防雷知識
防雷工(gōng)程施工(gōng)中應注意的(de)問題
時間：2018-01-20 11:07:02 浏覽：
1、天面接閃器(qì)的(de)合理(lǐ)連接建築物(wù)天面接閃器(qì)有(yǒu)針、網和(hé)帶等形式。在容易受雷擊的(de)角位、頂位通常設有(yǒu)避雷針。在施工(gōng)過程中，需注意針、網、帶的(de)合理(lǐ)連接和(hé)避雷帶是否構成一閉合環路(lù)；針、帶及帶與支持卡的(de)連接是否 正确。由于安全的(de)原因，現代建築物(wù)天面的(de)四周都(dōu)設有(yǒu)女(nǚ)兒牆或防護欄杆，這些是雷擊優先接閃的(de)地(dì)方，應該特别注意其接閃器(qì)的(de)安裝方法。
現列舉女(nǚ)兒牆接閃器(qì)的(de)兩種安裝方法：圖1的(de)連接方法較爲科學，優點是在針腳、支持卡腳處不形成斷點，不容易産生反擊，跟土(tǔ)建施工(gōng)配合密切，工(gōng)作量大(dà)；圖2的(de)做法比較普遍，缺點是在針腳、支持卡腳處形成斷點，極易發生雷擊事故。 理(lǐ)由：由于雷電沖擊波是行(xíng)波，具有(yǒu)折射和(hé)反射特性。當A點接閃時，在B點會(huì)産生雷電行(xíng)波電壓全反射，使B點的(de)電壓是行(xíng)波電壓的(de)2倍，很容易造成B點産生反擊，使女(nǚ)兒牆損毀。在幾起這種類型的(de)雷災事故中，都(dōu)在斷點處形成高(gāo)電位産生反擊。
在作者的(de)工(gōng)作實踐中發現，許多新建建築物(wù)的(de)防雷設施中女(nǚ)兒牆的(de)針、帶的(de)連接方式，都(dōu)采用(yòng)圖2連接方法，這是比較危險的(de)，存在安全隐患。另外，在易燃易爆場(chǎng)所，天面的(de)避雷帶與支持卡的(de)連接盡量不要采用(yòng)夾式，避免産生火(huǒ)花間隙。
2、避雷器(qì)要适應雷電沖擊波對波阻抗的(de)要求防雷工(gōng)程中對金(jīn)屬線路(lù)裝設相(xiàng)應的(de)避雷器(qì)，其原始的(de)概念在于限壓和(hé)分(fēn)流，這一點很多避雷器(qì)都(dōu)能(néng)做到(dào)。所以，避雷器(qì)的(de)能(néng)量配合，以及雷擊風險評估中所要求的(de)避雷器(qì)級數，都(dōu)需要考慮。但(dàn)是作爲感應雷防護工(gōng)程成功與否的(de)重要指标，卻定義在避雷器(qì)的(de)内部結構及其連線、接地(dì)線對雷電沖擊波波阻抗是否理(lǐ)想，對此往往考慮得較少(shǎo)。
理(lǐ)由：假如(rú)雷電沖擊波到(dào)達A節點時，理(lǐ)想的(de)條件(jiàn)是在AB段形成對雷電沖擊波的(de)瞬間開(kāi)路(lù)，即AB段對雷電沖擊波形成的(de)阻抗→∞，使雷電沖擊波産生的(de)電壓形成負的(de)電壓全反射，這時AB段瞬間雷電流→0，促使反射電壓和(hé)原來的(de)雷電電壓加在避雷器(qì)件(jiàn)上(shàng)，避雷器(qì)迅速響應。爲了減少(shǎo)或避免雷電波在AE段産生過電壓造成對設備的(de)損害，這時，理(lǐ)想的(de)條件(jiàn)是AE段形成瞬間短路(lù)，即AE段對雷電沖擊波形成的(de)阻抗→0，促使雷電沖擊波産生的(de)電流形成電流負的(de)全反射，使AE段瞬間雷電壓→0.實現上(shàng)述兩種理(lǐ)想條件(jiàn)是增大(dà)AB段的(de)電感（對電源線而言）和(hé)避雷器(qì)的(de)接地(dì)線DE做到(dào)短、直、粗，DE線段一般要求長度小(xiǎo)于或等于0.5m，截面積大(dà)于或等于10mm2的(de)多股銅線。避雷器(qì)連接線AC的(de)長度盡量減少(shǎo)到(dào)零（有(yǒu)條件(jiàn)采用(yòng)光(guāng)焊技術(shù)），或采用(yòng)凱文(wén)接法。