实例分析防雷技术评价需注意的一些问题
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[摘 要]文章主要通过一个防雷技术评价的实际案例，分析防雷技术评价中需注意的一些实际问题，以供同行参考。
[关键词]防雷；安全
中图分类号：TU895 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0059-02
引言
防雷技术规范就像各项防雷措施的一个“基本准则”，不同的环境、不同的使用条件下的防雷措施所要达到的标准不尽相同。本文通过防雷技术评价工作中的一个实例，分析该实例的防雷措施符不符合要求，还有哪些需要注意的事项，以供同行参考。
1 设计情况
该建筑为单层框架结构，金属屋面，二类防雷建筑。生产的火灾危险性类别为甲类，局部具有2区爆炸危险场所，计算所得的年预计累计次数为0.03次/a。
该建筑屋面面板选用镀铝锌板，厚度不≥0.6mm，中间层为100mm厚玻璃棉。
本建筑二级负荷采用双回路低压电源供电，两路电源分别引自临近的不同的两个车间的低压配电室。三级负荷的供电，先从临近车间的低压配电室引至本车间配电间内动力柜，再由动力柜供电至相关设备。低压电源TN-S配电制式。
现有的防雷设计情况如下图1、2所示：
其他条款如下：
（1） 利用建筑屋顶的轻钢屋面（>0.5mm）做接闪器。
（2） 在图2所示位置设置有一处放散管，该设备沿柱接出屋顶2m，带阻火器和管帽。在临近的0.4m间距的柱上设置接闪杆，在柱顶预留钢板，接闪杆焊接于钢板上，并与柱内引下线可靠连接。该接闪杆杆尖为Φ20热镀锌圆钢，长2m，杆身为DN25、40、50、70的钢管。
（3） 所有露出建筑物屋面的设备金属外壳、金属管道及金属构架等与接闪器就近连接。
（4） 利用柱内主筋（>2Φ16）做引下线，引下线上端与接闪带可靠连接，下端与基础内主筋和人工接地体可靠焊接。
（5） 在基础地梁内敷设一条40mm×4mm热镀锌扁钢做接地装置，建筑室外设置人工环形接地装置。
车间区域共用接地装置，接地电阻不大于1Ω。
（6） 车间一区（2类爆炸危险区域）室内环周设置等电位连接装置，取材40mm×4mm热镀锌扁钢，沿墙距地0.5m明敷，并通过预留接地端子可靠接地，将室内设备金属外壳等与之可靠连接。
（7） 电缆沟内通长敷设40mm×4mm热镀锌扁钢，并与人工接地环网不少于2处连通。
（8） 为防止跨步电压和接触电压，引下线3m范围内地表敷设5cm厚理清层或15cm厚砾石层。
（9） 所有正常非带电金属构件均可靠接地。2区爆炸危险场所的灯具、开关为防爆型。
（10） 配电室、值班室电源引自配电室动力柜。车间照明电源引自值班室照明箱。控制箱设置在值班室。
配电室引出电缆沿桥架敷设至设备或现场控制箱。电缆穿钢管沿墙明敷或穿钢管保护埋地暗敷设。控制箱至设备动力和控制电缆采用直埋地敷设，不可穿防爆墙敷设。
电缆保护钢管与桥架内接地扁钢可靠连接，并与设备金属外壳连接。
（11） 由临近车间进入车间内的线路，共5路，其中三路分别进入AL01、AL02、AL03内，二路进入AT内。
在AL01、AL02、AL03内设置I级实验的低压电源SPD，在AT内的2路进线上分别设置II级试验的低压电源SPD。
（12）弱电系统线路与强电系统线路分开敷设，采用UPS分散供电方式，各系统独立设置UPS电源。
2 分析存在的问题
（1）建筑设计中，该建筑屋面金属板为镀铝锌板，中间层为玻璃棉。防雷设计中，利用轻钢屋面（>0.5mm）做接闪器。经评价，需明确该建筑屋顶金属板材型，并根据GB50057-2010第5.2.7条设置其厚度、连接情况、有无绝缘覆盖层等措施。当其现有的厚度不满足防护要求时，应在其顶部设置接闪带（网），并将接闪带（网）通过引下线可靠接地。
（2）原设计中放散管设置有阻火器，但其材型不清楚。
对于2类防雷建筑物，根据GB50057-2010第4.3.2条规定，当放散管若为金属材料，该设备应可靠接地，其接地点与接闪杆的泄流点应保持足够的安全距离；在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器，并应和屋面防雷装置连接。
因此，放散管若为金属材料，该设备应可靠接地，其接地点与接闪杆的泄流点应保持足够的安全距离。
（3）在爆炸危险区域内工艺管道上的法兰、胶管两端等连接处，应用金属线跨接。当法兰的连接螺栓不少于5根时，在非腐蚀环境下可不跨接。
（4）室外进线的总配电箱处设I类试验的电源SPD。因此，AJ处的2处SPD应改II级试验为I级试验类型。并应根据实际情况在控制设备前端、弱电系统（可燃气体探测装置、火灾自动报警系统等）UPS前端设置参数匹配的电源SPD。
（5）穿线钢管应在进出建筑等各LPZ界面处可靠接地。
（6）为良好泄流，每根引下线处均设置与人工环网的接地连接线，特别是放散管的直击雷接闪杆处。
3 结论
防雷技术评价的目的是判定项目的防雷设计是不是科学合理、安全可靠，以确定哪些需要完善，哪些可以不设计。针对文中的此案例，我们对此类项目的防雷设计的技术评价得出如下结论：
（1）金属屋面做接闪器，其厚度、材型应相当明确。连接情况、有无绝缘覆盖层等情况应设计合理。
（2）放散管类的设备，应根据建筑的拟使用情况，明确其排放物的属性、放散管的材型，有无管帽及阻火器等，以便合理设计其直击雷防护措施等，不能笼统设计。
放散管没有阻火器时，若排放爆炸危险气体（如氢气等），根据GB50057-2010第4.3.2条第一款、第4.2.1条第二款的规定，该放散管需保护的范围在管帽以上的垂直距离、管口处的水平距离有一定的要求（5m）。那么，设置的接闪杆则与放散管的间距按GB50057-2010中公式4.2.1-1或4.2.1-2计算，并不得小于3m，当用单针保护时，接闪杆过高，建议采用接闪双杆保护。
放散管设置有阻火器时，该设备为金属材料时，可不装接闪器，但应和屋面防雷装置相连；在屋面接闪器保护范围之外的非金属物体应装接闪器，并应和屋面防雷装置连接。
（1） 电源SPD的设置在很多设计图纸中基本上只有第一级设置，有的甚至只是在室内地下室变压器低压侧设置一级SPD。应根据拟设备使用情况，在特殊设备场所应增设参数匹配的电源SPD。
（2） 接闪杆等直击雷的泄流点与感应雷接地泄流点之间保持足够的安全距离以减少干扰。
参考文献：
[1]国家标准.建筑物防雷设计规范.GB50057-2010