检测独立的直击雷防雷装置应注意的问题

胡双伟 黄丁诚

（湖北省防雷中心）

0 引言

独立的直击雷防雷装置是雷电防护装置的重要组成部分，主要用于第一类防雷建筑物的直击雷防护，多设置在爆炸与火灾危险环境。它的设置不仅关系到第一类防雷建筑物雷电防护的效能，如若设置不到位，还将增大爆炸与火灾危险发生的概率。由于一些检测技术人员对独立的直击雷防雷装置在独立的概念理解不全面或不准确，致使在实际检测中出现错误，不能正确指出存在的问题，对于爆炸与火灾危险环境来说更存在较高的爆炸与火灾风险。因此，其独立的直击雷防雷装置检测工作非常重要，本文就实际工作中应注意的问题进行分析与探讨，以期能对检测技术人员在独立的直击雷防雷装置检测检方面提供参考和帮助。

1 检测中应注意的几个问题

1.1 注意检测的全面性

独立的直击雷防雷装置根据其设置要求，应包括保护能效性检测、独立性检测与间隔距离检测。保护能效性检测的是对独立的直击雷防雷装置接闪器的保护范围的检测，也就是说其接闪器是否能按规定的滚球半径计算满足对被保护建（构）筑物的有效保护。独立性检测是对独立的直击雷防雷装置的地网与被保护建（构）筑物的地网的电气连通情况的检测。间隔距离检测是对独立的直击雷防雷装置与被保护建（构）筑物之间的间隔距离的检测。对于独立的直击雷防雷装置来说，这三个方面都非常重要，任何一种设置不到位，都会影响其防护的效果，增大爆炸与火灾危险环境的爆炸与火灾风险。因此，在实际的工作中对这三个方面都要检测，缺一不可。

1.2 正确计算保护范围

保护能效性检测的具体检测方法是：对于接闪器为接闪杆的独立的直击雷防雷装置，采用经纬仪测量接闪杆的高度，用滚球法计算保护范围，判定是否能保护到被保护建（构）筑物；对于接闪网格，采用钢卷尺测量网格尺寸，判定是否符合防雷类别的网格尺寸要求。在保护范围计算中，应特别注意对于排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等的管口，其保护范围不是仅保护到管口，而是要保护到管口上方的一些空间。对于无管帽的管口，应为管口上方半径5m的半球体；当有管帽时应按下表的规定的空间确定。接闪器与雷闪的接触点应设在上述空间之外[1]。

表 有管帽的管口外处于接闪器保护范围内的空间

1.3 准确理解与判定间隔距离

在当前的实际检测中，都将独立的直击雷防雷装置与被保护物之间的间隔距离按3m的要求来检测与判别。依据GB50057—2010标准，其间隔距离的要求与独立的直击雷防雷装置的接地装置的阻值与引下线的高度等相关。其检测方法是应先计算再判断。而不是全部都按3m的要求来判断。对于地上部分，按式（1）和式（2）计算。对于地下部分，按式（3）计算：

式中，Sa1为空气中的间隔距离，m；Se1为地中的间隔距离，m；Ri为独立接闪杆、架空接闪线或网支柱处接地装置的冲击接地电阻，Ω；hx为被保护建筑物或计算点的高度，m。

若计算结果大于3m，间隔距离按计算结果取值；若计算结果小于3m，则间隔距离取3m。

式（1）～式（3）是根据独立的直击雷防雷装置接闪后在其上产生的高电位对被保护建（构）筑物或与其有联系的金属物发生反击计算而来。由于需要冲击接地电阻的阻值数据，因此，其检测流程如下：

1）测试独立的直击雷防雷装置地网的工频接地电阻值；

2）测试独立的直击雷防雷装置地网周边的土壤电阻率；

3）计算独立的直击雷防雷装置地网的冲击接地电阻值；

4）计算间隔距离；

5）实测间隔距离；

6）根据计算结果，判别是否符合要求。

为更加清晰的理解与判定间隔距离，下面举例说明：如一独立的直击雷防雷装置，其接地体最长支线长度为15m，测得的工频接地电阻值为9Ω，测试其独立的直击雷防雷装置地网周边的土壤电阻率为100Ω·m，依照GB50057—2010标准附录C的方法计算得其冲击接地电阻值为9Ω。那么，分别由式（1）～式（3）计算可得。

对于地下部分的间隔距离：Se1应大于等于3.6m；对于地上部分的间隔距离：当在接闪杆高度45 m以下，Sa1应大于等于（3.6+0.04 hx）m；当在接闪杆高度45 m以上，Sa1应大于等于（0.9+0.1hx）m。

因此，由以上计算可知，不论是于地下部分的间隔距离，还是地上部分的间隔距离均大于3m；对于地上部分的间隔距离其间隔距离随高度的增加而增加，当高度达到45m时，其间隔距离的要求将达到5.4m。

1.4 采用正确方法检测独立性

独立的直击雷防雷装置是否独立主要是测试两地网之间是否有电气连通，其独立性的测试正确的方法是采用等电位测试仪或毫欧表直接对独立的直击雷防雷装置地网与被保护建（构）筑物地网进行测量，如测得阻值不大于1Ω，判定为电气连通，如测得阻值大于1Ω，判定为独立接地[2]。

在实际的检测中，有许多检测技术人员还是按常用的测试接地电阻值的比较方法测试其等电位连接（电气连通），如通常测试其建（构）筑物内外的金属构件是否与地网等电位连接时，其方法是用接地电阻测试其接地电阻值，通过与地网的接地电阻值比较来判别是否等电位连接（电气连通），该测试方法是在共用接地系统的条件下是可行的。但要测试两地网之间是否电气连通是存在问题的。如两独立的地网阻值接近，如按上述的测量地网阻值比较法容易产生判别错误，误将两独立的地网判别为连通。因此，在独立的直击雷防雷装置地网独立性检测时应采用等电位测试仪法，以避免测试判别错误。

2 结束语

独立的直击雷防雷装置检测内容包括保护能效性检测、独立性检测与间隔距离检测三个方面。在实际的检测过程中，应注意以下四点：

1）对独立的直击雷防雷装置检测应注意检测的全面性，应对保护能效性、独立性与间隔距离这三个方面进行检测。

2）在保护能效性检测时，应正确计算保护范围，特别是排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、呼吸阀、排风管等管口的保护范围的判别。

3）在独立性检测时，应注意检测方法，正确的方法是采用等电位测试仪或毫欧表法。

4）在间隔距离检测时，应注意间隔距离的判定，正确的判定是应先计算再判断。而不是全部都按3m的要求来判断。