性,，嚴(yán)重性以及可接受的后果,。做出什么選擇是基于“危害評(píng)估指導(dǎo)”（本標(biāo)準(zhǔn)的附錄B）文件中的參數(shù)。該文件也提出了適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)級(jí)別,。

需要具備閃電保護(hù)系統(tǒng)的建筑物舉例如下：

----公共大樓

----塔樓以及一般來說高建筑物（標(biāo)塔,，水塔，燈塔等）

----儲(chǔ)存危險(xiǎn)材料的建筑與倉庫,。這些材料包括爆炸物．可燃物,，有毒材料等。

----儲(chǔ)存易受傷害的或價(jià)值高的設(shè)備或文件（例如通訊設(shè)施,，電腦,，檔案,，博物品，歷史紀(jì)念物等）的建筑物,。

從建筑物設(shè)計(jì)階段開始以及在安裝過程中必須特別注意：

通過向與此建筑物有關(guān)的人員：設(shè)計(jì)師,，建筑師，安裝人員以及使用人員等請(qǐng)求咨詢來考慮所有能滿足此標(biāo)準(zhǔn)所提出的要求的組成閃電保護(hù)系統(tǒng)的各項(xiàng)因素,。在被保護(hù)的建筑物中,，要計(jì)劃一下如何輔助地使用導(dǎo)電部件。

本標(biāo)準(zhǔn)說明的措施從統(tǒng)計(jì)學(xué)上來說是有效保護(hù)所需的最低要求,。

1 概述

1．1范圍與自揀

1.1.1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)僅就提前放電避雷導(dǎo)體向低于60米的一般建筑物以及開闊地（倉庫,，娛樂場所等）提供閃電保護(hù)規(guī)范做出闡述（注：超過此高度，應(yīng)考慮附加措施預(yù)防側(cè)擊雷等）,。它包含了對(duì)由于閃電電流流過閃電保護(hù)系統(tǒng)引起的電氣不良后果的保護(hù),。

注意：1.本標(biāo)準(zhǔn)并不包含對(duì)防止由電網(wǎng)傳輸進(jìn)入建筑物的由大氣放電造成的浪涌電壓損害的電氣設(shè)備或系統(tǒng)的保護(hù)。2.使用簡單的棒形閃電導(dǎo)體,，引伸導(dǎo)線及網(wǎng)形導(dǎo)體進(jìn)行的閃電保護(hù)系統(tǒng)在其他標(biāo)準(zhǔn)中說明,。

1.1.2 目標(biāo)

本標(biāo)準(zhǔn)提供有關(guān)應(yīng)用提前放電避雷導(dǎo)體制成的閃電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，制造,，檢驗(yàn)以及維護(hù)方面的資料,。這些閃電保護(hù)系統(tǒng)的目的是盡可能有效地保護(hù)人身與財(cái)產(chǎn)的安全。

1.2參考標(biāo)準(zhǔn)

以下各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)包含了在本標(biāo)準(zhǔn)中引用的條款,，因而適用于本標(biāo)準(zhǔn),。在本標(biāo)準(zhǔn)出版之時(shí)，下述各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)為最新版本,。所有的標(biāo)準(zhǔn)都要不斷修訂,，因此，只要有可能,，我們敦促基于本標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議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定義

1.3.1閃電向地面放電：

云層與地面間大氣放電,，包含一個(gè)或多個(gè)電流脈沖（回程電擊）。

1.3.2 閃電電擊：

一個(gè)或多個(gè)閃電向地面的放電

1.3.3 電擊點(diǎn)：

閃電電擊與地面,，一個(gè)建筑物或一個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的接觸點(diǎn)

1.3.4被保護(hù)容積

提前放電避雷導(dǎo)體的工作容積．在此容積內(nèi),，提前放電避雷導(dǎo)體為電擊點(diǎn)。

1.3.5閃電放電密度 Ng

每平方公里(km2)內(nèi)每年的閃電放電數(shù)量

1.3.6回程電擊密度 Na

每平方公里（km2)內(nèi)每年回程電擊數(shù),。平均來說,，一個(gè)閃電電擊包含了數(shù)個(gè)回程電擊。見附錄B,。

1.3.7閃電保護(hù)系統(tǒng)（LPS）;

用于保護(hù)建筑物及開闊地免受閃電不良影響的完整系統(tǒng),。它包含一套外部閃電保護(hù)裝置以及一套內(nèi)部閃電保護(hù)裝置（如果有的話)。

1.3.8外部閃電保護(hù)裝置（ELPI）：

一套外部閃電保護(hù)裝置包含一個(gè)接閃器系統(tǒng),，一個(gè)或多個(gè)下引導(dǎo)體,，一個(gè)或多個(gè)接地終端系統(tǒng),。

1.3．9內(nèi)部閃電保護(hù)裝置（ILPI）：

一套內(nèi)部閃電保護(hù)裝置包含在所保護(hù)的容積內(nèi)減輕閃電電流的電磁影響的所有部件與措施。

1.3.10 提前放電（E.S.E）避雷導(dǎo)體

配備有一種系統(tǒng)的閃電導(dǎo)體棒,，該系統(tǒng)在同樣條件下比簡單的閃電導(dǎo)體棒（S.R.）產(chǎn)生一個(gè)更先行（搶先)的初始上行先導(dǎo)電荷放電,。

