现代仪器设备具有电子化程度高、元器件集成度高、设备工作电压低、耐过电压能力差等特点,因此雷击损坏的可能性也越来越高。经勘查，企业厂区开阔,又处于多雷区,每年雷雨季节时,经常出现雷击造成仪器故障。由于精密仪器价值高,雷击后仪器损坏,不仅经济损失大,而且严重影响企业各项测试工作和企业生产。本文主要针对精密仪器易受到雷击的状况,通过对雷电现象分析,进而提出防雷措施,保证精密仪器正常使用。

   直击雷和雷电感应是雷电灾害的两种主要形式。直击雷是带电云层(雷云)与建筑物、其他物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象,并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用;雷电感应是由雷闪电流产生的强大电磁场变化产生高电压引起闪击现象。形成雷电感应电压的几率很高,对建筑物内的电气设备,尤其低压电子设备威胁巨大。直击雷是带电云层（雷云）与建筑物、其它物体、大地或防雷装置之间发生的迅猛放电现象，并由此伴随而产生的电效应、热效应或机械力等一系列的破坏作用。

一、雷电防护概述

1.直击雷

   直击雷主要对雷电会直接损害电气设备和电子设备。数十乃至一、二百千安的雷电冲击电流，具有巨大的电磁效应、热效应和机械效应。雷电冲击电流流过被击物体形成幅值很高的冲击电压波，使电气设备绝缘破坏；冲击电流的电动力作用，使被击物体炸裂；冲击电流使导线等导线等金属物体温度突然升高，以致熔断炸裂；冲击熔断破坏。

   为了有效地防护雷电，保护生命财产安全，防雷电专家将建筑物分为三类， 并根据其防雷电安全的重要性人为地假设了滚球半径。 当根据滚球半径法计算，保护的设备在避雷针范围之外，遭受雷击的风险比较大。

2.感应雷

   感应雷是在带电积云接近地面时，由于单一雷云带电的单极性，总是会在附近的金属导体上感应出大量的反极性束缚电荷。而金属导体远离带电积云端会相应产生与雷电同级性的电荷，从而在金属导体与雷云之间，以及金属导体自身产生出很高的静电电压（感应电压），其电压幅值可达到几万到几十万伏。这种过电压往往会造成建筑物内的导线、接地不良的金属物导体和大型的金属设备放电而引起电火花，从而容易引起电击、火灾、爆炸，危及人身安全或对供电系统造成危害。

   感应雷防护一般分为电源防护和信号防护，电源分类为电源一级，电源二级，电源三级防雷。通过电源一级防雷保护供电设备配电箱，通过二级防雷器安装在设备前端的供电系统。本设备不需要电源三级防雷。信号防雷主要以电源信号网络二合一为主，保护摄像设备和测量设备。

二、设备现状 

   设计要求：设备接地电阻不大于1欧姆，避雷针接地不大于10欧姆。

三、防雷接地方案 

   现场设备接地电阻设计不大于1欧姆，避雷针接地不大于10欧姆。

   精密仪器与计算机系统一样,属于耐电压等级低、抗干扰要求高的弱电设备。该企业精密仪器都放置在一栋一楼建筑物内,各设备间单独配置,相互之间没有联系,也没有与网络连接,不存在通过信号线产生感应雷电。通过察看现场，现需要为机房精密设备做0.5欧姆的防雷接地。

1、现场勘查：

   经技术人员现场勘验，基本情况如下：施工场地东南高、西北低，空地面积为长约60米，宽约45米，据地质勘查报告显示，现场土地主要由素填土，圆砾、卵石组成，且卵石密度较大，土壤电阻率为273.63Ω·m，做到0.5欧姆的接地阻值施工难度大，所以现需采用深井接地法配合接地模块、高效物理降阻剂及复合接地体、石墨线缆等材料高效降阻，接地阻值小于0.5欧姆。

