上周三下午,我在市郊的一个食品加工厂检测防雷装置,爬上屋顶的那一刻,心一下子提了起来原本应该平直的接闪带,有两段已经弯成了“S”形,接头处的镀锌层剥落,露出里面锈红的钢铁。更要命的是,接闪带和引下线的连接只用了两根细铁丝绑着,轻轻一拉就松动了。我问现场的运维师傅:“这接闪带多久没检查了?”他挠挠头说:“平时忙着生产,没在意这些铁架子。”可他不知道,这“没在意”的铁架子,恰恰是厂房的“避雷生命线”要是夏天的雷暴击中这里,锈蚀的接头会像堵墙一样挡住雷电流,轻则把车间里的冷库压缩机烧坏,重则引燃仓库里的面粉粉尘,后果不堪设想。
作为防雷检测技术人员,我们的工作不是“走过场”看一眼,而是要像医生给病人做体检一样,从每一个细节里找出“健康隐患”。今天我就把这些年在现场摸爬滚打总结的“实战干货”掏出来,每一条都是能直接上手用的“硬招”,帮你把防雷检测做到“零遗漏”“零错误”。
先说说接闪器它是防雷装置的“道防线”,直接承接雷电的冲击。很多人检测时只看“有没有断”,其实要查的细节多着呢。首先是材质和规格:接闪带必须用热镀锌的圆钢或扁钢,圆钢直径不能小于8mm,扁钢得满足厚度≥4mm、宽度≥24mm;如果是接闪杆(避雷针),圆钢直径不能小于12mm,钢管直径不能小于20mm,而且壁厚得≥2.75mm。别嫌这些数字麻烦,这是GB50057的硬性要求,也是抗雷击的“底线”去年我在一个养殖场检测,发现他们用的接闪杆是直径10mm的圆钢,结果被雷劈成了两截,把旁边的鸡棚烧了一半。
然后是锈蚀情况。接闪带的镀锌层是“保护层”,一旦剥落,钢铁就会快速生锈。检测时要用游标卡尺测剩余厚度:如果是圆钢,剩余直径低于原直径的80%(比如原直径8mm,现在低于6.4mm);或者扁钢的剩余厚度低于原厚度的80%,就得立即更换。还有接头处,必须用放热焊接或者螺栓紧固,扭矩不能小于40N·m别用点焊或者绑线,我见过太多点焊的接头,雷击时瞬间熔断,雷电流直接窜到了墙面的电线里。
另外,接闪带的支持件间距也得注意:平屋顶上支持件之间的距离不能超过1米,坡屋顶上不能超过1.5米,不然大风一吹,接闪带会变形甚至脱落。比如上个月在一个酒店的屋顶,我发现支持件间距达到了1.8米,接闪带已经向下弯了3厘米,赶紧让他们加了几个支持件要是再刮次台风,这接闪带说不定就掉下来砸到人。
接闪器的雷电流要靠引下线“送”到接地装置里,所以引下线的连接和固定是关键。首先是连接点:引下线和接闪器、接地装置的连接,必须是“可靠电气连接”放热焊接是更好的,没有虚焊;如果用螺栓,得用热镀锌的螺栓,并且加弹簧垫圈防松,扭矩同样要≥40N·m。我之前在一个商场检测,发现引下线和接地体的连接是点焊的,焊点只有指甲盖那么大,我用螺丝刀一撬就开了这种情况,雷电流根本通不过,直接会“乱窜”到附近的金属管道,比如消防管、水管,把管道烧穿或者带电,太危险了。
然后是引下线的明敷部分,每2米要装一个固定卡,防止晃动导致接头松动。还有,引下线不能和电力线、电话线贴在一起走至少要保持0.1米的距离,不然雷电流会感应到这些线路上,把里面的设备烧坏。比如去年在一个小区的楼里,引下线和网线绑在一起,雷击时网线里的感应电把业主家的路由器、电视都烧了,后来查原因就是引下线和网线距离太近。
另外,引下线的数量也有讲究:一类防雷建筑(比如炸药库、档案馆)引下线间距不能超过12米,二类(比如高层住宅、商场)不超过18米,三类(比如普通民房、小超市)不超过25米。不是越多越好,而是要均匀分布,让雷电流能均匀泄放要是引下线间距太大,某一段接闪带的雷电流集中,容易把引下线烧断。
接地装置是雷电流的“最终归宿”,它的效果直接决定了防雷的成败。很多人检测时只测“接地电阻值”,其实要查的还有很多。首先是接地极的埋深:垂直接地极的顶部距地面不能小于0.8米,水平接地体的埋深不能小于0.6米要是埋太浅,雨季土壤湿的时候接地电阻还行,旱季土壤干了,电阻会突然变大,起不到泄放作用。比如我在一个农村的加工厂检测,接地极只埋了0.5米,旱季测试接地电阻达到了10Ω,超过了二类建筑≤4Ω的要求,后来他们把接地极加深到1米,再测就降到了3.2Ω,符合要求。
