400-820-1852
NFC17-102《法国关于ESE避雷针的国标》
法国国标
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。做出什么选择是基于“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。
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)提供闪电保护规范做出阐述(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。
1.3.5闪电放电密度 Ng
每平方公里(km²)内每年的闪电放电数量
1.3.6回程电击密度 Na
每平方公里(km²)内每年回程电击数。平均来说,一个闪电电击包含了数个回程电击。见附录B。
1.3.7闪电保护系统(LPS);
用于保护建筑物及开阔地免受闪电不良影响的完整系统。它包含一套外部闪电保护装置以及一套内部闪电保护装置(如果有的话)。
1.3.8外部闪电保护装置(ELPI)
一套外部闪电保护装置包含一个接闪器系统,一个或多个下引导体,一个或多个接地终端系统。
1.3.9内部闪电保护装置(ILPI)
一套内部闪电保护装置包含在所保护的容积内减轻闪电电流的电磁影响的所有部件与措施。
1.3.10 提前放电(E.S.E)避雷导体
配备有一种系统的闪电导体棒,该系统在同样条件下比简单的闪电导体棒(S.R.)产生一个更先行(抢先)的初始上行先导电荷放电。
1.3.11先导启动过程:
从出现第一个电晕到连续传播一个上行先导电荷放电之间发生的物理现象过程。
1.3.12启动抢先时间(△T)
与简单外形避雷导体(S.R.)相比,在同样条件下,E.S.E避雷导体产生初始上行先导的平均抢先时间。该数值从评估测试中得出,其单位为微秒(us)。
1.3.13 自然部件:
置于建筑物外,或内置于建筑物墙中,或放在建筑物内部的导电部件。这种导电部件能来替代全部或部分的下引导体或用来作为ELPI的补充导体。
1.3.14 等电位连接棒:
用于保护通信线路或其他电缆使之免遭闪电损害的用来连接自然部件,接地导体,接大地导体,屏蔽器,掩蔽装置及各种导体的集合作。
1.3.15 等电位连接:
将接地导体与导电部件置于同一电位或实质上相同电位的电气连接。
1.3.16 等电位导体:
提供等电位连接的导体。
1.3.17危险电弧:
在所保护容积内由闪电电流产生的电弧。
1.3.18 安全距离(s)
不至于产生危险电弧的最短距离。
1.3.19 互连的增强钢材:
能提供小于O.01欧的电流路径电阻且能充当下引导体的置于建筑物内部的自然部件。
1.3.20 下引导体:
外部闪电保护装置的一个部分。它用来将E.S.E避雷导体上的闪电电流引导到接地终端系统上去。
1.3.21 测试连接夹/断开端(或测量端):
用来将接他终端装置与系统的其他部分断开的装置。
1.3.22接地电极:
接地终端系统的一个部件或一组部件。它直接与大地接触从而将闪电电流分散到地中去。
1.3.23 接地终端系统:
与大地紧密接触并提供与大地的电气连接的一个导电部件或一组导电部件。
1.3.24接地终端系统电阻:
测试连接点与大地间的电阻:它等于在测试连接点量得的相对于一个无限远参考点的电位增量与流过接地电极的电流值之商。
1.3.25 浪涌保护装置(S.P.D):
用于限制瞬时浪涌电压并能给电流波提供一条传导路径的装置。它应包含至少一个非线性元件。
1.3.26大气瞬时浪涌电压:
只维持几个毫秒的过高电压,振荡的,或是非振荡的。通常很快衰减。
1.3.27保护级别:
表征闪电保护效率的闪电保护系统的分类。
注意:不要将此定义和闪电捕获器中定义的保护级别相混淆。
1.3.28建筑物等效收集面积 Ae:
与某一建筑经受相同数量闪电放电的一个地平面。
