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美国防雷法规 NFPA78 1989 版 美国防雷法规NFPA78是由美国国家标准局NBS、电气和电子工程师学会IEEE组织编制修定的, 并经过美国国家防火协会NFAP审批、颁布的现行法规, 它和美国国家电气法规有同等效力。此法规主要适用工业企业和民用建筑的防雷。 第一章 前言
1-1 适用范围
1-1-1 本法规包括对普通建筑物, 各种构筑物和特殊场所, 大型烟囱和储存各种易燃蒸汽、易燃气体、能挥发出易燃蒸汽的液体的构筑物的防雷要求。
1-1-2 本法规不包括对制造爆炸物的建、构筑物的弹药库, 或发电、输配电系统的防雷要求。见附注L
1-2 目的: 本法规的目的是当雷电引起危险时, 切实保证人身和财产的安全。
1-3 在册的、标定的或经过批准的器件。
本法规规定使用的各种防雷配件、器件或其它零件应是在册的、标定的或经过批准的器件。
1-4 机械施工
防雷装置应以简洁、精巧的方式安装。
注: 本法规中标有*的条文说明资料见附录A, 参考出版物见附录N。 第二章 术语与定义
2-1 一般术语
对于说明防雷方法和器件的一般常用术语应给出定义, 为了和现代用语习惯 一致, 重新定义如下。
2-2 术语定义
2-2-1 防雷装置Lightning Protection System) 该术语是指本法规中叙述和图示的防雷装置。防雷装置应是由接闪器、引下线、接地极、相互连接线、避雷器和其它完善本装置所需要的各种连接器或配件等组成的一个完整装置。
2-2-2 接闪器 (Air Terminal) 接闪器是用来拦截雷电闪击所防雷装置的一个部件。见图A-2-2a。
2-2-3 批准 Approved 被有管辖权的机构认可。
2-2-4 等电位联结、跨接 (Bonding) 导电的物体与防雷装置器件之间的一种电气连接, 用与有效地减少由于雷电流引起的电位差。
2-2-5 绞线 (Cable) 由多股芯线绞合而成的导线。见图A-2-2b。
2-2-6 烟囱 (Chimney)排烟或排气烟囱,其烟道的截面积小于500平方英寸(0.3m), 并且总的高度小于75英尺(23m)。
2-2-7 可燃气体(Combustible Liquid) 闪点在100°F (37.8℃)或以上的液体。
2-2-8 跨接导线 确定用于接地的金属体与防雷装置之间均衡电位的导线。
2-2-9 主引下线 确定用于接闪器和接地极之间引导雷电流的导体。
2-2-10 防火装置 (Flame Protection) 能自动关闭的测量孔、气封、压力真空通气阀、灭火器、或者其它相当有的方法等, 使火焰可能进入罐内的蒸 汽空间的可能性减少到最小程度。
2-2-11 易燃液体(Flammable Liquid) 通常称为Ⅰ类液体, 闪点低于37.8℃,而 温度在37.8℃以下时, 其绝对蒸汽压力不超过43Pa/cm。
2-2-12 闪点(Flash point)液体的闪点是指在通过适当的试验过程和仪器所规定使用的容器内的液体, 挥发出足够浓度的蒸汽与该液体表面附近空气形成可燃混合物所需要的最低温度。
2-2-13 气密(Gastight)所建造的结构使气体或空气除了通过为气密目的而提供的通气或管道之外,既不能有进入该结构体,也不可能从该结构体内逸出。
2-2-14 接地极(Ground Terminal)防雷装置的一部分, 例如:接地棒、接地极、接地线, 用于实现防雷装置与大地的电气连接。
2-2-15 环路导体(Loop Conductor)是环绕一座建筑物,并将接地极、主引下线或其它接地物体等相互连接起来的导体。
2-2-16 侧击(Side flash)在两个金属导体之间, 或者在这些金属导体与防雷装置的一个部件或大地之间出现的由电位差产生的电火花。
2-2-17 火花间隙(Spark Gap)在本法规中, 火花间隙是指在电气上互相绝缘的,或者彼此在院处有互相通连的两个导体之间存在任何短小的空气间隙。
2-2-18 放电距离(Strikng Distance)对地或对接地体的初次闪击距离。
