全戶內(nèi)變電站屋頂避雷帶明敷與暗敷方式防雷能力比較

徐凱猛 常州供電公司

一、屋頂避雷帶敷設(shè)方式

1.明敷方式：屋頂避雷帶采用沿屋頂女兒墻及各屋面頂層帶支架明敷方式。屋面避雷帶和固定點(diǎn)支持件優(yōu)先采用直徑為8～10mm的鍍鋅圓鋼，宜可采用-60＊8、厚度不小于4mm的熱鍍鋅扁鋼，一般固定點(diǎn)支持件水平段固定點(diǎn)間距為 0.5～1.5m，彎曲段固定點(diǎn)間距為0.3～0.5m，整個屋面組成10m×10m或12 m×8m的網(wǎng)格。避雷帶引下線間距不大于18m，引下線是按6m柱距的倍數(shù)考慮的，采用8～10mm鍍鋅圓鋼或-60＊8、厚度不小于4mm的熱鍍鋅扁鋼暗敷，距離室外地面高度為1.5～1.8米處設(shè)斷接卡，斷接卡保護(hù)措施采用暗敷不銹鋼斷線盒，應(yīng)避開門窗、空調(diào)和落水管。

2.暗敷方式：避雷帶采用沿屋頂女兒墻和散熱器室頂層帶支架明敷、沿屋面暗敷方式。明敷做法同上，暗敷做法是采用8～10mm鍍鋅圓鋼或-60＊8、厚度不小于4mm的熱鍍鋅扁鋼組成10m×10m或12 m×8m的網(wǎng)格暗敷在屋頂剛防層內(nèi)，剛防層結(jié)構(gòu)為50厚砼鋼性防水層，內(nèi)配ф4@200鋼筋網(wǎng)。常州地區(qū)屋面自基層至面層統(tǒng)一做法為，結(jié)構(gòu)層→找平層→隔氣層→找平層→SBS防水層→保溫層→找平層→剛防層→彩色聚氨酯防水層（1.5mm）。

二、屋頂避雷帶不同敷設(shè)方式防雷能力

1.2012 年版《國家電網(wǎng)公司輸變電工程標(biāo)準(zhǔn)工藝》工藝標(biāo)準(zhǔn)庫中明確屋頂避雷帶采用帶支架明敷方式。

2.2013 年版《國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計(jì)》110（66）～220kV智能變電站施工圖設(shè)計(jì)中10.2.6.1站內(nèi)防雷部分，對全戶內(nèi)變電站屋頂避雷帶采用明敷還是暗敷方式未做明確。

3.DL／T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》7.1.2條文：在設(shè)計(jì)接地類型時，根據(jù)主控制以及配電室主體結(jié)構(gòu)的保護(hù)類型選擇相適應(yīng)的接地類型，總體來說可以分為三類，第一，防雷保護(hù)裝置在面對有金屬或是金屬結(jié)構(gòu)時，可以選在將金屬的部分進(jìn)行接地處理，達(dá)到防雷保護(hù)的目的；第二，防雷保護(hù)裝置在主結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土?xí)r，設(shè)計(jì)時需要將焊接網(wǎng)進(jìn)行極度處理，達(dá)到防雷保護(hù)的目的；第三，建筑主體屋頂結(jié)構(gòu)屬于絕緣體時，在進(jìn)行防雷保護(hù)接地設(shè)計(jì)時，在屋頂上設(shè)計(jì)防雷帶，大小為為8～10m的網(wǎng)格線，同時每相隔為8～10m的地方需要設(shè)計(jì)地下接引線，達(dá)到防雷目的。

4.GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》。

（1）4.3.1條文：第二類防雷建筑物外部防雷的措施，宜采用裝設(shè)在建筑物上的接閃網(wǎng)、接閃帶、接閃桿，也可采用由接閃網(wǎng)、接閃帶、接閃桿混合組成的接閃器。接閃網(wǎng)、接閃帶應(yīng)按本規(guī)范附錄B的規(guī)定避雷網(wǎng)（帶）應(yīng)按規(guī)定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)，并應(yīng)在整個屋面組成不大于10m×10m或12m×8m的網(wǎng)格。

4.3.1 條文說明：在此處需要將多根接閃桿連接起來嗎，形成一個接閃帶，目的是有效提升防雷設(shè)計(jì)的可靠性以及安全性，并有助于雷電流的疏散和流通。

（2）4.3.5條文：建筑物中鋼筋結(jié)構(gòu)的防雷設(shè)計(jì)，應(yīng)符合下列規(guī)定，建筑物宜利用鋼筋混凝土屋頂、梁、柱、基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為引下線。本規(guī)范3.0.3條第2～4款、第9款、第10款的建筑物，應(yīng)該用鋼筋網(wǎng)作為防雷裝置中的接閃器，避免女兒墻上的防水層和混凝土層因?yàn)椴辉试S保護(hù)時，所出現(xiàn)的防雷裝置設(shè)計(jì)減弱的現(xiàn)象；本規(guī)范3.0.3條第2～4款、第9款、第10款的建筑物為多層建筑，且周圍很少有人停留時，宜利用女兒墻壓頂板內(nèi)或檐口內(nèi)的鋼筋作為接閃器。

