檢測(cè)獨(dú)立的直擊雷防雷裝置應(yīng)注意的問題

胡雙偉 黃丁誠

（湖北省防雷中心）

0 引言

獨(dú)立的直擊雷防雷裝置是雷電防護(hù)裝置的重要組成部分，主要用于第一類防雷建筑物的直擊雷防護(hù)，多設(shè)置在爆炸與火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境。它的設(shè)置不僅關(guān)系到第一類防雷建筑物雷電防護(hù)的效能，如若設(shè)置不到位，還將增大爆炸與火災(zāi)危險(xiǎn)發(fā)生的概率。由于一些檢測(cè)技術(shù)人員對(duì)獨(dú)立的直擊雷防雷裝置在獨(dú)立的概念理解不全面或不準(zhǔn)確，致使在實(shí)際檢測(cè)中出現(xiàn)錯(cuò)誤，不能正確指出存在的問題，對(duì)于爆炸與火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境來說更存在較高的爆炸與火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。因此，其獨(dú)立的直擊雷防雷裝置檢測(cè)工作非常重要，本文就實(shí)際工作中應(yīng)注意的問題進(jìn)行分析與探討，以期能對(duì)檢測(cè)技術(shù)人員在獨(dú)立的直擊雷防雷裝置檢測(cè)檢方面提供參考和幫助。

1 檢測(cè)中應(yīng)注意的幾個(gè)問題

1.1 注意檢測(cè)的全面性

獨(dú)立的直擊雷防雷裝置根據(jù)其設(shè)置要求，應(yīng)包括保護(hù)能效性檢測(cè)、獨(dú)立性檢測(cè)與間隔距離檢測(cè)。保護(hù)能效性檢測(cè)的是對(duì)獨(dú)立的直擊雷防雷裝置接閃器的保護(hù)范圍的檢測(cè)，也就是說其接閃器是否能按規(guī)定的滾球半徑計(jì)算滿足對(duì)被保護(hù)建（構(gòu)）筑物的有效保護(hù)。獨(dú)立性檢測(cè)是對(duì)獨(dú)立的直擊雷防雷裝置的地網(wǎng)與被保護(hù)建（構(gòu)）筑物的地網(wǎng)的電氣連通情況的檢測(cè)。間隔距離檢測(cè)是對(duì)獨(dú)立的直擊雷防雷裝置與被保護(hù)建（構(gòu)）筑物之間的間隔距離的檢測(cè)。對(duì)于獨(dú)立的直擊雷防雷裝置來說，這三個(gè)方面都非常重要，任何一種設(shè)置不到位，都會(huì)影響其防護(hù)的效果，增大爆炸與火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的爆炸與火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。因此，在實(shí)際的工作中對(duì)這三個(gè)方面都要檢測(cè)，缺一不可。

1.2 正確計(jì)算保護(hù)范圍

保護(hù)能效性檢測(cè)的具體檢測(cè)方法是：對(duì)于接閃器為接閃桿的獨(dú)立的直擊雷防雷裝置，采用經(jīng)緯儀測(cè)量接閃桿的高度，用滾球法計(jì)算保護(hù)范圍，判定是否能保護(hù)到被保護(hù)建（構(gòu)）筑物；對(duì)于接閃網(wǎng)格，采用鋼卷尺測(cè)量網(wǎng)格尺寸，判定是否符合防雷類別的網(wǎng)格尺寸要求。在保護(hù)范圍計(jì)算中，應(yīng)特別注意對(duì)于排放爆炸危險(xiǎn)氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風(fēng)管等的管口，其保護(hù)范圍不是僅保護(hù)到管口，而是要保護(hù)到管口上方的一些空間。對(duì)于無管帽的管口，應(yīng)為管口上方半徑5m的半球體；當(dāng)有管帽時(shí)應(yīng)按下表的規(guī)定的空間確定。接閃器與雷閃的接觸點(diǎn)應(yīng)設(shè)在上述空間之外[1]。

表 有管帽的管口外處于接閃器保護(hù)范圍內(nèi)的空間

1.3 準(zhǔn)確理解與判定間隔距離

在當(dāng)前的實(shí)際檢測(cè)中，都將獨(dú)立的直擊雷防雷裝置與被保護(hù)物之間的間隔距離按3m的要求來檢測(cè)與判別。依據(jù)GB50057—2010標(biāo)準(zhǔn)，其間隔距離的要求與獨(dú)立的直擊雷防雷裝置的接地裝置的阻值與引下線的高度等相關(guān)。其檢測(cè)方法是應(yīng)先計(jì)算再判斷。而不是全部都按3m的要求來判斷。對(duì)于地上部分，按式（1）和式（2）計(jì)算。對(duì)于地下部分，按式（3）計(jì)算：

式中，Sa1為空氣中的間隔距離，m；Se1為地中的間隔距離，m；Ri為獨(dú)立接閃桿、架空接閃線或網(wǎng)支柱處接地裝置的沖擊接地電阻，Ω；hx為被保護(hù)建筑物或計(jì)算點(diǎn)的高度，m。