因此，建議對防雷工(gōng)程中避雷器(qì)的(de)選擇和(hé)安裝應注意：①避雷器(qì)結構的(de)伏秒特性和(hé)被保護設備伏秒特性的(de)配合；②避雷器(qì)結構的(de)絕緣自我恢複能(néng)力；③理(lǐ)想的(de)避雷器(qì)結構及其連接、接地(dì)線對雷電沖擊波波阻抗（理(lǐ)想的(de)應趨于零），避雷器(qì)與金(jīn)屬線連接的(de)節點後是會(huì)形成對雷電電磁脈沖瞬間開(kāi)路(lù)的(de)。如(rú)不适應上(shàng)述三點要求，則避雷器(qì)的(de)作用(yòng)會(huì)大(dà)打折扣或不起作用(yòng)。
3、天面接閃器(qì)及預留電氣接地(dì)點接地(dì)電阻的(de)測試近幾年，高(gāo)層建築越來越多，天面的(de)附設設備也(yě)很多，預留的(de)電氣接地(dì)點相(xiàng)應增多，對接地(dì)電阻的(de)要求也(yě)越來越嚴格。安裝有(yǒu)電氣設備的(de)建築物(wù)，一般都(dōu)要求共用(yòng)接地(dì)體的(de)接地(dì)電阻≤1.0Ω。在進行(xíng)測試時，由于空中電磁幹擾源很多，當接地(dì)電阻測試線到(dào)達某一高(gāo)度（在廣州市内，約70m以上(shàng)）時，測試線感應到(dào)一定的(de)電動勢時，會(huì)使電阻測試儀表指針擺動不定，天面接閃器(qì)及電氣預留接地(dì)點的(de)接地(dì)電阻值無法讀(dú)出，給測試工(gōng)作帶來很大(dà)影響。據了解，目前國内、外還沒有(yǒu)能(néng)抵禦這種幹擾的(de)接地(dì)電阻測試儀表，故隻能(néng)想其它辦法避免或減少(shǎo)測試線感應到(dào)電動勢。
解決這方面的(de)問題，可(kě)從電-磁理(lǐ)論入手，我們知道空中存在複雜的(de)電磁源，有(yǒu)大(dà)氣電場(chǎng)、無線電磁波等，這些都(dōu)可(kě)能(néng)與測試線産生電動勢有(yǒu)關。大(dà)家都(dōu)清楚，晴天大(dà)氣電場(chǎng)是垂直向下的(de)，測試線是與大(dà)氣電場(chǎng)平行(xíng)的(de)，不存在切割現象，大(dà)氣電場(chǎng)的(de)日變化很慢(màn)，所以大(dà)氣電場(chǎng)不會(huì)對與其平行(xíng)的(de)測試線産生感應電動勢。因此大(dà)氣中存在的(de)各種頻率的(de)電磁波與測試線産生感應電動勢的(de)關系最大(dà)。根據有(yǒu)關資料統計(jì)：①測試線感應電動勢在城市的(de)市區比郊區大(dà)；②如(rú)果測試線靠近微波站、移動通信機站等地(dì)方時，測試線感應的(de)電動勢較大(dà)。兩者的(de)感應電壓都(dōu)随測試線高(gāo)度的(de)增高(gāo)而增大(dà)。處理(lǐ)對策有(yǒu)：①将測試線從鋼筋凝土(tǔ)建築物(wù)内部的(de)空井進行(xíng)放(fàng)線，減弱電磁切割的(de)磁場(chǎng)；②利用(yòng)等電位方法間接得到(dào)天面電阻值，而前者較爲直接和(hé)真實。
4、過渡電阻的(de)測試GB50057-94中規定，等電位連接點的(de)過渡電阻值不能(néng)大(dà)于0.03Ω，這是等電位連接的(de)一個(gè)技術(shù)要求。過渡電阻值的(de)測試依賴于精确的(de)儀表和(hé)正确的(de)測試方法。這裏推薦的(de)是雙電橋測試法（圖5）。在使用(yòng)雙臂電橋時，連接被測的(de)過渡點兩端分(fēn)别有(yǒu)兩根連線，這時，兩個(gè)接頭P1、P2之間的(de)電阻就是被測的(de)過渡電阻。由于過渡電阻要求≤0.03Ω，因此，可(kě)使用(yòng)比率臂"×0.1"，C1、P1、C2、P2接線柱到(dào)被測量電阻之間的(de)連接導線，要選粗導線，其電阻值不得大(dà)于0.005～0.01Ω。
