國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)屋頂金屬設(shè)備（GB 50057 - 2010標(biāo)準(zhǔn)中稱“有金屬外殼或保護(hù)網(wǎng)罩的用電設(shè)備"）的防雷有不同的要求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不要求屋頂金屬設(shè)備由接閃器保護(hù)，但應(yīng)與屋頂防雷裝置連接；而IEC標(biāo)準(zhǔn)要求屋頂金屬設(shè)備應(yīng)處于接閃器保護(hù)范圍內(nèi)，并且盡可能不與屋頂防雷裝置連接。由此產(chǎn)生兩種不同的思路，以及相應(yīng)的閃電電涌防護(hù)措施。

屋頂金屬設(shè)備直擊雷防護(hù)

GB 50057 - 2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《雷規(guī)》）4. 5. 4條要求：“無(wú)金屬外殼或保護(hù)網(wǎng)罩的用電設(shè)備應(yīng)處在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。"

對(duì)于有金屬外殼或保護(hù)網(wǎng)罩的用電設(shè)備則不作要求。筆者請(qǐng)教規(guī)范主編，回函認(rèn)為：“屋頂有金屬外殼的用電設(shè)備是否設(shè)接閃器保護(hù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定，例如，金屬外殼的厚度、遭雷擊穿孔的危險(xiǎn)性、用電設(shè)備的重要性等等。是否設(shè)接閃器保護(hù)，由設(shè)計(jì)人及相關(guān)人員決定。"

為了避免上述雷擊穿孔風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)按《雷規(guī)》第5. 2. 7條3款要求，熱鍍鋅鋼厚度不應(yīng)小于4 mm 。遺憾的是，在設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)人員通常不了解設(shè)備金屬外殼的具體情況，廠家也缺乏相關(guān)的沖擊試驗(yàn)和說(shuō)明。據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，通常這類設(shè)備金屬外殼的厚度在0. 8 ~ 2 mm。實(shí)際工程中，避免雷擊穿孔方面的具體要求和把關(guān)是缺失的。

根據(jù)GB / T 21714. 4 - 2015 / IEC 62305 - 4：2010《雷電防護(hù) 第4部分：建筑物內(nèi)電氣和電子系統(tǒng)》B. 12. 2“只要有可能，就應(yīng)將設(shè)備置于雷電防護(hù)區(qū)域（LPZ0B）的保護(hù)范圍內(nèi)，例如，采用局部接閃器，防止其遭受直接雷擊。"

GB / T 21714. 3 - 2015 / IEC 62305 - 3：2010《雷電防護(hù) 第3部分：建筑物的物理?yè)p壞和生命危險(xiǎn)》E. 5. 2. 4. 2. 5“無(wú)論是絕緣材料還是導(dǎo)電材料的屋頂固定裝置，如果裝有電氣設(shè)備或信息處理設(shè)備，應(yīng)處于接閃器保護(hù)范圍內(nèi)。"

“直擊雷不僅損壞屋頂設(shè)備，還可能損壞與之相連的屋頂裝置內(nèi)的電氣電子設(shè)備及建筑物內(nèi)的電氣電子設(shè)備。"

相對(duì)來(lái)說(shuō)，IEC標(biāo)準(zhǔn)上述條文可實(shí)施性更強(qiáng)，提供了更安全的直擊雷防護(hù)。

間隔間距

1 引下線處的間隔距離

引下線上的不同電壓降通常用間隔距離來(lái)體現(xiàn)。接閃器、引下線和建筑物的金屬部件、金屬裝置及內(nèi)部系統(tǒng)間的電氣絕緣可以通過(guò)在每個(gè)部分之間的間隔距離s來(lái)實(shí)現(xiàn)：

s = （ki/ km）* kc l

式中：ki —— 取決于所選擇的雷電防護(hù)裝置（LPS）分類，第二、三類防雷建筑物ki分別為0. 06和0. 04；

km —— 取決于電氣絕緣材料；

kc —— 取決于流經(jīng)接閃器和引下線的雷電流；

l —— 從選定間隔距離的點(diǎn)沿接閃器或引下線到最近等電位連接點(diǎn)或接地點(diǎn)的長(zhǎng)度，m。

前文中IEC標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，建議每隔20 m設(shè)置等電位連接環(huán)，一般情況下都滿足間隔距離要求。但是，未明確間隔距離具體值，即建筑物內(nèi)未與防雷裝置實(shí)施等電位連接的建筑物金屬體、金屬裝置、建筑物內(nèi)系統(tǒng)等與引下線應(yīng)保持最小的間隔距離。下面試做分析。

