建筑物防雷装置检测技术2

尊敬的各位领导、专家、同行大家好!,四川省10年建筑物防雷装置检测技术培训教材,主 讲 中国工程建设标准化协会雷电防护专业委员会 副主任兼秘书长 中国工程建设标准化协会 理 事 全国雷电防护标准化技术委员会 委 员 全国避雷器标准化技术委员会 委 员 全国气象行业雷电防护委员会 委 员 全国防雷工程专业设计、施工甲级资质证 评审员 美国电子电气工程师协会（I E E E） 会 员 国际电信联盟（ITU-T）G5专委会（中国区） 委 员 成都信息工程学院 特聘教授 国际科学研究院 客座教授 工业和信息化部科技人才专家库 专 家 通信学会建筑智能化（通信工程）专业委员会 专 家 中光高科产业发展集团 总工程师 刘寿先 高级工程师,检测执行的规范及标准,1、GB/T 21431-2008建筑物防雷装置安全检测技术规范 2、GB50057-94 建筑物防雷设计规范 3、GB50343-2004建筑物信息系统防雷技术规范 4、IEC6230514 系列防雷标准 5、相关行业标准,防雷区的划分,根据雷电威胁程度，定义了如下的雷电防护区（LPZ）： 1、建筑物外部区域 2、建筑物内部区域,建筑物外部区域,1、LPZO 该区域中，威胁来自于未衰减的雷电电磁场。内部系统可能遭遇全部或部分雷电浪涌电流。 2、LPZ0又分为： 1） LPZ0A 受直接雷击和全部雷电电磁场威胁的区域。该区域的内部系统可能受到全部或部分雷电浪涌电流的影响。 2） LPZ0B 直接雷击的防护区域，但该区域的威胁仍是全部雷电电磁场。该区域的内部系统可能受到部分雷电浪涌电流的影响。,建筑物内部区域,1 LPZ1 由于分流和边界处SPD的作用使浪涌电流受到限制的区域。该区域的空间屏蔽可以衰减雷电电磁场。 2 LPZ2n 由于分流和边界处附加SPD的作用使浪涌电流受到进一步限制的区域。该区域的附加空间屏蔽可以进一步衰减雷电电磁场。 3 防雷区域的序数愈大，电磁环境参数愈低。被保护的对象应置于电磁特性与该对象耐受能力相兼容的LPZ内，使损害（物理损害、过电压使电气和电子系统失效）减小。,雷电防护区的划分是将需要保护和控制雷电电磁脉冲环境的建筑物，从外部到内部划分为不同的雷电防护区（LPZ）。建筑物外部和内部雷电防护区（LPZ）划分示意图,建筑物雷击损害源及建筑物外部和内部雷电防护区（LPZ）划分的关系见示意图,检测项目,以下检测项目内容应按检测程序中对首次检测和后续检测的规定来选取。 a)建筑物的防雷分类； b)接闪器； c)引下线； d)接地装置； e)防雷区的划分； f)电磁屏蔽； g)等电位连接； h)电涌保护器（SPD）； i)其他检测项目；,检测要求和方法,1 建筑物的防雷分类 1）应按GB50057中第二章和附录一的规定对建筑物进行防雷分类，见标准GB/T 21431-2008建筑物防雷装置安全检测技术规范 附录A.1（规范性附录）。 2）在设有电子系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物不属于第一类、第二类和第三类防雷建筑物和不处于其他建筑物或物体的保护范围内时，宜将其划属第三类防雷建筑物。,2 接闪器要求,接闪器：接闪针、接闪带、接闪网、接闪线,1） 检查接闪器与建筑物顶部外露的其他金属物的电气连接、与避雷引下线电气连接。 2） 检查接闪器的位置是否正确，焊接固定的焊缝是否饱满无遗漏，螺栓固定的螺帽等防松零件是否齐全，焊接部分补刷的防腐油漆是否完整，接闪器是否锈蚀。避雷带是否平正顺直，固定点支持件是否间距均匀，固定可靠，每个支持件能否承受49N（5kg）的垂直拉力。,3 接闪器的检查,3） 首次检测时应检查避雷网的网格尺寸是否符合标准GB/T 21431-2008建筑物防雷装置安全检测技术规范表1的规定，第一类防雷建筑物的接闪器（网、线）与风帽、放散管之间的距离应符合标准GB/T 21431-2008建筑物防雷装置安全检测技术规范附录A（规范性附录）中表A.5.1.6和表A.5.1.7中的规定。