新建建筑物防雷工程施工中需注意的某些问题

   引言 新建建筑物防雷工程包括对直击雷和感应雷的防护。目前，绝大多数设计者都能严格按照《建筑物防雷设计规范》（GB50057—94，2000版）进行设计。但是，如果在施工过程中不注意科学的接地，对避雷器件性能严格的要求和科学的检测，则防雷设施一旦遭受雷击，也同样会出现意想不到的雷击灾害。

1. 天面接闪器的科学连接

新建建筑物天面接闪器有针、网和带等形式。在容易受雷击的角位、顶位通常设有避雷针。在施工过程中，需注意针、网、带的科学连接和避雷带是否构成一闭合环路；针、带及带与支持卡的连接是否正确。由于安全的原因，现代建筑物天面的四周都设有女儿墙或防护栏杆，这些是雷击优先接闪的地方，应该特别注意其接闪器的安装方法。现列举女儿墙接闪器的两种安装方法：图1的连接方法较为科学，优点是在针脚、支持卡脚处不形成断点,不容易产生反击，跟土建施工配合密切，工作量大；图2的做法比较普遍，缺点是在针脚、支持卡脚处形成断点,极易发生雷击事故。 理由：由于雷电冲击波是行波，具有折射和反射特性。当A点接闪时，在B点会产生雷电行波电压全反射，使B点的电压是行波电压的2倍，很容易造成B点产生反击，使女儿墙损毁。在几起这种类型的雷灾事故中，都在断点处形成高电位产生反击。

在作者的工作实践中发现，许多新建建筑物的防雷设施中女儿墙的针、带的连接方式，都采用图2连接方法，这是比较危险的，存在安全隐患。

另外，在易燃易爆场所，天面的避雷带与支持卡的连接尽量不要采用夹式，避免产生火花间隙。

2. 避雷器要适应雷电冲击波对波阻抗的要求

防雷工程中对金属线路装设相应的避雷器，其原始的概念在于限压和分流，这一点很多避雷器都能做到。所以，避雷器的能量配合，以及雷击风险评估中所要求的避雷器级数，都需要考虑。但是作为感应雷防护工程成功与否的重要指标，却定义在避雷器的内部结构及其连线、接地线对雷电冲击波波阻抗是否理想，对此往往考虑得较少。

理由：如图3所示，假如雷电冲击波到达A节点时，理想的条件是在AB段形成对雷电冲击波的瞬间开路，即AB段对雷电冲击波形成的阻抗→∞，使雷电冲击波产生的电压形成负的电压全反射，这时AB段瞬间雷电流→0，促使反射电压和原来的雷电电压加在避雷器件上，避雷器迅速响应。为了减少或避免雷电波在AE段产生过电压造成对设备的损害，这时，理想的条件是AE段形成瞬间短路，即AE段对雷电冲击波形成的阻抗→0，促使雷电冲击波产生的电流形成电流负的全反射，使AE段瞬间雷电压→0。实现上述两种理想条件是增大AB段的电感（对电源线而言）和避雷器的接地线DE做到短、直、粗，DE线段一般要求长度小于或等于0.5ｍ，截面积大于或等于10ｍｍ2的多股铜线。避雷器连接线AC的长度尽量减少到零（有条件采用光焊技术），或采用凯文接法。因此，建议对防雷工程中避雷器的选择和安装应注意：①避雷器结构的伏秒特性和被保护设备伏秒特性的配合；②避雷器结构的绝缘自我恢复能力；③理想的避雷器结构及其连接、接地线对雷电冲击波波阻抗（理想的应趋于零），避雷器与金属线连接的节点后是会形成对雷电电磁脉冲瞬间开路的。如不适应上述三点要求，则避雷器的作用会大打折扣或不起作用。

3 .天面接闪器及预留电气接地点接地电阻的测试

近几年，高层建筑越来越多，天面的附设设备也很多，预留的电气接地点相应增多，对接地电阻的要求也越来越严格。安装有电气设备的建筑物，一般都要求共用接地体的接地电阻≤1.0Ω。在进行测试时，由于空中电磁干扰源很多，当接地电阻测试线到达某一高度（在广州市内，约70ｍ以上）时，测试线感应到一定的电动势时，会使电阻测试仪表指针摆动不定，天面接闪器及电气预留接地点的接地电阻值无法读出，给测试工作带来很大影响。据了解，目前国内、外还没有能抵御这种干扰的接地电阻测试仪表，故只能想其它办法避免或减少测试线感应到电动势。

解决这方面的问题，可从电-磁理论入手，我们知道空中存在复杂的电磁源，有大气电场、无线电磁波等，这些都可能与测试线产生电动势有关。大家都清楚，晴天大气电场是垂直向下的，测试线是与大气电场平行的，不存在切割现象，大气电场的日变化很慢，所以大气电场不会对与其平行的测试线产生感应电动势。因此大气中存在的各种频率的电磁波与测试线产生感应电动势的关系最大。根据有关资料统计：①测试线感应电动势在城市的市区比郊区大；②如果测试线靠近微波站、移动通信机站等地方时，测试线感应的电动势较大。两者的感应电压都随测试线高度的增高而增大。处理对策有：①将测试线从钢筋混凝土建筑物内部的空井进行放线，减弱电磁切割的磁场；②利用等电位方法间接得到天面电阻值（图4），而前者较为直接和真实。

4 .过渡电阻的测试

GB50057-94中规定，等电位连接点的过渡电阻值不能大于0.03Ω，这是等电位连接的一个技术要求。过渡电阻值的测试依赖于精确的仪表和正确的测试方法。这里推荐的是双电桥测试法（图5）。在使用双臂电桥时，连接被测的过渡点两端分别有两根连线，这时，两个接头P1、P2之间的电阻就是被测的过渡电阻。由于过渡电阻要求≤0.03Ω，因此，可使用比率臂"×0.1"，C1、P1、C2、P2接线柱到被测量电阻之间的连接导线，要选粗导线，其电阻值不得大于0.005～0.01Ω。

结束语 新建建筑物的防雷是一个系统工程，每个环节都有它的科学性，只有坚持以科学的态度认真地把握好每个细节，防雷设施才能抵御雷电或避免雷电所带来的灾害。