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汽車加油站防雷

文檔作者：潘新源趙建民雷電宏陳燕鳳文檔來源： 1．固陽縣氣象局 2．包頭市氣象局 3．包頭市氣象局，		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年11月04日
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汽車加油站防雷潘新源等 l79
【大家談】
汽車加油站防雷
潘新源 ，趙建民 ，雷電宏 ，陳燕鳳
(1．固陽縣氣象局，內(nèi)蒙古固陽014200；2．包頭市氣象局，內(nèi)蒙古包頭014030；3．包頭市氣象局，內(nèi)蒙古包頭014030)
[摘要] 通過對汽車加油站所處環(huán)境特點及避雷檢測中發(fā)現(xiàn)問題進行系統(tǒng)分析，根據(jù)GB50057等對加油棚、油罐及
附屬建筑的直擊雷防護和接地，加油站電源、信號系統(tǒng)的雷電防護，提出了系統(tǒng)的解決方案。
[關鍵詞] 加油站；直擊雷；接地；電源防雷；信號防雷
中圖分類號：V 46 文章標識碼：B 文章編號：1009—0088(2010)06—0179—02
0 引言
加油站一般位于公路邊，多屬于空曠地區(qū)的孤立建筑物，
容易遭受雷擊，而且加油站又屬于易燃易爆場所。在避雷檢測
和雷災事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有些加油站由于防雷設計不完善，沒
有考慮加油站的綜合防雷能力，致使加油站遭受雷擊的事故時
有發(fā)生。因此，對加油站的防雷現(xiàn)狀應給予特別足夠的重視。
l 汽車加油站的環(huán)境特點
加油站通常具有以下幾個特點：①地理位置：加油站通常
設在城區(qū)開闊地帶或郊區(qū)、山區(qū)、鄉(xiāng)村、高速公路等道路邊的開
闊地帶；②實施條件：無論在城區(qū)還是鄉(xiāng)村，這些加油站建筑往
往都小具備符合要求的防雷實施(包括外部防雷、內(nèi)部防雷和
地網(wǎng)等)。此外，加油站營業(yè)建筑的面積一般都很小，不便于多
級防雷方案的實施；③ 電源系統(tǒng)：一般加油站的380 V交流供
電線路是架空明線接人至站區(qū)附近再地埋引入建筑的，部分加
油站是由10 KV電力線架空接入，經(jīng)變壓器后再地理引入建筑
的。在鄉(xiāng)村和山區(qū)有時根本沒有地埋措施，因此非常容易感應
雷電電磁脈沖；④ 通信網(wǎng)絡系統(tǒng)：引入加油站的ADSL等通信
線路通常也是由戶外架空明線引入的，并且通常未安裝專用電
涌保護器(SPD)做雷電防護措施。
2 存在的問題
辦公所用建筑物未設防直擊雷裝置，明敷防雷引下線未沿
外墻最短垂直路徑接地。未采取防靜電措施，值得注意的是，
個別加油站購置的加油槍未能接地或接地不良，極易因靜電放
電產(chǎn)生火花而引發(fā)火災事故。
2．1 設計中防雷分類劃分不清
在防雷工程設計中，不少設計人員對一加油站所屬的防雷
類別不是很清楚，按三類防雷設計，這明顯不符合防雷設計規(guī)
范的要求。應認真計算其“年預計雷擊次數(shù)”依據(jù)計算結果和
規(guī)范要， 確定工程防雷類別，并在設計說明中提出N值。根據(jù)
《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057—1994第2．0．3條、第2．0．4
條和《小型石油庫及汽車加油站設計規(guī)范))GB50516—92第
1．0．3條等的規(guī)定，油罐區(qū)應按一類建筑物雷電防護要求來考
慮，加油站的加油區(qū)、業(yè)務室等建筑應屬于二類防雷建筑，應按
二類防雷建筑物進行設計。
2．2 加油站的設計考慮不全面
許多加油站利用了結構柱內(nèi)鋼筋作為避雷引下線，這是合