1.4雷暴现象以及由E.S.E.避雷导体组成的闪电保护系统
1.4.1 雷暴现象及闪电保护的必要性
闪电保护的必要性根据所考虑区域的闪电放电密度来决定。在一年中,某一建筑物受闪电袭击的概率是闪电电击频率与等效收集面积之乘积。
闪电放电密度由公式Na/2. 2算出。这里,Na在附录B的图中表出。
建筑物保护的适当性以及所使用的保护级别均在附录B中说明。
注意:其他要求(法规要求或个人考虑)可能导致采用并非基于统计规律的保护措施。
1.4.2表征闪电特性的参数及相关的效应
闪电主要是由与云层和地面间的电弧有关的参数来表征其特性的,因而也是用与电弧与导体中的闪电电流活动有关的参数来表征的。下列是最重要的参数:
幅度
上升时间
衰减时间
电流变化率(Di/dt)
极性
电荷
比能(能量密度)
每次放电产生的电击数从统计学角度看,头三个参数是互相独立的。例如,任何一种幅度可以以任何一种衰减时间变化(见附录D中所列的全球数据)。作为一种电气现象,闪电可以与任何其他电流流过一个导电体或任何其他电流流过不良导体或绝缘体时产生相同的后果。
闪电的特征参数会产生下列效应:
光学效应
声响效应
电化学效应
热效应
电动力学效应
电磁效应
当决定闪电保护系统不同部件的尺寸时要考虑热效应与电动力学效应,而电磁效应(跳火,感应等)则在本标准第3款中讨论。其余效应对于闪电保护系统的设计没有显著的影响,它们均将在附录D中说明。
1.4.3闪电保护系统的部件
闪电保护系统包含一个外部闪电保护装置(ELPI)以及,如果需要的话,还包含一个附加的内部闪电保护装置(ILPI)。图 1.4.3
外部闪电保护装置包含以下互连的部件:
(a)一个或多个ESE避雷导体
(b)一个或多个不引导体
(C)每一个下引导体有一测试连接点
(d)每一个下引导体有一个避雷导体接地电极
(e )可断开的连接器
(f )地间一个或多个连接
(g)一个或多个等电位棒
(h)经天线桅竿闪电捕获器的一个或多个等电位棒内部闪电保护装置包含:
(i)一个或多个等电位连接器
(j)一个或多个多电位连接棒
电气安装器材为:
(k)建筑物接地终端点
(l)主接地终端
(m)一个或多个浪涌保护装置
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持杆。
E.S.E避雷导体所保护的区域可利用诸如附录A中应用的电几何模型以及在2.2.2中定义的E.S.E避雷导体启动抢先时间来决定。
E.S.E避雷导体应当安装在支持结构的最高点上。它应当总是处于它所保护的区域内的最高点。
2.2.2启动抢先时间
E.S.E避雷导体由它的启动抢先时间来表征。这是在评估测试中获得的数据。评估测试在相同条件下将一个提前放电避雷导体与一个简单的针形避雷导体相比较。
启动抢先时间(△T)用来计算保护半径,并由下列表达式计算:
△T=Tsr一TE.S.E.这里:
TSR为简单外形避雷导体的上行先导电荷连续传播(启动)的平均时间。
TE.s.E为提前放电避雷导体的上行先导电荷连续传播(启动)的平均时间。
2.2.2.1 E.S.E 避雷导体评估测试
此测试过程用来评估E.S.E避雷导体的启动抢先时间。在高压实验室中模拟自然条件,方法是在将一个代表雷电中环境电场的永久电场与一个代表下行先导逼近时的脉冲电场叠加在一起。注意:就地关系测试(In-situ correltion tests)在所定义的过程中进行。
2.2.3 E.S.E避雷导体的定位
2.2.3.1被保护的区域
保护的区域由以E.S.E避雷导体为轴旋转后获得的包络线勾划出来的,并由与不同的指定高度h相对应的保护半径来定义(见图2.2.31)的。
2.2.3.2 保护半径
E.S.E. 避雷导体的保护半径与相对于被保护区域的高度(h)有关,与它的启动抢先时间有关,以及与所选的保护级别有关(见附录A)

RP=√h ( 2D – h ) + ( 2 D + ΔL )
(h>5米) (公式1)
