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防雷装置检测的技术要求李磊13893428204甘肃无为防雷技术有限责任公司2018年9月25日防雷装置lightningprotectionsystem(LPS)用于减少闪击击于建（构）筑物上或建（构）筑物附近造成的物质性损害和人身伤亡，由外部防雷装置和内部防雷装置组成。外部防雷装置externallightningprotectionsystem由接闪器、引下线和接地装置组成。内部防雷装置internallightningprotectionsystem由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。1避雷针1.1材质要求材料结构最小截面（mm2）备注⑩铜，镀锡铜①单根扁铜50厚度2mm单根圆铜⑦50直径8mm铜绞线50每股线直径1.7mm单根圆铜③④176直径15mm铝单根扁铝70厚度3mm单根圆铝50直径8mm铝绞线50每股线直径1.7mm铝合金单根扁形导体50厚度2.5mm单根圆形导体③50直径8mm绞线50每股线直径1.7mm单根圆形导体176直径15mm外表面镀铜的单根圆形导体50直径8mm，径向镀铜厚度至少70μm，铜纯度99.9%热浸镀锌钢单根扁钢50厚度2.5mm单根圆钢⑨50直径8mm绞线50每股线直径1.7mm单根圆钢③④176直径15mm不锈钢⑤单根扁钢⑥50⑧厚度2mm单根圆钢⑥50⑧直径8mm绞线70每股线直径1.7mm单根圆钢③④176直径15mm外表面镀铜的钢单根圆钢（直径8mm）50镀铜厚度至少70μm，铜纯度99.9%单根扁钢（厚2.5mm）1.2材质特殊要求接闪杆宜采用热镀锌圆钢或钢管制成时，其直径应符合下列规定：（1）杆长1m以下时,圆钢不应小于12mm，钢管不应小于为20mm。（2）杆长1～2m时，圆钢不应小于16mm；钢管不应小于25mm。（3）独立烟囱顶上的杆，圆钢不应小于20mm；钢管不应小于40mm。（4）接闪杆的接闪端宜做成半球状，其最小弯曲半径宜为4.8mm，最大宜为12.7mm。1.3滚球半径：按一、二、三类防雷建筑不同，为30m，45m，60m，露天场地可以采用100m滚球法：滚球法的物理图象是以hr为半径的一个球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被利用作为接闪器的金属物），或只触及接闪器和地面（包括与大地接触并能承受雷击的金属物），而不触及需要保护的部位时，则该部分就得到接闪器的保护。1.4侧击雷雷防护（1）对水平突出外墙的物体，当滚球半径45/60m球体从屋顶周边接闪带外向地面垂直下降接触到突出外墙的物体时，应采取相应的防雷措施。（2）高于60m的建筑物，其上部占高度20%并超过60m的部位应防侧击，防侧击应符合下列规定：1)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位，各表面上的尖物、墙角、边缘、设备以及显著突出的物体，应按屋顶的保护措施考虑。2)在建筑物上部占高度20%并超过60m的部位，布置接闪器应符合对本类防雷建筑物的要求，接闪器应重点布置在墙角、边缘和显著突出的物体上。1.5、多只避雷针保护范围1.6、避雷针安装2、避雷线避雷线的规格：“宜采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线”，其直径小于8mm的圆钢。为了方便架设，理想的避雷线材料应该有韧性，易于弯曲，镀鉻或者镀锌，易于防锈和防腐。避雷线的适用场所：架空线路，长形库房。3、避雷带避雷带的使用：避雷带在建筑物上的布设情况。避雷带使用材料：宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2其厚度不应小于4mm。布设情况：①在女儿墙上的布设应该沿外侧布设；②高度可以用滚球法检验，使女儿墙处于有效保护范围之内；③固定件应该和引下线有区别。