,4） 首次检测时应用经纬仪或测高仪和卷尺测量接闪器的高度、长度，建筑物的长、宽、高，然后根据建筑物防雷类别用滚球法计算其保护范围。 5） 首次检测时应测量接闪器的规格尺寸是否符合标准GB/T 21431-2008建筑物防雷装置安全检测技术规范附录A.6(规范性附录)的规定。 6） 检查接闪器上有无附着的其它电气线路。,7）首次检测时应检查建筑物高于所选滚球半径对应高度以上时，防侧击保护措施应符合标准GB/T 21431-2008建筑物防雷装置安全检测技术规范附录A（规范性附录）中表A.5.2.7、表A.5.10和表A.5.15中的规定。 8）当低层或多层建筑物利用屋顶女儿墙内或防水层内、保温层内的钢筋作暗敷接闪器时，要对该建筑物周围的环境进行检查，防止可能发生的混凝土碎块坠落等事故隐患。高层建筑物不应利用建筑物内钢筋做为暗敷避雷带。,引下线,1、引下线的布置：引下线一般采用明敷、暗敷或利用建筑物内主钢筋或其它金属构件敷设。引下线可沿建筑物最易受雷击的屋角外墙明敷，建筑艺术要求较高者可暗敷。 2、建筑物的消防梯、钢柱等金属构件宜作为引下线，其各部件之间均应连成电气通路。例如，采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接。 3、对各类防雷建筑物引下线的具体要求。见标准GB/T 21431-2008建筑物防雷装置安全检测技术规范附录A.4（规范性附录）。,引下线的检查,1、检查明敷引下线是否平直，无急弯。卡钉是否分段固定，且能承受49N（5Kg）的垂直拉力。检查引下线与接闪器和接地装置的焊接处是否锈蚀，油漆是否有遗漏及近地面的保护设施。利用建筑物内钢筋做为暗敷引下线的检查方法正在考虑中。 2、首次检测时应用卷尺测量每相邻两根引下线之间的距离，记录引下线布置的总根数，每根引下线为一个检测点，按顺序编号检测。,3、首次检测时应用游标卡尺测量每根引下线的尺寸规格。 检查引下线上有无附着的其他电气线路。测量引下线与附近其他电气线路的距离，一般不应小于1m。 4、检查断接卡的设置是否符合标准GB/T 21431-2008建筑物防雷装置安全检测技术规范附录A（规范性附录）中表A.13.2.4条的规定。,接地装置,1 共用接地系统的要求 1）除第一类防雷建筑物独立避雷针和架空避雷线（网）的接地装置有独立接地要求外，其他建筑物应利用建筑物内的金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、低压配电系统的保护线（PE）等与外部防雷装置连接构成共用接地系统。 2）当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，宜将其接地装置互相连接。,2 独立接地的要求 1）第一类防雷建筑物的独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离应符合标准GB/T 21431-2008建筑物防雷装置安全检测技术规范附录A（规范性附录）中表A.5.1.5条的规定。 2）第二类和第三类防雷建筑物在防雷接地装置独立设置时，地中距离应符合附录A（规范性附录）中表A.5.6.4条和表A.5.12.2条的规定。,3） 利用建筑物的基础钢筋作为接地装置时应符合标准GB/T 21431-2008附录A（规范性附录）中表A.5.6.5、表A.5.6.6、 表A.5.12和表A.5.13条的规定。 4）接地装置的接地电阻（或冲击接地电阻）值应符合设计的要求。有关标准规定的设计要求值参见表2。 5）人工接地体材料要求见标准GB/T 21431-2008附录A（规范性附录）中表A.13.3.1中的规定。