当h〈 5米时,要应用2.2.3.3.a,b与c中的曲线通过图形的方法决定保护半径。
其中h为E.S.E闪电导体尖端相对于穿过被保护单元顶部的水平面的高度。
D为:保护级别I时为 20米
保护级别II时为 45米
保护级别III时为 60米
△L为:△L(米)=V(米/微秒)*△T(微秒),这里:(公式2)
△T为在附录c中定义的评估测试(见2.2.2.1)时决定的启动抢先时间。
2.2.3.3 E.S.E. 避雷导体的选择与定位
对于每一个闪电保护系统装置,要进行一次事先调查来决定所需的保护级别(见 2.1.2)。
然后,对于各个保护级I--III,要保护该建筑物所要求的保护半径Rp便可以用公式1或图
2.2.3.3.a,b,c中的曲线(h≥25米)以及用图2.2.3.3.a),b)或c)中的曲线(h<5米)来决定:
——保护级I:图2.2.3.3.a)中的曲线
——保护级II:图2.2.3.3(b)中的曲线
——保护级III;图2.2.3.3.(c)中的曲线
使用曲收时,用某E.S.E避雷导体的所需高度h以及△L在图中定出保护半径Rp。
注意:图中的*L数值为无限制的举例值。
图2.2.3.1 保护半径
图中 hn 为E.S.E避雷导体尖端相对于穿过被保护单元顶部的水平面的高度,
Rpn为在所指定息度相对应的E.S.E 避雷导体保护半径。
2.2.4 材料与尺寸
闪电电流流过的E.S.E.避雷导体必须用钢、铜合金或不锈钢制成。导电杆以及接闪器尖的导电截面积必须大于120毫米2。
2.2.5 定位
2.2.5.1 E.S.E.避雷导体
E.S.E.避雷导体尖端必须比它所保护的区域高出至少 2米,包括天线,冷却塔,屋顶,水箱等。
下引导作用位于支持竿上的一个连接系统与E.S.E.避雷导体相连接。这个支持系统包含一个能提供持久的电气接触的适当的机械装置。
如果建筑物的外部安装包含若干个E.S.E.避雷导体,则它们之间必须用导体互相连接起来。除非这种互连导体必须绕过建筑结构上的障碍物(檐板,低墙),这些障碍物可能有超过1.5米的正或负高度差,否则,这些互连导体必须符合表 2.3.4上所列的数据。
当E.S.E.避雷导体保护开阔地区如运动场,高尔夫球场,游泳池,露营地等时,则避雷导体必须用特定的支持物如照明灯杆,桥塔或其他附近的结构物,使E.S.E.避雷导体能覆盖所保护的区域。
2.2.5.2 升高桅竿
E.S.E.避雷导体可使用升高桅竿将其高度增加。如E.S.E.避雷导体要用导电支索稳定住,则必须应用符合表2.3.4上所列的数据的导体将拉线从底部连接点连接到下引导体上去。
2.2.5.3 优选的安装点
在设计闪电保护系统时,必须把有利于E.S.E.避雷导体安装的建筑结构特征考虑进去。通常,这些特征是高的结构点,例如:
——平屋顶上的设备房间;
——三角墙;
——金属或石头烟囱。
2.3 下引导体
A>28米或A<B:使用两个下行导体
A:下引导体的垂直方向长度
B:下引导体的水平方向长度
图2.3.2下引导体的数量
2.3.1 一般原则
下引导作用于让闪电电流从大气终端系统流向地面终端系统。它必须安装在建筑物的外面(在2.3.3.1节中说明
的情况除外)。
2.3.2下引导体的数量
每一个E.S.E.避雷导体应当用至少一个下引导体与地面终端系统相连接,在下列情况下需要两个或更多的下引
导体:
——下引导体水平方向的长度大于其垂直方向的长度。
——ELPI 安装在高于 28米的建筑物上。
下引导体应安装在两个不同的主墙上。
2.3.3 路径
下引导体应当这样来安装使得它所经过的路径尽可能平直。下引导体的路径应将地面终端的位置考虑进去(见2.5.2)。它应当尽可能平直,取最短的路径而没有尖锐的弯曲或上行的节段。弯曲半径必须不小于20厘米(见图2.3.3) 。下引导体要改变走向时,最好利用能形成弯曲的边沿。下引导体不能沿着或越过电线管走。但是,有时越过电线管走是难以避免的,这时必须将电线管用金属屏蔽包起来, 此金属屏蔽要在交叉点向上引伸1米,而屏蔽应当与下引导作连接在一起。
