防雷工作中幾個技術(shù)問題探討

1、防雷工作中幾個技術(shù)問題探討 一、建(構(gòu)筑物)的防雷方案設(shè)計、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計的深度1、方案設(shè)計：建筑工程一般分為方案設(shè)計、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計三個階段。方案設(shè)計文件應(yīng)滿足編制初步文件的需要，其防雷部分一般有防雷與接地的內(nèi)容即可。特殊建筑應(yīng)考慮電磁波屏蔽。2、初步設(shè)計：初步設(shè)計文件應(yīng)滿足施工圖設(shè)計文件的需要，其防雷部分的設(shè)計深度為： 設(shè)計防雷依據(jù) 在進(jìn)行防雷初步設(shè)計時主要引用的設(shè)計依據(jù)是建筑物防雷設(shè)計規(guī)范gb50057-94、建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范，gb50343-2004及智能建筑物設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)gb/t50314-2000等其他相關(guān)設(shè)計規(guī)范。確定防雷類別 (長、寬、高、環(huán)境、雷暴日、重

2、要性來確定)防雷類別的計算、現(xiàn)場勘測及避雷針保護(hù)范圍的計算只供內(nèi)部使用及存檔。 防直接雷擊、防側(cè)擊雷、防雷擊電磁脈沖、防高電位侵入的措施。a防直擊雷:屋面網(wǎng)格大小,引下線間距、避雷針或避雷帶。b防側(cè)擊雷：按不同的防雷分類設(shè)計均壓環(huán)、外墻上的欄桿、門窗等較大金屬物與防雷裝置連接。c防雷擊電磁脈沖：分流、屏蔽、接地、等電位連接。d防高電位侵入：所有進(jìn)出建筑物的金屬管線做總等電位連接，屋面禁航燈、彩燈等宜穿金屬管線，并在接口處安裝電涌保護(hù)器。工程各系統(tǒng)要求接地的種類及接地電阻要求。總等電位、局部等電位的設(shè)置要求。其他防雷措施：a豎直敷設(shè)的金屬管道及金屬物的頂端和底端與防雷裝置連接。b所有正常情況下不

3、帶電設(shè)備金屬外殼均應(yīng)接地。c屋面接閃器保護(hù)范圍之外的非金屬物體應(yīng)裝接閃器，并和屋面防雷裝置相連。d突出屋面的金屬裝置和金屬構(gòu)件應(yīng)與避雷帶可靠焊接。e衛(wèi)星接收天線等設(shè)備應(yīng)在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)，天饋線穿金屬管，金屬管兩端應(yīng)接地。f在合適的地方預(yù)留等電位連接板。3、施工圖設(shè)計施工圖的設(shè)計應(yīng)滿足設(shè)備材料的采購、設(shè)備制作和施工的需要應(yīng)有建筑物頂層平面圖，并有主要軸線號、尺寸、標(biāo)高、標(biāo)注避雷針、避雷帶、引下線位置。注明材料型號規(guī)格、所涉及的標(biāo)準(zhǔn)圖編號。（防雷器目前未有標(biāo)準(zhǔn)圖編號） 應(yīng)有接地平面圖，標(biāo)明接地線、接地極、測試點(diǎn)、斷接卡等的平面位置、標(biāo)明材料型號、規(guī)格、相對尺寸等、圖紙應(yīng)標(biāo)注比例。 當(dāng)利用建筑物

