防雷装置检测报告两例典型问题技术分析.docx

防雷装置检测报告两例典型问题技术分析

邹德全　田洪进　邹承立　吴心路

摘 要：防雷装置检测报告是防雷装置安全性能指标的重要载体。它的质量高低对于评估防雷装置安全性能十分重要。对近几年监管过程中发现的较典型的两个例子，结合现行规范进行技术分析。结果表明：某景区大型游乐设施（摩天轮）类别划分不准确，以及对接触电压、跨步电压、地面电阻率不检测时有较大安全隐患;独立防雷装置间隔距离是一个动态指标，定期检测时需要通过实时计算来判定其安全性能，仅仅以冲击接地电阻为依据判定合格与否，存在重大安全隐患。
关键词：防雷;检测;报告;分析;隐患
《国务院关于优化建设工程防雷许可的决定》（国发〔2016〕39号）文件印发以来，气象部门防雷安全监管业务正式提上日程，从制定和完善监管标准体系以及开展监管业务已经近四年。就遵义而言，迄今为止，油库、气库、弹药库、化学品仓库、烟花爆竹、石化等易燃易爆建设工程和场所，雷电易发区内的矿区、旅游景点等共计500余处进入重点监管库;在遵义开展防雷装置检测企业来自五湖四海，近20余家。在日常监管过程中，发现各检测企业所使用的检测报告模板各不相同，并且均未使用国家标准《建筑物防雷装置检测技术规范》[1]《爆炸和火灾危险场所防雷装置检测技术规范》[2]提供的检测报告模板，忽略、漏检、防雷类别划分错误、参数相互矛盾、参数不能支撑结论以及对规范理解不够深等现象时有发生。现就两个检测报告实际例子进行技术剖析，以资探讨，共同提升防雷安全监管水平。
1 实例一 某景点游乐园设施防雷装置检测报告
该游乐园设置在一景区内，共有摩天轮、高空飞翔、火箭蹦极、狂呼、太空索、四环过山车等大型游乐设施，占地2×106m2。在日常防雷安全监管中发现以上游乐设施，虽然均进行了防雷安全定期检测，但是检测报告中所反映的信息存在不少问题。比较突出的是将摩天轮防雷类别直接确定为第三类;其次，对接触电压、跨步电压、地面电阻率不进行检测（漏项）。
事实上，《大型游乐设施安全规范》[3]将《建筑物防雷装置设计规范》[4]（以下称《规范》）作为引用文件，鉴于此，本文尝试将摩天轮视为一定体量建筑物，然后用《规范》的防雷分类条款确定类别。
摩天轮体量在报告中未体现，经现场勘察，摩天轮实际高度88米，直径84米，厚度8.0米，安装在一个相对高度30米的孤立小山丘上。由此，将摩天轮抽象为建筑物长（L=84米）×宽（W=8.0米）×高（H=88米），取k=2，遵义Td=60天，可得：
依据《规范》3.03条第9款：预计雷击次数大于0.05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所的规定，该摩天轮应该划分为第二类防雷建筑物，报告划分为第三类防雷建筑物不准确。
当然，此问题也可以将摩天轮抽象为建筑物，直接用《雷电防护第2部分风险管理》[5]的方法，通過风险评估来确定防雷措施。
其次，接触电压、跨步电压等项目不能不检测，《规范》对其有严格措施要求。游客是在摩天轮基础桩地面处等候上车，地面电阻率也是极其重要的安全性能指标，同时决定着接触电压、跨步电压的大小，所以应当对地面电阻率一并进行检测，依据《规范》4.5.6条判定是否合格。
2 实例二 某烟花爆竹生产企业检测报告
该烟花爆竹生产企业，占地100亩，生产车间大小厂房、储存库房60余间，均按照第一类防雷建筑物装有独立防雷装置（独立接闪杆、架空接闪线，或者它们的组合），防雷装置检测报告对空气中的间隔距离Sa1、Sa2、地中的间隔距离Se1（图1）均未反映，可能认为这三个距离均为首次检测项目，其后不会改变，只需要接地电阻在10Ω以下（高电阻率地区30Ω以下）就合格。但事实并非如此，现以空气中的间隔距离Sa1为例做如下讨论：