4、避雷网避雷网规格：建筑物防雷类别第一类防雷建筑物30≤5×5或≤6×4第二类防雷建筑物45≤10×10或≤12×8第三类防雷建筑物60≤20×20或≤24×16避雷网材料：规范规定，“宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2其厚度不应小于4mm”。但在实际中，避雷网往往优先采用扁钢，并且规格也大于规范规定材料规格。避雷网布设：避雷网暗装布设的情况比较多。6引下线引下线在习惯上分为明装引下线和暗装引线下两种，随着雷电和其它过电压防护的需要，引下线按使用性质的不同又可分为防雷引下线和设备接地引下线两种，不过在实际使用中防雷引下线和设备安全引下线又互相借用和连接，交互使用。1、建筑物主筋引下线（暗装）布设引下线的建筑物立柱位置：作图布设引下线的立柱主筋处理：电渣压力焊和绑扎。暗装引下线的处理方式和原则：①在凸角处首先布设。②两引下线间距大于相应防雷类别要求的间距时，增加布设立柱，使其间距达到要求。③按规范要求，主筋可以焊接和绑扎，但从弱电设施使用的效果看，焊接处理是相当必要的。④借用来做引下线的主筋，一般每柱选择两根。⑤如果引下线的主要作用是直击雷防护，尽量选择建筑物外侧的立柱，引下线主筋也选择立柱外侧的主筋。如果引下线的主要作用是设备接地使用，则尽量选择建筑物内侧的立柱，引下线主筋也选择立柱内侧的主筋。集肤效应与过电压引下的效果分析。2、专用引下线（明装）引下线类型：建筑物类的，沿墙体布设。规范规定“引下线应沿建筑物外墙明敷，并经最短路径接地；建筑艺术要求较高者可暗敷，但其圆钢直径不应小于10mm，扁钢截面不应小于80mm2”。数量：按规范规定的距离确定。材料：规范规定“引下线宜采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢，圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于4mm”。在烟囱上，引下线使用扁钢的也比较多见。“当烟囱上的引下线采用圆钢时，其直径不应小于12mm;采用扁钢时，其截面不应小于100mm2，厚度不应小于4mm”。引下线上的断接卡：多根引下线时才设立。建筑物防雷类别引下线间距(m)第一类防雷建筑物12第二类防雷建筑物18第三类防雷建筑物257接地体地网工程实施的顺序：①首先处理利用自然接地体；②布设人工地网；③添加降阻剂；④换土（在建筑地基开挖的情况下可以先根据情况换土处理）；⑤其它降阻措施。由第一步到最后一步逐项边调试边进行，直至接地电阻达到要求后，停止后面的降阻工程措施。（1）人工接地体地网形式：环形地网，表现为地网首尾闭合；一字形地网、拐角形等其它地网，及首尾不闭合的地网。地网效果分析：环形地网的优点。人工地网的材料：规范规定“埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢;埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm；扁钢截面不应小于100mm2，其厚不应小于4mm；角钢厚度不应小于4mm；钢管壁厚不应小于3.5mm。”在实际中人们都习惯使用热镀锌管钢和角钢材料使用效果分析：管钢的处理，地下砾石对管钢的影响，角钢材料的分析。地网金属材料的布设：竖直置于地线的材料长度为2.5m，两个垂直接地体之间的间距5m，特殊情况下间距不大于垂直接地体的长度，最顶端距地面的深度0.7m。其实接地材料在满足土壤湿度稳定条件时，不宜距地面太深。地网的焊接：焊接量为三面包裹焊接，焊接形式为满焊。地网的锈蚀情况及时防腐处理：普通镀锌材料的锈蚀情况；地下材料选用热镀锌的意义；被焊接破坏的镀锌点的处理。地网效果分析：影响地网的质量的因素，从表面分析一般为接地电阻值的大小，接地电阻值越小，其地网效果也越好。从材料隐形布设因素看，如果接地材料过于集中，则不利于过电流泄放，即使接地电阻比较小，也会形成电荷在小范围的堆积，在造成过电压不容易降低的同时，使跨步电压升高。（2）自然接地体（建筑接地体）地网的规模和效果：地下金属材料的数量是人工地网材料无法比拟的。处理措施：建筑地网地下金属材料的布设方式为基础地基和承台地基，这些材料一般为双向焊接。