应当避免下引导体沿着弧形低墙走。要让它的路径取直愈好。但是,当一定要越过一个低墙时,高度最多增加40厘米,斜坡角等于或小于45度还是允许的(见图2.3.3 e)
图中I= 环路长度(米)
d= 环路宽度(米)
如能满足条件 d>l/20,则绝缘材料无击穿的危险。
图2.3.3 LPS(闪电保护系统)下引导体弯曲形状
(2)由于闪电电流是有脉冲特性,扁平下引导体因截面积大而优于圆形下引导体。
2.3.5 测试连接夹/断开端(或测试端)
每一个下引导体应当配备测试连接夹用来断开接地终端系统以便对它进行测量。测试连接夹应当标有“闪电导体”字样以及符号*。
测试连接夹通常装在下引导体离地面2米高度处。当闪电保护系统具有金属墙或没有具体的下引导体,则测试连接交插在每一个接地电极及与此电极连接的建筑物的金属体之间;测试连接夹安装在检查定(标有记号*)之中。
2.3.6 闪电放电计数器
当备有闪电放电计数器时,它应当安装在最直接走线的下引导体上,在测试连接夹的上面,且在任何情况下、比地面高出约2米。
2.3.7 自然部件
某些导电的建筑物部件可以代替全部或部分下引导体,或作为下引导体的补充。
2.3.7.1 能替代全部或部分下引导体的自然部件
一般来说,外部互连的钢框架(金属结构)可以用来充当下引导体,只要它们是导电的,且其电阻小于或等于 0.01欧。在这种情况下,E.S.E避雷导体的上端直接与金属框架连接,而金属框架的下端与接地终端系统相连接。使用自然下引导体应当满足在第3章中说明的等电位连接的要求。
注意;由于自然部件可能要有改动或是整个都被拿掉而不考虑它是属于闪电保护系统的一部分,最好使用专门的导体作为下引导体。
2.3.7.2 能补充下引导体作用的自然部件
以下各种部件可用来补充闪电保护系统且可与之相连接:
(a)提供电气连接的互连的钢框架
——内部金属结构、置于墙内的钢筋混凝土增强件与金属结构.它们必须为此目的而备有连接端点(在上部与下部上至少各有三个连接点);
——没有经过整个建筑物高度的外部金属结构。
注意:当使用预压制的钢筋混凝土时,特别要注意当闪电电流流经闪电保护系统时造成的机械伤害。
(b)覆盖所保护区域的金属板,如果:
——在所有部件间提供持久的电气连接;
——金属板没有绝缘材料除层。
注意:保护薄涂层,例如1毫米厚的沥青膜或0.5毫米厚的聚氯乙烯膜不能认为是绝缘层。
(c)用2毫米或更厚的材料制成的管子与桶;
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(由于缺少做出决定所需的信息),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。
注意
(1)当附近的导体部件不是在电气上接地时,不需要提供等电位连接。
(2) 在具有互相连接的增强钢筋的增强混凝土结构中,以及在钢框架结构或相当于有屏蔽效果的结构中,通常是能满足近端火花放电的安全要求的。
3.2外部金属导体块的等电位连接
在大多数情况下,用一个等电位身体进行连接是可能的。如果不可能或没有获得主管部门批准,则必须用浪涌保护装置来实现等电位连接。
3.2.1应用等电位导体来实现等电位连接
等电位接地应在下列地点提供:
(a)地上与地下
建筑物的所有接她终端都应按4.4与4.5节说明的方法互相连接起来。
(b)当近端火花放电安全要求不能满足:当d
(c)在气体管道位于绝缘套管的下游部位的情况下,s=3米。
3.2.2使用浪涌保护装置的等电位连接
天线或小电线支持杆必须通过天线杆火花隙型式的浪涌保护装置在最接近于下引导体的地方与下引导体相连接如具有绝缘部件的管道(水,气等)放在附近的地方,则浪涌保护装置应当绕过这些绝缘部件
3.3陷入墙内的金属部件的等电位连接
