工艺卡：建筑物与构筑物防雷系统安装
1. 应用范围与防雷基本原理
本工艺卡涵盖了各种建筑物和构筑物的防雷系统安装。防雷是必要的，旨在防止大气放电带来的热效应、机械效应和电磁效应，这些效应可能导致火灾、破坏、爆炸和人员伤害。雷电的危险表现形式包括直接雷击、电磁感应和静电感应，以及通过地上和地下金属管线引入的高电位。
防直击雷通过避雷装置实现，其工作原理是利用最高的接地金属结构截获雷电放电，从而保护其保护范围内的物体。通常，避雷装置由接闪器（接收直接雷击）、支撑结构、引下线（确保与接地体电气连接）和接地体（确保与大地接触）组成。金属或钢筋混凝土支撑结构可兼作引下线。
根据接闪器的结构和位置，避雷装置可分为多种类型：独立式避雷针、独立式避雷线（或避雷网）、直接安装在建筑物上或与其绝缘的避雷针，以及敷设在被保护建筑物屋顶上的避雷网。对于III类保护建筑物，允许使用金属屋面作为接闪器。避雷网格的网格尺寸不应超过 150 平方米，例如 12米 x 12米。
2. 接地要求与特殊保护情况
每个避雷装置接地体的冲击接地电阻不应大于 20 欧姆。在土壤电阻率较高（超过 500 欧姆·米）的土壤中，允许电阻达到 40 欧姆。例外情况是牛棚和马厩等建筑物，每个接地体的冲击接地电阻不应超过 10 欧姆。
在保护III类建筑物时，建议最大程度利用现有金属结构、排烟管、水塔和其他高耸构筑物。高度超过 15 米的非金属垂直烟囱（建筑物、锅炉房、水塔、高架塔）应通过安装接闪器进行保护。对于高度达 50 米的烟囱，安装一个高度为 1 米的接闪器和一个引下线。对于高度 50-150 米的烟囱，至少需要两个对称的（在顶端连接的）接闪器，每个高 1 米，并敷设两条引下线（金属梯子可作为其中一条引下线）。在钢筋混凝土烟囱中，其钢筋可作为引下线使用。金属烟囱、塔、高架塔无需安装单独的接闪器和引下线，而是直接连接到冲击接地电阻不大于 50 欧姆的接地体。
含有闪点高于 +61 °C 可燃液体的室外金属装置或储罐，应按以下方式保护：当盖板金属厚度小于 4 毫米时，采用独立式或安装在构筑物上的避雷装置；当盖板金属厚度为 4 毫米或更大时，通过将盖板直接连接到电阻不大于 50 欧姆的接地体。III类小型建筑物（面积达 150 平方米，高度达 7 米），包括仓库，可采用简化防雷措施，使用直径为 5-6 毫米的钢丝，张拉在距离屋脊至少 250 毫米处，并使用长度为 1.5-2 米的钢管或角钢制成的垂直接闪器，这些接闪器连接到 1-2 根长度为 2-3 米的垂直棒状接地体。
对于开阔地的帐篷，应采用独立式避雷针或避雷线，每个接地体的冲击接地电阻不大于 40 欧姆，接地体与帐篷的距离不小于 10 米。接地体应为深埋式。在林地，接闪器可安装在距离帐篷至少 10 米的高大树木上。如果树木距离帐篷不到 10 米，应在树上敷设金属引下线至 2.5 米高，并连接到冲击接地电阻不大于 50 欧姆的接地体。当距离小于 4 米时，在帐篷下方 10-15 厘米深处铺设直径 5-6 毫米，网格尺寸不大于 1.5米 x 1.5米 的金属网。对于距离树木 4-10 米的帐篷，只需在帐篷周围 10-15 厘米深处敷设直径 5-6 毫米的接地环路即可。
外部地面金属结构和管线上的高电位引入防护，要求在进入被保护建筑物时，以及在靠近建筑物的最近杆塔处，将其连接到冲击接地电阻不大于 20 欧姆的接地体。允许连接到防雷接地体或电气装置接地体。
3. 施工组织与技术
新建建筑物与构筑物防雷装置的安装应由具备必要资质和执照的专业机构进行。在设计和安装时，接地体（深埋式除外）应放置在人迹罕至的地方（草坪、灌木丛），远离主要车道和人行道，以提高安全性。引下线应远离建筑物入口，以避免意外接触。
防直击雷装置的施工应按以下顺序进行：
安装独立避雷针时：
1. 将接闪器固定在支撑结构（杆塔）上。
2. 敷设引下线并将其通过符合 ISO 17660 标准的焊接连接到接闪器。
3. 将支撑结构（杆塔）安装在预先准备好的基坑中。
4. 将引下线连接到接地体。
安装避雷线时：
1. 安装带有固定引下线的支撑结构（杆塔）。
2. 在杆塔之间张拉避雷线。
3. 将引下线连接到接地体。
高电位引入防护应在建筑物或构筑物施工以及工艺金属管道和结构安装过程中进行。在雷雨期间建造高层建筑物和构筑物时，从高度 20 米开始，应设置临时避雷装置，以确保人员安全和构筑物完好。可使用任何结构的接闪器，通过沿墙壁自由下垂的引下线连接到接地体。随着建筑物高度的增加，带有引下线的接闪器也应向上移动。临时避雷装置各元件之间允许采用螺栓连接，其接触电阻不应大于 0.05 欧姆。
- **避雷针安装：** 1. 将接闪器固定在支撑结构上。 2. 敷设引下线并将其焊接至接闪器。 3. 将支撑结构安装在基坑中。 4. 将引下线连接至接地体。
- **避雷线安装：** 1. 安装带有固定引下线的杆塔。 2. 在杆塔之间张拉避雷线。 3. 将引下线连接至接地体。
