防雷裝置檢測—正確使用防爆靜電電壓表開展防雷防靜電檢測

一、建筑系統的防雷

雷電是自然界的一種復雜放電現象。帶著不同電荷的雷云之間或雷云與大地之間的絕緣（空間）被擊穿，就產生放電現象。雷電可分為：直擊雷、雷電感應（靜電、電磁）、雷電波（流）侵入。

由于雷電的作用可以造成人畜傷亡、火災和機械性破壞等嚴重后果，對于電氣設備的損害也是很嚴重的。因此，建筑系統防雷電措施是否完善有效，是至關重要的。

（一）防雷擊主要措施

1．防直擊雷措施

防直擊雷的措施主要有：設避雷針或避雷線、帶（網），使建筑物及突出屋面的物體均處于接閃器的保護范圍內。完整的一套防雷裝置是由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成的。接閃器就是專門直接接受雷擊的金屬導體，利用其高出被保護物的突出位置，把雷電引向自身，然后通過引下線和接地裝置，把雷電流導入大地，使被保護物免受雷擊。避雷針、避雷線、避雷網和避雷帶實際上都是接閃器。引下線是連接接閃器與接地裝置的金屬導體，應滿足機械強度、耐腐蝕和熱穩定性的要求。接地裝置包括接地線和接地體，是防雷裝置的重要組成部分；接地裝置向大地均勻泄放雷電流，使防雷裝置對地電壓不至過高。

當建筑物不需要裝設突出的避雷針保護時，可采用避雷網、避雷帶保護。避雷網、避雷帶安裝比較容易，一般無須計算保護范圍。

2．防雷電感應措施

由于雷電影響，在距直接雷擊處一定范圍內，有時會產生“靜電感應”所引起的電荷放電現象。為了避免雷電所引起的靜電感應作用而形成的火花放電，必須將被保護物的一切金屬部分可靠接地。同時為避免雷電電磁感應的危害，應將屋內的金屬回路連接成一個閉合回路（接觸電阻越小越好），形成靜電屏蔽。

3．防雷電波（流）侵入措施

為了防止雷電的高電壓沿架空線侵入室內，除了在供電系統中加強過電壓保護外，最簡單的方法是將線路絕緣瓷瓶的鐵腳接地。在居住的房屋中如果有電視機或收音機的天線，要防止由天線引進的雷電高壓電，應裝避雷器或裝一個防雷用的轉換開關，在雷雨即將來臨前，將天線轉換到接地體上，使雷電流泄入大地中。

為了使變電所的電氣設備不受由線路侵入的雷電波的危害，可裝設閥型避雷器，它的保護作用是當線路上受到雷擊而產生過電壓時，閥型避雷器內的閥型電阻盤發生擊穿放電，立即將雷電流引入大地以降低雷電波的幅值。

（二）建筑物的防雷等級

《建筑物防雷設計規范》GB50057根據建筑物重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和后果，將建筑物防雷等級劃分為三類：

1．第一類防雷建筑物

（1）凡制造、使用或貯存炸藥、火藥、起爆藥、火工品等大量爆炸物質的建筑物，因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者。

（2）具有0區或10區爆炸危險環境的建筑物。

（3）具有1區爆炸危險環境的建筑物，因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者。

2．第二類防雷建筑物

（1）國家級重點文物保護的建筑物。

 （2）國家級的會堂、辦公建筑物、大型展覽和博覽建筑物、大型火車站、國賓館、國家級檔案館、大型城市的重要給水水泵房等特別重要的建筑物。

（3）國家級計算中心、國際通訊樞紐等對國民經濟有重要意義且裝有大量電子設備的建筑物。

（4）制造、使用或貯存爆炸物質的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。

（5）具有1區爆炸危險環境的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。

（6）具有2區或11區爆炸危險環境的建筑物。

（7）工業企業內有爆炸危險的露天鋼質封閉氣罐。

（8）預計雷擊次數大于0.06次/a的部、省級辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物。

（9）預計雷擊次數大于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。

3．第三類防雷建筑物

（1）省級重點文物保護的建筑物及省級檔案館。

（2）預計雷擊次數大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省級辦公建筑物及其它重要或人員密集的公共建筑物。

