摘要:近來(lái),超高層建筑物受到的雷擊次數(shù)越來(lái)越多,危害也越來(lái)越大,由于其內(nèi)部有大量的電子設(shè)備,因此造成的經(jīng)濟(jì)損失相當(dāng)驚人。鑒于此,對(duì)超高層建筑物的防雷檢測(cè)也提出了更高要求。由于超高層建筑物的基坑很大,設(shè)計(jì)接地電阻值很小,因此,用普通接地電阻測(cè)量方法很難測(cè)量精準(zhǔn),需要采用大電流接地電阻測(cè)試儀檢測(cè)。結(jié)果表明:大地網(wǎng)接地阻抗值與互感系數(shù)、電流極和土壤的接觸面積、電流線和電位線的夾角有關(guān)。在測(cè)試中,應(yīng)盡量增大電流極與土壤的接觸面積、增大電流線與電位線之間的距離。另外,對(duì)超高層建筑物的防側(cè)擊、防雷等電位連接和電涌保護(hù)器的檢測(cè)也異常重要。
關(guān)鍵詞:超高層建筑"雷電"檢測(cè)項(xiàng)目"防雷檢測(cè)方法
Exploration"of"Lightning"Protection"Inspection"Methods"for"Super"High-Rise"Buildings
ZHANG"Tao"WANG"Hao"WANG"Zhaoxin"YAN"Liyuan"WANG"Yue
Beijing"Lightning"Protection"Device"Safety"Testing"Center,"Beijing,"100089"China
Abstract:"Recently,"the"number"of"lightning"strikes"on"super"high-rise"buildings"is"increasing,"and"the"harm"is"also"increasing."Due"to"the"large"number"of"electronic"equipment"inside,"the"economic"losses"caused"by"lightning"strikes"are"quite"alarming."In"view"of"this,"higher"requirements"are"also"put"forward"for"lightning"protection"detection"of"super"high-rise"buildings."Due"to"the"large"foundation"pit"of"super"high-rise"buildings,"the"designed"grounding"resistance"value"is"very"small."Therefore,"it"is"difficult"to"measure"accurately"using"ordinary"grounding"resistance"measurement"methods."It"is"necessary"to"use"a"large"current"grounding"resistance"tester"to"detect."The"results"show"that"the"grounding"impedance"value"of"the"earth"network"is"related"to"the"mutual"inductance"coefficient,"the"contact"area"between"the"current"electrode"and"the"soil,"and"the"angle"between"the"current"line"and"the"potential"line."In"the"test,"the"contact"area"between"the"current"electrode"and"the"soil"should"be"increased"as"much"as"possible,"and"the"distance"between"the"current"line"and"the"potential"line"should"be"increased."In"addition,"it"is"very"important"for"super"high-rise"buildings"to"detect"potential"connections"such"as"preventing"side"attacks,"lightning"protection"as"well"as"surge"protectors.
