科海工程檢測(cè)有限公司重慶分公司
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發(fā)表時(shí)間:2025/4/10 11:22:00
一、基礎(chǔ)概念與系統(tǒng)架構(gòu)
防雷裝置(LPS)
由接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護(hù)器(SPD)及其他連接導(dǎo)體組成的完整系統(tǒng)。分為外部防雷裝置(防直擊雷)和內(nèi)部防雷裝置(防雷電電磁脈沖)。例如,建筑物屋頂?shù)谋芾讕儆谕獠糠览籽b置,而配電箱內(nèi)的 SPD 屬于內(nèi)部防雷裝置。
雷電防護(hù)區(qū)(LPZ)
根據(jù)電磁場(chǎng)強(qiáng)度衰減情況劃分的區(qū)域,包括:
1. LPZ0A:可能直接雷擊且電磁場(chǎng)無(wú)衰減(如露天場(chǎng)地)。
2. LPZ0B:無(wú)直接雷擊但電磁場(chǎng)無(wú)衰減(如無(wú)屏蔽的建筑物)。
3. LPZ1:無(wú)直接雷擊且電磁場(chǎng)衰減(如帶屏蔽的機(jī)房)。
4. LPZn+1:需進(jìn)一步衰減的后續(xù)防護(hù)區(qū)(如數(shù)據(jù)中心核心區(qū)域)。
二、核心組件與技術(shù)參數(shù)
(一)接閃器
類型:
被動(dòng)式:避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)(傳統(tǒng)型,通過(guò)尖端效應(yīng)引雷)。
主動(dòng)式:提前放電避雷針(ESE),通過(guò)電子技術(shù)主動(dòng)引導(dǎo)雷電。
特殊結(jié)構(gòu):用于高壓線路的避雷線、罐體保護(hù)的避雷網(wǎng)。
關(guān)鍵參數(shù):
保護(hù)范圍:基于滾球法計(jì)算,一類建筑滾球半徑 30m,二類 45m,三類 60m。
材料要求:優(yōu)先使用耐腐蝕的鍍銅鋼或不銹鋼,截面積不小于 50mm²。
(二)引下線
材質(zhì):鍍鋅圓鋼(直徑≥8mm)、鍍銅鋼絞線(抗腐蝕性能優(yōu))、超絕緣引下線(適用于高安全場(chǎng)所)。
安裝要求:
間距:一類建筑≤12m,二類≤18m,三類≤25m。
過(guò)渡電阻:連接處≤0.03Ω,避免電位差引發(fā)火花。
(三)接地系統(tǒng)
1. 接地電阻:
工頻接地電阻:電力系統(tǒng)故障時(shí)的電阻,要求≤4Ω(獨(dú)立接地)或≤1Ω(共用接地)。
沖擊接地電阻:雷擊時(shí)的電阻,受土壤電阻率影響,需通過(guò)降阻模塊或土壤改良降低。
2. 接地體:
自然接地體:利用建筑物基礎(chǔ)鋼筋、金屬管道等,需檢測(cè)電氣連通性。
人工接地體:垂直接地極(長(zhǎng)度≥2.5m)或水平接地網(wǎng)(網(wǎng)格≤5m×5m)。
(四)電涌保護(hù)器(SPD)
工作原理:通過(guò)壓敏電阻(MOV)、氣體放電管(GDT)等非線性元件,在過(guò)電壓時(shí)導(dǎo)通泄流,限制設(shè)備端電壓。
分級(jí)保護(hù):
Ⅰ 級(jí)(10/350μs 波形):安裝在總配電箱,通流容量≥12.5kA。
?、?級(jí)(8/20μs 波形):安裝在樓層配電箱,電壓保護(hù)水平≤2.5kV。
選型要點(diǎn):通信線路需匹配信號(hào)類型(如 RJ45、同軸),光伏系統(tǒng)直流側(cè)需專用 SPD。
三、檢測(cè)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)
接地電阻測(cè)量:
三極法:使用電流極、電位極測(cè)量工頻接地電阻,土壤干燥時(shí)測(cè)試更準(zhǔn)確。
鉗表法:無(wú)需斷開(kāi)接地螺栓,適用于桿塔接地檢測(cè)。
等電位連接檢測(cè):
總等電位(MEB):連接進(jìn)線配電箱 PE 排、金屬管道、建筑結(jié)構(gòu),過(guò)渡電阻≤0.2Ω。
局部等電位(LEB):衛(wèi)生間內(nèi)需將金屬潔具、水管等與 LEB 箱連接,降低接觸電壓。
SPD 性能測(cè)試:
漏電流:正常運(yùn)行時(shí)≤20μA,超過(guò)閾值需更換。
響應(yīng)時(shí)間:≤25ns,確??焖賹?dǎo)通。
四、特殊場(chǎng)景與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
高層建筑防雷:
側(cè)擊雷防護(hù):30m 以上每隔 6m 設(shè)均壓環(huán),外墻上的金屬門窗需與均壓環(huán)連接。
電磁屏蔽:采用金屬幕墻或鋼筋混凝土框架形成 “法拉第籠”,衰減電磁場(chǎng)。
易燃易爆場(chǎng)所:
檢測(cè)頻率:每半年一次,重點(diǎn)檢查防靜電接地(電阻≤100Ω)和 SPD 的防爆性能。
防爆要求:SPD 需符合 Ex d IIC T6 Gb 認(rèn)證,避免火花引發(fā)爆炸。
雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:
公式:風(fēng)險(xiǎn)(R)= 雷擊概率(P)× 損失后果(L)。
參數(shù):年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)(Ng)、建筑物截收面積(A)、損害概率(PA/PB/PC)。
五、地方規(guī)范與典型案例
重慶地區(qū):
雷暴日數(shù):年平均雷暴日 40-60 天,4-9 月為高發(fā)期,需加強(qiáng)夏季檢測(cè)。
地方標(biāo)準(zhǔn):《建筑防雷檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》要求軌道交通、橋梁等重點(diǎn)設(shè)施每年檢測(cè),數(shù)據(jù)中心需采用 A 級(jí)防護(hù)。
案例:某化工廠防雷檢測(cè)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)罐區(qū)接地電阻超標(biāo)(實(shí)測(cè) 8Ω),通過(guò)增加垂直接地極和降阻劑,將電阻降至 3Ω;同時(shí)更換老化 SPD,避免雷擊引發(fā)爆炸。
六、標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)
國(guó)標(biāo):GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》。
地方標(biāo)準(zhǔn):重慶市《建筑防雷檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》要求易燃易爆場(chǎng)所每半年檢測(cè)一次。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn):IEC 62305 系列,定義雷電防護(hù)區(qū)劃分與 SPD 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
通過(guò)以上術(shù)語(yǔ)解析,可系統(tǒng)理解防雷檢測(cè)的核心技術(shù)與實(shí)踐要點(diǎn),為工程設(shè)計(jì)、檢測(cè)驗(yàn)收及安全管理提供依據(jù)。實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合場(chǎng)所特性、地方規(guī)范及最新標(biāo)準(zhǔn),確保防雷系統(tǒng)的可靠性與有效性。