建筑物防雷检测标准与实践探讨

(整期优先)网络出版时间:2024-06-17
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建筑物防雷检测标准与实践探讨

郑王斌

浙江中弘检测技术有限公司,浙江省杭州市,310000

摘要:雷电具有电压高、电流大、时间短等特点,它所产生的电热效应能够破坏建筑物的结构,击毁建筑物的设备设施,甚至还会引起火灾、爆炸等重大灾害。强大的雷电电流形成的电磁感应和电磁脉冲会对建筑物的供配电及电子系统构成威胁,造成供配电系统、通信设备、计算机信息系统中断和设备损坏。防雷设施的安装和维护是保护建筑物免遭雷击的有效措施,定期对建筑物进行防雷检测能够保障防雷设施持续良好运行,对于维护建筑物安全具有重要作用。本文对建筑物防雷检测工作中常见技术问题及解决对策进行分析,以供参考。

关键词:建筑物;防雷检测;标准;实践探讨 

引言

雷电是大气中的超长距离放电过程,具有时空间分布范围广、随机性强等特点。雷电对建筑物的危害主要分为直击雷、闪电感应、闪电电涌侵入和雷电电磁脉冲,其直接击中建筑物外部会产生电效应、热效应或机械力者;雷电对建筑物内部系统的影响主要为电磁感应和闪电电涌对电气系统及电子信息系统的损害。防雷接地系统能够在雷击灾害发生时将大量的电流导入地下,以此避免雷电对建筑物设施造成破坏,而防雷检测能够科学客观地判断出防雷装置是否符合规范要求、防护性能是否正常,从而降低雷击事故隐患、确保人员财产安全。因此,建筑物的防雷设计和防雷装置检测显得尤为重要。

1雷电对建筑物的危害

雷电,作为地球大气层中的一种壮观自然现象,对建筑物构成的威胁不容忽视。它对建筑物的损害主要分为直接和间接两种形式。

1.1 直接危害

直接危害是指雷电直接击中建筑物时,产生强烈的放电效应。当雷电击中建筑物的架空线路,如电话线、电力线等,强大的雷电流将伴随电流一同涌入设备内部,可能导致设备损坏,严重情况下甚至可能引发火灾和爆炸,对人民群众的生命财产安全构成严重威胁。

1.2 间接危害

间接危害则包括多种方面。首先,感应雷是其中一种形式。感应雷又分为静电感应和电磁感应两种。静电感应通常发生在带电积云接近地面时,由于感应作用,架空线路导线或其他导电物体上可能积聚大量电荷,产生极高的电位。而电磁感应则是在雷电放电过程中,雷电流在周围形成强大的磁场,进一步在周围导体上感应出高电位势。当这种电磁能量无法迅速泄入地下时,可能产生放电火花,存在引发火灾、爆炸和触电事故的潜在风险。其次,地电位的提高也是间接危害的一种表现形式。雷电可以使接地网的地电位瞬间飙升至数万伏甚至数十万伏,其破坏力巨大。这种地电位的升高不仅会对建筑物内的网络信号系统造成干扰,甚至可能通过接地过程流向其他供电系统,对建筑物内的电子设备造成损害。

2建筑物防雷检测工作常见问题及解决对策

2.1接闪器

在新建建筑物的天面,接闪器扮演着至关重要的角色,它们以避雷针、避雷带和避雷网等多种形式存在,旨在保护建筑免受雷击的侵害。通常,建筑物中易受雷击的部位都会安装避雷针来确保安全。

在防雷检测过程中,一旦发现接闪器出现断裂、腐蚀或脱落等问题,必须立即进行修复工作。对于断裂的接闪器,应及时进行焊接并加固;若固定支架的垂直拉力值不符合规范要求,必须更换符合标准的支架;若支架本身出现断裂,同样需要进行修复,确保稳固。此外,若接闪器与引下线连接的过渡电阻值不符合规范,我们需要检查接闪器之间的连接情况,并对焊接方法和焊接长度进行严格把关,以确保其导电性能良好。针对屋面的接闪器和固定支架,随着使用年限的增长,可能会出现生锈、腐蚀等问题。除了采用钢筋混凝土构件的钢筋或混凝土内专设钢材作为接闪器外,对于钢制的接闪器,尤其需要进行热镀锌处理以增强其耐腐蚀性。在腐蚀性较强的环境中,还可以考虑采用阴极保护法、涂漆或增加截面积等方式来进一步防止接闪器受到腐蚀的侵害。