理的。這樣既美觀又節(jié)約經(jīng)費，但是還應當考慮到引下線及接
地極的間距問題。根據(jù)GB50057—1994第3．3．3條的要求，二
類防雷建筑物的平均間距應不大于18 1TI。在加油站的設計中，
應充分考慮到這問題，做到有備無患。
2．3 防雷保護范圍未按滾球法計算
許多加油站的加油棚均比辦公樓高，一些設計者就省去了
辦公室的避雷帶(網(wǎng))，但是，加油棚能否保護到辦公室，必須按
滾球法計算其保護范圍。按滾球法計算時，如加油棚能保護到
業(yè)務室則業(yè)務室頂部可不設避雷帶(網(wǎng))，否則必須加設。另
外，當加油棚為鋼架金屬屋頂時，可直接利用其作為接閃器，不
用再另設避雷針或避雷帶(屋頂有其他需要保護的物體除外)，
如果加油棚是非金屬屋頂，則必須在屋頂架設避雷針、避雷帶
并組成尺寸不大于10m或12 m×8 m的避雷網(wǎng)格。
2．4 對安全距離考慮不足
目前，加油站的接地裝置大都采用共用接地裝置，也就是
說防雷接地、防感應雷接地、防靜電接地、電氣接地共用一接地
裝置，這是正確的。根據(jù)《石油與石油設施雷電安全規(guī)范》
GB15599—1995第4．1．3條和《石油庫設計規(guī)范》GBJ74—84
第11．2．1條，儲油罐接地點應不少于兩點，其弧形間距不大于
30 m，罐體與接地體的距離不小于3 in，不少設計者沒有注意到
這兩條要求，只設計了一個接地點，接地體與罐體的距離有時
太近。這樣容易造成雷電流瀉放不暢和雷電高電位反擊，引起
火花放電。鄉(xiāng)村或民營小加油站尤其應注意這點。
2．5 沒有考慮防感應雷
加油站在設置防雷裝置時，普遍沒有考慮防感應雷問題，
180 內(nèi)蒙古水利 2010年第6期(總第130期)
容易造成稅控加油機、計算機等電子設備因雷擊電磁脈沖干擾
而損壞。雖然電源系統(tǒng)一般已經(jīng)采用埋地電纜進線方式，但是
許多電源電纜沒有屏蔽層或穿金屬管等的屏蔽措施，而且即使
有屏蔽措施，其屏蔽層接地亦處理不當，沒有加設電涌保護器
(SPD)。
3 對策與技術措施
3．1 直擊雷的保護
3．1．1 油罐的防雷
金屬油罐必須作環(huán)形接地，其接地點不應少于2處，其問
弧形距離不應>30 m，接地體距罐壁應不小于3 m。油罐頂板
厚度<4 mm時，應裝防直擊雷設施，當頂板厚度≥4 mm，可不
裝防直擊雷設施。但在多雷區(qū)(年平均雷暴目數(shù)多于40 d)，也
可裝防直擊雷設施。獨立避雷針與被保護油罐的水平距離不
<3 m，保護范圍應高于呼吸閥2 m以上。
3．1．2 站區(qū)的防雷設計
依據(jù)GB50057—94{建筑物防雷設計規(guī)范》，由于汽車加油
站的建筑物的防雷類別為二類，所以用滾球設計接閃器時滾球
半徑R=45 m；由于加油站的建筑物包括加油棚、宿舍樓及其
它附屬建筑物，這些建筑物在設計和施工時，利用其框架結構
的樁作為垂直接地體，利用地梁與承臺作為水平接地體，利用
樁內(nèi)兩條對角主筋作為引下線，利用天面板筋作為接閃網(wǎng)格
(通常為10 m X 10 m或8 m×12 m)，因此只需要沿天呵四邊設
避雷帶，在四角設避雷50 cm短針進行防護即可。如加油站為
尖頂型結構，需要在尖頂部位安裝避雷針，常規(guī)設計為高度為
100 em避雷針。必須采用滾球法計算防直擊雷保護范罔，決定
業(yè)務室是否可以不設避雷裝置。
3．2 接地系統(tǒng)與等電位連接
加油站的防雷接地、防靜電接地、電氣設備的工作接地、保
護接地及信息系統(tǒng)的接地等宜共用一組接地裝置，其接地電阻
阻值應不大于4 Q，油罐進行裝卸油業(yè)時，罐內(nèi)油品會產(chǎn)生靜
電，靜電會積聚到浮盤上，此時浮盤應與罐體作電器連接，否
則，容易產(chǎn)生靜電火花發(fā)生火災事故，油罐汽車在裝卸過程中
應用專用的接地導線(可采用6 mm以上的編織線或裸絞線)、
夾子和接地端子將油罐和裝卸設備相連。
3．3 靜電防護措施
對金屬管道中法蘭等的連接處應采用金屬線跨接，當法蘭
