現(xiàn)代儀器設(shè)備具有電子化程度高、元器件集成度高、設(shè)備工作電壓低、耐過電壓能力差等特點(diǎn),因此雷擊損壞的可能性也越來越高。經(jīng)勘查，企業(yè)廠區(qū)開闊,又處于多雷區(qū),每年雷雨季節(jié)時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)雷擊造成儀器故障。由于精密儀器價(jià)值高,雷擊后儀器損壞,不僅經(jīng)濟(jì)損失大,而且嚴(yán)重影響企業(yè)各項(xiàng)測(cè)試工作和企業(yè)生產(chǎn)。本文主要針對(duì)精密儀器易受到雷擊的狀況,通過對(duì)雷電現(xiàn)象分析,進(jìn)而提出防雷措施,保證精密儀器正常使用。

   直擊雷和雷電感應(yīng)是雷電災(zāi)害的兩種主要形式。直擊雷是帶電云層(雷云)與建筑物、其他物體、大地或防雷裝置之間發(fā)生的迅猛放電現(xiàn)象,并由此伴隨而產(chǎn)生的電效應(yīng)、熱效應(yīng)或機(jī)械力等一系列的破壞作用;雷電感應(yīng)是由雷閃電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場(chǎng)變化產(chǎn)生高電壓引起閃擊現(xiàn)象。形成雷電感應(yīng)電壓的幾率很高,對(duì)建筑物內(nèi)的電氣設(shè)備,尤其低壓電子設(shè)備威脅巨大。直擊雷是帶電云層（雷云）與建筑物、其它物體、大地或防雷裝置之間發(fā)生的迅猛放電現(xiàn)象，并由此伴隨而產(chǎn)生的電效應(yīng)、熱效應(yīng)或機(jī)械力等一系列的破壞作用。

一、雷電防護(hù)概述

1.直擊雷

   直擊雷主要對(duì)雷電會(huì)直接損害電氣設(shè)備和電子設(shè)備。數(shù)十乃至一、二百千安的雷電沖擊電流，具有巨大的電磁效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。雷電沖擊電流流過被擊物體形成幅值很高的沖擊電壓波，使電氣設(shè)備絕緣破壞；沖擊電流的電動(dòng)力作用，使被擊物體炸裂；沖擊電流使導(dǎo)線等導(dǎo)線等金屬物體溫度突然升高，以致熔斷炸裂；沖擊熔斷破壞。

   為了有效地防護(hù)雷電，保護(hù)生命財(cái)產(chǎn)安全，防雷電專家將建筑物分為三類， 并根據(jù)其防雷電安全的重要性人為地假設(shè)了滾球半徑。 當(dāng)根據(jù)滾球半徑法計(jì)算，保護(hù)的設(shè)備在避雷針范圍之外，遭受雷擊的風(fēng)險(xiǎn)比較大。

2.感應(yīng)雷

   感應(yīng)雷是在帶電積云接近地面時(shí)，由于單一雷云帶電的單極性，總是會(huì)在附近的金屬導(dǎo)體上感應(yīng)出大量的反極性束縛電荷。而金屬導(dǎo)體遠(yuǎn)離帶電積云端會(huì)相應(yīng)產(chǎn)生與雷電同級(jí)性的電荷，從而在金屬導(dǎo)體與雷云之間，以及金屬導(dǎo)體自身產(chǎn)生出很高的靜電電壓（感應(yīng)電壓），其電壓幅值可達(dá)到幾萬到幾十萬伏。這種過電壓往往會(huì)造成建筑物內(nèi)的導(dǎo)線、接地不良的金屬物導(dǎo)體和大型的金屬設(shè)備放電而引起電火花，從而容易引起電擊、火災(zāi)、爆炸，危及人身安全或?qū)╇娤到y(tǒng)造成危害。

   感應(yīng)雷防護(hù)一般分為電源防護(hù)和信號(hào)防護(hù)，電源分類為電源一級(jí)，電源二級(jí)，電源三級(jí)防雷。通過電源一級(jí)防雷保護(hù)供電設(shè)備配電箱，通過二級(jí)防雷器安裝在設(shè)備前端的供電系統(tǒng)。本設(shè)備不需要電源三級(jí)防雷。信號(hào)防雷主要以電源信號(hào)網(wǎng)絡(luò)二合一為主，保護(hù)攝像設(shè)備和測(cè)量設(shè)備。

