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建筑物防雷装置检测技术规范（GB/T21431-2015）甘肃无为防雷技术有限责任公司2018年12月（李磊：13893428204）建筑物与构筑物所谓构筑物就是不具备、不包含或不提供人类居住功能的人工建造物，比如水塔、水池、过滤池、澄清池、沼气池等。一般具备、包含或提供人类居住功能的人工建造物称为建筑物。●了解内容●本规范适用范围本标准规定了建筑物防雷装置的检测项目、检测要求和方法、检测周期、检测程序和检测数据整理。本标准适用于建筑物防雷装置的检测。以下情况不属于本标准的范围：铁路系统；车辆、船舶、飞机及离岸装置；地下高压管道；与建筑物不相连的管道、电力线和通信线。1.接地一种有意或非有意的导电连接，由于这种连接，可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的某种较大的导电体。注：接地的目的是：a.使连接到地的导体具有等于或近似于大地（或代替大地的导电体）的电位；b.引导入地电流流入和流出大地（或代替大地的导电体）。●重点术语接地的种类1、防雷接地：（30，10，10Ω）为把雷电迅速引入大地，以防止雷害为目的的接地。防雷装置如与电报设备的工作接地合用一个总的接地网时，接地电阻应符合其最小值要求。2、交流工作接地（4Ω）将电力系统中的某一点，直接或经特殊设备与大地作金属连接。工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N线）接地。N线必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接线端子不能外露；不能与其它接地系统，如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接；也不能与PE线连接。3、安全保护接地（4Ω）安全保护接地就是将电气设备正常运行中不带电的金属部分与接地体之间作良好的金属连接，防止当电器的绝缘损坏时外壳带电，发生人身触电事故。即将大楼内的用电设备以及设备附近的一些金属构件，用PE线连接起来，但严禁将PE线与N线连接。4、直流接地（4Ω）为了使各个电子设备的准确性好、稳定性高，除了需要一个稳定的供电电源外，还必须具备一个稳定的基准电位。可采用较大截面积的绝缘铜芯线作为引线，一端直接与基准电位连接，另一端供电子设备直流接地。5、屏蔽接地与防静电接地（100Ω）为防止智能化大楼内电子计算机机房干燥环境产生的静电对电子设备的干扰而进行的接地称为防静电接地。为了防止外来的电磁场干扰，将电子设备外壳体及设备内外的屏蔽线或所穿金属管进行的接地，称为屏蔽接地。6、功率接地系统电子设备中，为防止各种频率的干扰电压通过交直流电源线侵入，影响低电平信号的工作而装有交直流滤波器，滤波器的接地称功率接地2.共用接地系统将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线（PE）、设备保护地，屏蔽体接地、防静电接地和信息设备逻辑地等连接在一起的接地装置。3.等电位连接将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减少雷电流在它们之间产生的电位差。注：等电位连接材料多为铜线，GB50057-2010第6.3.4条规定，等电位连接带之间或等电位连接带与接地装置的连接导体最小截面16mm2；内部金属装置与等电位连接带之间的连接导体最小截面6mm2。4.电涌保护器SPD用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。它至少应包含一个非线性电压限制元件。也称浪涌保护器。◆关于SPD的参数●最大持续运行电压Ｕｃ允许持久地施加在SPD上的最大交流电压有效值或直流电压。其值等于额定电压。在TN和TT系统中，Uc≥1.15Uo，Uo是低压系统相线对中性线的标称电压，在220/380V三相系统中，Uo=220V。●残压Ures指的是放电电流流过SPD时，在其端子间的电压峰值。●电压保护水平Up表征SPD限制接线端子间电压的性能参数。该值应大于限制电压的最高值。