防雷装置检测—正确使用防爆静电电压表开展防雷防静电检测

一、建筑系统的防雷

雷电是自然界的一种复杂放电现象。带着不同电荷的雷云之间或雷云与大地之间的绝缘（空间）被击穿，就产生放电现象。雷电可分为：直击雷、雷电感应（静电、电磁）、雷电波（流）侵入。

由于雷电的作用可以造成人畜伤亡、火灾和机械性破坏等严重后果，对于电气设备的损害也是很严重的。因此，建筑系统防雷电措施是否完善有效，是至关重要的。

（一）防雷击主要措施

1．防直击雷措施

防直击雷的措施主要有：设避雷针或避雷线、带（网），使建筑物及突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。完整的一套防雷装置是由接闪器、引下线和接地装置三部分组成的。接闪器就是专门直接接受雷击的金属导体，利用其高出被保护物的突出位置，把雷电引向自身，然后通过引下线和接地装置，把雷电流导入大地，使被保护物免受雷击。避雷针、避雷线、避雷网和避雷带实际上都是接闪器。引下线是连接接闪器与接地装置的金属导体，应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定性的要求。接地装置包括接地线和接地体，是防雷装置的重要组成部分；接地装置向大地均匀泄放雷电流，使防雷装置对地电压不至过高。

当建筑物不需要装设突出的避雷针保护时，可采用避雷网、避雷带保护。避雷网、避雷带安装比较容易，一般无须计算保护范围。

2．防雷电感应措施

由于雷电影响，在距直接雷击处一定范围内，有时会产生“静电感应”所引起的电荷放电现象。为了避免雷电所引起的静电感应作用而形成的火花放电，必须将被保护物的一切金属部分可靠接地。同时为避免雷电电磁感应的危害，应将屋内的金属回路连接成一个闭合回路（接触电阻越小越好），形成静电屏蔽。

3．防雷电波（流）侵入措施

为了防止雷电的高电压沿架空线侵入室内，除了在供电系统中加强过电压保护外，最简单的方法是将线路绝缘瓷瓶的铁脚接地。在居住的房屋中如果有电视机或收音机的天线，要防止由天线引进的雷电高压电，应装避雷器或装一个防雷用的转换开关，在雷雨即将来临前，将天线转换到接地体上，使雷电流泄入大地中。

为了使变电所的电气设备不受由线路侵入的雷电波的危害，可装设阀型避雷器，它的保护作用是当线路上受到雷击而产生过电压时，阀型避雷器内的阀型电阻盘发生击穿放电，立即将雷电流引入大地以降低雷电波的幅值。

（二）建筑物的防雷等级

《建筑物防雷设计规范》GB50057根据建筑物重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，将建筑物防雷等级划分为三类：

1．第一类防雷建筑物

（1）凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。

（2）具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。

（3）具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。

2．第二类防雷建筑物

（1）国家级重点文物保护的建筑物。

 （2）国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。

（3）国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。

（4）制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

（5）具有1区爆炸危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。

（6）具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。

（7）工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。

（8）预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。

（9）预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

3．第三类防雷建筑物

（1）省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。

（2）预计雷击次数大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。

（3）预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。

（4）预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。

（5）根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。

（6）在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。

需要指出的是，这里的爆炸和火灾危险环境分区依据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058确定。该规范将爆炸性气体环境分为0区、1区、2区，将爆炸性粉尘环境分为10区、11区，将火灾危险环境分为21区、22区、23区。

（三）建筑物防雷的基本要求

各类防雷建筑物都应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施，第一类防雷建筑物以及第二类防雷建筑物中第（4）、（5）、（6）项所规定的建筑物，还应采取防雷电感应的措施。

1．第一类防雷建筑物

（1）防直击雷的基本措施：应装设独立避雷针或架空避雷线（网），使被保护的建筑物及风帽、放散管等突出屋面的物体均处于接闪器的保护范围内。架空避雷网的网格尺寸不应大于5m×5m或6m×4m。独立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷网的各支柱处应至少设一根引下线，引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω。