从以上两式不难看出，对某一特定独立防雷装置而言，hx为确定值，则Sa1是Ri的增函数，故Sa1是一个动态指标。《规范》第4.2.1条第8款做出在土壤电阻率3000Ωm以下地区，冲击接地电阻不应大于30Ω的原则性规定。如果防雷装置设计、施工均遵守冲击接地电阻30Ω对应的间隔距离（由间隔距离公式反算反算求得），则无论冲击接地电阻如何变化，只要不大于30Ω，防雷装置安全性能均有保障。然而，实际工作中间隔距离通常采用施工时的接地体冲击电阻的对应值。这样做节约成本，但带来了检测隐患。为了说明这一问题，不失一般性，设hx=10m，模拟计算得接地体冲击电阻对应的间隔距离Sa1（如右表）。假如独立防雷装置按照前述实际工作中通常做法，间隔距离按照冲击电阻的对应值施工（接地电阻为6.5Ω以下，Sa1按照《规范》第4.2.1条第5款规定，按照3m施工），防雷装置验收合格。其后，随着防雷装置使用年限的增加，由于接地极发生锈蚀、断裂等因素，Ri增大成为必然，此时会以下三种情况发生：
（1）当Ri在6.5Ω以下范围内增大时，独立接闪杆空气中的间隔距离随着增大。但均在3m以内，防雷装置安全性能依然可靠。
（2）当Ri在6.5-10Ω范围内增大时，独立接闪杆空气中的间隔距离随着增大。此时，尽管冲击接地电阻在10Ω以内，符合《规范》第4.2.1条第8款一般规定。但是，竣工验收时的间隔距离Sa1已经不满足击穿距离要求，如果此时再判定防雷装置合格，就有安全隐患。例如，某独立防雷装置竣工验收时Ri不大于8Ω，实测空气中的间隔距离Sa1为3.6m，该防雷装置合格。投入使用一年后，检测得Ri=9Ω，此时空气中的间隔距离Sa1应当大于等于4m，才不至于产生击穿放电现象，说明竣工时的间隔距离3.6m已经不满足击穿距离要求。如果认为冲击接地电阻小于10Ω，而依然判定防雷装置合格，则产生重大安全隐患。
（3）当Ri在10—30Ω范围内增大时，独立接闪杆空气中的间隔距离随着增大。此时，尽管冲击接地电阻在30Ω以内，符合《规范》第4.2.1条第8款高电阻率地区规定。但是，竣工验收时的间隔距离Sa1已经不满足击穿距离要求，如果此时再判定防雷装置合格，就有安全隐患。例如，某高电阻率地区独立防雷装置竣工验收时Ri不大于20Ω，实测空气中的间隔距离Sa1为8.4m，该防雷装置合格。投入使用一年后，检测得Ri=25Ω，此时空气中的间隔距离Sa1应当大于等于10.4m，才不至于产生击穿放电现象，说明竣工时的间隔距离8.4m已经不满足击穿距离要求。如果认为冲击接地电阻符合高电阻率地区小于30Ω的规定，而判定防雷装置依然合格，则产生重大安全隐患。
地下距离Se1、架空接闪线和架空接闪网的空中距离Sa2均有类似情况，不再赘述。
综上所述，独立防雷装置空气中的间隔距离Sa1、Sa2、地中的间隔距离Se1是动态指标，定期检测时要用适时冲击接地电阻，代入间隔距离公式得出适时的间隔距离，再与竣工间的间隔距离比较来判定防雷装置安全性能是否合格，仅仅以冲击接地电阻为依据来判定，则可能出现误判;其次，《规范》第4.2.1条第5款、第8款是并列条款，必须同时满足才能判定合格。
3 结论与讨论
当前各检测企业使用的防雷装置检测报告形式多样，突出反应没有严格执行国家标准、行业标准;另一方面，任何标准模板也不可能尽善尽美地的反应各类检测对象特点，因此，对特定检测对象（例如大型游设施摩天轮等）防雷类别的划分，需要结合《规范》精神灵活处理，不能生搬硬套，更不能凭主观臆断，否则会发生错误，产生安全隐患;独立防雷装置空气中的间隔距离Sa1、Sa2、地中的间隔距离Se1是重要的安全性能指标，不能漏检。并且，间隔距离是一个动态指标，不能仅仅依据冲击接地电阻来判断合格与否，每次定期检测都要通过间隔距离公式进行计算来判定独立防雷装置是否合格。
参考文献：
[1]GB/T21431—2015《建筑物防雷装置检测技术规范》.
[2]GB/T32937-2016《爆炸和火灾危险场所防雷装置检测技术规范》.
[3]GB8408-2018《大型游乐设施安全规范》.
[4]GB50057-2010《建筑物防雷装置设计规范》.
[5]GB/T 21714.2-2015《雷电防护第2部分风险管理》.

-全文完-