石河子建筑物雷电防护漏洞及解决方案

（石河子气象局，石河子市，832000） 蒲云锦

雷电灾害是联合国“国际减灾10年”公布的最严重的10种自然灾害之一，全球每年因雷击导致的火灾、爆炸等事故频繁发生，对人民生命财产安全和社会发展构成了严重威胁。随着城市的建（构）筑物特别是高层建（构）筑物不断增加，通信、计算机网络等现代化电子设备的广泛普及，建（构）筑物的雷电防护设施在现实中越来越重要。如果建（构）筑物防雷系统未严格按照国家技术规范设计和施工安装就投入使用,那么发生雷电灾害的概率将大大增加，将会给人们的生命财产安全带来严重威胁。就新疆石河子建（构）筑物防雷管理中普遍存在的安全隐患，提出解决方案，杜绝雷击隐患，确保防雷工程质量。

1 建筑物综合防雷系统

根据《建筑物防雷设计规范》、《民用建筑电气设计规范》和《建筑物电子信息系统防雷技术规范》等防雷规范，建筑物防雷主要由外部防雷和内部防雷组成，缺一不可，建筑物综合防雷系统如图1所示：

外部防雷装置：由避雷带、引下线和接地装置组成，主要用以防直击雷的防护装置。引下线一般为建筑物主筋，接地装置一般为自然接地体，是兼作接地功能的但不是为此目的而专门设置的与大地有良好接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土中的钢筋、埋地金属管道和设施等的统称。

内部防雷装置：由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线系统、浪涌保护器等组成，主要用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应。其中共用接地系统是指将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线（PE）、等电位连接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地及接地装置等连接在一起的接地系统。等电位连接是指设备和装置外露可导电部分的电位基本相等的电气连接。电磁屏蔽（隔离）指用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。浪涌保护器为一个非线性电压限制元件，用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。按照浪涌保护器的功能，可分为电源浪涌保护器、天馈浪涌保护器和信号浪涌保护器。

2 存在的问题

根据近几年从事建筑物防雷设计审核和防雷检测工作，提出石河子防雷装置普遍存在以下的问题。

2.1 建筑物防雷装置设计中存在的问题

防雷设计是防雷施工的前期准备工作，是防雷安全工作的第一步，因此防雷装置设计尤为重要。

2.1.1 防雷类别标注不准确

部分设计院设计防雷标注不明确，比如说在弱电设计图纸中，将防雷类别设计为一级、二级、三级防雷。而《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010中明确规定防雷类别划分为一类、二类、三类防雷。造成防雷图纸设计标注不明确、不严谨。

2.1.2 防雷设计没做详细说明

部分设计院在设计避雷带时，只表明避雷网格的规格，往往忽视避雷带材料的尺寸和大小，采用的是圆钢还是扁钢没有说明。建筑物金属屋面做接闪器时，防雷规范要求，金属板的搭接长度不应小于100mm，若防雷设计中没有详细说明，施工方在不了解防雷规范的情况下，不能合理搭建金属板，留下防雷安全隐患。

2.1.3 未设计SPD的技术参数

多大部分防雷图纸设计中只表明SPD的型号，没有SPD详细参数介绍，SPD型号众多，只标型号不标具体参数，防雷审查不能进行相应的计算，无法明确各级SPD是否达到防雷要求。

2.2 防雷接地系统施工质量通病

2.2.1 接地

接地体安装埋设深度不够，距地面高度小于0.6m。接地体的引出线未作防腐处理，使用镀锌扁钢时，引出线的焊接部位未补刷防腐涂料。电气设备接地（接零）的分支线，未与接地干线连接，实行串联连接或通过支架、基础槽钢过渡。接地线跨越建筑物变形缝处时，未加设补偿器，穿墙体时未加保护管。插座接地线互相串接，安装高度低于2.4m的灯具可接近金属导体的未接地。

2.2.2 引下线

用结构钢材代替避雷针（网）及其引下线，镀锌焊接破坏层不刷防锈漆。引下线、均压环、避雷带搭接的连接长度不够，扁钢小于宽度的2倍，圆钢小于直径的6倍，焊接不饱满，焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉和气孔，没有敲掉焊渣等缺陷。利用钢筋作引下线并采用埋于土壤中的人工接地体时，没有在距地面不低于0.3m处设接地体连接板。

2.2.3 接闪器

避雷带变形严重、支架脱落、引下点间距偏大、不预留引下线外接线。屋面金属物，如管道、梯子、旗杆和设备外壳等，未与屋顶防雷系统相连，顶部的金属管道出入建筑物时没有做等电位联结。避雷带经过变形缝没有采取补偿措施，容易造成避雷带断裂。

2.2.4 等电位

多层住宅采用TN-S系统时，进线在总电表箱处没有重复接地，没有按要求在配电间作MEB。螺栓连接的连接片未经处理，镀锌或镀锡面不完整，片与片接触不严密。高层建筑消防控制系统没有安装电涌保护器，线缆桥架每相距25m没有做等电位联结。以金属管代替PE线、等电位联结，桥架及金属管、电器的柜、箱、门等跨接地线线径不足。