（2）防雷电波侵入的基本措施：低压线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，在入户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上。架空、埋地或地沟内的金属管道，在进出建筑物处应与防雷电感应的接地装置相连。

（3）防雷电感应的基本措施：建筑物内的设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢窗等较大金属物和突出屋面的放散管、风管等金属物，应接到防雷电感应的接地装置上。平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物净距小于100mm，以及长金属物的弯头、阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0.03Ω时，应采用金属线跨接。防雷电感应的接地装置应和电气设备接地装置共用，建筑物内接地干线与防雷电感应接地装置的连接不应少于两处。

2．第二类防雷建筑物

（1）防直击雷的基本措施：宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网的网格尺寸不应大于10m×10m或12m×8m。引下线（可利用建筑物的钢筋）不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，间距不应大于18m，引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。

（2）防雷电波侵入的基本措施：当低压线路全线采用埋地电缆或敷设在架空金属线槽内的电缆引入时，在入户端应将电缆金属外皮、金属线槽接地，本类防雷建筑物中第（4）、（5）、（6）项所规定的建筑物还应与防雷的接地装置相连。架空和直接埋地的金属管道，在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置相连。

（3）本类防雷建筑物中第（4）、（5）、（6）项所规定的建筑物防雷电感应的基本措施：建筑物内的设备、管道、构架等主要金属物，应就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时应采用金属线跨接。建筑物内防雷电感应的接地干线与接地装置的连接不应少于两处。

3．第三类防雷建筑物

（1）防直击雷的基本措施：宜采用装设在建筑物上的避雷网（带）或避雷针或由其混合组成的接闪器。避雷网的网格尺寸不应大于20m×20m或24m×16m的网格。周长不超过25m且建筑高度不超过40m的建筑物可只设一根引下线，引下线的冲击接地电阻不宜大于30Ω。

（2）防雷电波侵入的基本措施：对电缆进出线，应在进出端将电缆的金属外皮、钢管等与电气设备接地相连。架空金属管道，在进出建筑物处应就近接到防雷或电气设备的接地装置上或独自接地。

二、防静电措施

什么是静电？？？

静电（Electrostatic）：就是物体表面过剩和不足的静止电荷。静电是一种电能，它留存于物体表面；静电是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果；静电是通过电子和离子的转移而形成的。

 在生产生活中，静电现象较为普遍。人们一方面利用静电进行某些生产活动，如除尘、喷漆、植绒、选矿和复印等，另一方面要防止静电给生产和人身带来的危害。

（一）静电的产生与危害

1．静电的产生

静电是指绝缘物质上携带的相对静止的电荷，它是由不同物体接触摩擦时在物质间发生了电子转移而形成的带电现象。静电依附于物体（气、液、固体）而存在。如果物体带有过剩的电荷则成为带电体。物体间的电荷转移过程就是起电过程。这些电荷聚积于物体的表面上，不会像金属导体里的电流那样容易流动，因而称为静电。

静电产生的因素很多，如两物体直接接触分离起电；带电微粒附着到绝缘固体上，使之带静电；感应起电；固定的金属与流动的液体之间电解起电；固体材料在机械力作用下产生压电效应以及流体、粉末喷出时，与喷口剧烈摩擦而带电等。接触、摩擦、冲流、冷冻、电解、压电、温差 等都可以产生静电。但基本过程可归纳为：物体相对运动、摩擦；接触或分离；电荷转移或分离；从而产生静电。

2．静电的危害

静电放电是带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时，因介质电离而使带电体上的电荷部分或全部消失的现象。其静电能量变为热量、声音、光、电磁波等而消耗，这种放电能量较大时，就会成为火灾、爆炸的引火源。

静电的主要危害是引起火灾或爆炸。如在可燃液体的作业场所，可能由静电火花引起火灾；在有气体、蒸气、粉尘爆炸性混合物的场所，可能由静电引发爆炸。此外，静电的存在，可能干扰正常的生产过程，损坏设备，降低产品质量；当人体带电时，或带静电的人体接近接地体时，也有可能产生静电电击。因此，凡是静电可能引起安全事故的场所必须采取防静电措施。

