防雷裝置檢測報告兩例典型問題技術分析

鄒德全　田洪進　鄒承立　吳心路

摘 要：防雷裝置檢測報告是防雷裝置安全性能指標的重要載體。它的質量高低對于評估防雷裝置安全性能十分重要。對近幾年監管過程中發現的較典型的兩個例子，結合現行規范進行技術分析。結果表明：某景區大型游樂設施（摩天輪）類別劃分不準確，以及對接觸電壓、跨步電壓、地面電阻率不檢測時有較大安全隱患;獨立防雷裝置間隔距離是一個動態指標，定期檢測時需要通過實時計算來判定其安全性能，僅僅以沖擊接地電阻為依據判定合格與否，存在重大安全隱患。

關鍵詞：防雷;檢測;報告;分析;隱患

《國務院關于優化建設工程防雷許可的決定》（國發〔2016〕39號）文件印發以來，氣象部門防雷安全監管業務正式提上日程，從制定和完善監管標準體系以及開展監管業務已經近四年。就遵義而言，迄今為止，油庫、氣庫、彈藥庫、化學品倉庫、煙花爆竹、石化等易燃易爆建設工程和場所，雷電易發區內的礦區、旅游景點等共計500余處進入重點監管庫;在遵義開展防雷裝置檢測企業來自五湖四海，近20余家。在日常監管過程中，發現各檢測企業所使用的檢測報告模板各不相同，并且均未使用國家標準《建筑物防雷裝置檢測技術規范》[1]《爆炸和火災危險場所防雷裝置檢測技術規范》[2]提供的檢測報告模板，忽略、漏檢、防雷類別劃分錯誤、參數相互矛盾、參數不能支撐結論以及對規范理解不夠深等現象時有發生。現就兩個檢測報告實際例子進行技術剖析，以資探討，共同提升防雷安全監管水平。

1 實例一 某景點游樂園設施防雷裝置檢測報告

該游樂園設置在一景區內，共有摩天輪、高空飛翔、火箭蹦極、狂呼、太空索、四環過山車等大型游樂設施，占地2×106m2。在日常防雷安全監管中發現以上游樂設施，雖然均進行了防雷安全定期檢測，但是檢測報告中所反映的信息存在不少問題。比較突出的是將摩天輪防雷類別直接確定為第三類;其次，對接觸電壓、跨步電壓、地面電阻率不進行檢測（漏項）。

事實上，《大型游樂設施安全規范》[3]將《建筑物防雷裝置設計規范》[4]（以下稱《規范》）作為引用文件，鑒于此，本文嘗試將摩天輪視為一定體量建筑物，然后用《規范》的防雷分類條款確定類別。

摩天輪體量在報告中未體現，經現場勘察，摩天輪實際高度88米，直徑84米，厚度8.0米，安裝在一個相對高度30米的孤立小山丘上。由此，將摩天輪抽象為建筑物長（L=84米）×寬（W=8.0米）×高（H=88米），取k=2，遵義Td=60天，可得：

依據《規范》3.03條第9款：預計雷擊次數大于0.05次/a的部、省級辦公建筑物和其他重要或人員密集的公共建筑物以及火災危險場所的規定，該摩天輪應該劃分為第二類防雷建筑物，報告劃分為第三類防雷建筑物不準確。

當然，此問題也可以將摩天輪抽象為建筑物，直接用《雷電防護第2部分風險管理》[5]的方法，通過風險評估來確定防雷措施。

其次，接觸電壓、跨步電壓等項目不能不檢測，《規范》對其有嚴格措施要求。游客是在摩天輪基礎樁地面處等候上車，地面電阻率也是極其重要的安全性能指標，同時決定著接觸電壓、跨步電壓的大小，所以應當對地面電阻率一并進行檢測，依據《規范》4.5.6條判定是否合格。

2 實例二 某煙花爆竹生產企業檢測報告

該煙花爆竹生產企業，占地100畝，生產車間大小廠房、儲存庫房60余間，均按照第一類防雷建筑物裝有獨立防雷裝置（獨立接閃桿、架空接閃線，或者它們的組合），防雷裝置檢測報告對空氣中的間隔距離Sa1、Sa2、地中的間隔距離Se1（圖1）均未反映，可能認為這三個距離均為首次檢測項目，其后不會改變，只需要接地電阻在10Ω以下（高電阻率地區30Ω以下）就合格。但事實并非如此，現以空氣中的間隔距離Sa1為例做如下討論：