（3）預計雷擊次數大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物。

（4）預計雷擊次數大于或等于0.06次/a的一般性工業建筑物。

（5）根據雷擊后對工業生產的影響及產生的后果，并結合當地氣象、地形、地質及周圍環境等因素，確定需要防雷的21區、22區、23區火災危險環境。

（6）在平均雷暴日大于15d/a的地區，高度在15m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地區，高度在20m及以上的煙囪、水塔等孤立的高聳建筑物。

需要指出的是，這里的爆炸和火災危險環境分區依據《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》GB50058確定。該規范將爆炸性氣體環境分為0區、1區、2區，將爆炸性粉塵環境分為10區、11區，將火災危險環境分為21區、22區、23區。

（三）建筑物防雷的基本要求

各類防雷建筑物都應采取防直擊雷和防雷電波侵入的措施，第一類防雷建筑物以及第二類防雷建筑物中第（4）、（5）、（6）項所規定的建筑物，還應采取防雷電感應的措施。

1．第一類防雷建筑物

（1）防直擊雷的基本措施：應裝設獨立避雷針或架空避雷線（網），使被保護的建筑物及風帽、放散管等突出屋面的物體均處于接閃器的保護范圍內。架空避雷網的網格尺寸不應大于5m×5m或6m×4m。獨立避雷針的桿塔、架空避雷線的端部和架空避雷網的各支柱處應至少設一根引下線，引下線的沖擊接地電阻不宜大于10Ω。

（2）防雷電波侵入的基本措施：低壓線路宜全線采用電纜直接埋地敷設，在入戶端應將電纜的金屬外皮、鋼管接到防雷電感應的接地裝置上。架空、埋地或地溝內的金屬管道，在進出建筑物處應與防雷電感應的接地裝置相連。

（3）防雷電感應的基本措施：建筑物內的設備、管道、構架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼窗等較大金屬物和突出屋面的放散管、風管等金屬物，應接到防雷電感應的接地裝置上。平行敷設的管道、構架和電纜金屬外皮等長金屬物凈距小于100mm，以及長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻大于0.03Ω時，應采用金屬線跨接。防雷電感應的接地裝置應和電氣設備接地裝置共用，建筑物內接地干線與防雷電感應接地裝置的連接不應少于兩處。

2．第二類防雷建筑物

（1）防直擊雷的基本措施：宜采用裝設在建筑物上的避雷網（帶）或避雷針或由其混合組成的接閃器。避雷網的網格尺寸不應大于10m×10m或12m×8m。引下線（可利用建筑物的鋼筋）不應少于兩根，并應沿建筑物四周均勻或對稱布置，間距不應大于18m，引下線的沖擊接地電阻不應大于10Ω。

（2）防雷電波侵入的基本措施：當低壓線路全線采用埋地電纜或敷設在架空金屬線槽內的電纜引入時，在入戶端應將電纜金屬外皮、金屬線槽接地，本類防雷建筑物中第（4）、（5）、（6）項所規定的建筑物還應與防雷的接地裝置相連。架空和直接埋地的金屬管道，在進出建筑物處應就近與防雷的接地裝置相連。

（3）本類防雷建筑物中第（4）、（5）、（6）項所規定的建筑物防雷電感應的基本措施：建筑物內的設備、管道、構架等主要金屬物，應就近接至防直擊雷接地裝置或電氣設備的保護接地裝置上。平行敷設的管道、構架和電纜金屬外皮等長金屬物，其凈距小于100mm時應采用金屬線跨接。建筑物內防雷電感應的接地干線與接地裝置的連接不應少于兩處。