Key"Words:"Super"high-rise"buildings;"Lightning;"Detection"projects;"Lightning"protection
detection"methods
隨著全國(guó)城市化建設(shè)的日益加快,超高層建筑物的數(shù)量也在增加。依據(jù)《民用建筑設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB"50352—2019):建筑高度大于100.0"m即為超高層,如北京的中國(guó)尊高528"m、中央廣播電視塔高405"m、中國(guó)國(guó)際貿(mào)易中心三期高330"m,上海的上海中心大廈高632"m、上海環(huán)球金融中心高492"m、上海金茂大廈高420.5"m、深圳的深圳平安金融中心高592.5"m、京基100大廈高441.8"m、華潤(rùn)總部大廈高392.5"m、成都的成都綠地中心高468"m、錦繡天府塔高339"m、成都龍之夢(mèng)新城高300"m等的高度都超過(guò)了300"m,有的建筑物高達(dá)600多米。雷電對(duì)超高層建筑物的安全帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),嚴(yán)重威脅著建筑物的安全,因此,對(duì)超高層建筑物的防雷檢測(cè)就變得越來(lái)越重要。本文旨在根據(jù)超高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用途探究超高層建筑物的防雷檢測(cè)方法。
1"超高層建筑物遭受的雷擊危害
1.1直接雷擊
(1)由于超高層建筑物的絕對(duì)高度高,與雷云之間有更短的接閃距離,因此更容易遭到直接雷擊。雷電造成建筑物破壞是在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的且過(guò)程復(fù)雜,與電學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械學(xué)都相關(guān)[1]。由于夏季,汽車(chē)尾氣、揚(yáng)塵、工業(yè)污染等因素引起的大氣污染嚴(yán)重,電場(chǎng)強(qiáng)度不穩(wěn)定,雷電活動(dòng)就更加地頻繁[2]。
以北京的中國(guó)尊為例進(jìn)行模擬,計(jì)算其年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)。中國(guó)尊的高度為528"m、長(zhǎng)度為136"m、寬度為84"m。根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB"50057—2010)附錄A,有
式(1)中:為建筑物年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù),單位為次/a;k為校正系數(shù),在一般情況下取1;為年平均密度,單位為次/km2/a;為等效面積,單位為"km2。
式(2)中:為年平均雷暴日,單位為d,北京地區(qū)為35.2"d。
式(3)中:、、分別為建筑物的長(zhǎng)、寬、高,單位為m。把已知條件全部帶入公式(1)、(2)、(3),=k=10.135.23.94次/a。
同理,再計(jì)算北京的中國(guó)國(guó)際貿(mào)易中心三期的年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)。其中,建筑物的長(zhǎng)、寬、高為64.8"m×63.8"m×330"m,把已知條件全部帶入公式(1)、(2)、(3),=k=10.135.20.43=1.51次/a。
可見(jiàn),超高層建筑物每年的直接雷擊均超過(guò)了1次,有的甚至高達(dá)34次。這就考驗(yàn)著超高層建筑物的雷電防護(hù)措施是否安全有效。
(2)側(cè)擊是超高層建筑物直接雷擊的另一種表現(xiàn)形式。實(shí)踐證明,低于60"m的建筑物立面遭受閃電側(cè)擊的影響被認(rèn)為可以忽略不計(jì);高于60"m的建筑物可能會(huì)發(fā)生側(cè)擊,特別是建筑物突出的部分,如建筑物的角及邊緣。
盡管側(cè)擊的雷電參數(shù)值比頂部的小許多,但是,雷電峰值較低的雷電閃絡(luò)可能擊壞安裝在建筑物外墻上的電氣和電子設(shè)備。