1.3.11先導(dǎo)啟動(dòng)過程:

從出現(xiàn)第一個(gè)電暈到連續(xù)傳播一個(gè)上行先導(dǎo)電荷放電之間發(fā)生的物理現(xiàn)象過程。

1.3.12啟動(dòng)搶先時(shí)間（△T）：

與簡單外形避雷導(dǎo)體（S.R.）相比,，在同樣條件下,，E.S.E避雷導(dǎo)體產(chǎn)生初始上行先導(dǎo)的平均搶先時(shí)間。該數(shù)值從評(píng)估測試中得出,，其單位為微秒（us）。

1.3.13 自然部件：

置于建筑物外,，或內(nèi)置于建筑物墻中,，或放在建筑物內(nèi)部的導(dǎo)電部件。這種導(dǎo)電部件能來替代全部或部分的下引導(dǎo)體或用來作為ELPI的補(bǔ)充導(dǎo)體,。

1.3.14 等電位連接棒：

用于保護(hù)通信線路或其他電纜使之免遭閃電損害的用來連接自然部件,，接地導(dǎo)體，接大地導(dǎo)體,，屏蔽器,，掩蔽裝置及各種導(dǎo)體的集合作。

1.3.15 等電位連接：

將接地導(dǎo)體與導(dǎo)電部件置于同一電位或?qū)嵸|(zhì)上相同電位的電氣連接,。

1.3.16 等電位導(dǎo)體：

提供等電位連接的導(dǎo)體,。

1.3.17危險(xiǎn)電弧：

在所保護(hù)容積內(nèi)由閃電電流產(chǎn)生的電弧,。

1.3.18 安全距離（s）：

不至于產(chǎn)生危險(xiǎn)電弧的最短距離,。

1.3.19 互連的增強(qiáng)鋼材：

能提供小于O.01歐的電流路徑電阻且能充當(dāng)下引導(dǎo)體的置于建筑物內(nèi)部的自然部件。

1.3.20 下引導(dǎo)體：

外部閃電保護(hù)裝置的一個(gè)部分,。它用來將E.S.E避雷導(dǎo)體上的閃電電流引導(dǎo)到接地終端系統(tǒng)上去,。

1.3.21 測試連接夾／斷開端（或測量端）：

用來將接他終端裝置與系統(tǒng)的其他部分?jǐn)嚅_的裝置。

1.3.22接地電極:

接地終端系統(tǒng)的一個(gè)部件或一組部件,。它直接與大地接觸從而將閃電電流分散到地中去,。

1.3.23 接地終端系統(tǒng)：

與大地緊密接觸并提供與大地的電氣連接的一個(gè)導(dǎo)電部件或一組導(dǎo)電部件。

1.3.24接地終端系統(tǒng)電阻：

測試連接點(diǎn)與大地間的電阻：它等于在測試連接點(diǎn)量得的相對(duì)于一個(gè)無限遠(yuǎn)參考點(diǎn)的電位增量與流過接地電極的電流值之商,。

1.3.25 浪涌保護(hù)裝置（S.P.D）：

用于限制瞬時(shí)浪涌電壓并能給電流波提供一條傳導(dǎo)路徑的裝置,。它應(yīng)包含至少一個(gè)非線性元件。

1.3.26大氣瞬時(shí)浪涌電壓:

只維持幾個(gè)毫秒的過高電壓,，振蕩的,，或是非振蕩的。通常很快衰減,。

1.3.27保護(hù)級(jí)別：

表征閃電保護(hù)效率的閃電保護(hù)系統(tǒng)的分類,。

注意:不要將此定義和閃電捕獲器中定義的保護(hù)級(jí)別相混淆,。

1.3.28建筑物等效收集面積 Ae：

與某一建筑經(jīng)受相同數(shù)量閃電放電的一個(gè)地平面。

1.4雷暴現(xiàn)象以及由E.S.E．避雷導(dǎo)體組成的閃電保護(hù)系統(tǒng)

1.4.1 雷暴現(xiàn)象及閃電保護(hù)的必要性

閃電保護(hù)的必要性根據(jù)所考慮區(qū)域的閃電放電密度來決定,。在一年中,，某一建筑物受閃電襲擊的概率是閃電電擊頻率與等效收集面積之乘積。

閃電放電密度由公式Na／2. 2算出,。這里,，Na在附錄B的圖中表出。

建筑物保護(hù)的適當(dāng)性以及所使用的保護(hù)級(jí)別均在附錄B中說明,。

注意:其他要求（法規(guī)要求或個(gè)人考慮）可能導(dǎo)致采用并非基于統(tǒng)計(jì)規(guī)律的保護(hù)措施,。

1.4.2表征閃電特性的參數(shù)及相關(guān)的效應(yīng)