只要这些金属部件上装上了连接端点以便作等电位连接,以上3.21(a)与3.21(b)两小节所说明的指导方针仍适用。对于水密问题,应给予特别注意。
注意:对于现有的建筑物,必须与王管部门取得联系。
3.4内部金属部件的等电位连接:
内部闪电保护装置应当使用等电位导体将内部金属部件与一个等电位连接律连接在一起。这个连接棒应该这样来制造与布置使得它能很容易地被断开以便进行检查。当用铜或铝作为制作材料时,它的最小截面积应为16mm2当用钢作为材料时,它的最小截面积应为5 mm2。等电位连接律应当被连接到一个尽可能据近于建筑物接地电路的点上。对子大的建筑物,可以安装苦于若等电位连接律,不过它们之间应互相连接起来。每一个等电位连接棒应由铜或与等电位导体同样的材料制成,且其最小截面积应为 75 mm2
对于使用屏蔽导体或安装在金属管内的导体的电气或通讯系统来说,将屏蔽或金属管接地通常便能提供足够的保护。如不能提供足够保护,则有源导体(如带有信号的电缆芯组必须通过浪涌保护装置连接到闪电保护系统上.
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。注意接地终端系统的外形,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;
用常规仪器测得的电阻值为10欧姆或更小。应当在与其他导电部位绝缘的接他终端上测量此电阻值。波阻抗或感抗值应尽可能小以区减小在闪电放电时加在电位升高值上的后电动力。为此目的,应当避免使用有单个过长的水平或垂直部件的接地端系统。
因此,使用单个深埋地下潮湿层的垂直接地系统是没有什么好处的,除非地面的电阻特别高,应当注意的是这种钻入地面的接地系统在钻入深度超过20米的时,其波阻抗很大。这就要求使用大量的水平导体或垂直的棒子。而从电气观点来看,它们必须完美无缺地互相连接来。同样地,铜导体要比钢的导体好,因为要达到相同的导电能力,钢的截面积会大得无法实现。接地终端系统应当按以上所叙原则以及标准NF C 15-100中544节中说明的规定来制件与布置。除非真正不可能实现,否则,接地终端系统总是应从建筑物向外伸展的。
4.2接地终端系统的型式
接地终端系统的大小与安装地点土壤的电阻车有关。不同的土壤组成成份(粘土,泥灰土.沙,岩石)的电阻车相差很大。从下面所列的表可以估计电阻车的数值,也可以用地电阻议通过适当的测量方法来测出电阻率。一旦电阻事知道了,便可用以下所列简化公式来决定终端系统的长度;
线形水平终端系统                  垂直终端系统
L=2ρ/R      (公式4)           L=ρ/R (公式5)
式中:
L为终端系统的长度(米)
ρ为土壤电阻事(欧·米)
R为所需的电阻值(<=10欧)
对于每一个下引,接地终端系统应至少应包含:
(a)与下引导体同样的材料制成及同样截面的导体(除铝材外),按照鸦爪形状安排,且埋入地中至少50厘米深.例如:三根7~8米长的导体,水平布置埋入地中至少50厘米深.
(b)一组若干垂直的桩子总计长度至少为6米
----一字排开或排成三角形,互相离开距离至少等于埋入深度.
------用与下引导体相同的或起特性与下引导体兼容的一根导体将它们互连起来,并埋入一个沟中,深度至少为50厘米.注意:推荐使用三角形排列.
土壤 电阻率(欧/米)
沼泽地 <30
淤泥地 20-100
腐植土 10-150
潮湿泥煤地 5-100
软粘土地 50
泥灰土地与微密粘土地 100-200
朱罗纪泥灰土地 30-40
粘土沙 50-300
硅酸沙 200-3000
光石沙 1500-3000
玻璃覆盖的石沙 300-500
软石灰石 100-300
微密石灰石 1000-5000
碎石灰石 500-1000
片岩 50-300
云母片岩 800
花岗岩及沙石(看交错情况的不同) 1500-10000
花岗岩及沙石(极少交错) 100-600