結束語
新建建築物(wù)的(de)防雷是一個(gè)系統工(gōng)程，每個(gè)環節都(dōu)有(yǒu)它的(de)科學性，隻有(yǒu)堅持以科學的(de)态度認真地(dì)把握好每個(gè)細節，防雷設施才能(néng)抵禦雷電或避免雷電所帶來的(de)災害。
現列舉女(nǚ)兒牆接閃器(qì)的(de)兩種安裝方法：圖1的(de)連接方法較爲科學，優點是在針腳、支持卡腳處不形成斷點，不容易産生反擊，跟土(tǔ)建施工(gōng)配合密切，工(gōng)作量大(dà)；圖2的(de)做法比較普遍，缺點是在針腳、支持卡腳處形成斷點，極易發生雷擊事故。 理(lǐ)由：由于雷電沖擊波是行(xíng)波，具有(yǒu)折射和(hé)反射特性。當A點接閃時，在B點會(huì)産生雷電行(xíng)波電壓全反射，使B點的(de)電壓是行(xíng)波電壓的(de)2倍，很容易造成B點産生反擊，使女(nǚ)兒牆損毀。在幾起這種類型的(de)雷災事故中，都(dōu)在斷點處形成高(gāo)電位産生反擊。
在作者的(de)工(gōng)作實踐中發現，許多新建建築物(wù)的(de)防雷設施中女(nǚ)兒牆的(de)針、帶的(de)連接方式，都(dōu)采用(yòng)圖2連接方法，這是比較危險的(de)，存在安全隐患。另外，在易燃易爆場(chǎng)所，天面的(de)避雷帶與支持卡的(de)連接盡量不要采用(yòng)夾式，避免産生火(huǒ)花間隙。
2、避雷器(qì)要适應雷電沖擊波對波阻抗的(de)要求防雷工(gōng)程中對金(jīn)屬線路(lù)裝設相(xiàng)應的(de)避雷器(qì)，其原始的(de)概念在于限壓和(hé)分(fēn)流，這一點很多避雷器(qì)都(dōu)能(néng)做到(dào)。所以，避雷器(qì)的(de)能(néng)量配合，以及雷擊風險評估中所要求的(de)避雷器(qì)級數，都(dōu)需要考慮。但(dàn)是作爲感應雷防護工(gōng)程成功與否的(de)重要指标，卻定義在避雷器(qì)的(de)内部結構及其連線、接地(dì)線對雷電沖擊波波阻抗是否理(lǐ)想，對此往往考慮得較少(shǎo)。
理(lǐ)由：假如(rú)雷電沖擊波到(dào)達A節點時，理(lǐ)想的(de)條件(jiàn)是在AB段形成對雷電沖擊波的(de)瞬間開(kāi)路(lù)，即AB段對雷電沖擊波形成的(de)阻抗→∞，使雷電沖擊波産生的(de)電壓形成負的(de)電壓全反射，這時AB段瞬間雷電流→0，促使反射電壓和(hé)原來的(de)雷電電壓加在避雷器(qì)件(jiàn)上(shàng)，避雷器(qì)迅速響應。爲了減少(shǎo)或避免雷電波在AE段産生過電壓造成對設備的(de)損害，這時，理(lǐ)想的(de)條件(jiàn)是AE段形成瞬間短路(lù)，即AE段對雷電沖擊波形成的(de)阻抗→0，促使雷電沖擊波産生的(de)電流形成電流負的(de)全反射，使AE段瞬間雷電壓→0.實現上(shàng)述兩種理(lǐ)想條件(jiàn)是增大(dà)AB段的(de)電感（對電源線而言）和(hé)避雷器(qì)的(de)接地(dì)線DE做到(dào)短、直、粗，DE線段一般要求長度小(xiǎo)于或等于0.5m，截面積大(dà)于或等于10mm2的(de)多股銅線。避雷器(qì)連接線AC的(de)長度盡量減少(shǎo)到(dào)零（有(yǒu)條件(jiàn)采用(yòng)光(guāng)焊技術(shù)），或采用(yòng)凱文(wén)接法。因此，建議對防雷工(gōng)程中避雷器(qì)的(de)選擇和(hé)安裝應注意：①避雷器(qì)結構的(de)伏秒特性和(hé)被保護設備伏秒特性的(de)配合；②避雷器(qì)結構的(de)絕緣自我恢複能(néng)力；③理(lǐ)想的(de)避雷器(qì)結構及其連接、接地(dì)線對雷電沖擊波波阻抗（理(lǐ)想的(de)應趨于零），避雷器(qì)與金(jīn)屬線連接的(de)節點後是會(huì)形成對雷電電磁脈沖瞬間開(kāi)路(lù)的(de)。如(rú)不适應上(shàng)述三點要求，則避雷器(qì)的(de)作用(yòng)會(huì)大(dà)打折扣或不起作用(yòng)。