4.3.5 條文說明：在國際上多國及國內(nèi)多地都進(jìn)行了將鋼筋設(shè)計(jì)為防雷裝的應(yīng)用，數(shù)十年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明建筑物鋼筋形成的防雷裝是可靠的。多個國家的實(shí)驗(yàn)證明，建筑物的鋼筋可以作為防雷裝置的一部分，通常由于的鋼筋是焊接在一起的或是用綁線固定的，因此具有良好的電氣性，可以發(fā)揮最大的效用。建議采用以下預(yù)防措施：一是需要鋼筋之間的接觸性良好，有較好的電氣性，即需要用綁線固定或是澆筑時焊接在一起；二是垂直方向的鋼筋與鋼筋之間和水平鋼筋與垂直鋼筋之間都應(yīng)綁扎。利用屋頂鋼筋做接閃器，其前提是允許屋頂遭雷擊時混凝土?xí)幸恍┧槠撀湟约耙恍K防水、保溫層遭破壞。另一方面，即使安裝了專設(shè)接閃器，還是存在一個繞擊問題。鋼筋混凝土的導(dǎo)電性能，在其干燥時，是不良導(dǎo)體，但當(dāng)具有一定濕度時，就成了較好的導(dǎo)電物資。

（3）5.2.2條文：接閃桿采用熱鍍鋅圓鋼，桿長1m以下時，圓鋼不應(yīng)小于12mm。5.2.9條文：除利用混凝土構(gòu)件鋼筋或在混凝土內(nèi)專設(shè)鋼材作接閃器外，鋼質(zhì)接閃器應(yīng)熱鍍鋅。5.2.12條文：對第二類防雷建筑物，滾球半徑hr為45m，接閃網(wǎng)網(wǎng)格尺寸≤10m×10m或12×8m。

5.2.9 條文說明P161：在同一場合下，可以同時出現(xiàn)兩種形式的保護(hù)方法。例如，在設(shè)計(jì)屋頂?shù)姆览妆Ｗo(hù)裝置時，可以將屋頂視作地面，采用接閃網(wǎng)的形式達(dá)到屋頂防雷的目的，假如在屋頂上有物體高出接閃網(wǎng)，那么就利用接閃桿進(jìn)行互補(bǔ)，采用滾球法，將突出物確認(rèn)在接閃桿的防護(hù)范圍內(nèi)，不至于被雷電擊中，造成損害，前面已指出，屋面已用接閃網(wǎng)方法保護(hù)了。

三、結(jié)論

全戶內(nèi)變電站屋頂上述兩種避雷帶敷設(shè)方式，均能起到防直擊雷保護(hù)作用，都滿足規(guī)程規(guī)范的要求。優(yōu)缺點(diǎn)如下：

1.全戶內(nèi)變電站屋頂鋼防層內(nèi)敷設(shè)水平避雷帶和鋼筋，整個鋼防層相當(dāng)于一個接閃器，其與女兒墻和散熱器室頂明敷避雷帶共同構(gòu)成了屋頂綜合接閃器，此時鋼防層不但可以作為接閃器承接雷擊，而且可以很好地保護(hù)其下的整個建筑物的屋頂，包括防水層及整個鋼筋混凝土屋面。當(dāng)屋頂遭受雷擊時，1.5mm厚的涂料面層有可能會有些損傷，混凝土?xí)幸恍┧槠撻_，鋼防層會受到輕微損傷，但屋頂面層和鋼防層可以通過修補(bǔ)很快恢復(fù)其正常使用功能。此敷設(shè)方式，最大的優(yōu)點(diǎn)是屋頂外觀美觀、施工簡便、工藝質(zhì)量容易控制、后續(xù)巡視維護(hù)方便、且造價(jià)降低。常州地區(qū)采用此種敷設(shè)方式的變電站使用多年后效果良好，未有屋面遭受雷擊而損壞的現(xiàn)象發(fā)生，推薦采用。

2.屋頂避雷帶全部采用明敷方式，整個屋頂布滿避雷帶，施工工藝較復(fù)雜，質(zhì)量不易控制、造價(jià)高、屋面巡視不方便、維修更是困難，且不能完全避免屋頂遭受雷擊而受到損壞。