（二）静电的种类

1．固体静电

固体物质大面积的摩擦，固体物质在压力下接触后分离，固体物质在挤出过滤时与管道、过滤器等发生的摩擦，固体物质的粉碎、研磨和搅拌过程等均可能产生静电。

2．粉体静电

粉体是固体的一种特殊形态，具有分散性和悬浮性的特点。其分散性使得表面积增加更容易产生静电；其悬浮性使得铝粉、镁粉等金属粉末通过空气与地绝缘，也能产生和积聚静电。

3．液体静电

液体在输送、喷射、混合、搅拌、过滤、灌注、剧烈晃动过程中，会产生带电现象。

4．气体（蒸气）静电

纯净的气体在通常条件下不会引起静电，但由于气体中往往含有悬浮液体微粒或灰尘等固体颗粒，当高压喷出时相互间摩擦、分离，能产生较强的静电。

5．人体静电

当人进行各种活动时，由于衣服之间、皮肤与衣服、鞋与地面、衣服与接触的各种介质间发生摩擦，可产生几千伏甚至上万伏的静电。人体在静电场中也会感应起电，如果人体与地绝缘，就会成为独立的带电体，若空间存在带电颗粒，人在此环境中可产生吸附带电。

（三）防静电方法

1．工艺控制法

工艺控制法是从工艺流程、设备结构、材料选择和操作管理等方面采取措施限制静电的产生或控制静电的积累，使之不能达到危险的程度。具体的方法有：限制物料输送速度；对静电的产生区和逸散区采取不同的防静电措施，正确选择设备和管道的材料；合理安排物料的投入顺序；消除产生静电的附加源，如液体的喷溅、冲击，粉尘在料斗的冲击等。

2．泄漏导走法

泄漏导走法是将静电接地，使之与大地连接，消除导体上的静电，这是消除静电最基本的方法。常用的静电接地连接方式有静电跨接、直接接地和间接接地三种。此外，还可利用工艺手段对空气增湿、添加抗静电剂使带电体的电阻率下降，或规定静置时间和缓冲时间等，使所带的静电荷得以通过接地系统导入大地。

3．静电中和法

静电中和法是利用静电消除器产生的消除静电所必需的离子来对异性电荷进行中和。非导体如橡胶、胶片、塑料薄膜、纸张等生产过程中产生的静电，可采用静电消除器消除。

4．人体防静电方法

人体防静电措施是采取人体接地、工作地面导电化和安全操作等措施导除工作人员身上所带的静电。例如：在人体必须接地的场所，工作人员应随时用手接触接地棒，以清除人体所带的静电；在有爆炸危险且可燃物的最小点火能量在0.25mJ以下的场所，工作人员应穿防静电鞋、工作服；特殊场所的地面，应具备导电性或导电条件，如洒水或敷设导电地板；工作中尽量不接近或接触带电体；操作有条不紊，避免急骤性动作；在有静电危险的场所，不得携带与工作无关的金属物品；合理使用规定的劳动保护用品和工具等。

三、生活小贴士：日常生活中的防静电知识

（一）人体产生的静电的一般最大能达到多少？

在根据专业检测机构的测算：人体在椅子上摩擦会产生1.8KV以上的高压；当看到放电火花时，身体上的静电电压已经超出3KV；当听到放电的“啪啪”声音时，身体上的静电电压已经高达7～8KV；

注：一般电压为1kv时，人体完全没有感觉；3kv稍微感觉疼痛；5kv处于麻痹感觉中；10kv疼痛并感觉有电流流过。

（二）人体经常处于静电环境会有什么不良影响？

日常生活中静电虽然不会对人体造成触电的危害，但是静电仍然会令人身体感觉不适，如引起电击疼痛；并且长期处于静电场较强的环境，还会引起头疼、失眠、烦躁不安和心律失常等症状。