3、天面接閃器(qì)及預留電氣接地(dì)點接地(dì)電阻的(de)測試近幾年，高(gāo)層建築越來越多，天面的(de)附設設備也(yě)很多，預留的(de)電氣接地(dì)點相(xiàng)應增多，對接地(dì)電阻的(de)要求也(yě)越來越嚴格。安裝有(yǒu)電氣設備的(de)建築物(wù)，一般都(dōu)要求共用(yòng)接地(dì)體的(de)接地(dì)電阻≤1.0Ω。在進行(xíng)測試時，由于空中電磁幹擾源很多，當接地(dì)電阻測試線到(dào)達某一高(gāo)度（在廣州市内，約70m以上(shàng)）時，測試線感應到(dào)一定的(de)電動勢時，會(huì)使電阻測試儀表指針擺動不定，天面接閃器(qì)及電氣預留接地(dì)點的(de)接地(dì)電阻值無法讀(dú)出，給測試工(gōng)作帶來很大(dà)影響。據了解，目前國内、外還沒有(yǒu)能(néng)抵禦這種幹擾的(de)接地(dì)電阻測試儀表，故隻能(néng)想其它辦法避免或減少(shǎo)測試線感應到(dào)電動勢。
解決這方面的(de)問題，可(kě)從電-磁理(lǐ)論入手，我們知道空中存在複雜的(de)電磁源，有(yǒu)大(dà)氣電場(chǎng)、無線電磁波等，這些都(dōu)可(kě)能(néng)與測試線産生電動勢有(yǒu)關。大(dà)家都(dōu)清楚，晴天大(dà)氣電場(chǎng)是垂直向下的(de)，測試線是與大(dà)氣電場(chǎng)平行(xíng)的(de)，不存在切割現象，大(dà)氣電場(chǎng)的(de)日變化很慢(màn)，所以大(dà)氣電場(chǎng)不會(huì)對與其平行(xíng)的(de)測試線産生感應電動勢。因此大(dà)氣中存在的(de)各種頻率的(de)電磁波與測試線産生感應電動勢的(de)關系最大(dà)。根據有(yǒu)關資料統計(jì)：①測試線感應電動勢在城市的(de)市區比郊區大(dà)；②如(rú)果測試線靠近微波站、移動通信機站等地(dì)方時，測試線感應的(de)電動勢較大(dà)。兩者的(de)感應電壓都(dōu)随測試線高(gāo)度的(de)增高(gāo)而增大(dà)。處理(lǐ)對策有(yǒu)：①将測試線從鋼筋凝土(tǔ)建築物(wù)内部的(de)空井進行(xíng)放(fàng)線，減弱電磁切割的(de)磁場(chǎng)；②利用(yòng)等電位方法間接得到(dào)天面電阻值，而前者較爲直接和(hé)真實。
4、過渡電阻的(de)測試GB50057-94中規定，等電位連接點的(de)過渡電阻值不能(néng)大(dà)于0.03Ω，這是等電位連接的(de)一個(gè)技術(shù)要求。過渡電阻值的(de)測試依賴于精确的(de)儀表和(hé)正确的(de)測試方法。這裏推薦的(de)是雙電橋測試法（圖5）。在使用(yòng)雙臂電橋時，連接被測的(de)過渡點兩端分(fēn)别有(yǒu)兩根連線，這時，兩個(gè)接頭P1、P2之間的(de)電阻就是被測的(de)過渡電阻。由于過渡電阻要求≤0.03Ω，因此，可(kě)使用(yòng)比率臂"×0.1"，C1、P1、C2、P2接線柱到(dào)被測量電阻之間的(de)連接導線，要選粗導線，其電阻值不得大(dà)于0.005～0.01Ω。
結束語
新建建築物(wù)的(de)防雷是一個(gè)系統工(gōng)程，每個(gè)環節都(dōu)有(yǒu)它的(de)科學性，隻有(yǒu)堅持以科學的(de)态度認真地(dì)把握好每個(gè)細節，防雷設施才能(néng)抵禦雷電或避免雷電所帶來的(de)災害。
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