- **高电位引入防护安装：** 在建筑物施工和金属管线安装过程中进行。
- **临时避雷装置安装（针对高层建筑物）：** 从高度 20 米开始，安装带有引下线的临时接闪器，并随着施工的进行向上移动。
4. 施工质量要求与验收
防雷装置安装完成后，应进行测试，以检查施工质量和测量所有避雷装置接地装置的电阻。接地装置的元件应符合设计文件和标准。应检查元件的截面和导电性，以及接地导体的完整性和强度、其连接和接头。按照 ISO 17660 标准进行的焊接连接的可靠性，应使用 1 千克锤子进行敲击检查。必须确保没有断裂和可见缺陷。
对于电压高达 1000 伏的直接接地中性点电气装置，应检查相线-中线回路。这可以通过直接测量最远和最强大用电设备外壳的单相短路电流来完成，或者通过测量相线-中线回路的阻抗并随后计算短路电流来完成。单相短路电流应至少大于最近熔断器额定电流的三倍，或大于相应断路器脱扣电流的 1.5 倍。应测量接地装置的电阻；其数值应符合设计要求和适用标准（例如 IEC 62305）。
在验收时，应检查引下线在墙壁上的固定质量（抽查，但不少于 50% 的固定点），以及独立式和安装在屋顶上的避雷装置的固定。还应测量避雷装置和其他接地系统的接地装置电阻。对于I类建筑物，应全面检查防雷二次效应装置；对于II类建筑物，应抽查（50% 的装置）。在将防雷装置移交运行使用时，安装单位应提供完整的竣工文件包，包括隐蔽工程验收记录、接地装置电阻测量报告和竣工图纸，其中应包含被保护构筑物、避雷装置、接地体的相互位置平面图，对于I类构筑物，还应包含所有距离被保护构筑物和接地体不到 10 米的管线，并注明其用途和埋深。验收和投入使用应通过相应的验收文件办理。
- **接地装置测试：** 1. 目视检查接地元件，检查截面和导电性是否符合设计数据。 2. 检查接地体与被接地元件之间的回路、导体的完整性和强度、焊接连接的可靠性（用 1 千克锤子敲击检查）。 3. 检查过电压保护装置（适用于电压达 1000 伏的装置）。 4. 检查相线-中线回路（适用于电压达 1000 伏的直接接地中性点装置）：测量单相短路电流或相线-中线回路的电阻。 5. 测量接地装置的电阻（主接地体和重复接地体）。
- **防雷装置测试：** 1. 检查引下线（抽查不少于 50% 的固定点）和避雷装置的固定质量。 2. 测量避雷装置接地装置的电阻。 3. 检查防雷二次效应装置（I类建筑物全面检查，II类建筑物抽查 50%）。
- **移交运行：** 提供完整的竣工文件包，包括验收记录、测量报告和竣工图纸。
5. 材料与设备资源
独立避雷针和避雷线的支撑结构（杆塔）可由各种牌号的钢材、钢筋混凝土（例如强度等级 C20/25 或 C25/30）或木材制成。金属杆塔应进行防腐蚀处理（镀锌、镀锡或喷漆），木质杆塔应进行防腐处理。避雷针杆塔的计算应基于其作为独立结构的机械强度，而避雷线的杆塔计算应考虑避雷线的张力、风荷载，不考虑雷电流的动态力。
接闪器应由任何牌号和型材的钢材制成，最小截面积为 100 平方毫米。安装在金属杆塔上的接闪器长度应不小于 1-1.5 米，作为引下线延伸部分的接闪器长度应不小于 300-400 毫米。在绝缘材料（木材、钢筋混凝土）制成的杆塔上，接闪器应安装在金属支架上。避雷线的接闪器应由最小截面积为 35 平方毫米的镀锌多股钢缆制成。如果被保护构筑物的金属结构（烟囱、风帽、屋面、金属网）符合截面和长度要求，也可作为接闪器使用。
引下线应由钢材制成，其最小尺寸应符合设计文件或相关国际标准（例如 IEC 62305）的规定。允许使用构筑物的金属结构作为引下线：管道、消防梯、钢筋混凝土柱和杆塔的纵向钢筋。引下线应沿支撑结构或被保护建筑物以最短路径敷设至接地体。引下线各段之间的连接，以及引下线与接闪器和接地体的连接，应采用符合 ISO 17660 标准的焊接方式。螺栓连接作为例外情况，仅适用于III类建筑物，以及用于检查接地体电阻值的情况。可拆卸连接应在建筑物外部离地 1-1.5 米高处进行，并且应至少有两个 M10 螺栓，彼此间距不小于 30 毫米。
防雷装置的接地体应参照电气装置的接地装置进行制作，其元件的最小截面应符合设计文件和适用标准。
6. 环境保护与安全规程
电气装置接地装置和建筑物与构筑物防雷装置的运行应符合现行的国际和国家电气装置运行技术规范和劳动安全规范。主要任务是确保这些装置在其整个使用寿命期间保持必要的完好性和可靠性。
每个运行中的接地装置和防雷装置都应建立档案，其中包含图示、主要技术数据、技术状态检查结果以及维修和变更信息。定期监督操作规程的遵守情况应由负责的运行部门或主管机构承担。参与防雷系统安装和维护的人员必须具备资质，并接受安全规程培训，尤其是在高空作业和处理电气装置时。所有工作都应按照批准的施工方案进行，并考虑天气条件和风险。