3．第三類防雷建筑物

（1）防直擊雷的基本措施：宜采用裝設在建筑物上的避雷網（帶）或避雷針或由其混合組成的接閃器。避雷網的網格尺寸不應大于20m×20m或24m×16m的網格。周長不超過25m且建筑高度不超過40m的建筑物可只設一根引下線，引下線的沖擊接地電阻不宜大于30Ω。

（2）防雷電波侵入的基本措施：對電纜進出線，應在進出端將電纜的金屬外皮、鋼管等與電氣設備接地相連。架空金屬管道，在進出建筑物處應就近接到防雷或電氣設備的接地裝置上或獨自接地。

二、防靜電措施

什么是靜電？？？

靜電（Electrostatic）：就是物體表面過剩和不足的靜止電荷。靜電是一種電能，它留存于物體表面；靜電是正電荷和負電荷在局部范圍內失去平衡的結果；靜電是通過電子和離子的轉移而形成的。

 在生產生活中，靜電現象較為普遍。人們一方面利用靜電進行某些生產活動，如除塵、噴漆、植絨、選礦和復印等，另一方面要防止靜電給生產和人身帶來的危害。

（一）靜電的產生與危害

1．靜電的產生

靜電是指絕緣物質上攜帶的相對靜止的電荷，它是由不同物體接觸摩擦時在物質間發生了電子轉移而形成的帶電現象。靜電依附于物體（氣、液、固體）而存在。如果物體帶有過剩的電荷則成為帶電體。物體間的電荷轉移過程就是起電過程。這些電荷聚積于物體的表面上，不會像金屬導體里的電流那樣容易流動，因而稱為靜電。

靜電產生的因素很多，如兩物體直接接觸分離起電；帶電微粒附著到絕緣固體上，使之帶靜電；感應起電；固定的金屬與流動的液體之間電解起電；固體材料在機械力作用下產生壓電效應以及流體、粉末噴出時，與噴口劇烈摩擦而帶電等。接觸、摩擦、沖流、冷凍、電解、壓電、溫差 等都可以產生靜電。但基本過程可歸納為：物體相對運動、摩擦；接觸或分離；電荷轉移或分離；從而產生靜電。

2．靜電的危害

靜電放電是帶電體周圍的場強超過周圍介質的絕緣擊穿場強時，因介質電離而使帶電體上的電荷部分或全部消失的現象。其靜電能量變為熱量、聲音、光、電磁波等而消耗，這種放電能量較大時，就會成為火災、爆炸的引火源。

靜電的主要危害是引起火災或爆炸。如在可燃液體的作業場所，可能由靜電火花引起火災；在有氣體、蒸氣、粉塵爆炸性混合物的場所，可能由靜電引發爆炸。此外，靜電的存在，可能干擾正常的生產過程，損壞設備，降低產品質量；當人體帶電時，或帶靜電的人體接近接地體時，也有可能產生靜電電擊。因此，凡是靜電可能引起安全事故的場所必須采取防靜電措施。

（二）靜電的種類

1．固體靜電

固體物質大面積的摩擦，固體物質在壓力下接觸后分離，固體物質在擠出過濾時與管道、過濾器等發生的摩擦，固體物質的粉碎、研磨和攪拌過程等均可能產生靜電。

2．粉體靜電

粉體是固體的一種特殊形態，具有分散性和懸浮性的特點。其分散性使得表面積增加更容易產生靜電；其懸浮性使得鋁粉、鎂粉等金屬粉末通過空氣與地絕緣，也能產生和積聚靜電。

3．液體靜電

液體在輸送、噴射、混合、攪拌、過濾、灌注、劇烈晃動過程中，會產生帶電現象。

4．氣體（蒸氣）靜電

純凈的氣體在通常條件下不會引起靜電，但由于氣體中往往含有懸浮液體微粒或灰塵等固體顆粒，當高壓噴出時相互間摩擦、分離，能產生較強的靜電。

5．人體靜電

當人進行各種活動時，由于衣服之間、皮膚與衣服、鞋與地面、衣服與接觸的各種介質間發生摩擦，可產生幾千伏甚至上萬伏的靜電。人體在靜電場中也會感應起電，如果人體與地絕緣，就會成為獨立的帶電體，若空間存在帶電顆粒，人在此環境中可產生吸附帶電。