第二類防雷建筑物，ki = 0. 06，空氣絕緣系數(shù)km = 1；對(duì)于網(wǎng)狀接閃器，引下線取4根，取n = 4，引下線間距c = 18 m；環(huán)形導(dǎo)體間隔距離取20 m。

第三類防雷建筑物，ki = 0. 04；引下線間距25 m；環(huán)形導(dǎo)體間隔距離取20 m。其他條件不變。

可見，第二類和第三類防雷建筑物防雷引下線的間隔距離s參考值為0. 5 m和0. 35 m；對(duì)于存在多個(gè)互連環(huán)形導(dǎo)體時(shí)，分流系數(shù)取kc 2 ~ kc m時(shí)，s值會(huì)更小。

2 屋頂金屬設(shè)備間隔距離

2. 1 保持間隔距離的應(yīng)用

屋頂金屬設(shè)備如果和屋頂防雷裝置連接，勢(shì)必會(huì)引入雷電流。

IEC 62305 - 4 Ed. 3 B. 12. 3要求：“保持防雷裝置和建筑物金屬部分，包括建筑物引入的金屬導(dǎo)管、金屬水管和電纜等引入設(shè)施之間的金屬分隔，有利于在建筑物內(nèi)減少電磁干擾，并將引入建筑物的雷電流減到最小。"

保持電氣隔離可依靠分離的防雷裝置，或者在局部保持間隔距離。

圖4為屋頂金屬設(shè)備滿足間隔距離示意圖，圖中電源線路穿線鋼管兩端都不應(yīng)與防雷裝置等電位連接，否則，又會(huì)引入引下線中的雷電流。

2. 2 間隔距離

屋頂金屬設(shè)備和防雷裝置需要保持間隔間距時(shí)，不僅包括空氣中的間距，還包括樓板混凝土中的間距。這就要求首先應(yīng)確定屋頂金屬設(shè)備的規(guī)模和位置；然后對(duì)樓板中的金屬線管和其他金屬管的路由進(jìn)行有效組織；對(duì)屋面板內(nèi)鋼筋的布置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；設(shè)置磚或素混凝土支柱增大間隔距離等。以上相關(guān)措施需要各專業(yè)設(shè)計(jì)人員以及設(shè)備提供商協(xié)商解決。

為了探討屋頂金屬設(shè)備的間隔距離，以下利用GB / T 21714. 3 - 2015 / IEC 62305 - 3：2010圖C. 5屋面網(wǎng)狀接閃器的分流系數(shù)模型作相應(yīng)分析。

對(duì)于第二類防雷建筑物，ki = 0. 06；引下線共20根，平均間距不大于18 m，環(huán)形導(dǎo)體間隔距離取20 m；屋頂金屬設(shè)備高度取1. 5 m（包括非金屬支座的高度）

2. 3 分離式接閃器

實(shí)際工程中，保持間隔距離可能會(huì)有一定難度，比如，屋面有設(shè)備的金屬線纜系統(tǒng)、其他設(shè)備金屬管道、鋼筋混凝土樓板內(nèi)鋼筋網(wǎng)，以及設(shè)備系統(tǒng)接地要求等，這些現(xiàn)場(chǎng)條件可能嚴(yán)重影響間隔距離的確定。這種情況下，在建筑物上安裝分離式接閃器，也是一種選擇。

國(guó)外某防雷公司開發(fā)了分離式接閃裝置，包括分離式接閃桿、分離式接閃帶等標(biāo)準(zhǔn)件和標(biāo)準(zhǔn)做法，使得施工更容易，措施更靈活，質(zhì)量更有保證，屋頂分離式防雷裝置示例見圖7。圖中的隔離棒由玻璃纖維增強(qiáng)塑料制成，用于將接閃帶支撐起來(lái)，和屋面金屬件保持間隔距離。