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,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,經(jīng)常出現(xiàn)雷擊造成儀器故障。由于精密儀器價值高,雷擊后儀器損壞,不僅經(jīng)濟損失大,而且嚴(yán)重影響企業(yè)各項測試工作和企業(yè)生產(chǎn)。本文主要針對精密儀器易受到雷擊的狀況,通過對雷電現(xiàn)象分析,進而提出防雷措施,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)生的強大電磁場變化產(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)或機械力等一系列的破壞作用。

一、雷電防護概述

1.直擊雷

   直擊雷主要對雷電會直接損害電氣設(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。

   為了有效地防護雷電，保護生命財產(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)滾球半徑法計算，保護的設(shè)備在避雷針范圍之外，遭受雷擊的風(fēng)險比較大。

2.感應(yīng)雷

   感應(yīng)雷是在帶電積云接近地面時，由于單一雷云帶電的單極性，總是會在附近的金屬導(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)離帶電積云端會相應(yīng)產(chǎn)生與雷電同級性的電荷，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)雷防護一般分為電源防護和信號防護，電源分類為電源一級，電源二級，電源三級防雷。通過電源一級防雷保護供電設(shè)備配電箱，通過二級防雷器安裝在設(shè)備前端的供電系統(tǒng)。本設(shè)備不需要電源三級防雷。信號防雷主要以電源信號網(wǎng)絡(luò)二合一為主，保護攝像設(shè)備和測量設(shè)備。

二、設(shè)備現(xiàn)狀 

   設(shè)計要求：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)場設(shè)備接地電阻設(shè)計不大于1歐姆，避雷針接地不大于10歐姆。

   精密儀器與計算機系統(tǒng)一樣,屬于耐電壓等級低、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,不存在通過信號線產(chǎn)生感應(yīng)雷電。通過察看現(xiàn)場，現(xiàn)需要為機房精密設(shè)備做0.5歐姆的防雷接地。

1、現(xiàn)場勘查：

   經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場勘驗，基本情況如下：施工場地東南高、西北低，空地面積為長約60米，寬約45米，據(jù)地質(zhì)勘查報告顯示，現(xiàn)場土地主要由素填土，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—測量放樣—地勘鉆機開鉆—深井中間驗收（合格）—鉆機下桿焊接 （防腐處理）—灌注降阻劑—接地極電阻測量

   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—溝槽中間驗收—接地模塊安裝—中間驗收—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 施工機具配備：地勘鉆機、交流電弧焊機、十字鎬、鐵鏟、鐵撬、鐵錘等。 3. 3.2作業(yè)條件

      2.3.4 施工場地符合施工要求。

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

      2.3.6 做好溝（槽）開挖時的排水措施。

      2.3.7 檢查好施工機械（或工具），保證滿足施工要求。

      2.3.8 做好施工人員安排計劃，合理配置勞動力。

   2.4測量放線及施工

      2.4.1 測量人員根據(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 記號明確。

      2.4.2 鉆井技術(shù)指標(biāo)

   設(shè)計深井20米，直徑110mm,三口，避開場地中間的基礎(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)計要求，圓滿解決深井接地需求。

   該項目投入1臺H-iOO地勘鉆機，結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好，機械傳動功率損失 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，除了進行接觸部 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 實保證焊接面積，卡子每邊 與扁鋼搭接的長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收，合格后進行回填隱蔽。

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

   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)人員操作機械，并且要求取證上崗。

   6.2 施工用電，由專業(yè)電工進行接線和拆線，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，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，及時檢査，進行下道工序施工，以免塌方。

   6.7 所有材料堆放整齊，避免被車壓壞扭曲。

   6.8 焊機要按規(guī)定進行接地。

   6.9 焊接點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，要及時檢查驗收，合格后進行地網(wǎng)扁鐵敷設(shè)。

   7.3 地網(wǎng)扁鐵焊完后，要及時進行防腐處理，防止K雨或暴曬時間過長腐化扁鋼。

   7.4 凡雨后都必須加強質(zhì)量檢查工作，對有泥漿複蓋而又無法確定己焊接并進行防 腐處理的接頭，要重新清理泥漿進行檢査，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深井接地電阻評定記錄。