2-2-19 气孔(vapour openings)穿过已经储藏液体表面以上的罐壳或顶盖所开的孔洞、这些孔洞可作为罐通气、测量、消防或者其它用途。
2-2-20 保护范围(Zone of Protection)保护范围是指与防雷装置相邻的空间,基本不受直接雷击的影响。 第三章 普通建、构筑物的保护
3-1 概述
普通建、构筑物是用于一般用途, 如商业、工业、农业、学校、住宅等建、构筑物。高度不超过23m的一般建、构筑物应选用表3-4中的一类防雷材料。高度超过23m的一般建、构筑物用该表的二类防雷材料。
本法规适用的屋顶平面如图3-1(P9) 3-2 材料 保护装置的材料应能耐腐蚀、或者经过合格的防腐处理、不应将能组成电解偶的两种材料一起使用。因为这宗在潮湿环境中能加快材料的腐蚀。可用的材料如下:
铜──通常用在商业电工铜,这种材料退火后导电率为95％。
铜合金──用铜合金其抗腐蚀能力大体和使用同样条件的铜一样。
铝──应注意不要用在与大地相接触或会被迅速磨损的地方,导体用电工铝。
铜质防雷材料不应安装在铝屋顶、铝壁或其它铝表面上。
铝质防雷材料不应安装在铜表面上。
3-3 形状和规格
接闪器应用实心或管状的棒做成。导体应用多根绞线、单根线或扁平型带状绞线等, 其规格见表3-4和表3-5。接地极应用棒、板或绞线制成。
3-4 一类防雷材料
表3-4 给出了用于高度不超过23m的一般建筑物和构筑物的接闪器和导体的最小尺寸和重量的要求。 表3-4
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┃ │ 铜 │ 铝 ┃
┃ 导 体 型 式 ├───────┬───┼───────┬───┨
┃ │ 规格 │公制 │ 规格 │公制 ┃
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┃实心棒 │ │3/8英寸 │ 9.5mm│ 1/2英寸 │12.7mm┃
┃接闪器 │ 最小直径 │ │ │ │ ┃
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┃管状棒 │ 最小直径 │5/8英寸 │15.9mm│5/8英寸 │15.9mm┃
┃接闪器 │ 最小壁厚 │0.033英寸 │ 0.8mm│0.064英寸 │ 1.6mm┃
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┃ │每根绞线 │ │ │ │ ┃
┃主引下 │最小尺寸 │AWG17号 │ │AWG14号 │ ┃
┃线绞线 │重量/长度 │187磅/1000英尺│278g/m│95磅/1000英尺 │141g/m┃
┃ │横截面 │57400圆密耳 │29mm^{角标=1}2^{角标=0} │98600圆密耳 │50mm^{角标=1}2^{角标=0} ┃
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┃引下线 │厚度 │AWG16号 │ │AWG14号 │ ┃
┃实心带 │宽度 │1英寸 │25.4mm│1英寸 │25.4mm┃
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┃跨接导 │每根绞线 │ │ │ │ ┃
┃线、单芯│最小尺寸 │AWG17号 │ │AWG14号 │ ┃
┃线、绞线│横截面 │26240圆密耳 │ │41100圆密耳 │ ┃
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┃跨接导线│厚度 │AWG16号 │ │AWG14号 │ ┃
┃实心带 │宽度 │1/2 英寸 │12.7mm│1/2 英寸 │12.7mm┃
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3-5 二类防雷材料
表3-5给出了用于高度超过23m的一般建筑物、构筑物的接闪器的导体的最小尺寸要求和重量。如果构筑物的一部分,比如塔尖,超过23m,而其它部分的高度小于23m时,只有超过23m的部分要求符合二类接闪器和导体的要求。从较高部分连接下来的二类导体应伸入地下,并与该装置的均压部分相互连接。