由于超高層建筑物被強(qiáng)大的雷電流擊中時(shí),建筑物幕墻玻璃可能因?yàn)闆_擊應(yīng)力、熱效應(yīng)等造成邊框變形或玻璃破裂、跌落[3],因此,超高層建筑物的立面金屬物包括金屬幕墻、金屬欄桿、金屬門(mén)窗與顯著的突出物(如陽(yáng)臺(tái)、觀景平臺(tái)等)容易遭到雷電的側(cè)擊。
1.2閃電電涌侵入
閃電電涌可能會(huì)沿著超高層建筑物的金屬裝置(包括水管、天燃?xì)夤艿馈⒐┡艿馈⑼L(fēng)管道,以及外部導(dǎo)電部件、電源線路、金屬線槽、通信線路和信號(hào)線路)侵入室內(nèi),危及人身安全或損壞設(shè)備、設(shè)施。
1.3雷電電磁脈沖
雷電電磁脈沖(Lightning"Electromagnetic"Impulse,LEMP)涵蓋閃電電涌和輻射電磁場(chǎng),是雷電流經(jīng)電阻、電感、電容耦合產(chǎn)生的電磁效應(yīng)。
LEMP可以引起電氣和電子系統(tǒng)的永久性失效,如通過(guò)連接導(dǎo)線傳輸給設(shè)備的傳導(dǎo)電涌和感應(yīng)電涌。建筑物外部電涌由雷擊入戶線路或其附近地面產(chǎn)生,并經(jīng)線路傳輸?shù)诫姎夂碗娮酉到y(tǒng);建筑物內(nèi)部電涌由雷擊建筑物或其附近地面產(chǎn)生。
輻射電磁場(chǎng)是直接作用于設(shè)備上的效應(yīng),可以由以下方式產(chǎn)生。
(1)雷電通道內(nèi)流過(guò)雷電流。
(2)在導(dǎo)體中流過(guò)的部分雷電流[4]。
2"超高層建筑物的防雷分類和防雷檢測(cè)項(xiàng)目
2.1"超高層建筑物的防雷分類
超高層建筑物的防雷分類應(yīng)劃為第二類防雷建筑物,可以調(diào)閱設(shè)計(jì)圖紙或檔案資料確定。
超高層建筑物進(jìn)行防雷區(qū)的劃分,主要因?yàn)槭谴嬖诜览纂婋姶琶}沖的電氣和電子系統(tǒng)。
2.2"超高層建筑物防雷檢測(cè)項(xiàng)目
超高層建筑物的接閃器、引下線、接地裝置、磁屏蔽、防雷等電位連接、電涌保護(hù)器(Surge"protection"device,SPD)是其重要檢測(cè)項(xiàng)目。
3"超高層建筑物的防雷檢測(cè)方法
針對(duì)超高層建筑物可能遭到的雷電危害,需要有針對(duì)性地采取科學(xué)、有效的防雷檢測(cè)方法和檢測(cè)措施,以確保超高層建筑物的防雷安全。
3.1"接閃器
類型和方式、敷設(shè)和位置、材料和規(guī)格、安裝工藝和現(xiàn)狀、銹蝕情況、接閃帶固定支架的垂直拉力、間距和高度、接閃網(wǎng)格尺寸、等電位連接性能、附著、防側(cè)擊措施和保護(hù)范圍等是接閃器應(yīng)重點(diǎn)檢查項(xiàng)目。
3.1.1"類型和方式
專設(shè)和自然是類型的劃分,接閃帶(桿、網(wǎng))、金屬屋面、金屬物等是方式的劃分。檢測(cè)方法為觀察檢查和查閱資料。
3.1.2"敷設(shè)和位置
接閃器的敷設(shè)為明敷,可以敷設(shè)位置為屋頂周邊、屋角、屋檐、女兒墻、外墻外表面或屋檐邊垂直面上(外)、設(shè)備設(shè)施上等。檢測(cè)方法為觀察檢查和查閱資料。敷設(shè)和位置的檢測(cè)非常重要,其是判定接閃器保護(hù)范圍的關(guān)鍵因素之一。
3.1.3"材料和規(guī)格
材料為熱鍍鋅鋼或銅等,規(guī)格滿足如下條件。(1)接閃帶:直徑φ≥8"mm。(2)接閃桿:桿長(zhǎng)1"m以下:φ≥12"mm;桿長(zhǎng)1"m?2"m:"φ≥16"mm。(3)金屬屋面:厚度≥0.5"mm。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
3.1.4"安裝工藝和現(xiàn)狀
接閃器現(xiàn)狀要求位置應(yīng)正確、平正順直、無(wú)直角彎和銳角彎。焊縫應(yīng)飽滿無(wú)遺漏,焊接部分的防腐應(yīng)完整。鋼材焊接要求如表1所示。螺栓螺母固定的應(yīng)有防松零件。接閃器的支撐架與可燃材料之間應(yīng)采用隔熱層隔離。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