閃電主要是由與云層和地面間的電弧有關(guān)的參數(shù)來表征其特性的，因而也是用與電弧與導(dǎo)體中的閃電電流活動(dòng)有關(guān)的參數(shù)來表征的,。下列是最重要的參數(shù)：

幅度

上升時(shí)間

衰減時(shí)間

電流變化率（Di／dt）

極性

電荷

比能（能量密度）

每次放電產(chǎn)生的電擊數(shù)從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看,，頭三個(gè)參數(shù)是互相獨(dú)立的。例如,，任何一種幅度可以以任何一種衰減時(shí)間變化（見附錄D中所列的全球數(shù)據(jù)),。作為一種電氣現(xiàn)象，閃電可以與任何其他電流流過一個(gè)導(dǎo)電體或任何其他電流流過不良導(dǎo)體或絕緣體時(shí)產(chǎn)生相同的后果,。

閃電的特征參數(shù)會(huì)產(chǎn)生下列效應(yīng)：

光學(xué)效應(yīng)

聲響效應(yīng)

電化學(xué)效應(yīng)

熱效應(yīng)

電動(dòng)力學(xué)效應(yīng)

電磁效應(yīng)

當(dāng)決定閃電保護(hù)系統(tǒng)不同部件的尺寸時(shí)要考慮熱效應(yīng)與電動(dòng)力學(xué)效應(yīng),，而電磁效應(yīng)（跳火，感應(yīng)等）則在本標(biāo)準(zhǔn)第3款中討論,。其余效應(yīng)對(duì)于閃電保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)沒有顯著的影響,，它們均將在附錄D中說明。

1.4.3閃電保護(hù)系統(tǒng)的部件

閃電保護(hù)系統(tǒng)包含一個(gè)外部閃電保護(hù)裝置（ELPI）以及,，如果需要的話,，還包含一個(gè)附加的內(nèi)部閃電保護(hù)裝置(ILPI）。圖 1.4.3

外部閃電保護(hù)裝置包含以下互連的部件:

（a）一個(gè)或多個(gè)ESE避雷導(dǎo)體

（b）一個(gè)或多個(gè)不引導(dǎo)體

（C）每一個(gè)下引導(dǎo)體有一測試連接點(diǎn)

（d）每一個(gè)下引導(dǎo)體有一個(gè)避雷導(dǎo)體接地電極

（e ）可斷開的連接器

（f ）地間一個(gè)或多個(gè)連接

（g）一個(gè)或多個(gè)等電位棒

（h）經(jīng)天線桅竿閃電捕獲器的一個(gè)或多個(gè)等電位棒內(nèi)部閃電保護(hù)裝置包含：

（i）一個(gè)或多個(gè)等電位連接器

（j）一個(gè)或多個(gè)多電位連接棒

電氣安裝器材為：

（k）建筑物接地終端點(diǎn)

（l）主接地終端

（m）一個(gè)或多個(gè)浪涌保護(hù)裝置

2.外部閃電保護(hù)裝置（ELPI）

2．1 概述

2.1.1 設(shè)計(jì)

必須進(jìn)行一次事先的調(diào)查來決定設(shè)置多高的保護(hù)級(jí)別,，E.S.E避雷導(dǎo)體的安裝位置,下引導(dǎo)體的路徑,，接地終端系統(tǒng)和安全位置與型號(hào)。在設(shè)計(jì)閃電保護(hù)系統(tǒng)時(shí)要考慮到建筑學(xué)上的一些限制因素,，但這樣可能大大地減低閃電保護(hù)系統(tǒng)的有效程度,。

2.1.2事先調(diào)查

事先調(diào)查分為兩部分：

（a）評(píng)估閃電電擊發(fā)生的概率并應(yīng)用附錄B中的數(shù)據(jù)來選擇保護(hù)級(jí)別。

（b）閃電保護(hù)裝置所有部件的位置,。

從此獲得的資料應(yīng)當(dāng)用規(guī)格書的形式整理出來,，其中規(guī)定：

---建筑物的尺寸；

---建筑物的相對(duì)地理位置：孤立的,，在山頂上,，處于其他建筑樓群（更高，更矮,，或同樣高度）中間,；

---建筑物容納人員的頻繁程度,，這些人員的流動(dòng)性是大或還是小,；

---發(fā)生恐慌的危險(xiǎn)性,；

---進(jìn)入建筑物的難易程度；

---維修的連續(xù)性,；

---建筑物內(nèi)部容納的東西：是否有人,，動(dòng)物，易燃材料,，敏感設(shè)備如電腦,，電子用品或高值的．不可替代的設(shè)施；

---屋頂形狀與坡度,；

---屋頂,，墻及承重構(gòu)造的形式；

---屋頂?shù)慕饘俨考约巴獠拷饘俨考缛細(xì)鉄崴?，電扇，樓梯,，天線,，水箱；

---屋頂水溝及雨水管,；

---大樓的突出部分及其材料（金屬還是非金屬材料）,；

---大樓的最易受損部分；

---大樓金屬管（水,，電,，氣等）的布置；

---會(huì)影響閃電路徑的近處障礙物,，例如頭頂電線,，金屬柵欄，樹等,；

---會(huì)有高腐蝕性的環(huán)境條件（帶鹽份的空氣,，石化工廠，水泥工廠等）,；

被認(rèn)為易受損的結(jié)構(gòu)點(diǎn)是突出部分,，特別是塔樓或塔尖，煙囪與煙道,，屋頂水溝,，邊緣，金屬塊狀結(jié)