的連接螺栓不少于5根時，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接，在腐蝕
環(huán)境下，還需要跨接；為防止法蘭、膠管兩端連接處由于接地不
良易發(fā)生靜電或雷電火化均應采用金屬線跨接，地上或管溝敷
設管道的始、末端和分之處應設防靜電和防感應雷的聯(lián)合接地
裝置，其接地電阻不應大于300。卸油場地應設有防靜電接地
裝置。
3．4 加油站電源系統(tǒng)的防雷保護
3．4．1 電源一級防雷[LPZOA—LPZ1區(qū)]
依據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》第六章：防雷電電磁脈沖；第
三節(jié)屏蔽、接地和等電位連接的要求：第6。3．4條及第四節(jié)對
電涌保護器和其他的要求：第6．4．7條規(guī)定，在LPZOA或
LPZOB區(qū)與LPZ1區(qū)交界處，從室外引來的線路上安裝SPD。
當線路有屏蔽時，每個SPD的雷電流按雷電流的幅值的30％
考慮，汽車加油站為二類防雷建筑物，首次雷電流幅值為150
KA，應在380V低壓總配電箱安裝標稱通流容量25 KA的10／
350 s波形的開關型模塊式電源電涌保護器，用于整個加油站
所有用電設備的第一級電源防護。
3．4．2 電源二級防雷l LPZ1一LPZ2區(qū)l
根據(jù)《建筑物防雷設計規(guī)范》第六章：防雷擊電磁脈沖；第
四節(jié)，第6．4．1至6．4．12條LPZ1區(qū)對電涌保護器(sPo)的要
求及GB50054—95{低壓配電設計規(guī)范》第四章的有關規(guī)定，依
據(jù)雷電分流理論，需使用8／20 s波形，通流容量20KA?？稍?
潛油泵控制線、潛油泵加油機、稅控加油機或一般加油機電源
配電箱和營業(yè)大廳電源配電箱內(nèi)分別安裝具有防火功能的8／
2O s波形通流容量20 KA的電源防雷器。
3．4．3 電源三級防雷l LPZ2一LPZ3區(qū)}
浪涌保護器的要求，在LPZ2一LPZ3區(qū)內(nèi)，浪涌保護器可將
浪涌電壓限制到1 000 V伏，防雷器通流容量為(8／20 )：≥
10 KA?？稍跔I業(yè)大廳計算機管理設備、UPS電源、票據(jù)打印設
備、加油機數(shù)據(jù)傳輸設備及其它精密設備的電源開關處使用插
座式電源防雷器。
3．5 信號系統(tǒng)保護
在雷擊發(fā)生時，產(chǎn)生巨大瞬變電磁場，在1 km 范圍內(nèi)的金
屬環(huán)路，如網(wǎng)絡、信號及通訊金屬連線等都會感應到雷擊，將會
影響網(wǎng)絡、信號及通訊系統(tǒng)的正常運行甚至徹底破壞系統(tǒng)。對
于網(wǎng)絡、信號及通訊方面的防雷工作是較易被忽視的，往往是
當系統(tǒng)受到巨大破壞、資料損失慘重時才想到應該做預先的防
范。本方案中網(wǎng)絡、信號設備防護方面，依據(jù)GB50174—93(電
子計算機機房設計規(guī)范》、YD／T5098(通信局(站)雷電過電壓
保護工程設計規(guī)范》、GB2887—89(計算機場地安全要求》中信
號系統(tǒng)雷電及過電壓防護要求，應在從營業(yè)廳液位儀檢測儀引
出的液位儀控制線上安裝額定負載電流1～1．5A的大功率特
殊信號電涌保護器，用于液位儀檢測儀信號線路的保護。應在
從營業(yè)廳加油機總控制線上安裝精密的控制信號電涌保護器，
用于加油機總控制線路的保護。應在ADSL網(wǎng)絡通訊線M0．
DEN前和電話通訊系統(tǒng)進線端分別安裝電話線路通信線電涌
保護器，用于各設備網(wǎng)卡及電話通信線路的防雷保護。
(編校：郭寶麗)
收稿日期：2010—10—13
作者簡介：潘新源(1963一)，男，工程師，現(xiàn)從事防雷工作。

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