新建建筑物防雷工程施工中需注意的某些問(wèn)題
引言 新建建筑物防雷工程包括對(duì)直擊雷和感應(yīng)雷的防護(hù)。目前，絕大多數(shù)設(shè)計(jì)者都能?chē)?yán)格按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057—94，2000版）進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是，如果在施工過(guò)程中不注意科學(xué)的接地，對(duì)避雷器件性能?chē)?yán)格的要求和科學(xué)的檢測(cè)，則防雷設(shè)施一旦遭受雷擊，也同樣會(huì)出現(xiàn)意想不到的雷擊災(zāi)害。
1. 天面接閃器的科學(xué)連接
新建建筑物天面接閃器有針、網(wǎng)和帶等形式。在容易受雷擊的角位、頂位通常設(shè)有避雷針。在施工過(guò)程中，需注意針、網(wǎng)、帶的科學(xué)連接和避雷帶是否構(gòu)成一閉合環(huán)路；針、帶及帶與支持卡的連接是否正確。由于安全的原因，現(xiàn)代建筑物天面的四周都設(shè)有女兒墻或防護(hù)欄桿，這些是雷擊優(yōu)先接閃的地方，應(yīng)該特別注意其接閃器的安裝方法。現(xiàn)列舉女兒墻接閃器的兩種安裝方法：圖1的連接方法較為科學(xué)，優(yōu)點(diǎn)是在針腳、支持卡腳處不形成斷點(diǎn),不容易產(chǎn)生反擊，跟土建施工配合密切，工作量大；圖2的做法比較普遍，缺點(diǎn)是在針腳、支持卡腳處形成斷點(diǎn),極易發(fā)生雷擊事故。 理由：由于雷電沖擊波是行波，具有折射和反射特性。當(dāng)A點(diǎn)接閃時(shí)，在B點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生雷電行波電壓全反射，使B點(diǎn)的電壓是行波電壓的2倍，很容易造成B點(diǎn)產(chǎn)生反擊，使女兒墻損毀。在幾起這種類(lèi)型的雷災(zāi)事故中，都在斷點(diǎn)處形成高電位產(chǎn)生反擊。
在作者的工作實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，許多新建建筑物的防雷設(shè)施中女兒墻的針、帶的連接方式，都采用圖2連接方法，這是比較危險(xiǎn)的，存在安全隱患。
另外，在易燃易爆場(chǎng)所，天面的避雷帶與支持卡的連接盡量不要采用夾式，避免產(chǎn)生火花間隙。
2. 避雷器要適應(yīng)雷電沖擊波對(duì)波阻抗的要求
防雷工程中對(duì)金屬線(xiàn)路裝設(shè)相應(yīng)的避雷器，其原始的概念在于限壓和分流，這一點(diǎn)很多避雷器都能做到。所以，避雷器的能量配合，以及雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中所要求的避雷器級(jí)數(shù)，都需要考慮。但是作為感應(yīng)雷防護(hù)工程成功與否的重要指標(biāo)，卻定義在避雷器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其連線(xiàn)、接地線(xiàn)對(duì)雷電沖擊波波阻抗是否理想，對(duì)此往往考慮得較少。
理由：如圖3所示，假如雷電沖擊波到達(dá)A節(jié)點(diǎn)時(shí)，理想的條件是在AB段形成對(duì)雷電沖擊波的瞬間開(kāi)路，即AB段對(duì)雷電沖擊波形成的阻抗→∞，使雷電沖擊波產(chǎn)生的電壓形成負(fù)的電壓全反射，這時(shí)AB段瞬間雷電流→0，促使反射電壓和原來(lái)的雷電電壓加在避雷器件上，避雷器迅速響應(yīng)。為了減少或避免雷電波在AE段產(chǎn)生過(guò)電壓造成對(duì)設(shè)備的損害，這時(shí)，理想的條件是AE段形成瞬間短路，即AE段對(duì)雷電沖擊波形成的阻抗→0，促使雷電沖擊波產(chǎn)生的電流形成電流負(fù)的全反射，使AE段瞬間雷電壓→0。實(shí)現(xiàn)上述兩種理想條件是增大AB段的電感（對(duì)電源線(xiàn)而言）和避雷器的接地線(xiàn)DE做到短、直、粗，DE線(xiàn)段一般要求長(zhǎng)度小于或等于0.5ｍ，截面積大于或等于10ｍｍ2的多股銅線(xiàn)。避雷器連接線(xiàn)AC的長(zhǎng)度盡量減少到零（有條件采用光焊技術(shù)），或采用凱文接法。因此，建議對(duì)防雷工程中避雷器的選擇和安裝應(yīng)注意：①避雷器結(jié)構(gòu)的伏秒特性和被保護(hù)設(shè)備伏秒特性的配合；②避雷器結(jié)構(gòu)的絕緣自我恢復(fù)能力；③理想的避雷器結(jié)構(gòu)及其連接、接地線(xiàn)對(duì)雷電沖擊波波阻抗（理想的應(yīng)趨于零），避雷器與金屬線(xiàn)連接的節(jié)點(diǎn)后是會(huì)形成對(duì)雷電電磁脈沖瞬間開(kāi)路的。如不適應(yīng)上述三點(diǎn)要求，則避雷器的作用會(huì)大打折扣或不起作用。