構(gòu)（排氣管,，主要的墻壁清潔系統(tǒng),，導(dǎo)軌等）,，樓梯，平屋頂上的設(shè)備房間,。

2．2大氣終端系統(tǒng)

2.2.1一般原則

一個(gè)提前放電避雷導(dǎo)體包含一個(gè)尖的接閃器,，一臺(tái)觸發(fā)裝置以及一根帶有下引導(dǎo)體連接系統(tǒng)的支持桿。

E.S.E避雷導(dǎo)體所保護(hù)的區(qū)域可利用諸如附錄A中應(yīng)用的電幾何模型以及在2.2.2中定義的E.S.E避雷導(dǎo)體啟動(dòng)搶先時(shí)間來決定,。

E.S.E避雷導(dǎo)體應(yīng)當(dāng)安裝在支持結(jié)構(gòu)的最高點(diǎn)上,。它應(yīng)當(dāng)總是處于它所保護(hù)的區(qū)域內(nèi)的最高點(diǎn)。

2.2.2啟動(dòng)搶先時(shí)間

E.S.E避雷導(dǎo)體由它的啟動(dòng)搶先時(shí)間來表征。這是在評(píng)估測試中獲得的數(shù)據(jù)。評(píng)估測試在相同條件下將一個(gè)提前放電避雷導(dǎo)體與一個(gè)簡單的針形避雷導(dǎo)體相比較,。

啟動(dòng)搶先時(shí)間（△T）用來計(jì)算保護(hù)半徑,，并由下列表達(dá)式計(jì)算：

△T=Tsr一TE.S.E．這里：

TSR為簡單外形避雷導(dǎo)體的上行先導(dǎo)電荷連續(xù)傳播（啟動(dòng)）的平均時(shí)間。

T_E.s.E為提前放電避雷導(dǎo)體的上行先導(dǎo)電荷連續(xù)傳播（啟動(dòng)）的平均時(shí)間,。

2.2.2.1 E.S.E 避雷導(dǎo)體評(píng)估測試

此測試過程用來評(píng)估E.S.E避雷導(dǎo)體的啟動(dòng)搶先時(shí)間。在高壓實(shí)驗(yàn)室中模擬自然條件，方法是在將一個(gè)代表雷電中環(huán)境電場的永久電場與一個(gè)代表下行先導(dǎo)逼近時(shí)的脈沖電場疊加在一起,。注意:就地關(guān)系測試（In－situ correltion tests）在所定義的過程中進(jìn)行。

2.2.3 E.S.E避雷導(dǎo)體的定位

2.2.3.1被保護(hù)的區(qū)域

保護(hù)的區(qū)域由以E.S.E避雷導(dǎo)體為軸旋轉(zhuǎn)后獲得的包絡(luò)線勾劃出來的,，并由與不同的指定高度h相對(duì)應(yīng)的保護(hù)半徑來定義（見圖2.2.31）的,。

2.2.3.2 保護(hù)半徑
E.S.E. 避雷導(dǎo)體的保護(hù)半徑與相對(duì)于被保護(hù)區(qū)域的高度（h）有關(guān)，與它的啟動(dòng)搶先時(shí)間有關(guān),，以及與所選的保護(hù)級(jí)別有關(guān)（見附錄A）

R_P=√h ( 2D – h ) + ( 2 D + ΔL )

（h＞5米） （公式1）
當(dāng)h〈 5米時(shí),，要應(yīng)用2.2.3.3.a，b與c中的曲線通過圖形的方法決定保護(hù)半徑,。
其中h為E.S.E閃電導(dǎo)體尖端相對(duì)于穿過被保護(hù)單元頂部的水平面的高度,。
D為：保護(hù)級(jí)別I時(shí)為 20米
保護(hù)級(jí)別II時(shí)為 45米
保護(hù)級(jí)別III時(shí)為 60米
△L為：△L（米）=V（米／微秒）*△T（微秒），這里：（公式2）
△T為在附錄c中定義的評(píng)估測試（見2.2.2.1）時(shí)決定的啟動(dòng)搶先時(shí)間,。

2.2.3.3 E.S.E. 避雷導(dǎo)體的選擇與定位
對(duì)于每一個(gè)閃電保護(hù)系統(tǒng)裝置,，要進(jìn)行一次事先調(diào)查來決定所需的保護(hù)級(jí)別（見 2.1.2）。
然后,，對(duì)于各個(gè)保護(hù)級(jí)I--III,，要保護(hù)該建筑物所要求的保護(hù)半徑Rp便可以用公式1或圖
2.2.3.3.a,b,c中的曲線（h≥25米）以及用圖2.2.3.3.a），b）或c）中的曲線（h＜5米）來決定：
——保護(hù)級(jí)I：圖2.2.3.3.a）中的曲線
——保護(hù)級(jí)II：圖2.2.3.3（b）中的曲線
——保護(hù)級(jí)III,；圖2.2.3.3.（c）中的曲線
使用曲收時(shí)，用某E.S.E避雷導(dǎo)體的所需高度h以及△L在圖中定出保護(hù)半徑Rp,。
注意：圖中的*L數(shù)值為無限制的舉例值,。