若計(jì)算結(jié)果大于3m，間隔距離按計(jì)算結(jié)果取值；若計(jì)算結(jié)果小于3m，則間隔距離取3m。

式（1）～式（3）是根據(jù)獨(dú)立的直擊雷防雷裝置接閃后在其上產(chǎn)生的高電位對(duì)被保護(hù)建（構(gòu)）筑物或與其有聯(lián)系的金屬物發(fā)生反擊計(jì)算而來。由于需要沖擊接地電阻的阻值數(shù)據(jù)，因此，其檢測(cè)流程如下：

1）測(cè)試獨(dú)立的直擊雷防雷裝置地網(wǎng)的工頻接地電阻值；

2）測(cè)試獨(dú)立的直擊雷防雷裝置地網(wǎng)周邊的土壤電阻率；

3）計(jì)算獨(dú)立的直擊雷防雷裝置地網(wǎng)的沖擊接地電阻值；

4）計(jì)算間隔距離；

5）實(shí)測(cè)間隔距離；

6）根據(jù)計(jì)算結(jié)果，判別是否符合要求。

為更加清晰的理解與判定間隔距離，下面舉例說明：如一獨(dú)立的直擊雷防雷裝置，其接地體最長支線長度為15m，測(cè)得的工頻接地電阻值為9Ω，測(cè)試其獨(dú)立的直擊雷防雷裝置地網(wǎng)周邊的土壤電阻率為100Ω·m，依照GB50057—2010標(biāo)準(zhǔn)附錄C的方法計(jì)算得其沖擊接地電阻值為9Ω。那么，分別由式（1）～式（3）計(jì)算可得。

對(duì)于地下部分的間隔距離：Se1應(yīng)大于等于3.6m；對(duì)于地上部分的間隔距離：當(dāng)在接閃桿高度45 m以下，Sa1應(yīng)大于等于（3.6+0.04 hx）m；當(dāng)在接閃桿高度45 m以上，Sa1應(yīng)大于等于（0.9+0.1hx）m。

因此，由以上計(jì)算可知，不論是于地下部分的間隔距離，還是地上部分的間隔距離均大于3m；對(duì)于地上部分的間隔距離其間隔距離隨高度的增加而增加，當(dāng)高度達(dá)到45m時(shí)，其間隔距離的要求將達(dá)到5.4m。

1.4 采用正確方法檢測(cè)獨(dú)立性

獨(dú)立的直擊雷防雷裝置是否獨(dú)立主要是測(cè)試兩地網(wǎng)之間是否有電氣連通，其獨(dú)立性的測(cè)試正確的方法是采用等電位測(cè)試儀或毫歐表直接對(duì)獨(dú)立的直擊雷防雷裝置地網(wǎng)與被保護(hù)建（構(gòu)）筑物地網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量，如測(cè)得阻值不大于1Ω，判定為電氣連通，如測(cè)得阻值大于1Ω，判定為獨(dú)立接地[2]。

在實(shí)際的檢測(cè)中，有許多檢測(cè)技術(shù)人員還是按常用的測(cè)試接地電阻值的比較方法測(cè)試其等電位連接（電氣連通），如通常測(cè)試其建（構(gòu)）筑物內(nèi)外的金屬構(gòu)件是否與地網(wǎng)等電位連接時(shí)，其方法是用接地電阻測(cè)試其接地電阻值，通過與地網(wǎng)的接地電阻值比較來判別是否等電位連接（電氣連通），該測(cè)試方法是在共用接地系統(tǒng)的條件下是可行的。但要測(cè)試兩地網(wǎng)之間是否電氣連通是存在問題的。如兩獨(dú)立的地網(wǎng)阻值接近，如按上述的測(cè)量地網(wǎng)阻值比較法容易產(chǎn)生判別錯(cuò)誤，誤將兩獨(dú)立的地網(wǎng)判別為連通。因此，在獨(dú)立的直擊雷防雷裝置地網(wǎng)獨(dú)立性檢測(cè)時(shí)應(yīng)采用等電位測(cè)試儀法，以避免測(cè)試判別錯(cuò)誤。

2 結(jié)束語

獨(dú)立的直擊雷防雷裝置檢測(cè)內(nèi)容包括保護(hù)能效性檢測(cè)、獨(dú)立性檢測(cè)與間隔距離檢測(cè)三個(gè)方面。在實(shí)際的檢測(cè)過程中，應(yīng)注意以下四點(diǎn)：

1）對(duì)獨(dú)立的直擊雷防雷裝置檢測(cè)應(yīng)注意檢測(cè)的全面性，應(yīng)對(duì)保護(hù)能效性、獨(dú)立性與間隔距離這三個(gè)方面進(jìn)行檢測(cè)。

2）在保護(hù)能效性檢測(cè)時(shí)，應(yīng)正確計(jì)算保護(hù)范圍，特別是排放爆炸危險(xiǎn)氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風(fēng)管等管口的保護(hù)范圍的判別。

3）在獨(dú)立性檢測(cè)時(shí)，應(yīng)注意檢測(cè)方法，正確的方法是采用等電位測(cè)試儀或毫歐表法。

4）在間隔距離檢測(cè)時(shí)，應(yīng)注意間隔距離的判定，正確的判定是應(yīng)先計(jì)算再判斷。而不是全部都按3m的要求來判斷。