檢測獨立的直擊雷防雷裝置應注意的問題

胡雙偉 黃丁誠

（湖北省防雷中心）

0 引言

獨立的直擊雷防雷裝置是雷電防護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，多設置在爆炸與火災危險環(huán)境。它的設置不僅關(guān)系到第一類防雷建筑物雷電防護的效能，如若設置不到位，還將增大爆炸與火災危險發(fā)生的概率。由于一些檢測技術(shù)人員對獨立的直擊雷防雷裝置在獨立的概念理解不全面或不準確，致使在實際檢測中出現(xiàn)錯誤，不能正確指出存在的問題，對于爆炸與火災危險環(huán)境來說更存在較高的爆炸與火災風險。因此，其獨立的直擊雷防雷裝置檢測工作非常重要，本文就實際工作中應注意的問題進行分析與探討，以期能對檢測技術(shù)人員在獨立的直擊雷防雷裝置檢測檢方面提供參考和幫助。

1 檢測中應注意的幾個問題

1.1 注意檢測的全面性

獨立的直擊雷防雷裝置根據(jù)其設置要求，應包括保護能效性檢測、獨立性檢測與間隔距離檢測。保護能效性檢測的是對獨立的直擊雷防雷裝置接閃器的保護范圍的檢測，也就是說其接閃器是否能按規(guī)定的滾球半徑計算滿足對被保護建（構(gòu)）筑物的有效保護。獨立性檢測是對獨立的直擊雷防雷裝置的地網(wǎng)與被保護建（構(gòu)）筑物的地網(wǎng)的電氣連通情況的檢測。間隔距離檢測是對獨立的直擊雷防雷裝置與被保護建（構(gòu)）筑物之間的間隔距離的檢測。對于獨立的直擊雷防雷裝置來說，這三個方面都非常重要，任何一種設置不到位，都會影響其防護的效果，增大爆炸與火災危險環(huán)境的爆炸與火災風險。因此，在實際的工作中對這三個方面都要檢測，缺一不可。

1.2 正確計算保護范圍

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

表 有管帽的管口外處于接閃器保護范圍內(nèi)的空間

1.3 準確理解與判定間隔距離

在當前的實際檢測中，都將獨立的直擊雷防雷裝置與被保護物之間的間隔距離按3m的要求來檢測與判別。依據(jù)GB50057—2010標準，其間隔距離的要求與獨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)。其檢測方法是應先計算再判斷。而不是全部都按3m的要求來判斷。對于地上部分，按式（1）和式（2）計算。對于地下部分，按式（3）計算：

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為被保護建筑物或計算點的高度，m。

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

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

1）測試獨立的直擊雷防雷裝置地網(wǎng)的工頻接地電阻值；

2）測試獨立的直擊雷防雷裝置地網(wǎng)周邊的土壤電阻率；

3）計算獨立的直擊雷防雷裝置地網(wǎng)的沖擊接地電阻值；

4）計算間隔距離；

5）實測間隔距離；

6）根據(jù)計算結(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：如一獨立的直擊雷防雷裝置，其接地體最長支線長度為15m，測得的工頻接地電阻值為9Ω，測試其獨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標準附錄C的方法計算得其沖擊接地電阻值為9Ω。那么，分別由式（1）～式（3）計算可得。

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

因此，由以上計算可知，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，當高度達到45m時，其間隔距離的要求將達到5.4m。

1.4 采用正確方法檢測獨立性

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

在實際的檢測中，有許多檢測技術(shù)人員還是按常用的測試接地電阻值的比較方法測試其等電位連接（電氣連通），如通常測試其建（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，其方法是用接地電阻測試其接地電阻值，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），該測試方法是在共用接地系統(tǒng)的條件下是可行的。但要測試兩地網(wǎng)之間是否電氣連通是存在問題的。如兩獨立的地網(wǎng)阻值接近，如按上述的測量地網(wǎng)阻值比較法容易產(chǎn)生判別錯誤，誤將兩獨立的地網(wǎng)判別為連通。因此，在獨立的直擊雷防雷裝置地網(wǎng)獨立性檢測時應采用等電位測試儀法，以避免測試判別錯誤。

2 結(jié)束語

獨立的直擊雷防雷裝置檢測內(nèi)容包括保護能效性檢測、獨立性檢測與間隔距離檢測三個方面。在實際的檢測過程中，應注意以下四點：

1）對獨立的直擊雷防雷裝置檢測應注意檢測的全面性，應對保護能效性、獨立性與間隔距離這三個方面進行檢測。

2）在保護能效性檢測時，應正確計算保護范圍，特別是排放爆炸危險氣體、蒸氣或粉塵的放散管、呼吸閥、排風管等管口的保護范圍的判別。

3）在獨立性檢測時，應注意檢測方法，正確的方法是采用等電位測試儀或毫歐表法。

4）在間隔距離檢測時，應注意間隔距離的判定，正確的判定是應先計算再判斷。而不是全部都按3m的要求來判斷。