緊貼角鋼外側(cè)兩面或緊貼3/4鋼管表面,上、下兩側(cè)施焊,并應(yīng)焊以由扁鋼彎成的弧形"(或直角形)卡子或直接由扁鋼本身彎成弧形或直角形與鋼管或角鋼焊接
3.1.5"銹蝕情況
接閃器的截面銹蝕不應(yīng)超過(guò)初始截面的1/3,并且滿足最小截面積不小于50"mm2的要求。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
接閃器出現(xiàn)銹蝕情況且無(wú)法通過(guò)觀察檢查準(zhǔn)確判斷銹蝕面積時(shí),應(yīng)對(duì)銹蝕處進(jìn)行預(yù)處理,
選取銹蝕最嚴(yán)重處進(jìn)行物理打磨(如銼刀、砂紙等)除銹。必要時(shí),采取化學(xué)處理(如草酸浸泡),直至露出未受銹蝕的金屬表面。
使用游標(biāo)卡尺、千分尺或測(cè)厚儀等測(cè)量工具測(cè)量處理后的接閃器尺寸,計(jì)算截面積,并與原始截面進(jìn)行比對(duì)。
3.1.6"接閃帶固定支架的垂直拉力、間距和高度
固定支架應(yīng)能承受大于49""N的垂直拉力(垂直于安裝平面),支架間距0.5"m"~1.0"m,支架高度(安裝平面至接閃帶頂部)≥150"mm。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
固定支架的垂直拉力應(yīng)使用拉力計(jì)測(cè)量[5]。拉力計(jì)測(cè)量可拆卸固定支架的垂直拉力示意圖如圖1所示。拉力計(jì)測(cè)量無(wú)法拆卸固定支架的垂直拉力示意圖如圖2所示。
3.1.7"接閃網(wǎng)格尺寸
接閃網(wǎng)格尺寸應(yīng)≤10"m×10"m或≤12"m×8"m。對(duì)于當(dāng)年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.42次且高度超過(guò)250m的第二類防雷建筑物,當(dāng)采用接閃網(wǎng)格法保護(hù)時(shí),接閃網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于5"m×5"m或6"m×4"m;當(dāng)采用滾球法保護(hù)時(shí),滾球半徑不應(yīng)大于30"m[6](目的是增加防雷裝置的防護(hù)等級(jí),本條件特指2022年10月1日后依據(jù)《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》(GB"55024—2022)設(shè)計(jì)的建筑物,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)委托合同生效時(shí)間為準(zhǔn))。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
3.1.8"等電位連接性能
建筑物上處于直擊雷非防護(hù)區(qū)的外露金屬導(dǎo)電物與建筑物頂部或外墻上的接閃器連接的過(guò)渡電阻值應(yīng)≤0.2"Ω。檢測(cè)方法為觀察檢查和測(cè)量。
3.1.9"附著
接閃器上不應(yīng)附著電氣、通信、信號(hào)或其他線路。檢測(cè)方法為觀察檢查。
3.1.10"防側(cè)擊措施
在水平接閃器與引下線連接處和金屬物與防雷裝置連接處的過(guò)渡電阻值應(yīng)≤0.2"Ω。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
超高層建筑物防側(cè)擊措施和均壓環(huán)設(shè)計(jì)還應(yīng)滿足以下要求。
(1)對(duì)于年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.42次或高度超過(guò)250"m的第二類防雷建筑物,應(yīng)將高度30"m及以上外墻上的欄桿、門(mén)窗等較大金屬物直接或通過(guò)預(yù)埋件與防雷裝置相連,高度30"m及以上水平突出的墻體應(yīng)設(shè)置接閃器并與防雷裝置相連[6](2022年10月1日后依據(jù)《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》(GB"55024—2022)設(shè)計(jì)的建筑物,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)委托合同生效時(shí)間為準(zhǔn))。