4、鋼筋混泥土內(nèi)的鋼筋作為防雷接閃器、引下線、接地裝置時，應(yīng)標(biāo)注連接點(diǎn)，接地電阻測試點(diǎn)，預(yù)埋件位置及敷設(shè)方式，標(biāo)明所涉及的標(biāo)準(zhǔn)圖編號、頁次。 附圖說明應(yīng)包括：a防雷類別而采取的措施b供配電方式c接地形式和接地電阻值d總配電、有重要電子設(shè)備的分配電等位置應(yīng)設(shè)電涌保護(hù)器，并注明其型號及主要技術(shù)參數(shù)二、建筑物加裝電涌保護(hù)器的基本要點(diǎn)1、名詞解釋：電涌保護(hù)器目的在于限制瞬態(tài)過電壓和分走電涌電流的器件。等電位連接將分開的裝置、諸導(dǎo)電物體用等電位連接體或電涌保護(hù)器連接起來以減小雷電流在它們之間產(chǎn)生的電位差圖（1）等電位連接示意圖2、概述：從名詞解釋和圖（1）中可以看出，電涌保護(hù)器是一種等電位連接用的材料。它的

5、功用是對于一些不能參加等電位連接的帶電體（如電源火線，中性線及信號線等）進(jìn)行暫態(tài)等電位連接。建筑物防雷設(shè)計規(guī)范gb5005794（2000年版）中對原規(guī)范條文進(jìn)行了局部修訂，針對近年來智能建筑物內(nèi)部電子信息設(shè)備的大量增加，雷電電磁脈沖防護(hù)顯得越來越重要這些情況而增加了防雷擊電磁脈沖等條文。 3、雷擊電磁脈沖侵入建筑物的途徑，雷擊地面物體或云間放電時，強(qiáng)大的雷電流產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場。附近雷云對地放電產(chǎn)生的雷地電流，耦合到公共接地阻抗回路引起的感應(yīng)電位差。雷電波延各種金屬導(dǎo)線（如水管、饋電線路、信息系統(tǒng)線路等）進(jìn)入而引起的雷電波電壓。雷電電磁脈沖的防護(hù)措施有：接閃、分流、屏蔽、接地等地位連接。其中等

6、電位連接是最重要的防護(hù)措施。4、怎樣合理選用電涌保護(hù)器概述：建筑物防雷設(shè)計規(guī)范gb5005794（2000年版）第一章總則中首先提到：建筑物防雷設(shè)計應(yīng)地制宜地采取防雷措施，防止或減少人身傷亡和財產(chǎn)損失，做到安全可靠，技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，我認(rèn)為，電涌保護(hù)器作為等電位連接的一個組成部分，安裝的位置和數(shù)量應(yīng)恰如其分地發(fā)揮它的功用，既要保證安全可靠，又要考慮到經(jīng)濟(jì)合理，不安裝電涌保護(hù)器或不加選擇地大量使用電涌保護(hù)器都是有違規(guī)范原則的。電涌保護(hù)器選用原則：a雷電防護(hù)區(qū)的劃分（見圖示）b雷電流的分流計算類選擇最大尖峰電流200ka作為計算電涌保護(hù)器通流能力的系數(shù)。類選擇最大尖峰電流150ka作為計算電涌保

7、護(hù)器通流能力的系數(shù)。類選擇最大尖峰電流100ka作為計算電涌保護(hù)器通流能力的系數(shù)。實(shí)際通過電涌保護(hù)器雷電流要通過計算來決定電涌保護(hù)器的通流能力。c按雷擊風(fēng)險評估進(jìn)行分級：當(dāng)?shù)氐睦组W密度、接閃的可能性（年預(yù)計雷擊次數(shù)）和建筑物內(nèi)電子系統(tǒng)的重要性這幾個因素。5、電涌保護(hù)器安裝要求：三類防雷建筑物在lpz0a、lpz0b與 lpz1區(qū)交界面處在從管外引來的線路上安裝第一級電涌保護(hù)器，即泄流級。（一般選用電壓開關(guān)型）安裝的位置一般在總配電柜內(nèi)。（該泄流級選擇10/350還是8/20波形？因雷電流波形的選擇在國內(nèi)至今還有很多爭論，我認(rèn)為，供電線路是架空進(jìn)入的，就選擇10/350波形；埋地進(jìn)入的就選擇8/