（三）防靜電方法

1．工藝控制法

工藝控制法是從工藝流程、設備結構、材料選擇和操作管理等方面采取措施限制靜電的產生或控制靜電的積累，使之不能達到危險的程度。具體的方法有：限制物料輸送速度；對靜電的產生區和逸散區采取不同的防靜電措施，正確選擇設備和管道的材料；合理安排物料的投入順序；消除產生靜電的附加源，如液體的噴濺、沖擊，粉塵在料斗的沖擊等。

2．泄漏導走法

泄漏導走法是將靜電接地，使之與大地連接，消除導體上的靜電，這是消除靜電最基本的方法。常用的靜電接地連接方式有靜電跨接、直接接地和間接接地三種。此外，還可利用工藝手段對空氣增濕、添加抗靜電劑使帶電體的電阻率下降，或規定靜置時間和緩沖時間等，使所帶的靜電荷得以通過接地系統導入大地。

3．靜電中和法

靜電中和法是利用靜電消除器產生的消除靜電所必需的離子來對異性電荷進行中和。非導體如橡膠、膠片、塑料薄膜、紙張等生產過程中產生的靜電，可采用靜電消除器消除。

4．人體防靜電方法

人體防靜電措施是采取人體接地、工作地面導電化和安全操作等措施導除工作人員身上所帶的靜電。例如：在人體必須接地的場所，工作人員應隨時用手接觸接地棒，以清除人體所帶的靜電；在有爆炸危險且可燃物的最小點火能量在0.25mJ以下的場所，工作人員應穿防靜電鞋、工作服；特殊場所的地面，應具備導電性或導電條件，如灑水或敷設導電地板；工作中盡量不接近或接觸帶電體；操作有條不紊，避免急驟性動作；在有靜電危險的場所，不得攜帶與工作無關的金屬物品；合理使用規定的勞動保護用品和工具等。

三、生活小貼士：日常生活中的防靜電知識

（一）人體產生的靜電的一般最大能達到多少？

在根據專業檢測機構的測算：人體在椅子上摩擦會產生1.8KV以上的高壓；當看到放電火花時，身體上的靜電電壓已經超出3KV；當聽到放電的“啪啪”聲音時，身體上的靜電電壓已經高達7～8KV；

注：一般電壓為1kv時，人體完全沒有感覺；3kv稍微感覺疼痛；5kv處于麻痹感覺中；10kv疼痛并感覺有電流流過。

（二）人體經常處于靜電環境會有什么不良影響？

日常生活中靜電雖然不會對人體造成觸電的危害，但是靜電仍然會令人身體感覺不適，如引起電擊疼痛；并且長期處于靜電場較強的環境，還會引起頭疼、失眠、煩躁不安和心律失常等癥狀。

（三）天氣寒冷時人的身體上會帶有很多靜電，如何處理？

由于天氣寒冷，空氣干燥，穿著化纖類服裝等，都是人體易產生靜電的原因，對策：

1、少穿化纖和動物毛皮類衣服，多穿純棉制品服裝；

2、增加空氣的濕度

3、涂抹保濕類護膚品

（四）干洗后的衣物靜電比較大，容易吸附在身體上，怎樣消除？

在送洗衣物時，盡量要求使用具有消除靜電功能的干洗劑，也可以在家，用濕毛巾輕輕擦拭衣物表面。

（五）靜電會對電腦造成什么影響？如何解決？

靜電干擾對電腦運行會有影響，導致各種異常，如電腦死機或無法正常開機等，由于電腦內的零部件通常都會考慮靜電防護，如果電腦電源接地可靠，靜電一般不會影響電腦正常運行；一旦出現異常，可關機拔下電源或電池半小時，再開機接通一般就會恢復正常運行。