2.2引下线

引下线在建筑物的防雷系统中占据着至关重要的地位,它作为连接接闪器与接地装置的纽带,承担着将雷电电流安全导入地下的重要任务。引下线的材质和规格必须经过严格选择,确保其具备足够的导电性能和机械强度。常用的引下线材料包括镀锌圆钢、镀锌扁钢等,它们需要符合相关的防雷标准和规范。引下线的安装位置和数量也需经过精心设计。通常,引下线应沿建筑物的外墙或支柱均匀分布,确保雷电电流能够均匀分散到接地装置中。同时,引下线的数量也需要根据建筑物的规模、高度和雷电活动频率等因素进行合理确定。在安装引下线时,还需注意其与建筑物其他部分的连接。引下线需要与接闪器牢固连接,以确保雷电电流能够顺利导入。同时,引下线还需要与接地装置可靠连接,避免雷电电流在导入过程中产生过高的电阻和电压,对建筑物和人员造成损害。引下线的维护也是防雷工作中不可忽视的一环。定期检查引下线的连接情况和损坏程度,及时修复和更换损坏的部件,确保引下线始终保持良好的工作状态,为建筑物的防雷安全提供坚实保障。

2.3接地装置

接地装置是建筑物防雷系统中不可或缺的一部分,它承担着将雷电电流安全导入地下,防止雷电对建筑物和人员造成损害的重要任务。接地装置的设计和施工必须严格遵守相关的防雷标准和规范,确保其具备足够的导电性能和机械强度。接地装置通常包括接地体、接地引下线和接地网等组成部分,它们共同构成一个完整的接地系统。接地体的选择至关重要,它需要具备良好的导电性能和耐腐蚀性能。常见的接地体材料包括铜、钢、镀锌钢等,它们需要埋设在地下一定深度,以确保与大地之间的良好接触。接地体的埋设深度和数量需要根据土壤电阻率、建筑物规模等因素进行合理确定。接地引下线作为连接接地体和接地网的纽带,其材料和规格同样需要符合防雷要求。引下线需要具备良好的导电性能和机械强度,以确保雷电电流能够顺利导入地下。接地网则是接地装置的核心部分,它由多个接地体通过导体相互连接而成,形成一个低电阻的接地系统。接地网能够有效地将雷电电流分散到大地中,防止雷电对建筑物和人员造成损害。接地装置还需要定期进行维护和检查,以确保其处于良好的工作状态。检查内容包括接地电阻的测量、接地体的腐蚀情况、引下线的连接情况等。对于发现的问题,需要及时进行修复和更换,以确保接地装置能够持续发挥防雷作用。

2.4等电位连接

等电位连接是建筑物防雷系统中的一个重要环节,它通过在建筑物内部或外部设置等电位连接带或连接网,将建筑物内各种金属构件、设备外壳、管道等相互连接,形成一个等电位体,从而消除或减小雷电电流在建筑物内部产生的电位差,防止雷电对建筑物和人员造成损害。等电位连接的作用主要体现在以下几个方面:等电位连接能够消除或减小雷电电流在建筑物内部产生的电位差。在雷电击中建筑物时,由于建筑物内部各种金属构件、设备外壳、管道等的存在,可能会形成不同的电位,这些电位差可能导致设备损坏、火灾等安全事故。通过等电位连接,可以将这些金属构件、设备外壳、管道等相互连接,形成一个等电位体,从而消除或减小电位差,防止雷电对建筑物和人员造成损害。等电位连接能够提高建筑物的防雷性能。在建筑物内部设置等电位连接带或连接网,可以将建筑物内部的各种金属构件、设备外壳、管道等相互连接,形成一个低电阻的导电网络。当雷电击中建筑物时,雷电电流可以通过这个导电网络迅速导入地下,从而减小雷电对建筑物的损害。此外,等电位连接还能够提高建筑物的电气安全性。在建筑物内部设置等电位连接带或连接网,可以将各种电气设备的外壳相互连接,从而避免电气设备因电位差而损坏或引发火灾等安全事故。在进行等电位连接时,需要注意选择合适的连接材料和连接方式,确保连接的可靠性和稳定性。同时,还需要进行定期的检查和维护,以确保等电位连接的良好状态。

2.5电涌保护器

严格按照规范要求进行质量验收,应根据工程进度做好防雷隐蔽工程验收。自然接地体、人工接地体、避雷针、避雷网格、玻璃幕墙在施工完成后需要及时测试接地电阻测试。作为新建建筑物内部防雷措施的重要手段,电涌保护器可以对电气设备进行保护,防止因闪电电涌侵入而损坏设备自身安全。对于低压系统电涌保护器来说,可以保护低压电气线路和设备安全,特别是接地体和接地网完成施工后,需要做好接地电阻值的测试,确保其与设计规定值相符。低压配电接地形式、SPD的设置及安装工艺状况、管线布设和屏蔽措施等应与防雷设计要求相符。同时,还要对电涌保护器设计、施工资料、安装位置、选择型号、数量、技术参数等是否符合设计要求,避免因安装电涌保护不当而出现低压电气系统故障。在对电涌保护器进行安装后,不管是否出现电涌,应确保电涌保护器不会影响低压电气系统的正常运行。

