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【TOWE资讯】雷电防护工作中的常见误区


 

摘 要:本文阐述了目前雷电防护工作各个阶段中存在的一些误区,对产生的原因进行了分析,并给出了正确的结论。

近年来,雷电防护工作总体上得到了很好的发展,但在防雷检测、图纸审核等过程中,我们发现防雷工作的各个阶段,都存在不少误区,这些误区的存在,一定程度上影响了雷电防护工作的效果。本文试图从三个方面阐述基层防雷工作中常见的一些误区,以引起同行的重视,共同做好雷电防护工作。


1 常识性的误区
企业或公众对于雷电防护往往存在常识性的错误认识和理解,常见的主要有以下几种。
1.1 非金属物体不需要防雷
在社会公众的意识当中,往往认为金属物品容易导电,自然更加容易遭雷击,所以需要做防雷,而非金属物品不会导电,因此做防雷措施是多此一举。鉴于这样的错误认知,目前单独为屋面非金属物体做防雷保护,企业的主动性依然不高。事实上,金属物品在遭受雷击时由于其良好的导电导热性,往往对物体本身和周围环境的影响反而较小,而非金属物体由于其高电阻和较差的导电导热性能,在遭受雷击时更加容易受雷电流的热效应而发生燃烧甚至爆炸,不仅毁坏物体本身,而且对周围环境也会构成威胁。所以非金属物体,特别是在高温高热条件下易发生燃烧或者爆炸危险的非金属物体更加应该做好防雷措施,并且要留出一定的安全距离,防止地 电位反击和旁侧闪络造成二次事故。1989年8月12日,中国石油总公司胜利输油公司黄岛油库发生特大火灾爆炸事故。大火燃烧了104个小时才完全扑灭,烧掉原油36000吨,烧毁油罐5座,死亡19人(其中包括10余名消防队员),直接经济损失3540万元,其事故原因正是由于非金属油罐(半地下混凝土 油罐)本身存在缺陷,遭受对地雷击,产生的感应火花引燃罐内的油气所致。现实中的惨痛教训,必须要牢记。就普通建筑物而言:屋顶非金属水箱和冷却塔也时常因遭雷击而导致其附属的橡皮水管焦化现象的产生。因此非金属装置和物体也应该做好防雷,特别是处于易燃易爆环境下的非金属物体。
1.2 利用信号天线杆上的接闪器来保护建筑物
在检测过程中,我们发现有个别企业利用信号天线杆上的接闪器来保护建筑物,究其原因是对方将接闪器的作用等效化,认为接闪器只要是有就可以,不管它能否真正起到保护作用,也不管其是否存在保护极限。然而GB50057—2010第5.2.10条明确规定不得利用在接收无线电视广播天线杆上接闪器保护建筑物。这当中首先牵涉到一个保护范围的问题,信号天线杆的接闪器在设计的目的上是只为保护该信号天线,而不是保护建筑物,因此其在该高度上的保护半径是无法 覆盖整个建筑物天面的。而且信号天线杆上的接闪器数量往往有限,其截闪能力是无法同覆盖整个天面的接闪装置相比拟的。一旦其因弯折、锈蚀等原因失去了保护作用,那么整个建筑物就会完全暴露在易受雷击的环境中,不同于普通接闪杆和接闪带,就算部分失效,其他电气通路良好的部分也能承担起保护建筑物的作用。
   
1.3做好防雷就能确保万无一失
在检测过程中,受检单位往往会认为,“防雷做好了,之后就不会遭到雷击了。”对此,我们只能反复向这些受检单位解释雷电防护的作用和做好防雷后可能遭到雷电绕击和雷击电磁脉冲破坏的种种可能性以打消他们所认为的做好防雷就能确保万无一失的念头。重申防雷的作用在于降低风险和减少损失而不是完全规避雷击。下面从两方面对为什么就算做好了防雷也无法完全规避雷击的原因:
(1)雷电防护措施只能减少遭受雷击的概率。
在防直击雷方面:接闪器截闪,是防止建筑物遭受直击雷袭击的有效手段,通过截闪将闪电能量通过接地系统泄放入地。但是闪电绕击和侧击的存在依然无法保证有接闪器的建筑物和公共设施能够良好的进行接闪,其中比较常见的是雷电绕过架空避雷线直接击中输电线路导致的跳闸和输电线路断裂,还有高层建筑做了防侧击措施却仍遭到侧击雷袭击的情况,引下线的良好电气通路和接地装置的安全泄放雷电流也关系着建筑内的设备会不会因泄放雷电流不顺利而遭到损坏。在防雷电感应方面:浪涌保护器响应时间的延迟和保护盲区的存在也在一定程度上影响了对设备的完善保护,在检测过程中也有发现出现设备因雷击损坏而浪涌保护器未动作的情况,另外长距离弱电同轴线缆本身存在的感抗也会成为感应雷破坏微电子原件的帮凶。如程控机柜内的电路板和火灾报警器内的元件。
(2)雷电防护装置必须进行常规的维护和监测。
不管是外部防雷装置还是内部防雷装置都是有使用年限的。外部防雷装置中,外露的接闪器会随着使用年限的增加而锈蚀、倒扶、断裂。接地装置会随着使用年限增加而腐蚀。而此时,这些防雷装置不旦起不了保护建筑物的作用,反而容易成为建筑物遭雷击的隐患。如果没有定期的检测,作为建筑隐蔽工程的引下线也无法保证能够保持良好的电气通路。在内部防雷方面,浪涌保护器会因为雷击动作而失效,不及时更换就无法再次起到保护作用,信号线路作为屏蔽作用的铠装电缆应该确保最基本的两端接地,此类隐藏在地下的屏蔽措施如果没有定期的维护就会失去屏蔽效果,容易使雷击电磁脉冲对通信设备的元件造成破坏。