四、防雷檢測與防靜電檢測的實施步驟

（一）測前檢查

1．了解防雷裝置所處的環境、位置，建筑物使用性質，發生雷擊事故的可能性及后果，確定各建(構)筑物的防雷類別。

2．查閱設計圖紙，了解隱蔽工程施工情況。

（二）防直擊雷

1．石油化工企業的建(構)筑物、工藝裝置內塔類應有防直擊雷裝置。

2．工藝裝置內露天布置的塔、容器等，當罐壁厚度≥4mm時，可不設避雷針，但必須設防雷接地。

3．可燃氣(液)體的鋼罐，必須有環型防雷接地，并應符合下列規定：

(1)避雷針(線)的保護范圍，應包括整個儲罐；

(2)裝有阻火器的甲、乙類可燃液體的固定頂鋼罐，當罐壁厚度≥4mm時，可不設避雷針(線)；

(3)丙類液體儲罐可不設避雷針(線)，但必須設防雷接地。

(4)浮頂金屬罐可不裝設防直擊雷裝置，但必須有兩根截面積≥25mm2的軟銅絞線將浮頂與罐體作電氣連接，連接點不少于兩處。

(5)壓力儲罐可不設避雷針(線)，但必須設防雷接地。

（三）防靜電

1．金屬罐、設備、管道應有防靜電接地。

2．可燃氣(液)體、可燃固體的管道在下列部位，應有防靜電接地：

(1)進出裝置或設施處；

(2)爆炸危險場所的邊界；

(3)管道泵及其過濾器、緩沖器等。

3．可燃氣(液)體管道的法蘭、閥門的連接處，應有金屬跨接線。當法蘭用5根以上螺栓連接時，法蘭可不用金屬線跨接，但必須構成電氣通路。

4．裝卸場地應有防靜電接地。

（四）防感應雷

1．可燃液體儲罐的溫度、液位等測量裝置的信號線，應用鎧裝電纜或鋼管屏蔽，電纜外皮和鋼管應與罐體連接。

2．電力和通信線路應用鎧裝電纜或鋼管屏蔽，電纜外皮和鋼管應接地，并安裝避雷器。

（五）接地裝置

參考設計圖紙，向施工人員、甲方代表了解接地裝置情況，記錄下接地體和接地線的材料、規格、數量、布局，并作詳細記錄。

1．水平接地體埋設深度不小于0.7垂直接地體長度為1.5-2.5m，間距為5.0m。人工接地體應使用熱鍍鋅鋼材。接地體材料：

2．靜電接地干線應使用熱鍍鋅鋼材，圓鋼φ≥10mm、扁鋼≥40×4mm；靜電接地支線應使用熱鍍鋅鋼材，圓鋼由φ≥6mm、扁鋼≥12×4mm。

（六）接地電阻的檢測

按《建(構)筑物防雷裝置檢測實施細則》第四條規定測量。

1．防雷接地電阻≤10Ω，防靜電接地電阻≤100Ω。

2．除第一類防雷裝置獨立避雷針為單獨地與其它接地裝置的距離不小于3m外，防雷接地、電氣設備接地、防靜電接地、防感應雷接地宜共用同一接地裝置。

（七）計算保護范圍

計算可在室內進行，用滾球法確定接閃器的保護范圍。

（八）數據的處理

各項檢測讀數、計算結果應保留一位小數(避雷裝置材料型號規格除外)，按GB817-87文件修約。上述檢測工作結束后，校核人全面核對原始記錄、儀器等各項結果是否都有相應的記錄，防雷裝置連接件是否恢復檢測前的狀況。