8、20波形，其通流能力通過計算確定）。二類防雷建筑物應(yīng)在總電源進(jìn)線處安裝泄流級電涌保護(hù)器的基礎(chǔ)上再在lpz1區(qū)和lpz2區(qū)交界面處，其負(fù)載帶有大量弱電設(shè)備、信息系統(tǒng)設(shè)備、控制系統(tǒng)設(shè)備的配電盤中安裝第二級電涌保護(hù)器（一般為限壓型）例如，計算機(jī)房、電信機(jī)房、電梯控制室、有線電視機(jī)房、監(jiān)控、消控中心；醫(yī)院手術(shù)室、監(jiān)護(hù)室、及其他大量電子設(shè)備的場所的配電箱中應(yīng)安裝線壓型電涌保護(hù)器。有引至室外照明或動力線路（如屋面彩燈、禁航燈、正壓風(fēng)機(jī)等）的配電箱均應(yīng)加裝電涌保護(hù)器。此處安裝電涌保護(hù)器的目的是為了防止高電壓侵入，因?yàn)楦唠妷豪纂娒}沖是雷害中損壞設(shè)備最多的。對一些特殊使用功能的建筑物內(nèi)（如溫州大劇院、銀行、大醫(yī)

9、院等）需要將瞬間態(tài)過電壓限制到特定水平的設(shè)備，宜考慮在該設(shè)備前安裝具有防操作過電壓和放感應(yīng)雷電過電壓的第三級spd（一般為浪涌吸收器）安裝位置一般設(shè)在lpz2區(qū)和其后續(xù)防雷區(qū)交接面處。至于安裝電涌保護(hù)器的具體技術(shù)要求及電涌保護(hù)器的主要性能指標(biāo)、電涌保護(hù)器等級分類、電涌保護(hù)器的選型及安裝等等，這里不再論述。總之，考慮到安全性及經(jīng)濟(jì)性的兩方面因素，我認(rèn)為，三類防雷建筑物應(yīng)設(shè)一級電涌保護(hù)，二類防雷建筑物應(yīng)設(shè)兩極電涌保護(hù)，特別重要的場所可設(shè)三級電涌保護(hù)三、易燃易爆場所防雷、防靜電檢測依據(jù)的掌握原則1、易燃易爆場所的防雷、防靜電性能檢測規(guī)范很多，都是近十年來發(fā)布并實(shí)施的，常用的有：石油庫設(shè)計規(guī)范gb50

10、074-2002、汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范gb50156-2002、石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范gb15599-1995、液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程gb13348-92、建筑物防雷設(shè)計規(guī)范gb50057-94 等等。上述都是國家強(qiáng)制性規(guī)范，還有一些行業(yè)規(guī)范，部門規(guī)章等等。2、防雷技術(shù)人員在檢測易燃易爆場所責(zé)任重大，既要做到統(tǒng)一技術(shù)要求，又要做到安全可靠，防雷防靜電設(shè)施的安裝要做到經(jīng)濟(jì)合理，這就需要我們檢測人員在檢測過程中掌握好規(guī)范主、次、輕重尺度。規(guī)范中有“必須”、“嚴(yán)禁”、“應(yīng)”、“不應(yīng)”用詞的內(nèi)容，就必須嚴(yán)格執(zhí)行，規(guī)范中有“宜”“不宜”“可”“不可”的內(nèi)容，我們根據(jù)溫州地區(qū)的實(shí)際情況和多年