圖2.2.3.1 保護(hù)半徑

圖中 hn 為E.S.E避雷導(dǎo)體尖端相對(duì)于穿過被保護(hù)單元頂部的水平面的高度，

Rpn為在所指定息度相對(duì)應(yīng)的E.S.E 避雷導(dǎo)體保護(hù)半徑。

2.2.4 材料與尺寸
閃電電流流過的E.S.E.避雷導(dǎo)體必須用鋼,、銅合金或不銹鋼制成,。導(dǎo)電桿以及接閃器尖的導(dǎo)電截面積必須大于120毫米2。
2.2.5 定位
2.2.5.1 E.S.E.避雷導(dǎo)體
E.S.E.避雷導(dǎo)體尖端必須比它所保護(hù)的區(qū)域高出至少 2米,，包括天線,，冷卻塔，屋頂,，水箱等,。
下引導(dǎo)作用位于支持竿上的一個(gè)連接系統(tǒng)與E.S.E.避雷導(dǎo)體相連接。這個(gè)支持系統(tǒng)包含一個(gè)能提供持久的電氣接觸的適當(dāng)?shù)臋C(jī)械裝置,。
如果建筑物的外部安裝包含若干個(gè)E.S.E.避雷導(dǎo)體,，則它們之間必須用導(dǎo)體互相連接起來。除非這種互連導(dǎo)體必須繞過建筑結(jié)構(gòu)上的障礙物（檐板,，低墻）,，這些障礙物可能有超過1.5米的正或負(fù)高度差，否則,，這些互連導(dǎo)體必須符合表 2.3.4上所列的數(shù)據(jù),。

當(dāng)E.S.E.避雷導(dǎo)體保護(hù)開闊地區(qū)如運(yùn)動(dòng)場，高爾夫球場,，游泳池,，露營地等時(shí)，則避雷導(dǎo)體必須用特定的支持物如照明燈桿,，橋塔或其他附近的結(jié)構(gòu)物，使E.S.E.避雷導(dǎo)體能覆蓋所保護(hù)的區(qū)域,。
2.2.5.2 升高桅竿
E.S.E.避雷導(dǎo)體可使用升高桅竿將其高度增加,。如E.S.E.避雷導(dǎo)體要用導(dǎo)電支索穩(wěn)定住,，則必須應(yīng)用符合表2.3.4上所列的數(shù)據(jù)的導(dǎo)體將拉線從底部連接點(diǎn)連接到下引導(dǎo)體上去,。
2.2.5.3 優(yōu)選的安裝點(diǎn)
在設(shè)計(jì)閃電保護(hù)系統(tǒng)時(shí)，必須把有利于E.S.E.避雷導(dǎo)體安裝的建筑結(jié)構(gòu)特征考慮進(jìn)去,。通常,，這些特征是高的結(jié)構(gòu)點(diǎn),，例如：
——平屋頂上的設(shè)備房間,；
——三角墻；
——金屬或石頭煙囪,。

2.3 下引導(dǎo)體
A＞28米或A＜B：使用兩個(gè)下行導(dǎo)體
A：下引導(dǎo)體的垂直方向長度
B：下引導(dǎo)體的水平方向長度
圖2.3.2下引導(dǎo)體的數(shù)量

2.3.1 一般原則
下引導(dǎo)作用于讓閃電電流從大氣終端系統(tǒng)流向地面終端系統(tǒng),。它必須安裝在建筑物的外面（在2.3.3.1節(jié)中說明
的情況除外）。
2.3.2下引導(dǎo)體的數(shù)量
每一個(gè)E.S.E.避雷導(dǎo)體應(yīng)當(dāng)用至少一個(gè)下引導(dǎo)體與地面終端系統(tǒng)相連接，在下列情況下需要兩個(gè)或更多的下引
導(dǎo)體：
——下引導(dǎo)體水平方向的長度大于其垂直方向的長度,。
——ELPI 安裝在高于 28米的建筑物上,。
下引導(dǎo)體應(yīng)安裝在兩個(gè)不同的主墻上。

2.3.3 路徑
下引導(dǎo)體應(yīng)當(dāng)這樣來安裝使得它所經(jīng)過的路徑盡可能平直,。下引導(dǎo)體的路徑應(yīng)將地面終端的位置考慮進(jìn)去（見2.5.2）,。它應(yīng)當(dāng)盡可能平直，取最短的路徑而沒有尖銳的彎曲或上行的節(jié)段,。彎曲半徑必須不小于20厘米（見圖2.3.3) ,。下引導(dǎo)體要改變走向時(shí)，最好利用能形成彎曲的邊沿,。下引導(dǎo)體不能沿著或越過電線管走,。但是，有時(shí)越過電線管走是難以避免的,，這時(shí)必須將電線管用金屬屏蔽包起來, 此金屬屏蔽要在交叉點(diǎn)向上引伸1米，而屏蔽應(yīng)當(dāng)與下引導(dǎo)作連接在一起,。