●限制电压Um在SPD实验中施加规定波形和幅值的冲击电压时，在接线端子间测得的最大电压峰值。●标称放电电流In流过SPD具有8/20μs波形的电流峰值。5.插入损耗由于在传输系统中插入了一个SPD所引起的损耗。它是在SPD插入前传递到后面的系统部分的功率与SPD插入后传递到同一部分的功率之比。插入损耗通常以dB（分贝）表示。6.耐冲击电压额定值Uw220/380V三相系统各种设备耐冲击过电压额定值设备的位置电源处的设备配电线路和最后分支线路的设备用电设备特殊需要保护的设备耐冲击过电压类别Ⅳ类Ⅲ类Ⅱ类Ⅰ类耐冲击电压额定值（kV）642.51.5●检测项目以下检测项目内容应按检测程序中对首次检测和后续检测的规定来选取。a)建筑物的防雷分类b)接闪器c)引下线d)接地装置e)防雷区的划分f)电磁屏蔽g)等电位连接h)电涌保护器（SPD）●检测要求和方法1.建筑物的防雷分类应按GB50057-2010中第3章及附录A的规定对建筑物进行防雷分类。另外，在设有低压电气系统和电子系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物不属于第一类、第二类和第三类防雷建筑物和不处于其他建筑物或物体的保护范围内时，宜将其划属第三类防雷建筑物。2.接闪器2.1要求2.1.1接闪器的布置，应符合下表规定。建筑物防雷类别避雷针滚球半径/m避雷网网格尺寸/m×m第一类防雷建筑物30≤5×5或6×4第二类防雷建筑物45≤10×10或12×8第三类防雷建筑物60≤20×20或24×162.1.2接闪器的材料规格避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2其厚度不应小于4mm。当烟囱上采用避雷环时，其圆钢直径不应小于12mm。扁钢截面不应小于100mm2，其厚度不应小于4mm。架空避雷线和避雷网宜采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线。2.2接闪器的检查▲对屋面突出物的保护▲接闪器焊接工艺、是否有因遭受雷击而发生熔化或或人为折断现象、锈蚀情况、有无绑缚线缆、保护范围▲当低层或多层建筑物利用屋顶女儿墙内或防水层内、保温层内的钢筋作暗敷接闪器时，要对该建筑物周围的环境进行检查，防止可能发生的混凝土碎块坠落等事故隐患。高层建筑物不应利用建筑物女儿墙内钢筋做为暗敷避雷带▲接闪器的检查是防雷检测工作中的重点3引下线▲间距平均间距12m/18m/25m▲钢筋混凝土屋面或第一类防雷建筑物的金属屋面每18～24m接地一次；钢制封闭气罐引下线间距≤30m▲烟囱高度超过40m两条引下线；金属烟囱应作为接闪器和引下线▲引下线应对称均匀布设，宜设置在建（构）筑物凸角等处引下线的设置应注意：有几个并联的雷电流通道存在；电流通道的长度保持最短；应尽可能多的布设引下线，并用环形导体等间隔相连，以减少危险电火花的产生概率，并有利于建筑物内部装置的保护；引下线应尽可能沿建筑物暴露在外的墙角设置。3.1引下线的检查▲检测时，注意锈蚀、连接情况、是否平直、急弯，有无附着线路▲断接卡设置情况▲无明显未接地等问题4接地装置4.1共用接地系统的要求除第一类防雷建筑物独立避雷针和架空避雷线（网）的接地装置有独立接地要求外，其他建筑物应利用建筑物内的金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、低压配电系统的保护线（PE）等与外部防雷装置连接构成共用接地系统。当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，宜将其接地装置互相连接。4.2独立接地的要求第一类防雷建筑物的独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离应符合GB50057-2010中第4.2.1条第五款的规定。第二类和第三类防雷建筑物在防雷装置独立设置时，地中距离应符合GB50057-2010中第4.3.4条和第4.4.2条的规定。4.3基础钢筋作接地装置的要求4.4接地电阻的要求4.5人工接地体的要求4.6土壤电阻率的测量接地装置的接地电阻测量电极布置PCDdGPdGC(a)注：G,P,C直线垂直于接地地网，避免平行布置。