二、設(shè)備現(xiàn)狀 

   設(shè)計(jì)要求：設(shè)備接地電阻不大于1歐姆，避雷針接地不大于10歐姆。

三、防雷接地方案 

   現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接地電阻設(shè)計(jì)不大于1歐姆，避雷針接地不大于10歐姆。

   精密儀器與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣,屬于耐電壓等級(jí)低、抗干擾要求高的弱電設(shè)備。該企業(yè)精密儀器都放置在一棟一樓建筑物內(nèi),各設(shè)備間單獨(dú)配置,相互之間沒有聯(lián)系,也沒有與網(wǎng)絡(luò)連接,不存在通過信號(hào)線產(chǎn)生感應(yīng)雷電。通過察看現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)需要為機(jī)房精密設(shè)備做0.5歐姆的防雷接地。

1、現(xiàn)場(chǎng)勘查：

   經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)，基本情況如下：施工場(chǎng)地東南高、西北低，空地面積為長(zhǎng)約60米，寬約45米，據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告顯示，現(xiàn)場(chǎng)土地主要由素填土，圓礫、卵石組成，且卵石密度較大，土壤電阻率為273.63Ω·m，做到0.5歐姆的接地阻值施工難度大，所以現(xiàn)需采用深井接地法配合接地模塊、高效物理降阻劑及復(fù)合接地體、石墨線纜等材料高效降阻，接地阻值小于0.5歐姆。

2、施工方法：

   本次接地采用深井接地法，配合接地模塊、高效物理降阻劑、復(fù)合接地體、石墨線纜等材料高效降阻。施工圖紙如下：

   2.1 深井施工工藝流程

   施工準(zhǔn)備—測(cè)量放樣—地勘鉆機(jī)開鉆—深井中間驗(yàn)收（合格）—鉆機(jī)下桿焊接 （防腐處理）—灌注降阻劑—接地極電阻測(cè)量

   2.2 深井連接安裝施工工藝流程

   施工準(zhǔn)備—溝槽土石方開挖—溝槽中間驗(yàn)收—接地模塊安裝—中間驗(yàn)收—敷設(shè)降阻劑—溝槽回填

   2.3 施工準(zhǔn)備

      2.3.1 材料及工具，根據(jù)石墨線纜、垂直接地體、降阻劑等材料的計(jì)劃，主要工器具如下：

      2.3.2 準(zhǔn)備好合格焊條，作好焊條貯存工作，嚴(yán)防受潮。

      2.3.3 施工機(jī)具配備：地勘鉆機(jī)、交流電弧焊機(jī)、十字鎬、鐵鏟、鐵撬、鐵錘等。 3. 3.2作業(yè)條件

      2.3.4 施工場(chǎng)地符合施工要求。

      2.3.5 施工前對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，讓施工人員了解和熟悉設(shè)計(jì)及施工規(guī)范 要求。

      2.3.6 做好溝（槽）開挖時(shí)的排水措施。

      2.3.7 檢查好施工機(jī)械（或工具），保證滿足施工要求。

      2.3.8 做好施工人員安排計(jì)劃，合理配置勞動(dòng)力。

   2.4測(cè)量放線及施工

      2.4.1 測(cè)量人員根據(jù)深井接地施工平面布置圖，放出接地的施工和位置，以標(biāo)記 記號(hào)明確。

      2.4.2 鉆井技術(shù)指標(biāo)

   設(shè)計(jì)深井20米，直徑110mm,三口，避開場(chǎng)地中間的基礎(chǔ)，靠邊打井，示意圖如下圖，施工采用XY-100型地勘鉆機(jī)施工。用直徑130開孔到一定深度，以后用直徑llOrnni鉆井到21米。為了保證深井接地極的安裝， 必須將深度做到大于等于21米，特殊地質(zhì)情況，須加深，以保證達(dá)到或者超過設(shè)計(jì)要求，圓滿解決深井接地需求。

   該項(xiàng)目投入1臺(tái)H-iOO地勘鉆機(jī)，結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好，機(jī)械傳動(dòng)功率損失 較少，能確保成井的質(zhì)量和鉆井的垂直度。地勘鉆機(jī)鉆孔必須遵守相關(guān)地勘鉆井安全規(guī)程。

      2.4.3施工員必須提前做好下桿準(zhǔn)備，以備鉆孔結(jié)束能夠立即安裝深井專用接地極。

3、施工

   3.1 接地模塊技術(shù)指標(biāo)