應(yīng)當(dāng)避免下引導(dǎo)體沿著弧形低墻走。要讓它的路徑取直愈好,。但是，當(dāng)一定要越過一個(gè)低墻時(shí),，高度最多增加40厘米,，斜坡角等于或小于45度還是允許的（見圖2.3.3 e）

圖中I= 環(huán)路長度（米）
d= 環(huán)路寬度（米）
如能滿足條件 d＞l／20，則絕緣材料無擊穿的危險(xiǎn),。
圖2.3.3 LPS（閃電保護(hù)系統(tǒng)）下引導(dǎo)體彎曲形狀

（2）由于閃電電流是有脈沖特性,，扁平下引導(dǎo)體因截面積大而優(yōu)于圓形下引導(dǎo)體。
2.3.5 測試連接夾／斷開端（或測試端）
每一個(gè)下引導(dǎo)體應(yīng)當(dāng)配備測試連接夾用來斷開接地終端系統(tǒng)以便對(duì)它進(jìn)行測量,。測試連接夾應(yīng)當(dāng)標(biāo)有“閃電導(dǎo)體”字樣以及符號(hào)*,。
測試連接夾通常裝在下引導(dǎo)體離地面2米高度處。當(dāng)閃電保護(hù)系統(tǒng)具有金屬墻或沒有具體的下引導(dǎo)體,，則測試連接交插在每一個(gè)接地電極及與此電極連接的建筑物的金屬體之間,；測試連接夾安裝在檢查定（標(biāo)有記號(hào)*）之中。
2.3.6 閃電放電計(jì)數(shù)器
當(dāng)備有閃電放電計(jì)數(shù)器時(shí),，它應(yīng)當(dāng)安裝在最直接走線的下引導(dǎo)體上，在測試連接夾的上面,，且在任何情況下,、比地面高出約2米,。

2.3.7 自然部件
某些導(dǎo)電的建筑物部件可以代替全部或部分下引導(dǎo)體，或作為下引導(dǎo)體的補(bǔ)充,。
2.3.7.1 能替代全部或部分下引導(dǎo)體的自然部件
一般來說,，外部互連的鋼框架（金屬結(jié)構(gòu)）可以用來充當(dāng)下引導(dǎo)體，只要它們是導(dǎo)電的,，且其電阻小于或等于 0.01歐,。在這種情況下，E.S.E避雷導(dǎo)體的上端直接與金屬框架連接,，而金屬框架的下端與接地終端系統(tǒng)相連接,。使用自然下引導(dǎo)體應(yīng)當(dāng)滿足在第3章中說明的等電位連接的要求。
注意,；由于自然部件可能要有改動(dòng)或是整個(gè)都被拿掉而不考慮它是屬于閃電保護(hù)系統(tǒng)的一部分,，最好使用專門的導(dǎo)體作為下引導(dǎo)體。
2.3.7.2 能補(bǔ)充下引導(dǎo)體作用的自然部件
以下各種部件可用來補(bǔ)充閃電保護(hù)系統(tǒng)且可與之相連接：
（a）提供電氣連接的互連的鋼框架
——內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu),、置于墻內(nèi)的鋼筋混凝土增強(qiáng)件與金屬結(jié)構(gòu)．它們必須為此目的而備有連接端點(diǎn)（在上部與下部上至少各有三個(gè)連接點(diǎn)）,；
——沒有經(jīng)過整個(gè)建筑物高度的外部金屬結(jié)構(gòu)。
注意：當(dāng)使用預(yù)壓制的鋼筋混凝土?xí)r,，特別要注意當(dāng)閃電電流流經(jīng)閃電保護(hù)系統(tǒng)時(shí)造成的機(jī)械傷害,。
（b）覆蓋所保護(hù)區(qū)域的金屬板，如果：
——在所有部件間提供持久的電氣連接,；
——金屬板沒有絕緣材料除層,。
注意：保護(hù)薄涂層，例如1毫米厚的瀝青膜或0.5毫米厚的聚氯乙烯膜不能認(rèn)為是絕緣層,。
（c）用2毫米或更厚的材料制成的管子與桶,；