与引下线的连接：用来做引下装置立柱内钢筋与地网的焊接和跟踪。无论是直击雷、电磁感应还是浪涌防护都离不开接地装置，是过电流最终的泄放区域。油气管道场站和阀室的接地装置为垂直与水平的联合接地系统，其中垂直接地体选用铜包钢、锌包钢材料的较多，其耐腐蚀性和导电性较好；水平接地体将垂直接地体相互连接形成接地网。垂直接地体的间距不小于其长度的2倍，埋设深度大于0.5m，应埋设在土壤湿度较稳定的土层（冻土层），以使地网接地性能不随季节的变化而受到影响，且焊接部位应做良好的防腐处理。由于雷击泄流时可能会对地面上的工作人员造成地电位反击，因此接地装置要避免布设在建筑物的入口或人行道下方，其间的水平间距应不小于3m。R=ρ/2Πa式中：R为接地电阻，Ω；a为接地体布设系数，取值与其材质、深度、数量及布设方法相关；ρ为土壤电阻率，Ω·m。8等电位连接网络与引下线的提前跟踪预留：新建建筑应该在图纸上提前根据需要找出需要预留引下线的点和房屋，根据设备情况在找出跟踪的立柱和立柱内的主筋，这些主筋从地下开始跟踪焊接，到相应的使用场所后焊接甩出接地端子，这些接地端子将根据后面工作的需要使用。1、等电位连接的形式：规范规定“一信息系统的各种箱体、壳体、机架等金属组件与建筑物的共用接地系统的等电位连接应采用以下两种基本形式的等电位连接网络之一：S型星形结构和M型网形结构。”对于何谓“S”型星形结构和“M”型网形结构，规范也给出了一些说明。等电位连接网络也就为这些设备连接使用的。(1)网格形式：规格：600mm×600mm或整倍数,规格原因。材料：成品材料；自制材料，一般为3×30软紫铜带。整体材料一般选择紫铜带，交叉点一般选用绝缘子支撑。与预留接地端子的连接：连接方式以及连接点的数量，接地前的绝缘效果分析说明。与设备的连接方式：利用交叉点预留的连接件。连接效果分析：交流接地的原理。(2)均压环形式：安装位置：一般安装在房屋的墙壁贴近体面处。材料：一般选用4×40镀锌扁铁，其上预留设备连接的螺丝，螺丝规格不小于8mm。。与预留接地端子的连接：直接焊接。(3)汇流排形式：规格：在安装位置条件许可的情况下可以选择面积大些汇流排。材料：铜板。制作要求：理论要求及使用效果分析。连接方式：设备、接地端头一体安装在汇流排预先设计制作的螺丝端头上。8电涌保护的设计(1)电源电涌保护器雷电保护分级LPZ0区与LPZ1区交界处LPZ1与LPZ2、LPZ2与LPZ3区交界处直流电源标称放电电流（kA）第一级（kA）第二级标称放电电流（kA）第三级标称放电电流（kA）第四级标称放电电流（kA）最大放电电流标称放电电流10/350μs8/20μs8/20μs8/20μs8/20μs8/20μsA级≥20≥80≥40≥20≥10≥10B级≥15≥60≥40≥20直流配电系统中根据线路长度和工作电压选用标称放电电流≥10KA适配的SPDC级≥12.5≥50≥20D级≥12.5≥50≥10浪涌保护器（SPD）连接导线最小截面积保护级别SPD的类型导线截面（mm2）SPD连接相线铜导线SPD接地端连接铜导线第一级开关型或限压型1625第二级限压型1016第三级限压型610第四级限压型46spd技术要求及隐患SPD的连接线的规格与长度（l=l1+l2）严重影响对油气管道场站的保护效果（图2（a）），在泄流过程中，电子设备两端的电压Ue为SPD连接线上产生的压降与SPD的残压Ures之和：Ue=Ua+Ures+Ub（3）Ue=Ures+ildi/dt（4）式中：Ua为SPD相线连接线(l1)上压降，kV；Ub为SPD地线连接线（l2）上的压降，kV；i为连接线路总长度，m；L为连接线路分布电感，μH/m；dI为雷电冲击电流波头的变化值，kA；dt为雷电流波头时间（雷电流达到10%和90%幅值电流之间的间隔乘以1.25[2]），s。总接地端子或保护母线abUe雷电浪涌Ures电子设备SPD一般来说，连接线的分布电感约为1μH/m，以8/20μs波形(一种人工模拟雷电波型)为例，如果保护设备端的电子设备耐压为4kV，选用Up为3.6kV的SPD保护设备。当SPD流过的雷电流峰值为20kA（Ures约为2kV）、SPD连接线长度为1m时，Ue达到4.5kV，超过了电子设备的耐压值；但当连接线