(2)建筑幕墻的立柱和主體建筑的均壓環(huán)宜電氣貫通形成防側(cè)擊的防雷網(wǎng)格,過(guò)渡電阻值≤0.2"Ω[7]。
(3)外墻幕墻上下4個(gè)角應(yīng)接地,水平方向接地間距不應(yīng)大于引下線的接地間距,垂直方向接地間距不應(yīng)大于均壓環(huán)的間距,每三層接地一次。
(4)建筑幕墻的金屬框架、金屬欄桿、金屬門(mén)窗與建筑物的防雷裝置連接,過(guò)渡電阻值≤0.2"Ω。
(5)窗口為塑鋼窗時(shí),有金屬骨架且有金屬條外露的塑鋼窗應(yīng)直接與均壓環(huán)相連,無(wú)金屬骨架的可以不連接[8]。
3.1.11"保護(hù)范圍
接閃器的高度、間距、與被保護(hù)物距離等按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB"50057—2010)附錄D的規(guī)定計(jì)算。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量、查閱資料和計(jì)算。
3.2引下線
引下線應(yīng)重點(diǎn)檢查類型和敷設(shè)、材料和規(guī)格、安裝工藝和現(xiàn)狀、銹蝕情況、電氣連接性能、數(shù)量和間距等項(xiàng)目。
3.2.1"類型和敷設(shè)
類型為自然引下線。敷設(shè)為結(jié)構(gòu)鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)柱。檢測(cè)方法為觀察檢查和查閱資料。
3.2.2"材料和規(guī)格
材料為型鋼或鋼筋,規(guī)格為單根鋼筋或圓鋼:φ≥10"mm。檢測(cè)方法為觀察檢查和查閱資料。
3.2.3"安裝工藝和現(xiàn)狀(外露處)
安裝工藝應(yīng)用焊接,焊接要求見(jiàn)表1。現(xiàn)狀應(yīng)滿足焊接固定的焊縫應(yīng)飽滿無(wú)遺漏,焊接部分的防腐應(yīng)完整。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
3.2.4"銹蝕情況
與接閃器連接的外露引下線截面銹蝕不應(yīng)超過(guò)初始截面的1/3,且滿足最小截面積不小于50"mm2的要求。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
3.2.5"電氣連接性能
測(cè)量接閃器和接地裝置之間的整體電阻,過(guò)渡電阻值均≤0.2"Ω。檢測(cè)方法為測(cè)量。整體電阻測(cè)量示意圖見(jiàn)圖3。
3.2.6"數(shù)量和間距
檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
(1)當(dāng)豎向圓鋼與接閃器采取焊接時(shí),無(wú)法判斷是否為引下線,可參閱搭接長(zhǎng)度要求。一般情況下,引下線與接閃器焊接長(zhǎng)度大于支架與接閃器的焊接長(zhǎng)度,可初步判定引下線數(shù)量。
(2)當(dāng)建筑物采用多根引下線時(shí),可利用環(huán)路電阻測(cè)試儀對(duì)引下線與接地裝置的導(dǎo)通情況進(jìn)行判定。當(dāng)結(jié)果顯示為開(kāi)路時(shí),為非引下線。
同時(shí)滿足上述兩條時(shí),可判斷為引下線。引下線貫通檢查示意圖見(jiàn)圖4。
(3)自然引下線的間距應(yīng)≤18"m。但對(duì)于當(dāng)年預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.42次或高度超過(guò)
250"m的第二類防雷建筑物,自然引下線的間距不應(yīng)大于12"m[6](目的是增加防雷裝置的防護(hù)等級(jí),2022年10月1日后依據(jù)《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》(GB"55024—2022)設(shè)計(jì)的建筑物,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)委托合同生效時(shí)間為準(zhǔn))。
3.3"接地裝置
