防雷接地檢測(cè)淺析

工廠廠房的防雷接地檢測(cè)是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，接地電阻值測(cè)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，直接關(guān)系到用電設(shè)備和設(shè)施的安否得到保障。因工廠的建筑物有混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、煙囪等，層數(shù)不高，跨度較大，本文主要針對(duì)工廠防雷接地檢測(cè)相關(guān)內(nèi)容作分析。
　　檢測(cè)執(zhí)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)有：《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T21431-2008）、《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-2010）、《建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50601-2010）、《建（構(gòu)）筑物防雷裝置竣工驗(yàn)收檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（DB51/T584-2006）。
　　工廠防雷接地檢測(cè)具體分為外部檢測(cè)和內(nèi)部檢測(cè)兩個(gè)方面：外部檢測(cè)包括接閃器、引下線、接地裝置等，內(nèi)部檢測(cè)包括等電位連接、過(guò)電壓保護(hù)等。外部主要針對(duì)直擊雷，內(nèi)部主要針對(duì)雷電感應(yīng)。
　　一、檢測(cè)項(xiàng)目包括以下內(nèi)容
　　a）建筑物的防雷分類；b）接閃器；c）引下線；d）接地裝置；e）等電位連接；f）浪涌保護(hù)器（SPD）。下面以化三車間――（含氯甲烷儲(chǔ)罐區(qū)、?；穾?kù)房）為例，說(shuō)明其檢測(cè)過(guò)程。
　　1、首先應(yīng)明確檢測(cè)的建筑物防雷類別，按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-2010）的要求，不同類別建筑物接閃器的布置要求不同（見(jiàn)表1）。通過(guò)查設(shè)計(jì)圖紙要求和施工驗(yàn)收資料可知，化三車間廠房防雷類型屬于Ⅱ類防雷建筑物。
　　2、接閃器
　?、艡z查接閃器的規(guī)格，與大尺寸金屬物體的電氣連接情況；明敷接閃器的布置，測(cè)量有效高度，測(cè)量避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸；暗敷的敷設(shè)，接閃器的焊接，接閃導(dǎo)線的平正順直，無(wú)急彎和固定支架的狀況等。
　?、茝S房建筑采用的接閃器形式是避雷帶，保護(hù)屋脊、挑檐、女兒墻和屋面等易受雷擊的部位，儲(chǔ)罐區(qū)為單層鋼結(jié)構(gòu)廠房，長(zhǎng)30.5m×寬15m×高9.8m，局部設(shè)有防爆區(qū)，屋面為彩鋼板，規(guī)范要求利用彩鋼板金屬體做接閃器時(shí)，厚度要達(dá)到4mm，而該廠房彩鋼板厚度只有1mm，因此增設(shè)了避雷帶，屋面的彩鋼板與檁條可靠連接，避雷帶的規(guī)格采用Ф10mm圓鋼，明敷高度0.3m，測(cè)量網(wǎng)格間距為6.3×7.5m，網(wǎng)格尺寸符合要求（見(jiàn)表1），避雷帶四周轉(zhuǎn)角彎曲處大于90°，彎曲半徑為Ф10mm圓鋼直徑的10倍。接閃器直線部份焊接固定點(diǎn)支持件間距為1m，間距均勻。利用鋼柱做為引下線，鋼柱與基礎(chǔ)接地可靠連接，該車間內(nèi)有氯甲烷儲(chǔ)罐，儲(chǔ)罐兩側(cè)各做50mm鍍鋅扁鐵接地，與鋼柱連接，焊接長(zhǎng)度大于扁鋼寬度的2倍，為100mm。
　　?；穾?kù)房為磚砌體，長(zhǎng)36m×寬15m×高7.7m，防雷類型Ⅱ類，避雷帶采用Ф10mm圓鋼，明敷高度200mm，網(wǎng)格間距為6.0×5.0m。房頂屋面女兒墻避雷帶靠外墻外表面安裝，女兒墻凈高（屋頂以上部分）h為1 m，避雷帶的起設(shè)高度在20cm，沿女兒墻做成環(huán)狀避雷帶，與柱子主筋避雷引下線連接。
　?、菍?duì)另外一些建筑，如磚砌體煙囪、配電室等，采用獨(dú)立避雷針來(lái)保護(hù)，在其頂部架設(shè)有避雷針，作為接閃器和引下線。應(yīng)使用滾球法驗(yàn)證其是否在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)。用滾球從屋頂垂直下落會(huì)觸及的半徑高度以上部分做避雷針，避雷針按滾球半徑保護(hù)得到。