五、靜電測試儀表的操作

EST101型防爆靜電電壓表可以測量物體表面的靜電電壓值和靜電電荷的正負極性特征。防爆標志ExiaⅡCT4 Ga，防爆合格證：SYEx19.05142。儀表通過防靜電材料表殼形成接地通路，因此，在測量過程中操作人員無需戴防靜電腕帶。采用三位半數字液晶顯示屏顯示電壓值，顯示值每秒更新三次。顯示的測量值與被測物體的距離相關。

EST101防爆靜電電壓表用于測量物體表面的靜電電壓大小及其靜電電荷的正.負極性特征

·采用3位半液晶數字顯示，自動顯示測量靜電電壓值。

·適用于進行重復性靜電壓測量、監測。

·能自動辨別靜電壓的正負極性。

·有電池容量指示，欠壓顯示″BAT″。

·可有多量程，能區分靜電壓值與被測距離的關系。

·能檢測出靜電的位置、大小及其正、負極性特征，為解決靜電問題提供科學依據。

·能對比檢測離子風機、靜電棒、離子風槍等靜電消除器的除靜電效果。幫助判斷除靜電器的合適安裝位置。

（一）測量原理

如圖所示，儀表的傳感器采用電容感應探頭（本儀表的探頭位于儀表的前端），利用電容分壓原理，經過高輸入阻抗放大器和 A/D 轉換器等，由數字液晶顯示出被測物體的靜電電壓。為保證讀數的準確，本儀表設有電池欠壓顯示電路以及數據保持等電路。

（二）使用方法（正確操作是測量準確的關鍵） 

一、測試前的準備工作

1.操作人員應穿著防靜電工作服和防靜電鞋可以減小人體所帶靜電對測量環境靜電的影響。不穿防靜電服和防靜電鞋也可測量，但有可能因操作人員所帶靜電而增加一定的測量誤差。

2.在安全場所打開測試儀表后蓋，裝入6F22型9V電池一節，再將后蓋裝好，方可開始操作測試工作。

二、正確的測量操作

1.開機：將測試儀側面開關鍵撥到ON位置，將儀器開機。

2.清零：在遠離被測物體（最好遠離被測物體1米以上）或電位為零處（如對準接地的金屬物體或墻面）按動一下清零鍵將數據清零，此時顯示值應為零或接近零。

3.測量讀數：清零后將儀器由遠至近靠近待測物體5cm處讀數。讀數越快越好。 

4.每次測量都應重復（2）、（3）步驟。

正確測量方法圖示

注：由于數字儀表的靈敏度和分辨率相對指針儀表較高，易受周圍環境靜電及操作人員帶電的影響，開機清零后有時顯示不為"00.0"而有“尾數”，但其測量誤差可以忽略。若對測量結果要求較準確，可從測量讀數中減除初始讀數。

（三）技術指標

1. 輸入阻抗：＞10E16Ω，輸入電容：＜1PF

2. 測量范圍：0～±50KV 自動量程

3. 測量誤差：＜±10 %

4. 顯示：3?位液晶顯示，正、負極性顯示

5. 欠壓報警：電池欠壓指示

6. 反應速度：3次/秒

7. 使用環境：溫度：-40℃～60 ℃；濕度：80%

8. 電源：6F22型9V積層電池一節

9. 尺寸：118mm×68mm×32mm

（四）注意事項：

1、對于非接觸靜電電壓表，若不按方法操作會出現很大誤差，要確保正確清零和正確的檢測距離。

2、在較長時間測量中，本儀表的漂移會影響測量的準確度，為了讀數精準應該在幾秒內完成測量讀數。每次測量都要重新清零。

（五）測試設備管理：

測試人員在每次檢測結束后，要將測試儀表妥善保存。測試儀表應當定期送計量機構進行校準，以保證其測量數據準確，測試儀表長時間不做使用時，請卸下電池存放于干燥處，避免電池漏液損壞測試儀表。