接地裝置應(yīng)重點(diǎn)檢查類型和布置、填土、共用接地、電氣貫通性能和接地電阻等項(xiàng)目。
3.3.1"類型和布置
類型為自然接地體。布置為基礎(chǔ)接地。檢測(cè)方法為觀察檢查和查閱資料。
3.3.2"填土
人工接地體埋設(shè)深度不小于0.5"m,且在凍土層以下,填土不應(yīng)出現(xiàn)沉陷。檢測(cè)方法為觀察檢查。
3.3.3"共用接地
不同類型的接地直接與同一地網(wǎng)相連接。檢測(cè)方法為觀察檢查和查閱資料。
3.3.4"電氣貫通性能
滿足通過(guò)線路連通的鄰近建筑物的接地裝置間的過(guò)渡電阻值≤1"Ω。檢測(cè)方法為觀察檢查和測(cè)量。兩相鄰接地裝置間電器貫通性能過(guò)渡電阻測(cè)量示意圖見(jiàn)圖5。
3.3.5接地電阻
采用共用接地裝置時(shí),接地電阻必須按接入設(shè)備中要求的最小值確定。檢測(cè)方法為測(cè)量。
由于部分超高層建筑物接地裝置的地網(wǎng)等效面積≥5"000"m2,甚至部分地網(wǎng)等效面積超過(guò)10"000"m2,因此,選用常規(guī)的工頻接地電阻測(cè)試儀已經(jīng)不能滿足測(cè)量要求,需要選用測(cè)試電流大于等于3A的接地電阻測(cè)試儀。測(cè)試方法可選用直線法或30°夾角法。
(1)直線法。直線法測(cè)量示意圖見(jiàn)圖6。
被測(cè)接地裝置G、測(cè)量用的電壓極P和電流極C布置在一條直線上且垂直于地網(wǎng)。測(cè)量用的電流極C和電壓極P離被測(cè)接地裝置G邊緣的距離為"dGC=(4~5)d和"dGP=(0.5~0.6)dGC,點(diǎn)P可以認(rèn)為是處在實(shí)際的零電位區(qū)內(nèi)。為了較準(zhǔn)確地找到實(shí)際零電位區(qū)時(shí),可把電壓極沿測(cè)量用電流極與被測(cè)接地裝置之間連接線方向移動(dòng)3次,每次移動(dòng)的距離約為dGC的5%,3次測(cè)試的結(jié)果誤差在5%以內(nèi)即可。
(2)30°夾角法。30°夾角法測(cè)量示意圖見(jiàn)圖7。
即按照"dCG和"dPG相等的等腰三角形布線,此時(shí)使二者之間的夾角θ約為30°,dCG=dPG≥2D。使用該方法的前提是需論證土壤為均勻土壤[9]。
3.4"磁屏蔽
當(dāng)建筑物存在需要防雷電電磁脈沖的電氣和電子系統(tǒng)時(shí),才考慮采取磁屏蔽措施。
磁屏蔽應(yīng)重點(diǎn)檢查位置和線纜外加屏蔽體的材料、規(guī)格、等電位和電氣連接性能、電氣貫通性能和屏蔽效果等項(xiàng)目。
3.4.1"位置和線纜外加屏蔽體的材料、規(guī)格
位置為屏蔽電纜、導(dǎo)電金屬物、專用屏蔽室等。外加屏蔽體的材料、規(guī)格為鋼或銅并測(cè)量其厚度。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
3.4.2"等電位和電氣連接性能
要求滿足金屬構(gòu)件或金屬物連接處之間的過(guò)渡電阻值≤0.2"Ω。檢測(cè)方法為測(cè)量。
3.4.3"電氣貫通性能
分開(kāi)的建筑物之間的金屬格柵、金屬管、連接線路或鋼筋成格柵形的混凝土管道兩端的過(guò)渡電阻值≤1"Ω。檢測(cè)方法為測(cè)量。
3.4.4"屏蔽效果
屏蔽效果應(yīng)符合廠商的規(guī)定。如果無(wú)法獲取廠商的規(guī)定時(shí),則應(yīng)測(cè)量格柵屏蔽網(wǎng)格寬度、網(wǎng)格導(dǎo)體半徑、被保護(hù)設(shè)備與屏蔽空間的最短距離,計(jì)算屏蔽系數(shù)"SF,"計(jì)算磁場(chǎng)強(qiáng)度,也可以利用儀器測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度。檢測(cè)方法為測(cè)量、計(jì)算和查閱資料。
3.5防雷等電位連接
防雷等電位連接應(yīng)重點(diǎn)檢查位置和結(jié)構(gòu)、材料和規(guī)格、等電位連接性能、接地基準(zhǔn)點(diǎn)(Earthing"Reference"Points,ERP)接地性能等項(xiàng)目。
3.5.1"位置和結(jié)構(gòu)