　　按GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》滾球法計(jì)算，避雷針在hx高度的保護(hù)半徑按下列計(jì)算式確定： ； ；
　　式中 ：避雷針的高度，計(jì)算中避雷針高度的取值取建筑物 高點(diǎn)的標(biāo)高來(lái)確定高度。 ：避雷針在hx高度的保護(hù)半徑； ：滾球半徑；類防雷建筑物滾球半徑30M，第二類45M，第三類60M； ：被保護(hù)物的高度（m）； ―避雷針在地面上的保護(hù)半徑（m）。
　　如煙囪高度為25m，避雷針高度為1.5m，第二類防雷，避雷針在25m高度上的保護(hù)半徑為： =41-40.3=0.7（m），從上式得知，此煙囪上的避雷針在高度25米平面上的保護(hù)半徑為0.7米。而煙囪上端的直徑為0.6米，從而確定此避雷針能夠保護(hù)此煙囪。如果煙囪直徑增大，單支避雷針的高度要升高，可以采用兩支較矮的避雷針，每支避雷針外側(cè)的保護(hù)范圍和單支避雷針的保護(hù)范圍相同，用滾球法計(jì)算。
　　3、引下線
　?、艡z查接下線的平均間距，敷設(shè)、固定、防腐等措施，明敷防接觸電壓、閃絡(luò)電壓危害的措施，測(cè)量引下線連接處的電氣連接狀況，引下線附著其他線路的防雷電波引入措施。
　?、苾?chǔ)罐區(qū)鋼結(jié)構(gòu)的廠房，利用鋼柱、鋼梁等金屬物體作為自然引下線，引下線間距檢測(cè)時(shí)用卷尺測(cè)量每相鄰兩根引下線之間的距離，平均間距為12 m，間距滿足表1要求。鋼梁、鋼柱、操作平臺(tái)金屬構(gòu)件之間均連成電氣通路。鋼柱和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)鋼筋連接，形成一個(gè)等電位的場(chǎng)合。
　　?；穾?kù)房，利用柱內(nèi)鋼筋作為引下線，避雷帶與柱內(nèi)2Φ16mm的主筋焊接。引下線平均間距短距離按實(shí)際路徑（即兩個(gè)引下線之間的避雷線的長(zhǎng)度）計(jì)算。實(shí)際路徑滿足了，短距離肯定滿足。沿建筑物四周做均壓環(huán)，用環(huán)的周長(zhǎng)除以引下線的數(shù)量，平均間距不大于Ⅱ類18m就滿足要求了。
　?、钱?dāng)廠房無(wú)自然引下線，無(wú)法利用梁、柱等構(gòu)件作為防雷引下線時(shí)就應(yīng)設(shè)‘專設(shè)引下線’了。專設(shè)引下線首先應(yīng)考慮明敷，且要設(shè)斷接卡。
　　4、接地裝置
　?。?）檢查測(cè)量和等電位連接用的連接板的數(shù)量和位置是否符合設(shè)計(jì)要求；測(cè)量接地電阻值，防跨步電壓的措施，檢查整個(gè)接地網(wǎng)規(guī)格、防腐，與同一接地網(wǎng)連接的各相鄰設(shè)備連接線的電氣貫通狀況。
　　1）儲(chǔ)罐區(qū)廠房沒(méi)有樁基，基礎(chǔ)為杯形基礎(chǔ)，全部鋼柱基礎(chǔ)的鋼筋作為接地體，鋼柱基礎(chǔ)的鋼筋網(wǎng)通過(guò)鋼柱，鋼屋架等構(gòu)件的防雷裝置互相連成整體。杯形基礎(chǔ)和地圈梁連接，利用基礎(chǔ)梁下層鋼筋沿建筑物外圈焊接成環(huán)形接地線，地圈梁做為防側(cè)雷均壓環(huán)。 　　?；穾?kù)房基礎(chǔ)，利用基礎(chǔ)鋼筋做自然接地體，安裝有引下線和接地裝置，與接地網(wǎng)兩點(diǎn)連接。外圍用規(guī)格L75的角鋼，長(zhǎng)2.5m打入接地極，用-40x40mm的熱鍍鋅扁鋼在建筑物外圍做成環(huán)形人工接地，接地體埋設(shè)深度為0.6m，扁鋼距離墻體大于3m，防止接觸電壓和跨步電壓。做人工接地體主要是為了降低接地電阻，當(dāng)庫(kù)房利用建筑自身基礎(chǔ)難以滿足接地電阻要求時(shí)，才做的人工接地，并且接地體做在遠(yuǎn)離由于高溫影響（如煙道等）使土壤電阻率升高的地方。
　?。?）接地電阻測(cè)量
　　接地電阻值測(cè)量采用三極法和使用接地電阻表法，其測(cè)得的值為工頻接地電阻值。
　　每次檢測(cè)都應(yīng)固定在同一位置，采用同一臺(tái)儀器，采用同一種方法測(cè)量，記錄在案以備下一年度比較性能變化。
　　接地電阻測(cè)試采用ZC-8型接地電阻搖表，搖表上E端鈕接5m的測(cè)試導(dǎo)線，另一端接被測(cè)物體；P端鈕接20m線，另一端接電位探棒P；C端鈕接40m線，另一端接電流探棒，且E、P、C保持直線，其間距為20m。