表3-5
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┃ │ 铜 │ 铝 ┃
┃ 导 体 型 式 ├───────┬───┼───────┬───┨
┃ │ 规格 │公制 │ 规格 │公制 ┃
┠────┬─────┼───────┼───┼───────┼───┨
┃实心棒 │ │1/2英寸 │12.7mm│ 5/8英寸 │15.9mm┃
┃接闪器 │ 最小直径 │ │ │ │ ┃
┠────┼─────┼───────┼───┼───────┼───┨
┃ │每根绞线 │ │ │ │ ┃
┃主引下线│最小尺寸 │AWG15号 │ │AWG13号 │ ┃
┃绞线 │重量/长度 │375磅/1000英尺│558g/m│190/1000英尺 │283g/m┃
┃ │横截面 │115000圆密耳 │58mm^{角标=1}2^{角标=0} │19200圆密耳 │97mm2┃
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┃跨接导线│每根绞线 │ │ │ │ ┃
┃单芯线 │最小尺寸 │AWG17号 │ │AWG14号 │ ┃
┃绞线 │横截面 │26240圆密耳 │ │41100圆密耳 │ ┃
┠────┼─────┼───────┼───┼───────┼───┨
┃跨接导线│厚度 │AWG16号 │ │AWG14号 │ ┃
┃实心带 │宽度 │1/2 英寸 │12.7mm│1/2 英寸 │12.7mm┃
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3-6 防腐蚀
应采取措施避免因地区条件而造成对防雷装置部件可能的腐蚀。安装在可散发出腐蚀性气体的烟囱或通气管道顶部0.6m以内的铜部件, 应作热浸涂铅保护或其它等效措施。
3-7 机械损伤或位移
容易受到机械损伤或位移的防雷装置上的任何部位都应该采用保护型压制件或外罩进行保护。如果导体附近有金属导管,导体应与金属管道的两端有电气连接。
3-8 铝的使用
铝质防雷装的使用应注意符合其它相关章节和下述规定:
铝质防雷装不应安装在铜屋顶或其它铜表面上,以及那些浸于从铜表面流出铜锈的地方。
铝材不应用于直接与大地接触的地方。铝制引下线育铜或包铜的接地设备连接配件应是双金属型配件。双金属配连接配件的安装高度要求高出地面0.457m以上。
连接件和配件应与使用的导体和连接处的表面材料相适应, 不同的金属联接或跨接应使用双金属连接件和配件。
铝导体不应连接到涂有碱性油漆的表面上, 也不应埋设在混凝土、砖石结构内或过分潮湿的地方。
3-9 接闪器
构筑物上可能受到直接雷击损害的所有部分均应安装接闪器。构筑物上容易受到直接雷击损害的金属部件,其金属厚度为4.8mm以上时,仅要求连接到蛋雷装置上。与接闪器的要求一样,这种连接应有量个接至大地的路径。对位于保护范围内的构筑物的这些部分不应要求装设接闪器。
接闪器顶端距离被保护物体表面尺寸不小于0.254m。
接闪器应用附件连接到被保护物体上, 或者用永久性支撑连接到建筑物上, 以防止倾覆。高度超过0.6m的接闪器应有支撑, 其支撑点不应低于接闪器高度的一半。一根独立、物支撑的接闪器上的装饰,在任何方向的平面上不应有0.01m^{角标=1}2^{角标=0}以上的风阻面积,一般只允许0.13m以下的装饰球。 3-10 保护范围
保护范围是在半径为45m要球形面下的空间, 该球面应与大地相切,并接触到防雷接闪器的尖端点。如果球面触及两根或更多的接闪器尖端点,也形成保护范围。图3-10提供了45m以下的各种高度几何概念的图表法。如果构筑物在大地平面以上高度超过了45m, 保护范围被认为是该球下面的空间,该球要触及该构筑物的垂直面,也要触及一根较低的接闪器的尖端点, 或者与大地相切。
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发表于 2003-7-11 22:16:00
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