（三）天气寒冷时人的身体上会带有很多静电，如何处理？

由于天气寒冷，空气干燥，穿着化纤类服装等，都是人体易产生静电的原因，对策：

1、少穿化纤和动物毛皮类衣服，多穿纯棉制品服装；

2、增加空气的湿度

3、涂抹保湿类护肤品

（四）干洗后的衣物静电比较大，容易吸附在身体上，怎样消除？

在送洗衣物时，尽量要求使用具有消除静电功能的干洗剂，也可以在家，用湿毛巾轻轻擦拭衣物表面。

（五）静电会对电脑造成什么影响？如何解决？

静电干扰对电脑运行会有影响，导致各种异常，如电脑死机或无法正常开机等，由于电脑内的零部件通常都会考虑静电防护，如果电脑电源接地可靠，静电一般不会影响电脑正常运行；一旦出现异常，可关机拔下电源或电池半小时，再开机接通一般就会恢复正常运行。

四、防雷检测与防静电检测的实施步骤

（一）测前检查

1．了解防雷装置所处的环境、位置，建筑物使用性质，发生雷击事故的可能性及后果，确定各建(构)筑物的防雷类别。

2．查阅设计图纸，了解隐蔽工程施工情况。

（二）防直击雷

1．石油化工企业的建(构)筑物、工艺装置内塔类应有防直击雷装置。

2．工艺装置内露天布置的塔、容器等，当罐壁厚度≥4mm时，可不设避雷针，但必须设防雷接地。

3．可燃气(液)体的钢罐，必须有环型防雷接地，并应符合下列规定：

(1)避雷针(线)的保护范围，应包括整个储罐；

(2)装有阻火器的甲、乙类可燃液体的固定顶钢罐，当罐壁厚度≥4mm时，可不设避雷针(线)；

(3)丙类液体储罐可不设避雷针(线)，但必须设防雷接地。

(4)浮顶金属罐可不装设防直击雷装置，但必须有两根截面积≥25mm2的软铜绞线将浮顶与罐体作电气连接，连接点不少于两处。

(5)压力储罐可不设避雷针(线)，但必须设防雷接地。

（三）防静电

1．金属罐、设备、管道应有防静电接地。

2．可燃气(液)体、可燃固体的管道在下列部位，应有防静电接地：

(1)进出装置或设施处；

(2)爆炸危险场所的边界；

(3)管道泵及其过滤器、缓冲器等。

3．可燃气(液)体管道的法兰、阀门的连接处，应有金属跨接线。当法兰用5根以上螺栓连接时，法兰可不用金属线跨接，但必须构成电气通路。

4．装卸场地应有防静电接地。

（四）防感应雷

1．可燃液体储罐的温度、液位等测量装置的信号线，应用铠装电缆或钢管屏蔽，电缆外皮和钢管应与罐体连接。

2．电力和通信线路应用铠装电缆或钢管屏蔽，电缆外皮和钢管应接地，并安装避雷器。

（五）接地装置

参考设计图纸，向施工人员、甲方代表了解接地装置情况，记录下接地体和接地线的材料、规格、数量、布局，并作详细记录。

1．水平接地体埋设深度不小于0.7垂直接地体长度为1.5-2.5m，间距为5.0m。人工接地体应使用热镀锌钢材。接地体材料：

2．静电接地干线应使用热镀锌钢材，圆钢φ≥10mm、扁钢≥40×4mm；静电接地支线应使用热镀锌钢材，圆钢由φ≥6mm、扁钢≥12×4mm。

（六）接地电阻的检测

按《建(构)筑物防雷装置检测实施细则》第四条规定测量。

1．防雷接地电阻≤10Ω，防静电接地电阻≤100Ω。

2．除第一类防雷装置独立避雷针为单独地与其它接地装置的距离不小于3m外，防雷接地、电气设备接地、防静电接地、防感应雷接地宜共用同一接地装置。

（七）计算保护范围

计算可在室内进行，用滚球法确定接闪器的保护范围。

（八）数据的处理

各项检测读数、计算结果应保留一位小数(避雷装置材料型号规格除外)，按GB817-87文件修约。上述检测工作结束后，校核人全面核对原始记录、仪器等各项结果是否都有相应的记录，防雷装置连接件是否恢复检测前的状况。

