对旧防直击雷装置整改措施的研究_防直击雷接地装置

  摘要:防雷装置对于保护人民生命财产安全起到重要的作用,防直击雷装置是重中之重,对于有效释放雷电起到关键的作用。经有关部门调查,我国每年因雷击的伤亡人数高达10500人左右,雷电灾害具有巨大的破坏性,大部分的雷击事故是因为旧防直击雷装置未及时维护而引起的。因而,做好旧防直击雷装置的整改,保障人民生命财产安全来说,尤为重要。因此,本文通过对旧防直击雷装置危险因素的分析,通过对防直击雷装置的认识,提出了有关的整改措施。
  关键词:旧防直击雷雷装置;土壤电阻率;安全护栏;电气化学反应电腐蚀;分析;整改;
  中图分类号:[P415.2]文献标识码:A文章编号:
  0引言:
  雷电是大气层中的自然放电现象,主要发生在因强对流天气而形成的雷雨云内部和云地之间。自然界的雷击主要由直接雷击和雷击电磁脉冲(LEMP)两类。直击雷声光并发,电闪雷鸣。它以强大的冲击电流、炽热的高温、猛烈的冲击波、强烈的电磁辐射损坏放电通道上的建筑物、输电线、击死击伤人畜等。而雷击电磁脉冲则悄然发生,不易察觉,后果十分严重。人类在防雷电方面经过长期的探索和总结,终于在防雷电方面取得了一些成就。然而由于防雷装置安装时的问题和未经常维护,仍会引发事故造成损失,因此,对旧防直击雷装置的分析和及时处理尤为重要。
  1防雷装置容易出现的安全隐患
  防直击雷装置由接闪器、引下线、接地装置三部分组成,主要是防止雷电的直击。接闪器:是由接闪杆、带、网和自然金属物等组成,能有效拦截闪电,从而有效地保护建筑物和人的安全;引下线:用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体;接地装置:用于传导雷电流并将其流散入大地。
  1.1旧接闪器存在的问题:接闪器敷设时未沿屋檐外侧敷设;接闪器敷设时未设在屋角、檐角、屋脊线上;屋面接闪网未满足各类防雷建筑物的要求;接闪带(网)转角中心设置接闪带(网)支座;接闪带(网)的支座间距大于1.5m,转角处大于0.5m;接闪器安装高度不够(如接闪杆高度低于0.3m,接闪带高度低于0.15m);接闪带的每个支撑卡的间距不均匀,不能承受49N的垂直拉力;接闪器上有电源、信号线绑扎,增大室内电子信息设备遭受闪电电涌侵入和高电位反击的危险;屋面上卫星接收器、太阳能热水器无防直击雷保护;由于未定期对接闪器进行保养,接闪器腐蚀超过1/3以上,基本丧失接闪能力;屋面玻璃幕墙、隔墙、通气孔、老虎窗、装饰物上未设接闪器保护。
  1.2旧引下线存在的问题:引下线与接闪器、接地装置之间连接有严重锈蚀或已断开;引下线最大间距大于各类防雷建筑物的要求;明装引下线不平直,有急弯,未以最短路径与地网连接;明装引下线卡钉未分段、均匀固定,不能承受49N的垂直拉力;明装引下线距出入口太近;由于未定期对明装引下线进行保养,引下线腐蚀超过1/3以上,基本丧失传导能力;明装引下线之间的焊接长度未达到规范要求,焊接处有咬肉、虚焊、气孔;明装引下线未设置断接卡;明装引下线断接卡未设1.5m-1.8m处;明装引下线断接卡下部未套硬塑料管;明装引下线套金属管保护;人多处,明敷引下线的外围未加装安全护栏;明敷引下线上有电源、信号线绑扎,增大室内电子信息设备遭受闪电电涌侵入和高电位反击的危险。
  1.3旧接地装置存在的问题:第一类防雷建筑物防直击雷装置利用金属管道、低压配电系统的接地装置合设地网;第一类防雷建筑物防直击雷装置与电源电缆、信号电缆之间未达到安全距离;接地电阻测试值比要求值大;人工地网埋地深度未达到0.5m;垂直接地体埋设间距偏小;人工地网结构布置不合理;人工地网遭人为破坏,挖断地网;人工地网距墙未达到1m;接地线与水平接地体的截面不同;埋于土壤中的接地体未远离烧窑、烟道等高温影响使土壤电阻率升高的地方;接地装置之间的焊接长度未达到规范要求,焊接处有咬肉、虚焊、气孔,焊接处未做防腐处理;人工地网距建筑物出入口或人行道小于3m;接地装置附近有强腐蚀性土壤、化工废料,地网腐蚀严重;混凝土内的钢材与人工地网的钢材发生电气化学反应电腐蚀,让地网金属物严重腐蚀,失去泄流作用。
  3防直击雷装置的整改措施
  发现上述的问题如不及时整改,后果将不堪设想,如能及时解决,将为当地人民造福,让人类远离雷电的侵扰。
  3.1旧防直击雷装置的整改