2、施工方法：

   本次接地采用深井接地法，配合接地模块、高效物理降阻剂、复合接地体、石墨线缆等材料高效降阻。施工图纸如下：

   2.1 深井施工工艺流程

   施工准备—测量放样—地勘钻机开钻—深井中间验收（合格）—钻机下杆焊接 （防腐处理）—灌注降阻剂—接地极电阻测量

   2.2 深井连接安装施工工艺流程

   施工准备—沟槽土石方开挖—沟槽中间验收—接地模块安装—中间验收—敷设降阻剂—沟槽回填

   2.3 施工准备

      2.3.1 材料及工具，根据石墨线缆、垂直接地体、降阻剂等材料的计划，主要工器具如下：

      2.3.2 准备好合格焊条，作好焊条贮存工作，严防受潮。

      2.3.3 施工机具配备：地勘钻机、交流电弧焊机、十字镐、铁铲、铁撬、铁锤等。 3. 3.2作业条件

      2.3.4 施工场地符合施工要求。

      2.3.5 施工前对施工人员进行技术交底，让施工人员了解和熟悉设计及施工规范 要求。

      2.3.6 做好沟（槽）开挖时的排水措施。

      2.3.7 检查好施工机械（或工具），保证满足施工要求。

      2.3.8 做好施工人员安排计划，合理配置劳动力。

   2.4测量放线及施工

      2.4.1 测量人员根据深井接地施工平面布置图，放出接地的施工和位置，以标记 记号明确。

      2.4.2 钻井技术指标

   设计深井20米，直径110mm,三口，避开场地中间的基础，靠边打井，示意图如下图，施工采用XY-100型地勘钻机施工。用直径130开孔到一定深度，以后用直径llOrnni钻井到21米。为了保证深井接地极的安装， 必须将深度做到大于等于21米，特殊地质情况，须加深，以保证达到或者超过设计要求，圆满解决深井接地需求。

   该项目投入1台H-iOO地勘钻机，结构紧凑，稳定性好，机械传动功率损失 较少，能确保成井的质量和钻井的垂直度。地勘钻机钻孔必须遵守相关地勘钻井安全规程。

      2.4.3施工员必须提前做好下杆准备，以备钻孔结束能够立即安装深井专用接地极。

3、施工

   3.1 接地模块技术指标

   设计非金属接地模块及复合接地体共55块，接地模块安装方式为水平安装，其坝深与间距应该做到“宁深勿浅，宁远勿近”。

   3.2 具体焊接技术要求

   3.2.1 针对以下几种变电所接地工程施工中常见的搭接焊接方式类型，规定以下焊 接工艺要求。

   扁钢与圆柱型垂直接地极 搭接焊时，除了进行接触部 位两侧的焊接以外，还需制作如左图所示的弧形卡子，抱焊在接地极和扁钢上，切 实保证焊接面积，卡子每边 与扁钢搭接的长度不得小于扁钢的宽度。

   3.2.2 接地焊接要求专人焊接。

   3.2.3 接地网，所有焊接口均要求清理焊碴后，涂上防腐油漆。

4、质量检査

   接地体部分或全部焊接完，焊接部分经防腐处理后，由技术员、质检员、监理 工程师等共同检査验收，合格后进行回填隐蔽。

   4.1 如验收中存在问题，则需进行处理：对质量检査中没有满足设计要求或施工 规定的，要进行返工处理，直到符合要求重新验收合格后方可进行下道工序施工。

   4.2 深井灌注降阻剂：接地体安装完毕，经有关人员检査合格，同意隐蔽后方 可进行回填。

   4.3 深井连接安装：3深井制作完毕以后，需将其直线连接，开挖四条分别边长58米和43米、深0.6米的接地坑，采用接地模块、接地棒、降阻剂复合接地体、石墨线缆等进行有效降阻连接。

5、质量控制目标及要求

   5.1 接地装置所采用的材料符合标准要求及设计要求，并且质量控制资料齐全完整。

   5.2 接地体焊接部位应清掉焊碴，清理干净后作防腐处理。

   5.3 扁钢与钢管的焊接必须符合施丄规范规定和设计耍求。

6、环境、职业健康安全措施

   6.1 要求由专业人员操作机械，并且要求取证上岗。

   6.2 施工用电，由专业电工进行接线和拆线，严禁乱搭乱接。

   6.3 所用电缆线要求经常检杳，避免漏电现象发生。

   6.4 人工挖土时，两人要保持足够距离，防止碰撞事故发生。

   6.5 打角桩时，击锤者前面不能站人，扶粧人应在侧面。

   6.6 深井孔一旦钻好，及时检査，进行下道工序施工，以免塌方。

   6.7 所有材料堆放整齐，避免被车压坏扭曲。

   6.8 焊机要按规定进行接地。

   6.9 焊接点与易燃易爆品要有足够的安全距离。

   6.10 操作人员要戴防护眼镜。

   6.11 施工人员必须佩戴安全帽。

7、雨雪天气施工措施

   7.1 场地周围搞好排水设施，防止周围雨水灌冲到沟槽内。

   7.2 沟槽挖好后，要及时检查验收，合格后进行地网扁铁敷设。

   7.3 地网扁铁焊完后，要及时进行防腐处理，防止K雨或暴晒时间过长腐化扁钢。

   7.4 凡雨后都必须加强质量检查工作，对有泥浆複盖而又无法确定己焊接并进行防 腐处理的接头，要重新清理泥浆进行检査，确保所有接头焊接和防腐均良好。

8、施工质量记录

   8.1接地装置施工记录。

   8.2深井接地电阻评定记录。