3 解决方案

3.1 加强防雷减灾管理

加大防雷执法力度，加强防雷监督管理。气象、安监、消防和建委等相关管理部门要根据相关法律法规规定，严肃查处违反防雷安全法律法规的行为，把日常执法和防雷安全检查工作结合起来，督促相关单位建立健全防雷减灾责任制、雷电灾害应急处置和雷电灾害事故责任追究制度。防雷管理部门牢固树立和强化政府职能意识，提高依法执政水平，对违反国家法律法规和防雷规范的设计资料，不发放防雷设计审核核准书，对防雷从业资质和防雷产品加强监督管理，防雷产品必须具备通过计量认证并经过国务院气象主管机关授权的防雷产品质量检验机构的产品测试合格报告，并在省级气象主管机构登记备案。

3.2 加强防雷图审管理

要仔细地审查设计图纸。不仅要熟悉电气图，还要对建筑设计中的结构、设备布置进行认真分析，要充分领会设计中有关说明，发现设计中的问题，多与设计和施工单位沟通，及时变更和整改。

3.3 加强防雷工程质量管理

3.3.1 严把材料质量关

防雷接地所用材料有角钢、圆钢、扁钢，其中主控内容是：一是验材料三证；二是看材料规格；三是查在施工中是否使用设计和规范规定的镀锌材料。在施工监理过程中，作业人员往往随手拿普通结构用钢筋做帮条焊接，或用普通钢材代替镀锌材料。这一错用材质的毛病，一定要严格纠正。

3.3.2 做好防雷接地

防雷与接地是关系建筑物及人身生命安全的头等大事，雷击时有强大电流通过，产生机械力和热效应，破坏建（构）筑物和电气设备。但是在监理过程中，经常遇到施工或相关专业人员对防雷接地重视不够，认为其技术性不强，工艺较简单，范围又窄小，往往在施工中出现不规范作业或纰漏，也未能引起人们的警觉。因此，防雷与接地隐蔽工程的施工验收在监理工作中至关重要，其施工质量直接影响整个建筑的使用功能、安全和使用寿命。地基接地焊接是接地施工中的第一环节。对于基础圈梁焊接或桩基钢筋与基础钢筋的焊接、基础钢筋与柱筋的焊接，都要严格按基础图和接地点逐一进行检查，尤其要对伸缩缝处基础钢筋是否跨接连通进行确认。当整个接地网焊接完成后，马上用电阻仪进行接地电阻值测试，确认是否符合设计要求。当电阻值不满足设计要求时，再次检验焊接质量或按设计要求补做人工接地装置。对以柱筋为引上线的接地网，要求施工人员采用每层按轴线标清每根柱子的位置及钢筋焊接根数进行施工，防止漏焊或错焊位置，焊接长度及质量不满足设计及规范要求等。监理要对引上点和跨钢筋焊接质量仔细检查，并要求对焊接引上线进行定位标识，以防向上层焊错主筋，造成接地中断错误。特别是对于结构的转换层，由于柱筋的调整，防雷引下线利用柱内主筋焊接引下容易错焊、漏焊，要进行反复核实。

3.3.3 做好接闪器和等电位

对于避雷针和避雷网，它们是避雷系统中唯一暴露在建筑屋面上的设置。它们的施工质量从一个侧面反应出电气施工的水平，而且也直接影响防雷接地的可靠性。要增加监控力度：一是要注意其规格必须符合设计要求，安装要牢固可靠。二是对引用进口的各种避雷针，必须有合格证、使用说明及各种技术资料。三是屋顶上装设的防雷网和建筑物顶部的避雷针及金属物体应焊接成一个整体。四是从接地体引到屋顶上的引线和避雷网焊接处要做明显的标志。五是采用规定直径的镀锌圆钢与结构柱内主筋作防雷引下线，保证所用材料规格、焊接间距、焊接质量等均应符合规范要求。

等电位连接是把建筑物内所有金属物，如混凝土内的钢筋、自来水管、煤气管，以及其它金属管道、机器基础金属物和大型的埋地金属物、电缆金属屏蔽层、电力系统的零线、防雷建筑物的接地线，统统用电气连结的方法连接起来（焊接或可靠的导电连接），使整个建筑物空间成为一个良好的等电位体。当雷电袭击的时候，在这建筑物内部和附近大体上是等电位的，而不会发生内部设备被高电位反击和人被电击的事故。对于等电位焊接以及设计注明要进行重复接地的部位，如进户钢管的接地、卫生间等电位插座、等电位楼层部位都要认真核查。符合设计要求后，才允许工程进入下道工序。

4 结束语

随着经济社会发展和现代化水平的不断提高，信息技术的快速发展,城市建设高层建筑, 和电子信息系统应用的日益增多,雷电灾害造成的经济损失及社会影响也越来越大。因此，做好防雷设计审查、防雷施工和防雷管理工作，不仅是安全生产不可缺少的重要环节，也是经济发展，社会进步和人民生命财产安全的重要保障。