11、的防雷檢測經(jīng)驗(yàn)酌情處置。3、汽車加油加氣站是為汽車加油加氣的設(shè)施，主要有底下儲油罐，加油島、卸油場及站房組成，下面以汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范gb501562002為例提出具體規(guī)范使用原則。油罐，液化石油氣罐必須進(jìn)行防雷接地，接地點(diǎn)不應(yīng)少于2處。（在鋼油罐防雷措施中，油罐的良好接地很重要，它可以降低雷擊點(diǎn)的電位，反擊電位。規(guī)定接地點(diǎn)不應(yīng)少于2處是為了提高接地的可靠性，這條在檢測中必須嚴(yán)格執(zhí)行）加油加氣站的防雷接地、防靜電接地，電氣設(shè)備工作接地、保護(hù)接地及信息技術(shù)的接地等已共用接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于4歐。（加油站占地面積一般都不大，分設(shè)接地距離不夠，再者共用接地既經(jīng)濟(jì)又安全，所以此條“宜

12、“字。我們把它當(dāng)作“應(yīng)”來處理）埋地油罐、液化石油氣罐應(yīng)于露出地面的工氣管道相互做電器連接并接地。（做好電氣連接，主要防止雷電反擊火花造成雷害事故，油罐管道接地給雷電提供一個泄入大地的良好通路）當(dāng)加油加氣站的站房和罩棚需要防直擊雷時，應(yīng)采用避雷帶（網(wǎng)）保護(hù)。（不論是從經(jīng)濟(jì)角度和安全角度來看，采用避雷帶保護(hù)，這樣比較經(jīng)濟(jì)可靠）加油加氣站的信息系統(tǒng)應(yīng)采用鎧裝電纜或?qū)Ь€鋼管配線。配線電纜金屬外皮兩端、保護(hù)鋼管兩端均應(yīng)接地。（這點(diǎn)很重要，穿鋼管和兩端接地的目的在于使其起到屏蔽、分流、集膚作用，盡量減少雷電波的侵入，減少或消除雷電事故）380/220v供配電系統(tǒng)已采用tns系統(tǒng)，供電電源的電纜金屬外皮或

13、電纜金屬保護(hù)管兩端均應(yīng)接地，在供配電系統(tǒng)的電源端應(yīng)安裝與設(shè)備耐壓水平相適應(yīng)的電涌保護(hù)器 a、石油庫設(shè)計規(guī)范gb50074-2002中規(guī)定當(dāng)電源采用tn系統(tǒng)時從建筑物內(nèi)總配電箱開始引出的配電線路和分支線路必須采用tns系統(tǒng)，這對人身和設(shè)備安全都有好處。因此，此處的“宜”應(yīng)把它當(dāng)作“必須”來執(zhí)行。b、供配電系統(tǒng)的檢測似乎是電氣檢測項(xiàng)目，但規(guī)范將此條列入防雷內(nèi)容，因此，防雷檢測就必須覆蓋此項(xiàng)內(nèi)容。c、加油站380v供配電系統(tǒng)安裝的    電涌保護(hù)器從防雷區(qū)的界面判斷此處應(yīng)為泄流級）加油加氣站信息系統(tǒng)的配電線路首、末端與電子器件連接時應(yīng)裝設(shè)與電子器件耐壓水平相適應(yīng)的電涌保

14、護(hù)器。（由于此處安裝的電涌保護(hù)器功用保護(hù)信息系統(tǒng)的電子器件，根據(jù)重要性和雷擊事故的后果來分析，此處的“應(yīng)”可降級為“宜”來處理。）地上或管溝敷設(shè)的油品、液化石油氣和天然氣管道的始、末端和分支應(yīng)設(shè)防靜電和防感應(yīng)雷的聯(lián)合接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于30歐。（通過接地裝置將靜電和感應(yīng)雷電泄入大地并避免靜電、雷電事故的發(fā)生）加油加氣站的汽油罐車和液化石油氣罐車卸車場地，應(yīng)設(shè)罐車卸車時用的防靜電接地裝置。（使用具有以上功能的靜電接地儀，主要防止罐車卸車時發(fā)生靜電事故）在爆炸危險區(qū)域內(nèi)的油品、液化石油氣和天然石油氣管道上的法蘭、膠管兩端等連接處應(yīng)用金屬線跨接。當(dāng)法蘭的連接螺栓不少于5根時，在非腐蝕的環(huán)境下

