煙花爆竹工程防雷設計問與答

尹君平，研究員級高級工程師，現任兵器工業安全技術研究所評價研究室主任，兼任全國防爆電氣設備標準化技術委員會火炸藥危險場所用防爆電氣設備分技術委員會委員，參加了《煙花爆竹工程設計規范》GB50161-2009等多項國家標準的起草工作，是《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010的主要審查人之一。

問：煙花爆竹企業防范雷電災害的必要性和關鍵點是什么？

答：我國煙花爆竹生產企業主要分布在江西、湖南、廣西等雷電災害多發的地區，重視并做好防雷工作十分重要。煙花爆竹企業中涉及火藥及其制品的制造、儲存的建筑物都應進行防雷。建筑物防雷主要有工程設計、設施安裝和定期檢測3個重要環節，其中防雷設計是第一道關，也是最關鍵的環節。

問：煙花爆竹企業防雷設計應遵照哪些規范進行？

答：一方面在工程建設中嚴格執行兩個規范：《煙花爆竹工程設計安全規范》（GB50161-2009）、《建筑物防雷設計規范》（GB50057-2010）。如果工程建設完成后再補充防雷設計，難度、效果和造價均大大增加。另一方面，一定請有資質的單位如：建設部頒發的綜合甲級設計院、氣象部門頒發的甲級防雷工程設計資質來進行防雷設計，且防雷設計內容不只是外部防雷裝置部分。

問：煙花爆竹企業防雷設計的具體內容和要求有哪些？

答：首先，我們必須要了解一下煙花爆竹危險性建筑物的防雷類別，因為不同的防雷類別，有不同的防雷設計要求。

現行《煙花爆竹工程設計安全規范》中，表12.1.1-1列舉出15種煙花產品各種危險工序作業工作間對應的建筑物防雷類別，為一、二類。表后注2，針對上表危險工序中1.1級建筑物，當同時滿足總存藥量小于10Kg、1人操作、面積小于12m2的3個條件時，其防雷類別可劃為二類，不再按照一類設防；表12.1.1-2列舉出2類存放煙花產品庫房對應的建筑物防雷類別為一、二類；12.1.7規定了雷雨天存放危險品的曬場，按三類防雷設防。

防雷類別的劃分依據是現行《建筑物防雷設計規范》的3.0.2的第1款：凡制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險建筑物，因電火花而引起爆炸、爆轟，會造成巨大破壞和人身傷亡者時，應劃為第一類防雷建筑物；3.0.3的第5款則劃為第二類防雷建筑物。

下面重點介紹一下第一類防雷建筑物6部分防雷措施設計要求：

（1）防直擊雷

①應裝設獨立接閃器（桿、線或網）。作用是攔截閃擊，使被保護建筑物不被雷電擊中。材料、結構和最小截面需滿足一定大小的雷電流，在“防雷規范”表5.2.1有詳細規定（如絞線50mm2,1.7mm/股）。

接閃器的數量、形式和布置必須依據“防雷規范”附錄D用滾球法計算和畫圖驗證。需指出，在實踐中經常發現的一個問題：接閃器安裝點高于建筑物屋面時，設計人員將被保護物高度視為0，去計算地面上的保護半徑，這是概念性的錯誤。接閃器的高度要從被保護建筑物外的室外地坪算起，切記30m半徑球雷同時與被保護建筑物外所在地面和接閃器相切。

②每根支柱設一根引下線，可利用金屬桿塔或鋼筋網。作用是將雷電流從接閃器傳導至地中接地裝置。材料、結構和最小截面規定同上。

③設獨立接地裝置，10?/引下線。作用是把引下線傳導的雷電流流散到大地中。材料、結構和最小截面在防雷規范表5.4.1中規定。

（2）防閃電感應

①金屬屋面、現澆屋面或預制板內的鋼筋應綁扎或焊接后，隔18-24m采用引下線接地一次。

②建筑物內所有金屬物均等電位聯結，設備就近與室內閉合接地干線相接，室內接地干線每隔18-24m與室外環形接地體連接一次。

③建筑物各種接地系統共用一個地，阻值取最小值，有火災自動報警系統時取1?，有電氣設備時取4?，只有防雷電感應時取10?。

（3）防閃電電涌侵入

①全線采用電纜埋地敷設。

②架空線路終端桿距危險建筑物15m處通過戶外電涌保護器后改換電纜埋地敷設。

③金屬管道、電纜金屬外皮、鋼管等在進出建筑物處均與防閃電感應接地裝置相連。

（4）防反擊

①獨立接閃器的支柱與被保護建筑物外墻地上部分的間隔距離不小于3m。同時滿足獨立接閃器的支柱的基礎邊緣與被保護建筑物地下部分有聯系的管道、電纜、室外接地體的間隔距離不小于3m的要求。土壤電阻率高的地區，可適當提高阻值，但距被保護的間隔距離相應增大。

②樹木與建筑物的凈距不小于5m。

（5）防生命危險

①建筑物引下線附近采取防接觸電壓和跨步電壓的措施。

②防直擊雷引下線離開出入口、人行通道3m。

（6）防雷擊電磁脈沖

①建筑物共用一個接地系統。

②建筑物內電源系統采用TN-S接地形式（零線和地線分開）。

③入戶處總配電箱安裝電涌保護器（SPD）。

問：對做好煙花爆竹企業防雷工作有何建議？

答：據了解，大部分地區的煙花爆竹防雷工程的現狀，與規范要求相比還有較大的差距。建議煙花爆竹企業提高防雷意識，積極進行防雷工程改造，嚴格落實各項防雷措施，提高防雷能力；同時防雷工程的設計單位要提高設計水平，使企業的雷電風險處于受控狀態。