位置為屋面、變配電室、機(jī)房、豎井、建筑物外立面等。結(jié)構(gòu)為S型、M型、Ss型、Mm型(電子系統(tǒng))。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
位置還應(yīng)滿足下列要求。
(1)建筑物外墻豎直敷設(shè)的金屬物。頂端和底端應(yīng)與防雷裝置等電位連接;在建筑物高度0~100"m區(qū)域內(nèi),在100"m附近樓層與防雷裝置連接;在高度100~250"m區(qū)域內(nèi),每間隔不超過(guò)50"m與防雷裝置連接在一處;在高度250"m以上區(qū)域,每間隔不超過(guò)20"m與防雷裝置連接一起(2022年10月1日后依據(jù)《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》(GB"55024—2022)設(shè)計(jì)的建筑物,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)委托合同生效時(shí)間為準(zhǔn))。
以垂直敷設(shè)于"280"m高的建筑物外墻內(nèi)側(cè)的金屬管道為例,金屬管道至少需要在建筑物的底層、頂層(280"m)和100"m、150"m、200"m、250"m、270"m左右處樓層,共7處與防雷裝置連接。
(2)結(jié)構(gòu)圈梁鋼筋。建筑物地下一層或地面層、頂層的結(jié)構(gòu)圈梁鋼筋應(yīng)連成閉合環(huán)路,中間層應(yīng)在每間隔不超過(guò)20"m的樓層連成閉合環(huán)路。超過(guò)250"m及以上區(qū)域應(yīng)每層連成閉合環(huán)路。閉合環(huán)路應(yīng)與本樓層結(jié)構(gòu)鋼筋和所有自然引下線連接(2022年10月1日后依據(jù)《建筑電氣與智能化通用規(guī)范》(GB"55024—2022)設(shè)計(jì)的建筑物,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)委托合同生效時(shí)間為準(zhǔn))。
3.5.2"材料和規(guī)格
應(yīng)符合《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB"50057—2010)中5.1.1和5.1.2的規(guī)定,其中處于LPZ0A區(qū)應(yīng)符合表5.2.1的規(guī)定。檢測(cè)方法為觀察檢查、測(cè)量和查閱資料。
3.5.3"等電位連接性能
依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求等電位連接性能的過(guò)渡電阻不應(yīng)大于0.2"Ω,北京地區(qū)依據(jù)地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑物電子系統(tǒng)防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(DB11/T"634—2018)規(guī)定,采用S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)的,應(yīng)≤0.05"Ω;采用M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)的,應(yīng)≤0.02"Ω。檢測(cè)方法為測(cè)量。
3.5.4"接地基準(zhǔn)點(diǎn)接地性能
對(duì)于用作接地基準(zhǔn)點(diǎn)的等電位連接端子或金屬導(dǎo)體的接地電阻,當(dāng)以過(guò)渡電阻方式檢測(cè)時(shí),應(yīng)把第一基準(zhǔn)點(diǎn)與建筑物接地裝置的接地電阻做測(cè)試,確認(rèn)該基準(zhǔn)點(diǎn)符合接地要求,能作為第一基準(zhǔn)點(diǎn)使用;在同一幢樓內(nèi)移動(dòng)檢測(cè)時(shí),選取第二、第三、第n個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn),依次與第一、第二、第n-1個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)作過(guò)渡電阻測(cè)試,以保證它們符合接地要求[10]。檢測(cè)方法為測(cè)量。