dGC=4～5D,dGP=0.5～0.6dGC;D是被测接地装置的最大对角线长度注意事项：☆当被测接地装置的面积较大而土壤电阻率不均匀时，为了得到较可信的测试结果，宜将电流极离被测接地装置的距离增大，同时电压极离被测接地装置的距离也相应地大。☆P点至E点的距离要大于10米，小于10米测量结果误差较大。☆测量时，要根据现场情况仔细选择C点，E点至C点所在直线的延长线一定要通过地网的中心点G，即CE连线要垂直于地网边缘。☆P点要选在C点至地网的中间，若对测量的数据有疑问时，可多选几个P点进行测量，再对数据进行分析，以便得出较准确的测量结果。☆测量时，测试线一般要求不要互相缠绕。☆测量时要避开地下的金属管道、通信线路等。如对地下情况不了解，可多换几个地点测量，进行比较后得出较准确的数据。☆在测量屋面避雷针、避雷带时，通常要加长E点的测量线。加长的测量线对小地阻的测量精度有较大影响，必须减掉加长线的线电阻。该线电阻可通过对比法得出或用电桥测出。特别值得注意的是，该加长线一定不能缠绕在一起，尤其不能盘起来（此时线电阻可达几十欧姆）。如果是加长P点和C点的测量线，此时加长线的线电阻可忽略不计。☆对大型地网（如发电厂等）接地电阻的测量，用电位降法的原理，通过其它设备来产生大的测试电流，用电压表测量P点的电压，经过计算，得出接地电阻。5防雷分区的检查防雷区的划分应按照GB50057-2010第6.2.1条的规定将需要防雷击电磁脉冲的环境划分为LPZ0A、LPZ0B、LPZ1……LPZn+1区，防雷区定义见GB50057-2010中第6.2.1条。在进行防雷区的划分后，应检查防雷工程设计中LPZ的划分是否符合标准。6雷电电磁脉冲屏蔽6.1建筑物和线路的屏蔽要求1.屏蔽的目的：为了减少电磁干扰的感应效应。2.屏蔽措施：a)建筑物和房间的外部设屏蔽措施；b)以合适的路径敷设线路，线路屏蔽（穿金属管埋地敷设，严禁使用PVC管敷设，强弱电必须分开敷设）；c)为改进电磁环境，所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起，并于防雷装置相连。如屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架；d)屏蔽电缆两端并宜在防雷区交界处作等电位连接，若系统要求只在一端作等电位，则应采用两层屏蔽；e)分开建筑物采用非屏蔽电缆时，应敷设在金属管道内或金属格栅内。f)设备的屏蔽（金属外壳接地）。7等电位连接等电位连接：将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以减少雷电流在它们之间产生的电位差。7.1等电位连接的基本要求1)62305-3中：钢结构的电气连续性由焊接、夹接、搭接和绑扎来保证，重叠部分为Φ的20倍。2)在自然连接不能获得电气连续性的地方，采用导线连接3)在用导线连接不可行的地方，采用SPD连接7.2等电位连接的检查和测试62305中规定：电气连续性测试，最上部和地面之间直流电阻不应大于0.2Ω。注：1.屋顶等电位不能只使用电阻表测量，应目测以确定扁钢或导线是否直接互联。2.机房内设备的等电位连接也不能只使用电阻表测量，应目测以确定多股铜芯导线是否直接和等电位连接网络互联。8电涌保护器（SPD）8.1.1基本要求a)应使用经国家认可的检测实验室检测，符合GB18802.1和GB/T18802.21标准的产品。b)原则上SPD和等电位连接位置应在各防雷区的交界处，但当线路能承受预期的电涌电压时，SPD可安装在被保护设备处。c)SPD必须能承受预期通过它们的雷电流，并具有通过电涌时的电压保护水平和有熄灭工频续流的能力。d)当电源采用TN系统时，从总配电盘（箱）开始引出的配电线路和分支线路必须采用TN-S系统。e)选择电子系统中信息技术设备信号电涌保护器，Uc值一般应高于系统运行时信号线上的最高工作电压的1.2倍。f)SPD两端的连线应符合GB50057-2010中表5.1.2中连接导线的最小截面要求，SPD两端的引线长度不宜超过0.5m。SPD应安装牢固。8.2SPD的检查8.2.1用N—PE环路电阻测试仪。测试从总配电盘（箱）引出的分支线路上的中性线(N)与保护线（PE）之间的阻值，确认线路为TN-C或T