建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)分析

王可可 孫郝雨 王旭東 郭陽(yáng)濤

摘 要：建筑防雷檢測(cè)十分必要。本文首先總結(jié)了防雷檢測(cè)常見問題及整改意見，然后分析了檢測(cè)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)，最后選取檢測(cè)時(shí)遇到的典型案例進(jìn)行研究，希望為相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑物;防雷檢測(cè);問題整改

中圖分類號(hào)：TU895文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）08-0110-03

Analysis of Building Lightning Protection Device Detection Technology

WANG Keke SUN Haoyu WANG Xudong GUO Yangtao

（Henan Institute of Architectural Science Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450001）

Abstract： Building lightning detection is necessary. This paper first summarized the common problems and rectification opinions of lightning protection detection， then analyzed the key points and difficulties of the detection work， and finally selected typical cases encountered in the detection for research， hoping to provide a reference for related staff.

Keywords： building;lightning protection detection;problem rectification

雷電災(zāi)害是最嚴(yán)重的氣象災(zāi)害之一，其造成的損失僅次于干旱和洪澇[1]。我國(guó)是雷電活動(dòng)十分頻繁的國(guó)家，過(guò)去因不重視防雷裝置安裝，也沒有采取防雷裝置檢測(cè)，雷電給人民帶來(lái)了巨大的生命安全威脅和慘重的經(jīng)濟(jì)損失[2]。在雷電災(zāi)害預(yù)防的過(guò)程中，一方面要因地因地制宜地在建筑物中設(shè)置雷電防護(hù)裝置，另一方面要做好長(zhǎng)期監(jiān)管與定期檢測(cè)，保證雷電防護(hù)裝置發(fā)揮預(yù)防的作用，保障人民生命安全和財(cái)產(chǎn)不受損失。

1 防雷檢測(cè)常見問題及整改措施

下面主要介紹接閃器及引下線、接地電阻、等電位測(cè)試和電涌保護(hù)器等四種防雷檢測(cè)常見問題及整改措施。

1.1 接閃器及引下線

1.1.1 防雷檢測(cè)過(guò)程中接閃器及引下線常見問題。檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)檢查建筑物屋面是否敷設(shè)接閃器，接閃器是否腐蝕、斷裂和脫落，固定支架的間距和高度是否符合要求，檢查接閃器上有無(wú)附著其他電氣線路，檢查突出屋面的接閃桿、金屬塔、放散管、冷卻塔、風(fēng)管、金屬門窗、金屬防護(hù)欄、裝飾物、太陽(yáng)能熱水器、廣告牌等各類金屬物，是否與就近的接閃帶做等電位連接，用以減小雷電流造成的電位差。同時(shí)，采用拉力計(jì)測(cè)量接閃器固定支架垂直拉力，依據(jù)《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21431—2015）[3]，接閃器固定支架垂直拉力不小于49 N。

一般采用建筑內(nèi)主鋼筋做引下線，引下線的布置不應(yīng)少于2根，在建筑物屋面檢查引下線敷設(shè)數(shù)量和距離是否滿足規(guī)范要求，接閃帶（網(wǎng)）之間與引下線的焊接應(yīng)采用搭接焊，焊接固定的焊縫應(yīng)飽滿無(wú)遺漏;利用基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋做引下線時(shí)，應(yīng)采用跨接。采用等電位測(cè)試儀測(cè)量引下線與接閃帶的連接過(guò)渡電阻，依據(jù)《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21431—2015），連接過(guò)渡電阻測(cè)量值≤0.2 Ω。

1.1.2 針對(duì)該問題的整改措施。檢測(cè)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)接閃器斷開、脫落、腐蝕，應(yīng)及時(shí)修復(fù)，重新焊接;若固定支架垂直拉力值不滿足規(guī)范要求值，應(yīng)及時(shí)更換;若固定支架斷裂，應(yīng)及時(shí)修復(fù);若接閃器與引下線連接過(guò)渡電阻值不滿足規(guī)范要求，應(yīng)及時(shí)檢查接閃器之間是否相互連接，檢查焊接的方法和焊接長(zhǎng)度是否正確。

屋面的接閃器、固定支架經(jīng)年使用后，最常出現(xiàn)的問題就是腐蝕、生銹，在此特別提示，除了利用鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋或在混凝土內(nèi)專設(shè)鋼材做接閃器外，鋼質(zhì)接閃器應(yīng)進(jìn)行熱鍍鋅，在腐蝕性較強(qiáng)的場(chǎng)所，應(yīng)采取加大截面積、陰極保護(hù)和涂漆等措施。

1.2 接地電阻

1.2.1 接地電阻不滿足要求的情況。接地裝置是接地體和接地線的總合，用于傳導(dǎo)雷電流并將其流散入大地，一般采用建筑物基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋做接地裝置。根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50057—2010）第四章[4]和《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21431—2015）第5.4節(jié)要求，利用儀器檢測(cè)接地裝置的沖擊接地電阻值是否滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，將其作為判定該建筑接地裝置完好的標(biāo)準(zhǔn)。