然后是接地体的间距:垂直接地极之间的距离不能小于5米,水平接地体之间的距离不能小于3米不然会有“屏蔽效应”,比如两个接地极靠得太近,它们的电流场会互相抵消,导致接地电阻变大。比如有个工厂为了降接地电阻,在10米范围内打了8根接地极,结果测试时电阻反而比打4根时还大,就是因为间距太小,屏蔽了。
测试接地电阻的方法也有讲究,别随便插电极。正确的做法是:用三极法(电流极、电压极、测试极),电流极距离测试点至少4倍的接地极长度(比如接地极长2.5米,电流极要离测试点至少10米),电压极在电流极和测试点中间的1/2到1/3位置(比如电流极离10米,电压极就离测试点3-5米)。而且要选在干燥天气测试测试前3天没下雨,不然土壤湿,电阻值会偏低,误导判断。比如上个月在一个工地,刚下过雨我就去测,接地电阻是2Ω,过了一周再测,变成了5Ω,差了一倍多。
如果接地电阻不符合要求,比如一类建筑要求≤1Ω,该怎么处理?别直接加接地极,先测土壤电阻率用四极法测,把四个电极排成一条线,间距相等(比如5米),然后用测试仪测土壤电阻率ρ。然后根据公式计算需要的接地极长度:比如ρ=100Ω·m,要达到R=1Ω,垂直接地极的总长度大概需要100米(单根2.5米的话就是40根)。不是随便加几根就行,得先算土壤电阻率,再算需要的数量,这样才有效。
SPD(浪涌保护器)是电子设备的“最后一道防线”,很多雷击导致的设备损坏,都是因为SPD没装好或者失效了。先说安装位置:SPD必须靠近被保护设备的电源入口,距离不能超过5米比如服务器的SPD要装在机柜的电源插座旁边,要是装在楼层配电箱里,距离服务器有20米,那线路上的感应雷会超过SPD的保护范围,还是会烧设备。我之前在一个写字楼检测,发现他们把SPD装在一楼的总进线柜里,而顶楼的服务器距离有50米,结果雷击时服务器的网卡全烧了,就是因为SPD离得太远。
然后是接线长度:SPD的相线(L)、零线(N)接线长度不能超过0.5米,地线(PE)不能超过1米接线越长,电阻越大,SPD动作时的残压就越高,残压超过设备的耐受电压,设备还是会坏。比如有个工厂的SPD相线接了1米长的线,测试残压达到了2.5kV,而他们的PLC设备耐受电压只有1.5kV,结果雷击时PLC全烧了。还有,SPD的接地线必须用黄绿双色线,截面积不能小于相线的1/2比如相线是16mm²,地线就得用10mm²以上的,不然电流大了会烧断地线。
检测SPD时,别只看指示灯。很多SPD的指示灯是机械的,坏了也不会亮,但里面的压敏电阻已经失效了。正确的做法是用万用表测压敏电阻的泄漏电流:对于一般的20kA SPD,泄漏电流超过10μA就得更换;要是泄漏电流达到20μA,那SPD已经接近失效了。我上个月在一个医院检测,发现某间病房的SPD指示灯是绿的,但测泄漏电流达到了18μA,赶紧让他们换了要是没换,下次雷击可能会烧了病房里的监护仪,后果不堪设想。
还有SPD的级间配合:级(总进线柜)用20-40kA的SPD,第二级(分配电柜)用10-20kA的,第三级(设备前端)用5-10kA的级别越高,容量越小,这样才能保证雷击时级先动作,第二级补充,第三级保护设备。要是反过来,级用5kA的,第二级用20kA的,那雷击时级先烧了,第二级还没动作,设备就遭殃了。比如有个超市,总进线柜用了10kA的SPD,分配电柜用了20kA的,结果雷击时总进线柜的SPD烧了,分配电柜的SPD没动作,把超市的收银系统全烧了。
说完了设备检测,再说说我们自己的安全检测现场可是有不少“隐形杀手”。首先是爬高作业:检测屋顶的接闪器时,必须系安全带,而且要把安全带固定在牢固的地方(比如屋顶的避雷带支架、混凝土柱子),不能固定在彩钢瓦或者塑料管道上。去年有个同行,爬彩钢瓦屋顶时没系安全带,踩破了瓦,从3米高摔下来,腰椎骨折,住了三个月院这可是血的教训。
然后是带电设备:检测引下线或者接地装置时,要注意周围有没有高压电线、变压器这些带电设备。引下线和高压电线的距离不能小于2米,不然会有感应电我之前在一个工厂检测,引下线离10kV高压线只有1米,用测电笔一测,引下线上有110V的感应电,吓得我赶紧退了两步。要是碰到潮湿的天气,感应电可能会更高,直接电到人。