15、，可不跨接。（接觸電阻大于0.03歐可能會發(fā)生靜電或雷電火花發(fā)生爆炸火災(zāi)事故）四、檢測技術(shù)及檢測方法探討1、接地電阻測試法在防雷、防靜電設(shè)施檢測過程中，接地電阻的測試是重要的步驟，用儀器測試內(nèi)容最多的項(xiàng)目。接地電阻的測試方法有好幾種，我們現(xiàn)在一般采用電位降法，如圖示：接地電阻測試儀型號數(shù)多，其使用方法有所不同，但檢測方法是相同的。各類接地電阻表的測得的讀數(shù)都是2頻電阻，有些土壤電阻率高的土壤，其測試值還應(yīng)換算成沖擊電阻。2、等電位連接的檢測iec61024中指出：“等電位連接是減少在需要防雷空間內(nèi)發(fā)生火災(zāi)及爆炸危險以及人身事故的一項(xiàng)非常重要的措施，用導(dǎo)線或浪涌保護(hù)器將防雷裝置，建筑物的金屬框架

16、、金屬設(shè)施、外來導(dǎo)電部件以及電氣裝置連接起來，實(shí)現(xiàn)等電位”等電位連接需要檢測的項(xiàng)目很多，有均壓環(huán)、外墻金屬門窗、屋面金屬物體、屋內(nèi)豎立的金屬物件、金屬電纜橋架、衛(wèi)生間、各類機(jī)房的局部等電位連接、設(shè)備金屬外殼等等。其檢測的辦法也有多種，我們是采取通路法（短路法），具體做法：首先是，建筑物總等電位處或其他防雷接地點(diǎn)測出的一基準(zhǔn)點(diǎn)，記錄下其接地電阻值。用導(dǎo)線一端連接與該基準(zhǔn)點(diǎn)，另一端與各被測點(diǎn)進(jìn)行通路測試（即利用萬用表測二極管等測試）。當(dāng)萬用表發(fā)出“嘟”聲即為通路，否則為斷路，說明該被測點(diǎn)沒與防雷裝置連接，或連接狀態(tài)不良。當(dāng)萬用表發(fā)出“吱吱”聲說明該被測點(diǎn)雖有接地，但與基準(zhǔn)點(diǎn)沒有進(jìn)行等電位連接。對接

17、地不良或無等電位連接的測試點(diǎn)，用加長的導(dǎo)線進(jìn)行常規(guī)測試，記錄下其接地電阻，（一般情況下，此地電阻值都大大超過標(biāo)準(zhǔn)值）上述檢測方法安全簡便，適用于建筑物防雷的檢測。至于計算機(jī)房、易燃易爆場所的過渡電阻檢測，應(yīng)使用高精度的毫歐表之類的儀表。3、易燃易爆場所接地電阻測試方法按常規(guī)方法連接好e、p、c極。探針接地點(diǎn)不變。將加長了的接地輔助線一端連接e極，另一端連接各測試點(diǎn)，記錄下各項(xiàng)測試數(shù)據(jù)。檢查各測點(diǎn)的數(shù)據(jù)是否一致，如某一測點(diǎn)數(shù)據(jù)差異較大，則說明該處設(shè)備未作等電位連接或接地不良。注：溫州土壤電阻率普遍很小，一般情況各類接地電阻都小于4，地阻表移動多處測試，其數(shù)據(jù)不易判斷被測項(xiàng)目無進(jìn)行等電位連接。4、測試注意事項(xiàng)e待測地極，p電位極，c電流極布置應(yīng)重在建筑物地網(wǎng)，避免平行布置，以提高檢測準(zhǔn)確性。三點(diǎn)成一線，其p電位極插在e、p之間離乙點(diǎn)的0.618處,以減少誤差。在測量過程中由于雜散電流高頻干擾電磁幅射