,接地装置的检测,1 检查 1）首次检测时应查看隐蔽工程纪录； 2）检查接地装置的填土有无沉陷情况； 3）检查有无因挖土方、敷设管线或种植树木而挖断接地装置； 4）首次检测时应检查相邻接地体在未等电位连接时的地中距离： 5）检查第一类防雷建筑物与树木之间的净距是否大于5m。 6）新建、改建、扩建建筑物利用建筑物的基础钢筋作为接地装置的跟踪检测正在考虑中。,2、用毫欧表检测两相邻接地装置的电气连接,1）为检测两相邻接地装置是否达到GB/T 21431-2008标准5.4.1.1条规定的共用接地系统要求或5.4.1.2条规定的独立接地要求，首次检测时应使用毫欧表对两相邻接地装置进行测量。 2）如测得阻值不大于1，则断定为电气导通，如测得阻值偏大，则判定为各自为独立接地。 注：接地网完整性测试可参见GB/T 17949.1的8.3节。,3 接地装置的工频接地电阻值测量,1）接地装置的工频接地电阻值测量常用三极法和使用接地电阻表法，其测得的值为工频接地电阻值。 2）当需要冲击接地电阻值时，应按本标准附录B（规范性附录）的规定进行换算。,3）三极法的三极是指图1上的被测接地装置G，测量用的电压极P和电流极C。图中测量用的电流极C和电压极P离被测接地装置G边缘的距离为dGC=（45）D和dGP=（0.50.6）dGC，D为被测接地装置的最大对角线长度，点P可以认为是处在实际的零电位区内。,4）为了较准确地找到实际零电位区时，可把电压极沿测量用电流极与被测接地装置之间连接线方向移动三次，每次移动的距离约为dGC的5%，测量电压极P与接地装置G之间的电压。如果电压表的三次指示值之间的相对误差不超过5%，则可以把中间位置作为测量用电压极的位置。,表2 接地电阻（或冲击接地电阻）允许值,5）把电压表和电流表的指定值UG和I代入RG=UG/I中去，得到被测接地装置的工频接地电阻RG。当被测接地装置的面积较大而土壤电阻率不均匀时，为了得到较可信的测试结果，宜将电流极离被 测接地装置的距离增大，同时电压及离被测接地装置的距离也相应地增大。 6）在测量工频接地电阻时，如dGC取（45）D值有困难，当接地装置周围的土壤电阻率较均匀时，dGC可以取2D值，而dGP取D值；当接地装置周围的土壤电阻率不均匀时，dGC可以取3D值，dGP值取1.7D值。 7）使用接地电阻表（仪）进行接地接地电阻值测量时，按选用仪器的要求进行操作。,4、使用接地电阻表（仪）进行接地接地电阻值测量时，按选用仪器的要求进行操作。,（a）电极布置图； （b）原理接线图 G被测接地装置； P测量用的电压极； C测量用的电流极； E 测量用的工频电源； A交流电流表； V交流电压表； D被测接地装置的最大对角线长度,图1 三极法的原理接线图,5、高层建筑的检测,G级连接线长度一般小于5m。当检测高层建筑物时，需要加长G级连接线，应将实测的接地电阻值减去加长线阻值后填入表格。加长线阻值，可用本接地电阻测试仪进行加长线线电阻检测。检测加长线线电阻时应放直，回头检测线电阻，不能挽圈，打结，打纽，打绞。,用本接地电阻测试仪进行加长线线电阻检测,测量AB两点的线电阻。,加长线,检测时的总电阻减去线电阻,就是实测电阻。,高层建筑的检测示意图,屏蔽装置的检测,1、自然屏蔽体：建筑物的屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架等大尺寸金属件等应等电位连接在一起，并与防雷接地装置相连，以形成格栅形大空间屏蔽体。 2、当设备耐磁场强度的指标低于预计的雷击磁场强度时，应在自然屏蔽体的基础上增设人工屏蔽装置。,3、为减小电子信息系统内的电磁感应效应产生的浪涌，当自然屏蔽体达不到设备屏蔽要求时，宜采用机房屏蔽、设备屏蔽、线缆屏蔽和线缆合理布设措施，这些措施应综合使用。 4、对于重要的敏感电子信息系统，当建筑物自然金属部件构成的大空间屏蔽不能满足机房设备电磁环境要求时，应采用磁导率较高的细密金属网格或金属板对机房实施六面屏蔽。机房的门应采用无窗密闭铁门并接地，机房窗户的开孔应采用金属网格屏蔽。金属屏蔽网、金