   設(shè)計(jì)非金屬接地模塊及復(fù)合接地體共55塊，接地模塊安裝方式為水平安裝，其壩深與間距應(yīng)該做到“寧深勿淺，寧遠(yuǎn)勿近”。

   3.2 具體焊接技術(shù)要求

   3.2.1 針對(duì)以下幾種變電所接地工程施工中常見的搭接焊接方式類型，規(guī)定以下焊 接工藝要求。

   扁鋼與圓柱型垂直接地極 搭接焊時(shí)，除了進(jìn)行接觸部 位兩側(cè)的焊接以外，還需制作如左圖所示的弧形卡子，抱焊在接地極和扁鋼上，切 實(shí)保證焊接面積，卡子每邊 與扁鋼搭接的長(zhǎng)度不得小于扁鋼的寬度。

   3.2.2 接地焊接要求專人焊接。

   3.2.3 接地網(wǎng)，所有焊接口均要求清理焊碴后，涂上防腐油漆。

4、質(zhì)量檢査

   接地體部分或全部焊接完，焊接部分經(jīng)防腐處理后，由技術(shù)員、質(zhì)檢員、監(jiān)理 工程師等共同檢査驗(yàn)收，合格后進(jìn)行回填隱蔽。

   4.1 如驗(yàn)收中存在問題，則需進(jìn)行處理：對(duì)質(zhì)量檢査中沒有滿足設(shè)計(jì)要求或施工 規(guī)定的，要進(jìn)行返工處理，直到符合要求重新驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序施工。

   4.2 深井灌注降阻劑：接地體安裝完畢，經(jīng)有關(guān)人員檢査合格，同意隱蔽后方 可進(jìn)行回填。

   4.3 深井連接安裝：3深井制作完畢以后，需將其直線連接，開挖四條分別邊長(zhǎng)58米和43米、深0.6米的接地坑，采用接地模塊、接地棒、降阻劑復(fù)合接地體、石墨線纜等進(jìn)行有效降阻連接。

5、質(zhì)量控制目標(biāo)及要求

   5.1 接地裝置所采用的材料符合標(biāo)準(zhǔn)要求及設(shè)計(jì)要求，并且質(zhì)量控制資料齊全完整。

   5.2 接地體焊接部位應(yīng)清掉焊碴，清理干凈后作防腐處理。

   5.3 扁鋼與鋼管的焊接必須符合施丄規(guī)范規(guī)定和設(shè)計(jì)耍求。

6、環(huán)境、職業(yè)健康安全措施

   6.1 要求由專業(yè)人員操作機(jī)械，并且要求取證上崗。

   6.2 施工用電，由專業(yè)電工進(jìn)行接線和拆線，嚴(yán)禁亂搭亂接。

   6.3 所用電纜線要求經(jīng)常檢杳，避免漏電現(xiàn)象發(fā)生。

   6.4 人工挖土?xí)r，兩人要保持足夠距離，防止碰撞事故發(fā)生。

   6.5 打角樁時(shí)，擊錘者前面不能站人，扶粧人應(yīng)在側(cè)面。

   6.6 深井孔一旦鉆好，及時(shí)檢査，進(jìn)行下道工序施工，以免塌方。

   6.7 所有材料堆放整齊，避免被車壓壞扭曲。

   6.8 焊機(jī)要按規(guī)定進(jìn)行接地。

   6.9 焊接點(diǎn)與易燃易爆品要有足夠的安全距離。

   6.10 操作人員要戴防護(hù)眼鏡。

   6.11 施工人員必須佩戴安全帽。

7、雨雪天氣施工措施

   7.1 場(chǎng)地周圍搞好排水設(shè)施，防止周圍雨水灌沖到溝槽內(nèi)。

   7.2 溝槽挖好后，要及時(shí)檢查驗(yàn)收，合格后進(jìn)行地網(wǎng)扁鐵敷設(shè)。

   7.3 地網(wǎng)扁鐵焊完后，要及時(shí)進(jìn)行防腐處理，防止K雨或暴曬時(shí)間過長(zhǎng)腐化扁鋼。

   7.4 凡雨后都必須加強(qiáng)質(zhì)量檢查工作，對(duì)有泥漿複蓋而又無法確定己焊接并進(jìn)行防 腐處理的接頭，要重新清理泥漿進(jìn)行檢査，確保所有接頭焊接和防腐均良好。

8、施工質(zhì)量記錄

   8.1接地裝置施工記錄。

   8.2深井接地電阻評(píng)定記錄。