3.6"電涌保護(hù)器
首先應(yīng)確定電源接地型式(TN-S、TN-C-S、TN-C、TT)和電源引入方式。
電涌保護(hù)器應(yīng)檢查位置、產(chǎn)品型號(hào)和數(shù)量、主要性能參數(shù)包括沖擊放電電流Iimp、標(biāo)稱放電電流In、電壓保護(hù)水平Up和最大運(yùn)行電壓Uc)、連接工藝、外觀、防護(hù)級(jí)數(shù)和級(jí)間配合外,還應(yīng)重點(diǎn)檢查連接導(dǎo)體的材料和規(guī)格、外部脫離器(過(guò)電流保護(hù))、電氣連接性能、壓敏電壓Vv、泄漏電流Ile和絕緣電阻Ri。
3.6.1"連接導(dǎo)體的材料和規(guī)格
應(yīng)檢查材料、規(guī)格、總連線長(zhǎng)度和色標(biāo)。檢測(cè)方法為觀察檢查(比對(duì)法)、測(cè)量。
檢測(cè)中,發(fā)現(xiàn)總連線長(zhǎng)度不能≤0.5"m時(shí),應(yīng)按下列方法連接和選型。
(1)V型連接示意圖見(jiàn)圖8。
(2)選取較小電壓保護(hù)水平(Up)的SPD。
(3)被保護(hù)設(shè)備選取更大的額定沖擊耐受電壓(Uw)。
(4)設(shè)置局部接地排
設(shè)置局部接地排示意圖見(jiàn)圖9。
3.6.2"外部脫離器(過(guò)電流保護(hù))
外部脫離器有可能為斷路器、熔斷器或低壓電涌保護(hù)器專用保護(hù)裝置,應(yīng)滿足設(shè)置在支路的SPD前端、電涌耐受能力與SPD的參數(shù)相匹配、短路電流分?jǐn)鄥?shù)不小于其前端進(jìn)線開(kāi)關(guān)的分?jǐn)嗄芰Α⒎謹(jǐn)郤PD內(nèi)部脫離器不能斷開(kāi)的電流[11]。檢測(cè)方法為觀察檢查、查閱資料和測(cè)量。
3.6.3"電氣連接性能
依據(jù)國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,SPD接地端與等電位連接導(dǎo)體之間的過(guò)渡電阻值不應(yīng)大于0.2"Ω。北京地區(qū)依據(jù)地方標(biāo)準(zhǔn)《建筑物電子系統(tǒng)防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(DB11/T"634—2018)規(guī)定,SPD接地端與等電位連接導(dǎo)體之間的過(guò)渡電阻值≤0.02"Ω。
3.6.4"壓敏電壓Vv
首次測(cè)量時(shí),實(shí)測(cè)值不應(yīng)小于《建筑物雷電防護(hù)裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》(GB/T"21431—2023)表13中的Uc對(duì)應(yīng)的Vv限值;當(dāng)表中無(wú)對(duì)應(yīng)Uc值時(shí),交流SPD的Vv限值與Uc的比值不應(yīng)小于1.4,直流SPD的Vv限值與Uc的比值不小于1.06。后續(xù)測(cè)量時(shí),實(shí)測(cè)值還不應(yīng)小于首次測(cè)量值的90%。檢測(cè)方法為測(cè)量。
3.6.5"泄漏電流Ile
首次測(cè)量時(shí),不應(yīng)大于生產(chǎn)廠聲稱的最大值;如果未聲稱,則不應(yīng)大于20"μA。后續(xù)測(cè)量時(shí),實(shí)測(cè)值還不應(yīng)小于首次測(cè)量值的90%。檢測(cè)方法為測(cè)量。
3.6.6"絕緣電阻Ri
滿足SPD帶電接線端和殼體之間的Ri不應(yīng)小于50"MΩ。檢測(cè)方法為測(cè)量。
4"結(jié)語(yǔ)
由于超高層建筑物的絕對(duì)高度和結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其雷電防護(hù)措施異常重要。定期進(jìn)行的防雷檢測(cè)需要檢測(cè)人員根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷,找出病因,提出解決辦法,確保超高層建筑物和人員的安全,為超高層建筑物的防雷安全保駕護(hù)航。
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