科海工程檢測有限公司重慶分公司
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發(fā)表時間:2025/4/10 11:22:00
一、基礎概念與系統(tǒng)架構
防雷裝置(LPS)
由接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護器(SPD)及其他連接導體組成的完整系統(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。
雷電防護區(qū)(LPZ)
根據(jù)電磁場強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無衰減(如露天場地)。
2. LPZ0B:無直接雷擊但電磁場無衰減(如無屏蔽的建筑物)。
3. LPZ1:無直接雷擊且電磁場衰減(如帶屏蔽的機房)。
4. LPZn+1:需進一步衰減的后續(xù)防護區(qū)(如數(shù)據(jù)中心核心區(qū)域)。
二、核心組件與技術參數(shù)
(一)接閃器
類型:
被動式:避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)(傳統(tǒng)型,通過尖端效應引雷)。
主動式:提前放電避雷針(ESE),通過電子技術主動引導雷電。
特殊結構:用于高壓線路的避雷線、罐體保護的避雷網(wǎng)。
關鍵參數(shù):
保護范圍:基于滾球法計算,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: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(適用于高安全場所)。
安裝要求:
間距:一類建筑≤12m,二類≤18m,三類≤25m。
過渡電阻: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)故障時的電阻,要求≤4Ω(獨立接地)或≤1Ω(共用接地)。
沖擊接地電阻:雷擊時的電阻,受土壤電阻率影響,需通過降阻模塊或土壤改良降低。
2. 接地體:
自然接地體:利用建筑物基礎鋼筋、金屬管道等,需檢測電氣連通性。
人工接地體:垂直接地極(長度≥2.5m)或水平接地網(wǎng)(網(wǎng)格≤5m×5m)。
(四)電涌保護器(SPD)
工作原理:通過壓敏電阻(MOV)、氣體放電管(GDT)等非線性元件,在過電壓時導通泄流,限制設備端電壓。
分級保護:
?、?級(10/350μs 波形):安裝在總配電箱,通流容量≥12.5kA。
Ⅱ 級(8/20μs 波形):安裝在樓層配電箱,電壓保護水平≤2.5kV。
選型要點:通信線路需匹配信號類型(如 RJ45、同軸),光伏系統(tǒng)直流側需專用 SPD。
三、檢測技術與標準
接地電阻測量:
三極法:使用電流極、電位極測量工頻接地電阻,土壤干燥時測試更準確。
鉗表法:無需斷開接地螺栓,適用于桿塔接地檢測。
等電位連接檢測:
總等電位(MEB):連接進線配電箱 PE 排、金屬管道、建筑結構,過渡電阻≤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 性能測試:
漏電流:正常運行時≤20μA,超過閾值需更換。
響應時間:≤25ns,確保快速導通。
四、特殊場景與風險評估
高層建筑防雷:
側擊雷防護:30m 以上每隔 6m 設均壓環(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。
易燃易爆場所:
檢測頻率:每半年一次,重點檢查防靜電接地(電阻≤100Ω)和 SPD 的防爆性能。
防爆要求:SPD 需符合 Ex d IIC T6 Gb 認證,避免火花引發(fā)爆炸。
雷電風險評估:
公式:風險(R)= 雷擊概率(P)× 損失后果(L)。
參數(shù):年預計雷擊次數(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,需加強夏季檢測。
地方標準:《建筑防雷檢測技術規(guī)范》要求軌道交通、橋梁等重點設施每年檢測,數(shù)據(jù)中心需采用 A 級防護。
案例:某化工廠防雷檢測發(fā)現(xiàn)儲罐區(qū)接地電阻超標(實測 8Ω),通過增加垂直接地極和降阻劑,將電阻降至 3Ω;同時更換老化 SPD,避免雷擊引發(fā)爆炸。
六、標準與法規(guī)
國標:GB 50057-2010《建筑物防雷設計規(guī)范》、GB 50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》。
地方標準:重慶市《建筑防雷檢測技術規(guī)范》要求易燃易爆場所每半年檢測一次。
國際標準:IEC 62305 系列,定義雷電防護區(qū)劃分與 SPD 分級標準。
通過以上術語解析,可系統(tǒng)理解防雷檢測的核心技術與實踐要點,為工程設計、檢測驗收及安全管理提供依據(jù)。實際應用中需結合場所特性、地方規(guī)范及最新標準,確保防雷系統(tǒng)的可靠性與有效性。