　　當(dāng)接地電阻搖表測(cè)試線長(zhǎng)度不夠時(shí)，有時(shí)采用加長(zhǎng)測(cè)試線的方法測(cè)量避雷針、避雷帶，這時(shí)必須減去加長(zhǎng)線的線電阻，但加長(zhǎng)線會(huì)隨現(xiàn)場(chǎng)電磁環(huán)境變化而變化，測(cè)量誤差較大，影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。是加長(zhǎng)電流極（C）、電位極（P）的連接線，P點(diǎn)選在C點(diǎn)至地網(wǎng)的中間進(jìn)行測(cè)量。
　　在地方標(biāo)準(zhǔn)《建（構(gòu)）筑物防雷裝置竣工驗(yàn)收檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（DB51/T584-2006）上還介紹了另一種方法，當(dāng)建筑物周邊為水泥地面時(shí)，可將電流、電位極與平鋪放置在地面上每塊不小于250mm×250mm的鋼板連接，并用水濕潤(rùn)后實(shí)施檢測(cè)。我們用日本共立4102A接地電阻測(cè)試儀對(duì)水泥地面按上述方法進(jìn)行了檢測(cè)，在水泥地面下回填土深度達(dá)到5米的地方測(cè)得20.1Ω，在水泥地面下基本為本土的地方2.6Ω，用ZC-8型接地電阻搖表在本土上測(cè)得2.2Ω。所以用此方法時(shí)還須注意使用水泥地面下回填土的深度和材料，多換幾個(gè)點(diǎn)測(cè)量，以便于得出準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)。
　　5、等電位連接
　?、艡z查廠房外大尺寸金屬物等電位連接，金屬管線、各防雷區(qū)、電氣系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房等電位連接，導(dǎo)線之間等電位連接的有效性。
　?、苾?chǔ)罐區(qū)鋼結(jié)構(gòu)彩鋼板的屋頂表面、立面表面等金屬件與等電位連接在一起，并與防雷接地裝置相連。鋼結(jié)構(gòu)之間敷設(shè)的金屬管道、電纜橋架，兩端電氣貫通，且兩端與各自建筑物的等電位連接帶連接。連接材料為-50x5mm的熱鍍鋅扁鋼，焊縫為雙面焊接，搭接長(zhǎng)度為160mm。用鋼柱做引下線，鋼柱和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)鋼筋連接，形成一個(gè)等電位的場(chǎng)合。外部做有均壓環(huán)。該車間外部架空金屬管道進(jìn)出建筑物處，就近與防雷的接地扁鋼相連，連接質(zhì)量完好。
　　6、浪涌保護(hù)器（SPD）
　?、臩PD的主要性能參數(shù)是否符合國(guó)標(biāo)的要求。
　?、茝S房?jī)?nèi)使用浪涌保護(hù)器，SPD安裝在被保護(hù)設(shè)備處，使線路能承受預(yù)期的電涌電壓。該車間電源采用TN系統(tǒng)，從總配電盤（箱）開(kāi)始引出的配電線路和分支線路采用TN-S系統(tǒng)，選擇220/380V三相系統(tǒng)中的電涌保護(hù)器，電涌保護(hù)器連接于每一相線和中性線間，每一相線和PE線間，中性線和PE線間，小Uc值都滿足1.15 U。，U。指低壓系統(tǒng)相線對(duì)中性線的標(biāo)稱電壓。
　　二、發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題
　　廠房建成至今已經(jīng)有十多年了，接地引下線扁鋼在地面銹蝕嚴(yán)重，屋面避雷帶及引下線已產(chǎn)生銹蝕，基本看不到鍍鋅層了，接地系統(tǒng)必須加強(qiáng)防腐，涂刷防銹漆，對(duì)確保接地裝置的可靠，設(shè)備及電氣系統(tǒng)的安全運(yùn)行，是十分必要的。
　　參考書(shū)目：
　　[1]《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T21431-2008）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ；
　　[2]《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057-2010）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；
　　[3]《建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50601-2010）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；
　　[4]《建（構(gòu)）筑物防雷裝置竣工驗(yàn)收檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（DB51/T584-2006）。