2.6防侧击雷

结合《建筑物防雷设计规范》相关要求,若是第一类、第二类、第三类防雷建筑物的高度分别在30m、45m、60m以上,应将防侧击雷措施做好,并在对应高度及以上外墙的较大金属,比如门窗、栏杆等,将其与防雷装置直接进行电气连通,均压环不仅具有均压和分流的作用,同时还能对侧击雷进行防范。保证建筑物外墙金属门窗、玻璃幕墙、栏杆等大型金属构件的等电位均衡是均压的主要目的,而将引下线中的雷电流朝着多根引下线进行释放,进而将雷电流对引下线的影响降到最低则是分流的主要目的。

3建筑物防雷工程检测的应对措施

3.1加强日常维护

建筑物内安装的防雷装置不会经常被启用,但是一旦遭遇极端恶劣天气该装置就会发挥重大作用。因此运维人员在开展日常维护工作时,要不断加大对于防雷装置的维修力度。通常情况下一套质量符合标准的防雷系统,在不受到外力作用以及人为因素影响的情况下,能够确保系统本身在一个完整的检测周期内保持稳定工作状态,而不断加强针对防雷系统的日常维护力度,能够有效提升防雷检测工作容错率。因此相关运维人员要在日常定期检测的基础上,布置不定期检测内容,如果在检测过程中发现防雷系统出现异常,需要及时向相关部门递交异常报告,相关部门要派遣专业技术人员对建筑物防雷系统进行妥善处理,确保防雷系统始终处于稳定工作状态当中。

3.2注重人才培养

想要推动防雷检测技术不断发展,就要依靠大量具有高技术水平以及责任意识的防雷技术人员。相关部门要定期开展防雷技术培训班,组织防雷检测技术人员系统性地学习防雷知识,借助这种方式提升防雷检测人员技术水平以及实践经验。此外,相关部门要依据实际情况制定高效的防雷人才培训系统,通过开设防雷检测技术、电子电路防雷技术等课程进一步提升相关工作人员专业水平。

3.3注重防雷检测制度管理

当前,同防雷检测相关的制度还不甚完善,在建筑物防雷检测中经常会有各种类型的问题出现,严重阻碍着防雷检测工作的顺利开展。政府部门应高度重视起防雷工作,在条件允许的情况下,政府部门可以出资构建现代化的专业防雷检测队伍,进一步提升防雷检测的准确性水平。积极制订科学有效的防雷检测应急预案,在灾害出现后,各部门防雷检测人员加强沟通协作,将雷电灾害造成的危害降到最低。对雷电灾害预告制度不断进行完善,若是区域小范围内遭受雷击灾害,防雷检测人员需及时报告灾情信息,并协助地方气象主管单位调研和鉴定雷电成因,并给出有针对性的解决办法,为建筑物防雷检测工作的开展积累实践经验。

3.4注重培养防雷检测人员工作能力

只有对防雷检测人员专业能力进行培养,才能有效提升防雷检测技术水平,可从以下几方面出发:对防雷检测人员定期开展培训,不断强化对防雷检测法律法规和检测技术规范的学习,特别是新防雷检测规范的出台,更需要检测人员对其有一个全面性的认知。不定期开展防雷业务交流研讨会,加强业内防雷检测人员之间的沟通交流,以实现共同学习,共同进步,确保每位防雷人员可以熟练掌握理论知识,同时还能提升防雷检测技术。在建筑物防雷检测工作中,检测人员需对自身工作职责进行明确,端正工作态度,并严格要求自己;需根据规范要求开展建筑物防雷检测,针对标准规范中的内涵进行深刻体会,反复对检测结果进行推敲和精确计算,针对检测结论需保证有据可依,不断提升建筑物防雷检测工作质量。

结语

综上所述,防雷装置检测技术需要检测人员将相关标准规范熟练应用于现场检测工作中,并在实践过程中不断总结经验、优化操作方法,确保数据真实准确,保证建筑物防雷配置有效。与此同时通过定期对建筑物的整体防雷系统进行检测评价,可为建筑物的长期使用安全提供技术保障。

参考文献

[1]胥文星.浅谈工业建筑物防雷防静电接地措施[J].江西化工,2019(06):230-232.