3金屬部件的等電位連接及內(nèi)部閃電保護(hù)裝置
3.1 概述
當(dāng)閃電電流流過一個(gè)導(dǎo)體時(shí)，此導(dǎo)體與附近的接地金屬部件Z間會(huì)出現(xiàn)電位差,。由于是處于開路環(huán)狀態(tài),，兩個(gè)端點(diǎn)間會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的火花?？梢赃M(jìn)行等電位連接。也可以不進(jìn)行等電位連接,，這要看開路環(huán)（下引導(dǎo)體與接地金屬部件）兩端間的距離而定,。不產(chǎn)生危險(xiǎn)火花的最小距離稱為安全距離S，它與所選的保護(hù)級(jí)別,，下引導(dǎo)體的數(shù)量,，開路環(huán)兩端間的材料以及此金屬部件連接到接地點(diǎn)的距離等因素有關(guān)。
在安裝閃電保護(hù)系統(tǒng)期間要提供絕緣設(shè)施常常是困難的（由于缺少做出決定所需的信息）,，要提供長期的絕緣措施,，也是很困難的（由于結(jié)構(gòu)的變更，加工等），因此,，常常是最好進(jìn)行等電位連接,。
然而，在有些情況下（可燃的或易爆的管道）是不能提供等電位連接的,。因此,，下引導(dǎo)體走線路徑要遠(yuǎn)離安全距離s[見3.2.1（C）]。
3.1.1等電位連接
見要有可能,，就應(yīng)當(dāng)提供等電位連接,。應(yīng)當(dāng)應(yīng)用等電位導(dǎo)體，閃電捕獲器或火花隙將下引導(dǎo)體或吸收閃電電流的ESE避雷導(dǎo)體與建筑物上建筑物增中或在建筑物內(nèi)部的要置于相同電位的部件間在最近點(diǎn)上實(shí)行等電位連接,。
3.1.2安全距離
安全距離是在吸收閃電電流的下引導(dǎo)體與附近的接地導(dǎo)體間不產(chǎn)生危險(xiǎn)火花的最小距離（見圖4.5）,。
當(dāng)閃電保護(hù)系統(tǒng)與接地導(dǎo)體間的距離d比SS大時(shí)，可以認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到了危險(xiǎn)火花的絕緣目的,。
安全距離S（米）=n*(k₁/k_m)*1（米）(公式3)
這里：
---n為接觸點(diǎn)前每一個(gè)E.S.E避雷導(dǎo)體的下引導(dǎo)體數(shù)：
n=1一根下引導(dǎo)體
n=0.6 二根下引導(dǎo)體
n=0.4三根或更多根下引導(dǎo)體
---k_i為所選的保護(hù)級(jí)別有關(guān)的因子：
k_i=0.1保護(hù)級(jí)別I
k_i=0.075 保護(hù)級(jí)別*
k_i=0.05保護(hù)級(jí)別*
---k_m是與環(huán)路兩端間的所用材料有關(guān)的因子：
k_m=1 空氣
k_m=0.5非金屬的固體材料
---l（米）是下引導(dǎo)體上開始要考慮可能發(fā)生危險(xiǎn)火花的點(diǎn)與最近的等電位連接點(diǎn)之間的距離,。

注意
(1)當(dāng)附近的導(dǎo)體部件不是在電氣上接地時(shí)，不需要提供等電位連接,。
(2) 在具有互相連接的增強(qiáng)鋼筋的增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)中,，以及在鋼框架結(jié)構(gòu)或相當(dāng)于有屏蔽效果的結(jié)構(gòu)中，通常是能滿足近端火花放電的安全要求的,。

3.2外部金屬導(dǎo)體塊的等電位連接
在大多數(shù)情況下,，用一個(gè)等電位身體進(jìn)行連接是可能的。如果不可能或沒有獲得主管部門批準(zhǔn),，則必須用浪涌保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)等電位連接,。
3.2.1應(yīng)用等電位導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)等電位連接
等電位接地應(yīng)在下列地點(diǎn)提供：
（a）地上與地下
建筑物的所有接她終端都應(yīng)按4.4與4.5節(jié)說明的方法互相連接起來。
（b）當(dāng)近端火花放電安全要求不能滿足：當(dāng)d

（c)在氣體管道位于絕緣套管的下游部位的情況下,，s=3米。
3.2.2使用浪涌保護(hù)裝置的等電位連接
天線或小電線支持桿必須通過天線桿火花隙型式的浪涌保護(hù)裝置在最接近于下引導(dǎo)體的地方與下引導(dǎo)體相連接如具有絕緣部件的管道（水,，氣等）放在附近的地方,，則浪涌保護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)繞過這些絕緣部件

3.3陷入墻內(nèi)的金屬部件的等電位連接
只要這些金屬部件上裝上了連接端點(diǎn)以便作等電位連接，以上3.21（a）與3.21（b）兩小節(jié)所說明的指導(dǎo)方針仍適用,。對(duì)于水密問題,，應(yīng)給予特別注意。
注意：對(duì)于現(xiàn)有的建筑物,，必須與王管部門取得聯(lián)系,。
3.4內(nèi)部金屬部件的等電位連接：

內(nèi)部閃電保護(hù)裝置應(yīng)當(dāng)使用等電位導(dǎo)體將內(nèi)部金屬部件與一個(gè)等電位連接律連接在一起,。這個(gè)連接棒應(yīng)該這樣來制造與布置使得它能很容易地被斷開以便進(jìn)行檢查。當(dāng)用銅或鋁作為制作材料時(shí),，它的最小截面積應(yīng)為16mm²當(dāng)用鋼作為材料時(shí),，它的最小截面積應(yīng)為5 mm²。等電位連接律應(yīng)當(dāng)被連接到一個(gè)盡可能據(jù)近于建筑物接地電路的點(diǎn)上,。對(duì)子大的建筑物,，可以安裝苦于若等電位連接律，不過它們之間應(yīng)互相連接起來,。每一個(gè)等電位連接棒應(yīng)由銅或與等電位導(dǎo)體同樣的材料制成,，且其最小截面積應(yīng)為 75 mm²。