采用接地電阻測(cè)試儀測(cè)量接地裝置工頻接地電阻值，儀器測(cè)得數(shù)值為工頻接地電阻，沖擊接地電阻按式（1）計(jì)算。

[R～=ARi]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

式中，[R～]為接地裝置各支線的長(zhǎng)度取值小于或等于接地體的有效長(zhǎng)度[le]，或者有支線大于[le]而取其等于[le]時(shí)的工頻接地電阻，Ω;[A]為換算系數(shù);[Ri]為所要求的接地裝置沖擊接地電阻，Ω。

1.2.2 整改措施。沖擊接地電阻值應(yīng)符合該項(xiàng)目電氣設(shè)計(jì)圖紙要求，若沖擊電阻值大于設(shè)計(jì)值，應(yīng)檢查接地裝置的焊接方式、閉合情況和土壤條件，接地體的焊接采用放熱焊接，必要時(shí)應(yīng)補(bǔ)加水平接地體或垂直接地體，若因土壤條件影響沖擊接地電阻值，應(yīng)采用如下措施：采用多支線外引接地裝置，外引長(zhǎng)度不應(yīng)大于有效長(zhǎng)度;接地體埋于較深的低電阻率土壤中;換土;采用降阻劑。

1.3 等電位測(cè)試

除了屋面做等電位連接，建筑物內(nèi)供配電系統(tǒng)中，變、配、發(fā)電室配電箱或電梯井內(nèi)PE排及外露金屬外殼應(yīng)可靠接地，與周邊預(yù)留鋼筋扁鐵做等電位連接。

采用等電位測(cè)試儀測(cè)量上述電氣連接的等電位連接過(guò)渡電阻值，依據(jù)《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21431—2015），等電位連接過(guò)渡電阻值≤0.2 Ω。若檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)未做電氣連接或連接方式不正確，應(yīng)及時(shí)通知甲方進(jìn)行整改;若檢測(cè)值大于規(guī)定值，應(yīng)重新焊接。

1.4 電涌保護(hù)器

電涌保護(hù)器一般安裝在防雷區(qū)交界處，也可以安裝在被保護(hù)設(shè)備前端。在電源引入的總配電箱處裝設(shè)一級(jí)電涌保護(hù)器，在各樓層配電箱處裝設(shè)二級(jí)電涌保護(hù)器，在有重要電子設(shè)備房間的配電箱處裝設(shè)三級(jí)電涌保護(hù)器。

采用防雷元件測(cè)試儀檢測(cè)電涌保護(hù)器的壓敏電壓及泄漏電流，采用絕緣電阻表檢測(cè)絕緣電阻，依據(jù)《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21431—2015），電涌保護(hù)器的壓敏電壓檢測(cè)結(jié)果的判定依據(jù)±10%[UN]（根據(jù)被檢電涌保護(hù)器的最大持續(xù)工作電壓[UC]，參照《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21431—2015）表7來(lái)確定[UN]），泄漏電流檢測(cè)結(jié)果應(yīng)不大于20 μA，絕緣電阻檢測(cè)結(jié)果不小于50 MΩ。若檢測(cè)值大于該值，應(yīng)及時(shí)聯(lián)系廠家，進(jìn)行更換。

2 防雷檢測(cè)工作中重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

2.1 檢測(cè)安全

防雷檢測(cè)時(shí)會(huì)接觸高、低壓供電線路，存在電擊的可能，還會(huì)遇到坡屋面，檢測(cè)屋面接閃器時(shí)存在安全隱患。對(duì)于此類情況，在檢測(cè)配電房、變電所的防雷裝置時(shí)，要穿戴絕緣鞋、佩戴絕緣手套，以防電擊;遇到坡屋面等攀高危險(xiǎn)作業(yè)的接閃器檢測(cè)時(shí)，一定要佩戴安全繩，雷雨天禁止室外檢測(cè)。

2.2 天氣影響

防雷裝置檢測(cè)屬于工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，受天氣影響比較大，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，不應(yīng)在雨天檢測(cè)。天氣因素屬于不可控因素，可能會(huì)影響項(xiàng)目的檢測(cè)周期。為了提高檢測(cè)效率，在雨天對(duì)室內(nèi)防雷裝置進(jìn)行檢測(cè)，盡量縮短天氣因素對(duì)檢測(cè)周期的影響。

2.3 檢測(cè)面積大

部分項(xiàng)目檢測(cè)面積比較大，樓棟數(shù)量較多，檢測(cè)周期較長(zhǎng)。針對(duì)部分項(xiàng)目面積大、樓棟多、工作量大的特點(diǎn)，最好采取化整為零的檢測(cè)方法，完工一批檢測(cè)一批，當(dāng)部分樓棟或者檢測(cè)項(xiàng)目符合校測(cè)條件時(shí)，先進(jìn)行檢測(cè)，避免最后項(xiàng)目整體竣工時(shí)再開始逐項(xiàng)逐樓檢測(cè)的大工作量。

