全戶內變電站屋頂避雷帶明敷與暗敷方式防雷能力比較

徐凱猛 常州供電公司

一、屋頂避雷帶敷設方式

1.明敷方式：屋頂避雷帶采用沿屋頂女兒墻及各屋面頂層帶支架明敷方式。屋面避雷帶和固定點支持件優先采用直徑為8～10mm的鍍鋅圓鋼，宜可采用-60＊8、厚度不小于4mm的熱鍍鋅扁鋼，一般固定點支持件水平段固定點間距為 0.5～1.5m，彎曲段固定點間距為0.3～0.5m，整個屋面組成10m×10m或12 m×8m的網格。避雷帶引下線間距不大于18m，引下線是按6m柱距的倍數考慮的，采用8～10mm鍍鋅圓鋼或-60＊8、厚度不小于4mm的熱鍍鋅扁鋼暗敷，距離室外地面高度為1.5～1.8米處設斷接卡，斷接卡保護措施采用暗敷不銹鋼斷線盒，應避開門窗、空調和落水管。

2.暗敷方式：避雷帶采用沿屋頂女兒墻和散熱器室頂層帶支架明敷、沿屋面暗敷方式。明敷做法同上，暗敷做法是采用8～10mm鍍鋅圓鋼或-60＊8、厚度不小于4mm的熱鍍鋅扁鋼組成10m×10m或12 m×8m的網格暗敷在屋頂剛防層內，剛防層結構為50厚砼鋼性防水層，內配ф4@200鋼筋網。常州地區屋面自基層至面層統一做法為，結構層→找平層→隔氣層→找平層→SBS防水層→保溫層→找平層→剛防層→彩色聚氨酯防水層（1.5mm）。

二、屋頂避雷帶不同敷設方式防雷能力

1.2012 年版《國家電網公司輸變電工程標準工藝》工藝標準庫中明確屋頂避雷帶采用帶支架明敷方式。

2.2013 年版《國家電網公司輸變電工程通用設計》110（66）～220kV智能變電站施工圖設計中10.2.6.1站內防雷部分，對全戶內變電站屋頂避雷帶采用明敷還是暗敷方式未做明確。

3.DL／T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》7.1.2條文：在設計接地類型時，根據主控制以及配電室主體結構的保護類型選擇相適應的接地類型，總體來說可以分為三類，第一，防雷保護裝置在面對有金屬或是金屬結構時，可以選在將金屬的部分進行接地處理，達到防雷保護的目的；第二，防雷保護裝置在主結構為鋼筋混凝土時，設計時需要將焊接網進行極度處理，達到防雷保護的目的；第三，建筑主體屋頂結構屬于絕緣體時，在進行防雷保護接地設計時，在屋頂上設計防雷帶，大小為為8～10m的網格線，同時每相隔為8～10m的地方需要設計地下接引線，達到防雷目的。

4.GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》。

（1）4.3.1條文：第二類防雷建筑物外部防雷的措施，宜采用裝設在建筑物上的接閃網、接閃帶、接閃桿，也可采用由接閃網、接閃帶、接閃桿混合組成的接閃器。接閃網、接閃帶應按本規范附錄B的規定避雷網（帶）應按規定沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設，并應在整個屋面組成不大于10m×10m或12m×8m的網格。

4.3.1 條文說明：在此處需要將多根接閃桿連接起來嗎，形成一個接閃帶，目的是有效提升防雷設計的可靠性以及安全性，并有助于雷電流的疏散和流通。

（2）4.3.5條文：建筑物中鋼筋結構的防雷設計，應符合下列規定，建筑物宜利用鋼筋混凝土屋頂、梁、柱、基礎內的鋼筋作為引下線。本規范3.0.3條第2～4款、第9款、第10款的建筑物，應該用鋼筋網作為防雷裝置中的接閃器，避免女兒墻上的防水層和混凝土層因為不允許保護時，所出現的防雷裝置設計減弱的現象；本規范3.0.3條第2～4款、第9款、第10款的建筑物為多層建筑，且周圍很少有人停留時，宜利用女兒墻壓頂板內或檐口內的鋼筋作為接閃器。

4.3.5 條文說明：在國際上多國及國內多地都進行了將鋼筋設計為防雷裝的應用，數十年的運行經驗證明建筑物鋼筋形成的防雷裝是可靠的。多個國家的實驗證明，建筑物的鋼筋可以作為防雷裝置的一部分，通常由于的鋼筋是焊接在一起的或是用綁線固定的，因此具有良好的電氣性，可以發揮最大的效用。建議采用以下預防措施：一是需要鋼筋之間的接觸性良好，有較好的電氣性，即需要用綁線固定或是澆筑時焊接在一起；二是垂直方向的鋼筋與鋼筋之間和水平鋼筋與垂直鋼筋之間都應綁扎。利用屋頂鋼筋做接閃器，其前提是允許屋頂遭雷擊時混凝土會有一些碎片脫落以及一小塊防水、保溫層遭破壞。另一方面，即使安裝了專設接閃器，還是存在一個繞擊問題。鋼筋混凝土的導電性能，在其干燥時，是不良導體，但當具有一定濕度時，就成了較好的導電物資。

（3）5.2.2條文：接閃桿采用熱鍍鋅圓鋼，桿長1m以下時，圓鋼不應小于12mm。5.2.9條文：除利用混凝土構件鋼筋或在混凝土內專設鋼材作接閃器外，鋼質接閃器應熱鍍鋅。5.2.12條文：對第二類防雷建筑物，滾球半徑hr為45m，接閃網網格尺寸≤10m×10m或12×8m。

5.2.9 條文說明P161：在同一場合下，可以同時出現兩種形式的保護方法。例如，在設計屋頂的防雷保護裝置時，可以將屋頂視作地面，采用接閃網的形式達到屋頂防雷的目的，假如在屋頂上有物體高出接閃網，那么就利用接閃桿進行互補，采用滾球法，將突出物確認在接閃桿的防護范圍內，不至于被雷電擊中，造成損害，前面已指出，屋面已用接閃網方法保護了。

三、結論

全戶內變電站屋頂上述兩種避雷帶敷設方式，均能起到防直擊雷保護作用，都滿足規程規范的要求。優缺點如下：

1.全戶內變電站屋頂鋼防層內敷設水平避雷帶和鋼筋，整個鋼防層相當于一個接閃器，其與女兒墻和散熱器室頂明敷避雷帶共同構成了屋頂綜合接閃器，此時鋼防層不但可以作為接閃器承接雷擊，而且可以很好地保護其下的整個建筑物的屋頂，包括防水層及整個鋼筋混凝土屋面。當屋頂遭受雷擊時，1.5mm厚的涂料面層有可能會有些損傷，混凝土會有一些碎片脫開，鋼防層會受到輕微損傷，但屋頂面層和鋼防層可以通過修補很快恢復其正常使用功能。此敷設方式，最大的優點是屋頂外觀美觀、施工簡便、工藝質量容易控制、后續巡視維護方便、且造價降低。常州地區采用此種敷設方式的變電站使用多年后效果良好，未有屋面遭受雷擊而損壞的現象發生，推薦采用。

2.屋頂避雷帶全部采用明敷方式，整個屋頂布滿避雷帶，施工工藝較復雜，質量不易控制、造價高、屋面巡視不方便、維修更是困難，且不能完全避免屋頂遭受雷擊而受到損壞。