五、静电测试仪表的操作

EST101型防爆静电电压表可以测量物体表面的静电电压值和静电电荷的正负极性特征。防爆标志ExiaⅡCT4 Ga，防爆合格证：SYEx19.05142。仪表通过防静电材料表壳形成接地通路，因此，在测量过程中操作人员无需戴防静电腕带。采用三位半数字液晶显示屏显示电压值，显示值每秒更新三次。显示的测量值与被测物体的距离相关。

EST101防爆静电电压表用于测量物体表面的静电电压大小及其静电电荷的正.负极性特征

·采用3位半液晶数字显示，自动显示测量静电电压值。

·适用于进行重复性静电压测量、监测。

·能自动辨别静电压的正负极性。

·有电池容量指示，欠压显示″BAT″。

·可有多量程，能区分静电压值与被测距离的关系。

·能检测出静电的位置、大小及其正、负极性特征，为解决静电问题提供科学依据。

·能对比检测离子风机、静电棒、离子风枪等静电消除器的除静电效果。帮助判断除静电器的合适安装位置。

（一）测量原理

如图所示，仪表的传感器采用电容感应探头（本仪表的探头位于仪表的前端），利用电容分压原理，经过高输入阻抗放大器和 A/D 转换器等，由数字液晶显示出被测物体的静电电压。为保证读数的准确，本仪表设有电池欠压显示电路以及数据保持等电路。

（二）使用方法（正确操作是测量准确的关键） 

一、测试前的准备工作

1.操作人员应穿着防静电工作服和防静电鞋可以减小人体所带静电对测量环境静电的影响。不穿防静电服和防静电鞋也可测量，但有可能因操作人员所带静电而增加一定的测量误差。

2.在安全场所打开测试仪表后盖，装入6F22型9V电池一节，再将后盖装好，方可开始操作测试工作。

二、正确的测量操作

1.开机：将测试仪侧面开关键拨到ON位置，将仪器开机。

2.清零：在远离被测物体（最好远离被测物体1米以上）或电位为零处（如对准接地的金属物体或墙面）按动一下清零键将数据清零，此时显示值应为零或接近零。

3.测量读数：清零后将仪器由远至近靠近待测物体5cm处读数。读数越快越好。 

4.每次测量都应重复（2）、（3）步骤。

正确测量方法图示

注：由于数字仪表的灵敏度和分辨率相对指针仪表较高，易受周围环境静电及操作人员带电的影响，开机清零后有时显示不为"00.0"而有“尾数”，但其测量误差可以忽略。若对测量结果要求较准确，可从测量读数中减除初始读数。

（三）技术指标

1. 输入阻抗：＞10E16Ω，输入电容：＜1PF

2. 测量范围：0～±50KV 自动量程

3. 测量误差：＜±10 %

4. 显示：3½位液晶显示，正、负极性显示

5. 欠压报警：电池欠压指示

6. 反应速度：3次/秒

7. 使用环境：温度：-40℃～60 ℃；湿度：80%

8. 电源：6F22型9V积层电池一节

9. 尺寸：118mm×68mm×32mm

（四）注意事项：

1、对于非接触静电电压表，若不按方法操作会出现很大误差，要确保正确清零和正确的检测距离。

2、在较长时间测量中，本仪表的漂移会影响测量的准确度，为了读数精准应该在几秒内完成测量读数。每次测量都要重新清零。

（五）测试设备管理：

测试人员在每次检测结束后，要将测试仪表妥善保存。测试仪表应当定期送计量机构进行校准，以保证其测量数据准确，测试仪表长时间不做使用时，请卸下电池存放于干燥处，避免电池漏液损坏测试仪表。