3 .天面接閃器及預(yù)留電氣接地點(diǎn)接地電阻的測(cè)試
近幾年，高層建筑越來(lái)越多，天面的附設(shè)設(shè)備也很多，預(yù)留的電氣接地點(diǎn)相應(yīng)增多，對(duì)接地電阻的要求也越來(lái)越嚴(yán)格。安裝有電氣設(shè)備的建筑物，一般都要求共用接地體的接地電阻≤1.0Ω。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，由于空中電磁干擾源很多，當(dāng)接地電阻測(cè)試線(xiàn)到達(dá)某一高度（在廣州市內(nèi)，約70ｍ以上）時(shí)，測(cè)試線(xiàn)感應(yīng)到一定的電動(dòng)勢(shì)時(shí)，會(huì)使電阻測(cè)試儀表指針擺動(dòng)不定，天面接閃器及電氣預(yù)留接地點(diǎn)的接地電阻值無(wú)法讀出，給測(cè)試工作帶來(lái)很大影響。據(jù)了解，目前國(guó)內(nèi)、外還沒(méi)有能抵御這種干擾的接地電阻測(cè)試儀表，故只能想其它辦法避免或減少測(cè)試線(xiàn)感應(yīng)到電動(dòng)勢(shì)。
解決這方面的問(wèn)題，可從電-磁理論入手，我們知道空中存在復(fù)雜的電磁源，有大氣電場(chǎng)、無(wú)線(xiàn)電磁波等，這些都可能與測(cè)試線(xiàn)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)有關(guān)。大家都清楚，晴天大氣電場(chǎng)是垂直向下的，測(cè)試線(xiàn)是與大氣電場(chǎng)平行的，不存在切割現(xiàn)象，大氣電場(chǎng)的日變化很慢，所以大氣電場(chǎng)不會(huì)對(duì)與其平行的測(cè)試線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。因此大氣中存在的各種頻率的電磁波與測(cè)試線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系最大。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)：①測(cè)試線(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在城市的市區(qū)比郊區(qū)大；②如果測(cè)試線(xiàn)靠近微波站、移動(dòng)通信機(jī)站等地方時(shí)，測(cè)試線(xiàn)感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)較大。兩者的感應(yīng)電壓都隨測(cè)試線(xiàn)高度的增高而增大。處理對(duì)策有：①將測(cè)試線(xiàn)從鋼筋混凝土建筑物內(nèi)部的空井進(jìn)行放線(xiàn)，減弱電磁切割的磁場(chǎng)；②利用等電位方法間接得到天面電阻值（圖4），而前者較為直接和真實(shí)。
4 .過(guò)渡電阻的測(cè)試
GB50057-94中規(guī)定，等電位連接點(diǎn)的過(guò)渡電阻值不能大于0.03Ω，這是等電位連接的一個(gè)技術(shù)要求。過(guò)渡電阻值的測(cè)試依賴(lài)于精確的儀表和正確的測(cè)試方法。這里推薦的是雙電橋測(cè)試法（圖5）。在使用雙臂電橋時(shí)，連接被測(cè)的過(guò)渡點(diǎn)兩端分別有兩根連線(xiàn)，這時(shí)，兩個(gè)接頭P1、P2之間的電阻就是被測(cè)的過(guò)渡電阻。由于過(guò)渡電阻要求≤0.03Ω，因此，可使用比率臂"×0.1"，C1、P1、C2、P2接線(xiàn)柱到被測(cè)量電阻之間的連接導(dǎo)線(xiàn)，要選粗導(dǎo)線(xiàn)，其電阻值不得大于0.005～0.01Ω。
結(jié)束語(yǔ) 新建建筑物的防雷是一個(gè)系統(tǒng)工程，每個(gè)環(huán)節(jié)都有它的科學(xué)性，只有堅(jiān)持以科學(xué)的態(tài)度認(rèn)真地把握好每個(gè)細(xì)節(jié)，防雷設(shè)施才能抵御雷電或避免雷電所帶來(lái)的災(zāi)害。
防雷工程施工中需注意的某些問(wèn)題