还有使用仪器的安全:用接地电阻测试仪时,要先断开被测设备的电源,避免仪器被电流烧坏。测试时,电流极和电压极的电线不能碰到带电线路,不然会把仪器烧坏,甚至电到人。比如有个新手,测试时把电流极的线碰到了旁边的220V电线,结果测试仪直接冒烟了,幸好没伤到人。
防雷检测不是“一检了之”,日常维护更重要。首先是检测周期:一般建筑每年雨季前检测一次;易燃易爆场所(比如加油站、化工厂、炸药库)每半年检测一次;新建建筑投入使用前必须检测。比如加油站,因为有汽油蒸气,一旦雷击,很可能引发爆炸,所以每半年就得全面测一次,包括静电接地(油罐的静电接地电阻≤100Ω,加油枪的静电接地电阻≤10Ω)。我上个月在一个加油站检测,发现油罐的静电接地电阻是150Ω,赶紧让他们加了一根2.5米的垂直接地极,重新测到80Ω,才符合要求。
然后是记录管理:每次检测都要详细记录,比如接闪带的锈蚀位置、引下线的连接情况、SPD的泄漏电流值、接地电阻的测试日期和数值。这样下次检测时,可以对比前后的变化,提前发现问题。比如有个工厂,去年检测接地电阻是3.5Ω,今年变成了5.2Ω,说明接地极可能锈蚀了,或者埋深不够,得赶紧查原因。
还有日常巡查:运维人员平时要多看看防雷装置,比如接闪带有没有变形,引下线有没有松动,SPD的指示灯有没有变红。比如有个小区的物业师傅,每天巡查时都会看一眼楼顶的接闪带,上个月发现有一段接闪带被风吹歪了,赶紧找我们修,避免了雷击时的隐患。
要是真的发生了雷击事故,该怎么处理?首先是断开电源:如果雷击导致SPD烧毁或者线路冒烟,要立即断开总电源,避免火灾。然后是更换损坏的部件:接闪器坏了,要用临时接闪器代替比如用直径12mm的圆钢,一头接在引下线上,另一头伸到屋顶上方0.5米以上,直到更换新的接闪器。SPD坏了,要换同型号的,不能用更大或更小容量的比如原来用的是20kA的,就还换20kA的,不然起不到保护作用。
然后是检查设备:雷击后,要检查所有电子设备的接地情况,比如服务器的外壳接地有没有松动,电脑的电源插头有没有接地。比如有个公司,雷击后没检查,结果第二天电脑开机时,外壳带电,电到了员工后来查原因,是电脑的电源接地松动了,雷击时感应电留在了外壳上。
还有报告:雷击事故后,要立即向当地防雷主管部门报告,让他们来检测,找出事故原因,避免再次发生。比如去年有个仓库雷击起火,后来查原因是接闪带的接头锈蚀,导致雷电流泄放受阻,引燃了仓库里的货物要是早点报告,可能就能避免后续的损失。
最后,再纠正几个常见的误区,别再踩坑了。个误区:接地电阻越小越好。其实不是,比如二类建筑要求≤4Ω,只要达到这个值就行,没必要追求0.5Ω追求更小的电阻,要加很多接地极,浪费成本,而且效果不明显。第二个误区:SPD容量越大越好。不对,容量太大的话,动作电压高,雷电流小的时候不会动作,反而保护不了设备。比如手机充电器的SPD,用5kA的就行,用20kA的,动作电压太高,感应雷来了不会动作,还是会烧充电器。第三个误区:引下线越多越好。其实引下线的间距要符合要求,太多反而会导致雷电流分布不均,比如一个10米长的屋顶,装了5根引下线,间距只有2米,雷电流会集中在中间的引下线,容易烧断。
防雷检测是个“细活”,没有“差不多”“过得去”,每一个数据、每一个接头、每一根线,都关系到生命财产安全。我们作为技术人员,手里拿的不是仪器,是“安全钥匙”多量一次厚度,多测一次电流,多问一句维护情况,就能把隐患挡在门外。
记得去年秋天,我在一个幼儿园检测,发现教学楼的接闪带接头锈蚀严重,赶紧让他们更换了。后来下了一场大雷雨,雷电击中了教学楼的接闪带,雷电流顺着新换的引下线传到了接地装置,什么事都没发生。园长后来给我打电话说:“幸好你们查出来了,不然孩子们可危险了。”那一刻,我觉得所有的辛苦都值了我们做的不是“检测”,是“守护”。
希望这些干货能帮到你,让我们一起把防雷工作做到“万无一失”。