2 规范理解上的误区
规范理解上的误区主要是没有完全摈弃旧版规范的部分内容和不同规范内容无法统一造成的混淆。
2.1 引下线平均间距的问题
GB50057—2010规范第4.3.3条规定:专设引下线不应少于2根,并应沿建筑物四周和内庭院四周均匀对称布置,其间距沿周长计算不宜大于 18m。当建筑物的跨度较大,无法在跨距中间设引下线,应在跨距两端设引下线并减小其他引下线的间距,专设引下线的平均间距不应大于18 m[1]。此条规范作为强制执行项较GB50057-2000规范引入了专设和周长两个概念,明确了此条规范的适应对像为专设引下线而非自然引下线,对自然引下线的间距不做强制要求,因为GB50057—2010规范第4.3.5条第6款规定:构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋,其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、螺丝、对焊或搭焊连接。单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋的连接应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电气通路[1]。这样一来建筑物混凝土内用金属丝绑扎的钢筋都被认为可以充当引下线,因此再规定其间距变的毫无意义。然而我们通常在图纸审核和报告出具中仍然会计算其自然引下线的平均间距,因此,这在防雷工作中是一个误区。
2.2 引下线连接方式的问题
  GB50057—2010规范第4.3.5条第6款规定:构件内有箍筋连接的钢筋或成网状的钢筋,其箍筋与钢筋、钢筋与钢筋应采用土建施工的绑扎法、 螺丝、对焊或搭焊连接。单根钢筋、圆钢或外引预埋连接板、线与构件内钢筋的连接应焊接或采用螺栓紧固的卡夹器连接。构件之间必须连接成电气通路[1]。 GB50601—2010第3.2.3条规定:除设计要求外,兼做引下线的承力钢结构构件,混凝土梁、柱内钢筋与钢筋连接,应采用土建施工的绑扎法或螺丝扣的机械连接,严禁热加工焊接[2]。同样分别做为两项标准的强制执行项目,不同的要求会给人产生引下线到底应该焊接还是绑扎的错觉。根据以往的经验,引下线应该优先采用焊接,主要考虑到焊接能够更好的形成电气通路,现在为了避免进入这样的误区,采用紧固件或者螺丝扣连接会比较适合。其5.1.2条第2款又做了补充说明:暗敷的自然引下线(柱内钢筋)的施工应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204中第5章的规定。混凝土内钢筋,应按工程设计文件要求采用土建施工的绑扎法、螺丝扣连接等机械连接或对焊、搭接等焊接连接[2]。因此,按图施工可以避免进入这样的误区。

3 惯性思维带来的误区
日常生活中的一些惯性思维方式,也造成了雷电防护工作的一些误区,主要表现为经验主义和教条主义:
3.1 防雷装置越多越好
在检测中发现有部分防雷工程做的不尽如人意,在一种接闪器能够完全保护到建筑和天面设施的条件下,仍然做了多余的接闪装置,其实无论从防雷保护角度来讲还是从经济效益角度来讲,有些赘于的防雷装置是没有必要的,防雷装置并不是越多越好,只有在单一防雷装置无法完全保护到被保护物时,才需要增设新的防雷装 置。防雷装置越多,时间一长,由于倒伏,锈蚀对被保护物造成的潜在危害更大。还有一些工厂出于各种原因,在配电柜上盲目的装了许多超出规范需要得浪涌保护器,能不能物有所值,起不起得到应有保护效果暂且不谈,经济浪费和对信号传输影响的负面效果存在是毋庸置疑的。所以防雷保护也要做的恰到好处,凡事过犹不 及。
3.2 盲目采用暗敷引下线
有防雷工程公司在给厂房做防雷工程时为了降低工程难度,在无法保证该建筑内钢筋电气通路良好的情况下就直接将接闪装置与建筑墙角柱筋相连接。这其实就是一种经验主义的表现,理所当然的认为柱筋的电气通路是良好的,或者认为该柱内钢筋一定为建筑引下线。这种做法是有一定的盲目性的。由于原始的隐蔽资料早已遗失,而无法确定该柱筋确为引下线的情况下,随便敲柱筋做为引下线而不采用明敷引下线的做法是不严谨的。因为目测无法鉴别该柱筋内部是否电气通路良好。所以在后期的防雷工程中,能采用明敷引下线方式的还是需要采用明敷引下线的方式。
能降阻的方法一定都好
  就目前的防雷工程而已,作为重要一环的接地,接地电阻的达标与否直接影响着整个防雷工程的质量,因此个别防雷工程施工人员为了降低降阻难度和达到短期的降阻目的,而过多的采用降阻剂来降低接地电阻,以达到短期的降阻效果来应付接地电阻的检测。然而降阻剂只能达到短期的降阻效果,不仅降阻效率低下,而且极容易腐蚀接地极,大大缩短接地极的使用寿命,最后反而成了整个防雷工程的隐患。另一个影响是使用降阻剂会污染环境,使得土壤被大量有害金属污染。一旦原接地体被降阻剂腐蚀后,相应接地沟便不能再布置接地体,否则会被更快地腐蚀,只能重新开挖地沟布置接地体,而如果遇上恶劣的地形,无法在改造时重新开挖接 地沟,只能在原接地沟中重新布置接地体,一段时间以后,又会被残留的降阻剂重新腐蚀,导致接地系统不能正常发挥作用。总的来的说,降阻剂的使用弊大于利,是不应该被提倡的降阻措施。

4 结束语
防雷工作中的误区远远不止这些,及时发现它,才能更好的进行预防,正所谓前车之鉴,后事之师,只有不断积累经验,不断补充新的专业知识才能远离误区,确保雷电防护工作科学、经济与有效。


 

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