對(duì)于使用屏蔽導(dǎo)體或安裝在金屬管內(nèi)的導(dǎo)體的電氣或通訊系統(tǒng)來說,，將屏蔽或金屬管接地通常便能提供足夠的保護(hù),。如不能提供足夠保護(hù)，則有源導(dǎo)體（如帶有信號(hào)的電纜芯組必須通過浪涌保護(hù)裝置連接到閃電保護(hù)系統(tǒng)上．

4.接地終端系統(tǒng)

4．1概述

每一個(gè)下引導(dǎo)體要配置一個(gè)接地終端系統(tǒng),。

為了要適應(yīng)閃電電流的脈沖特性,，增強(qiáng)將電流排出到地的能力，同時(shí)使得在所保護(hù)的容積內(nèi)發(fā)生危險(xiǎn)的電壓浪涌的危險(xiǎn)性降為最小,。注意接地終端系統(tǒng)的外形,，尺寸及接地終端電阻值是至關(guān)重要的。

每一個(gè)接地終端系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)滿足以下要求,；

用常規(guī)儀器測得的電阻值為10歐姆或更小,。應(yīng)當(dāng)在與其他導(dǎo)電部位絕緣的接他終端上測量此電阻值。波阻抗或感抗值應(yīng)盡可能小以區(qū)減小在閃電放電時(shí)加在電位升高值上的后電動(dòng)力,。為此目的,，應(yīng)當(dāng)避免使用有單個(gè)過長的水平或垂直部件的接地端系統(tǒng)。

因此,，使用單個(gè)深埋地下潮濕層的垂直接地系統(tǒng)是沒有什么好處的,，除非地面的電阻特別高，應(yīng)當(dāng)注意的是這種鉆入地面的接地系統(tǒng)在鉆入深度超過20米的時(shí),，其波阻抗很大,。這就要求使用大量的水平導(dǎo)體或垂直的棒子。而從電氣觀點(diǎn)來看,，它們必須完美無缺地互相連接來,。同樣地，銅導(dǎo)體要比鋼的導(dǎo)體好,，因?yàn)橐_(dá)到相同的導(dǎo)電能力,，鋼的截面積會(huì)大得無法實(shí)現(xiàn),。接地終端系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)按以上所敘原則以及標(biāo)準(zhǔn)NF C 15-100中544節(jié)中說明的規(guī)定來制件與布置,。除非真正不可能實(shí)現(xiàn),，否則，接地終端系統(tǒng)總是應(yīng)從建筑物向外伸展的,。

4．2接地終端系統(tǒng)的型式

接地終端系統(tǒng)的大小與安裝地點(diǎn)土壤的電阻車有關(guān),。不同的土壤組成成份（粘土，泥灰土．沙,，巖石）的電阻車相差很大,。從下面所列的表可以估計(jì)電阻車的數(shù)值，也可以用地電阻議通過適當(dāng)?shù)臏y量方法來測出電阻率,。一旦電阻事知道了,，便可用以下所列簡化公式來決定終端系統(tǒng)的長度；

線形水平終端系統(tǒng)????????????????? 垂直終端系統(tǒng)

L=2ρ/R????? （公式4）?????????? L=ρ/R （公式5）

式中：

L為終端系統(tǒng)的長度（米）

ρ為土壤電阻事（歐·米）

R為所需的電阻值（<=10歐）

對(duì)于每一個(gè)下引,接地終端系統(tǒng)應(yīng)至少應(yīng)包含:

(a)與下引導(dǎo)體同樣的材料制成及同樣截面的導(dǎo)體(除鋁材外),按照鴉爪形狀安排,且埋入地中至少50厘米深.例如:三根7~8米長的導(dǎo)體,水平布置埋入地中至少50厘米深.

(b)一組若干垂直的樁子總計(jì)長度至少為6米

----一字排開或排成三角形,互相離開距離至少等于埋入深度.

------用與下引導(dǎo)體相同的或起特性與下引導(dǎo)體兼容的一根導(dǎo)體將它們互連起來,并埋入一個(gè)溝中,深度至少為50厘米.注意:推薦使用三角形排列.

土壤	電阻率（歐/米）
沼澤地	＜30
淤泥地	20-100
腐植土	10-150
潮濕泥煤地	5-100
軟粘土地	50
泥灰土地與微密粘土地	100-200
朱羅紀(jì)泥灰土地	30-40
粘土沙	50-300
硅酸沙	200-3000
光石沙	1500-3000
玻璃覆蓋的石沙	300-500
軟石灰石	100-300
微密石灰石	1000-5000
碎石灰石	500-1000
片巖	50-300
云母片巖	800
花崗巖及沙石（看交錯(cuò)情況的不同）	1500-10000
花崗巖及沙石（極少交錯(cuò)）	100-600