  3.1.1旧接闪器的整改:接闪器敷设时应沿屋檐外侧敷设,最好能在外檐外侧;接闪器敷设应设在屋角、檐角、屋脊线上,这是雷击最重要的区域;要在网格偏大的中间加装避雷网,让其满足各类防雷建筑物的要求,让其更快的传导、减轻雷击点附近引下线的传导压力;接闪带(网)转角中心不能设置接闪带(网)支座,应拆除;增加支座,让其满足间距小于1.5m,最好1m,转角处小于0.5m,最好0.3m,这样才能保证接闪带(网)的牢固性;接闪器安装高度接闪杆应加高,高度高于0.3m,接闪带应加高,高度高于0.15m;接闪带的每个支持间要均匀,要能承受49N的垂直拉力;接闪器上不应绑扎电源、信号线,电源、信号线与接闪器要有1m以上的安全距离,将大大减低室内电子信息设备遭受闪电电涌侵入和高电位反击的危险;屋面上卫星接收器、太阳能热水器应增加接闪器进行保护,利用滚球法计算出接闪器的高度,卫星接收器、太阳能热水器金属外壳应与接闪器连接,并形成环路;每年请当地防雷办对接闪器定期进行检测,每年安排专人在春夏、秋冬交换的季节对接闪器进行保养,发现接闪器腐蚀超过1/3以上,应立即更换接闪器,保证接闪器的接闪、拦截能力;屋面玻璃幕墙、隔墙、通气孔、老虎窗、装饰物上应增设接闪器进行保护,避免水泥块脱落,造成人员伤亡等。
  3.1.2旧引下线的整改:引下线与接闪器、接地装置之间连接严重锈蚀,应做防腐处理,先除锈,再刷防锈漆或已断开处,应重新可靠连接;增加引下线数量,使最大间距小于各类防雷建筑物的要求;明装引下线应平直,无急弯,以最短路径与地网连接;明装引下线卡钉应分段、均匀固定,要能承受49N的垂直拉力;明装引下线不能离出入口太近,应保持3m以上距离,必要时可套硬塑料管;要经常定期对明装引下线进行保养,最好1个月一次,当引下线腐蚀超过1/3以上,基本丧失传导能力,应立即更换引下线;明装引下线之间的焊接长度未达到规范要求时,应整改,焊接长度必须满足规范要求,焊接处不应咬肉、虚焊、气孔,应饱满、平正;明装引下线应在距地面1.5m-1.8m设置断接卡;明装引下线断接卡高度不满足1.5m-1.8m时,应做整改,便于防雷检测人员进行检测;明装引下线断接卡下部应套硬塑料管,并在管口处做防水处理;明装引下线不应套金属管保护,可能造成人员伤亡;人多处,明装引下线的外围可加装半径3m安全护栏,距引下线3m半径范围都存在危险;明装引下线上不应绑扎电源、信号线,电源、信号线与明装引下线要有1m以上的安全距离,将大大减低室内电子信息设备遭受闪电电涌侵入和高电位反击的危险。
  3.1.3旧接地装置的整改:当第一类防雷建筑物防直击雷装置利用金属管道、低压配电系统的接地装置合设地网,是不符合标准要求,应分设地网,并应保持3m以上的距离,距离偏小,两地网之间的距离存在电位差,危险性极大;第一类防雷建筑物防直击雷装置与电源电缆、信号电缆之间应保持3m以上的距离,能大大减低室内电子信息设备遭受闪电电涌侵入和高电位反击的危险;接地电阻测试值比要求值大时,应增设人工地网、换土壤电阻率更低的土壤或添加降阻剂;人工地网埋地深度应达到0.5m,宜敷设在冻土层以下;垂直接地体埋设间距应大于其长度的2倍;人工地网结构应布置合理,应采用多支外引接地体,外应长度不大于有效长度,泄流效果最好;当人工地网遭人为破坏,挖断地网时,应及时发现,立即按标准要求进行增设和连通断接处,保证地网的导通性;人工地网距墙应1m以上距离,在散水坡以外,考虑便于维修,距离太近会影响建筑结构;接地线与水平接地体的截面必须相同,是为便于施工和一致性(埋地导体截面相同);埋于土壤中的接地体应远离烧窑、烟道等高温影响使土壤电阻率升高的地方,土壤电阻率随温度而升高,会将工频接地电阻抬高,使接地装置的泄流能力大大降低;接地装置之间的焊接长度未达到规范要求时,应整改,焊接长度必须满足规范要求,焊接处不应咬肉、虚焊、气孔,应饱满、平正,焊接处应多刷几道防锈漆;人多处,接地装置的外围可加装半径3m安全护栏,距接地装置3m半径范围都存在危险;接地装置附近有强腐蚀性土壤、化工废料,造成地网腐蚀严重,当地网腐蚀严重时,应立即更换接地体,并换土壤电阻率低和未污染的土壤,将接地体埋在半径50cm的混凝土内,立即停止化工废料的排放或向当地有关部门反映,破坏接地装置是违法行为;混凝土内的钢材与人工地网的钢材发生电气化学反应电腐蚀(混凝土内的钢材与土壤中的钢材连接在一起时,会产生约1V的化学电池电压,它将引发腐蚀电流从地中钢材经土壤流到潮湿混凝土内的钢材上,而使土壤土壤中的钢材溶解到土壤中产生腐蚀作用),让地网金属物严重腐蚀,失去泄流作用,应将人工地网的接地体材料更换成不锈钢或外表面镀铜的金属物。
  4结语
  雷击对于人类来说,属于重大的自然灾害,是世界十大自然灾害之一。由于旧的防直击雷装置没有及时整改,给人类造成太多本可以避免的不幸。笔者多年从事防雷装置的研究工作,希望提出的解决措施让从事防雷工作的人员参考,具有很大的使用推广性。
  
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