從以上兩式不難看出，對某一特定獨立防雷裝置而言，hx為確定值，則Sa1是Ri的增函數，故Sa1是一個動態指標。《規范》第4.2.1條第8款做出在土壤電阻率3000Ωm以下地區，沖擊接地電阻不應大于30Ω的原則性規定。如果防雷裝置設計、施工均遵守沖擊接地電阻30Ω對應的間隔距離（由間隔距離公式反算反算求得），則無論沖擊接地電阻如何變化，只要不大于30Ω，防雷裝置安全性能均有保障。然而，實際工作中間隔距離通常采用施工時的接地體沖擊電阻的對應值。這樣做節約成本，但帶來了檢測隱患。為了說明這一問題，不失一般性，設hx=10m，模擬計算得接地體沖擊電阻對應的間隔距離Sa1（如右表）。假如獨立防雷裝置按照前述實際工作中通常做法，間隔距離按照沖擊電阻的對應值施工（接地電阻為6.5Ω以下，Sa1按照《規范》第4.2.1條第5款規定，按照3m施工），防雷裝置驗收合格。其后，隨著防雷裝置使用年限的增加，由于接地極發生銹蝕、斷裂等因素，Ri增大成為必然，此時會以下三種情況發生：

（1）當Ri在6.5Ω以下范圍內增大時，獨立接閃桿空氣中的間隔距離隨著增大。但均在3m以內，防雷裝置安全性能依然可靠。

（2）當Ri在6.5-10Ω范圍內增大時，獨立接閃桿空氣中的間隔距離隨著增大。此時，盡管沖擊接地電阻在10Ω以內，符合《規范》第4.2.1條第8款一般規定。但是，竣工驗收時的間隔距離Sa1已經不滿足擊穿距離要求，如果此時再判定防雷裝置合格，就有安全隱患。例如，某獨立防雷裝置竣工驗收時Ri不大于8Ω，實測空氣中的間隔距離Sa1為3.6m，該防雷裝置合格。投入使用一年后，檢測得Ri=9Ω，此時空氣中的間隔距離Sa1應當大于等于4m，才不至于產生擊穿放電現象，說明竣工時的間隔距離3.6m已經不滿足擊穿距離要求。如果認為沖擊接地電阻小于10Ω，而依然判定防雷裝置合格，則產生重大安全隱患。

（3）當Ri在10—30Ω范圍內增大時，獨立接閃桿空氣中的間隔距離隨著增大。此時，盡管沖擊接地電阻在30Ω以內，符合《規范》第4.2.1條第8款高電阻率地區規定。但是，竣工驗收時的間隔距離Sa1已經不滿足擊穿距離要求，如果此時再判定防雷裝置合格，就有安全隱患。例如，某高電阻率地區獨立防雷裝置竣工驗收時Ri不大于20Ω，實測空氣中的間隔距離Sa1為8.4m，該防雷裝置合格。投入使用一年后，檢測得Ri=25Ω，此時空氣中的間隔距離Sa1應當大于等于10.4m，才不至于產生擊穿放電現象，說明竣工時的間隔距離8.4m已經不滿足擊穿距離要求。如果認為沖擊接地電阻符合高電阻率地區小于30Ω的規定，而判定防雷裝置依然合格，則產生重大安全隱患。

地下距離Se1、架空接閃線和架空接閃網的空中距離Sa2均有類似情況，不再贅述。

綜上所述，獨立防雷裝置空氣中的間隔距離Sa1、Sa2、地中的間隔距離Se1是動態指標，定期檢測時要用適時沖擊接地電阻，代入間隔距離公式得出適時的間隔距離，再與竣工間的間隔距離比較來判定防雷裝置安全性能是否合格，僅僅以沖擊接地電阻為依據來判定，則可能出現誤判;其次，《規范》第4.2.1條第5款、第8款是并列條款，必須同時滿足才能判定合格。

3 結論與討論

當前各檢測企業使用的防雷裝置檢測報告形式多樣，突出反應沒有嚴格執行國家標準、行業標準;另一方面，任何標準模板也不可能盡善盡美地的反應各類檢測對象特點，因此，對特定檢測對象（例如大型游設施摩天輪等）防雷類別的劃分，需要結合《規范》精神靈活處理，不能生搬硬套，更不能憑主觀臆斷，否則會發生錯誤，產生安全隱患;獨立防雷裝置空氣中的間隔距離Sa1、Sa2、地中的間隔距離Se1是重要的安全性能指標，不能漏檢。并且，間隔距離是一個動態指標，不能僅僅依據沖擊接地電阻來判斷合格與否，每次定期檢測都要通過間隔距離公式進行計算來判定獨立防雷裝置是否合格。

參考文獻：

[1]GB/T21431—2015《建筑物防雷裝置檢測技術規范》.

[2]GB/T32937-2016《爆炸和火災危險場所防雷裝置檢測技術規范》.

[3]GB8408-2018《大型游樂設施安全規范》.

[4]GB50057-2010《建筑物防雷裝置設計規范》.

[5]GB/T 21714.2-2015《雷電防護第2部分風險管理》.

作者簡介：鄒德全（1976— ），男，高級工程師，主要從事氣象災害防御技術研究。