2.4 跟蹤檢測(cè)難度大

根據(jù)河南省建筑科學(xué)研究院有限公司近年檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，河南省部分地市質(zhì)監(jiān)站要求分階段檢測(cè)，分階段檢測(cè)要求在基礎(chǔ)接地、中間層和竣工完成時(shí)進(jìn)行分段檢測(cè)。分階段檢測(cè)項(xiàng)目要求檢測(cè)的內(nèi)容多，檢測(cè)工期長(zhǎng)，需要耗費(fèi)大量人力、物力、財(cái)力，檢測(cè)難度比較大，對(duì)檢測(cè)報(bào)告的要求也比較高。

遇到這類項(xiàng)目，要第一時(shí)間與項(xiàng)目方溝通到位，在項(xiàng)目基礎(chǔ)完工、中間層和竣工封頂后，及時(shí)與檢測(cè)單位聯(lián)系，趕赴現(xiàn)場(chǎng)，以免因?yàn)橥ㄖ坏轿?，錯(cuò)過(guò)某階段的檢測(cè)[5]。另外，應(yīng)對(duì)分階段檢測(cè)的項(xiàng)目，要根據(jù)電氣圖紙，編制詳細(xì)的檢測(cè)方案，配備專業(yè)能力強(qiáng)、工作經(jīng)驗(yàn)豐富的檢測(cè)團(tuán)隊(duì)，配備多套檢測(cè)設(shè)備和檢測(cè)車輛，有計(jì)劃地、及時(shí)地提供高效率的跟蹤檢測(cè)。

3 案例分析

3.1 項(xiàng)目概況

河南省建筑科學(xué)研究院有限公司受鄭州某醫(yī)院委托，于2019年6月對(duì)其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，檢測(cè)性質(zhì)為定期檢測(cè)，檢測(cè)內(nèi)容包括接地裝置、引下線、等電位連接和電涌保護(hù)器。該建筑屋面接閃器形式為天面明敷接閃帶，利用柱內(nèi)鋼筋作為引下線，配電箱內(nèi)安裝電涌保護(hù)器。

3.2 檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的問題及整改建議

3.2.1 檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)的問題。河南省建筑科學(xué)研究院有限公司根據(jù)《防雷裝置設(shè)計(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)規(guī)范》（QXT 106—2009）、《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21431—2015）等設(shè)計(jì)和驗(yàn)收規(guī)范，對(duì)該醫(yī)院項(xiàng)目進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問題如下：屋面明敷接閃帶部分生銹;屋面電梯機(jī)房?jī)?nèi)電源配電柜未做等電位連接;屋面電梯機(jī)房配電箱未裝設(shè)電涌保護(hù)器（SPD）;屋面明敷接閃帶與固定支架斷裂，部分接閃帶附著其他電氣線路，如圖1、圖2所示。這些問題是雷電防護(hù)裝置經(jīng)年裝設(shè)后的常見問題，具有很強(qiáng)的代表性。

3.2.2 整改意見。屋面明敷接閃帶部分生銹，建議更換。屋面電梯機(jī)房?jī)?nèi)電源配電柜未做等電位連接，建議進(jìn)行等電位連接處理。樓頂電梯機(jī)房配電柜未裝設(shè)電涌保護(hù)器，建議根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求裝設(shè)電涌保護(hù)器。屋面部分接閃帶與固定支架斷裂，建議修復(fù)。部分接閃帶附著其他電氣線路，按照規(guī)范要求，接閃帶嚴(yán)禁附著纏繞電氣線路。

3.2.3 整改完畢。項(xiàng)目方收到整改通知與整改意見后，積極組織施工隊(duì)伍，按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50057—2010）要求，進(jìn)行整改，于2019年9月整改完畢。整改后，引下線與接閃帶的過(guò)渡電阻值符合《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21431—2015）要求;等電位連接過(guò)渡電阻符合《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21431—2015）要求;電涌保護(hù)器的壓敏電壓值、泄漏電流值均符合《建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21431—2015）要求。

如圖3、圖4所示，整改后的項(xiàng)目防雷設(shè)施完善，系統(tǒng)性能良好，能全面地預(yù)防雷電流對(duì)建筑造成傷害，避免對(duì)建筑內(nèi)電子系統(tǒng)造成損害，由此可見，防雷檢測(cè)工作至關(guān)重要。

4 結(jié)語(yǔ)

建筑物防雷檢測(cè)是確保防雷系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要手段，它能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，提出整改建議，使防雷系統(tǒng)發(fā)揮應(yīng)有的作用，確保防雷系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定有效。在實(shí)際的防雷檢測(cè)過(guò)程中，會(huì)經(jīng)常遇到檢測(cè)問題，人們要采取正確、可行的技術(shù)方法去解決，保證防雷檢測(cè)的有效性，防止雷電災(zāi)害的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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[3]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范：GB/T 21431—2015[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2015.

[4]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50057—2010[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[5]王學(xué)良，劉學(xué)春，伍哲文，等.防雷裝置檢測(cè)技術(shù)[M].北京：氣象出版社，2015.