3．加油站直擊雷防護設計

　　1）站區(qū)的防雷設計

　　依據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=45m；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，利用樁內兩條對角主筋作為引下線，利用天面板筋作為接閃網格（通常為10m×10m或8m×12m），因此只需要沿天面四邊設避雷帶，在四角設避雷50cm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100cm避雷針。

　　2）油罐區(qū)的防雷設計

　　依據GB50074-2002《石油庫設計規(guī)范》第14.2章、防雷的要求：金屬油罐必須作環(huán)形接地，其接地點不應少于兩處，其間弧形距離不宜＞30m，接地體距罐壁應不小于3m。鋼油罐頂板厚度＜4mm時，應裝防直擊雷設施，當頂板厚度≥4mm，可不裝防直擊雷設施。但對于位于多雷區(qū)（年平均雷暴日數多于40天）的油罐和鋁頂油罐，應安裝獨立避雷針做防直擊雷設施。獨立避雷針與被保護油罐的水平距離不應小于3m，保護范圍應高于呼吸閥2m以上。

　　依據GB 50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》第三章、建筑物防雷設施和GB 50074-2002《石油庫設計規(guī)范》第14.2章、防雷的要求：油罐區(qū)的防雷類別應設定為一類，用滾球法計算常規(guī)油罐區(qū)的保護范圍，當滾球半徑R=30m時，兩支對角線分布的等高避雷針的高度一般為9.5m，其導流面積應大于100mm2 ，根據安裝需要可進行焊接或螺栓緊固在避雷針鐵塔頂部。

　　3）引下線的設計

　　站區(qū)的避雷針和避雷帶可用建筑物內的鋼筋作引下線，將屋面避雷帶按標準要求分別接在四個角上，將避雷帶與建筑混凝土內的鋼筋相連。油罐區(qū)的避雷針可用鐵塔作引下線，因鐵塔已良好接地，所以只需在安裝避雷針時保證避雷針與鐵塔有良好的電氣連接，并做防腐處理即可， 4）地網的設計

　　加油站的地網分為直擊雷保護接地（其接地電阻要求≤10Ω）、防靜電接地（其接地電阻要求≤10Ω）、電源工作接地（其接地電阻要求≤10Ω）、信號線路直流工作接地（其接地電阻要求≤4Ω）四個部分。

　　依據GB 50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》第三章、建筑物防雷設施和GB 50074-2002《石油庫設計規(guī)范》第14.2章、防雷的要求：加油站的接地應采用統(tǒng)一接地的接地形式，并在各處做等電位連接，既油罐的罐體及罐的金屬構件以及呼吸閥、量油孔等金屬附件，電力電纜外皮和瓷瓶鐵腳，裝于鋼油罐上的信息系統(tǒng)的配線電纜外皮，加油機地腳螺釘等均應與接地系統(tǒng)做可靠的電氣連接，其統(tǒng)一接地電阻要求≤4Ω。

　　考慮到地網使用的長期性和耐腐蝕性，建議使用非金屬接地模塊制作地網。地網布置依據地形進行設計。水平接地體使用40×4mm鍍鋅扁鋼，埋深0.6米；垂直接地體使用L50×50×5×2000mm鍍鋅角鋼；垂直接地體間使用非金屬接地模塊。地網引出地網測試極到地面上，以便以后檢測地網情況。鐵塔的應通過四個腳與地網相連，機房和變電房的基礎內的鋼筋應在四角處與地網相連。

　　4．電源配電系統(tǒng)雷電防護設計

　　1）外來導體的布置

　　外來導體包括：金屬水管、通訊電纜線及電力電纜鎧裝外皮或電纜金屬管等。所有的水管和電纜應埋地進入機房，水管和電纜鎧裝外皮和保護金屬管應在進入機房時接地，電纜應選用鎧裝電纜或穿金屬管埋地進入機房電纜相線和中線應通過電涌保護器接地。

　　2）電源系統(tǒng)電涌保護器的布置和選擇：

　　A．電涌保護器的布置原理

　　在LPZ0和LPZ1區(qū)交界：U2 =U1-I2R2 可以看出：U2這樣就可以通過多級鉗位使殘壓逐步降低，以有效地抑制外來雷電波入侵和雷電電磁脈沖的危害。

　　a）通過電涌保護器的雷電流逐級減少，還為安裝電涌保護器提供了方便如（圖3）所示，我們在安裝電涌保護器時總會使用導線進行連接，而導線電感在雷電波的頻率下不能忽略，于是有：

　　Uc=UL1+Us+UL2 Uc=Is(ZL1+ZL2)+Us

　　這樣的殘壓將會附加上一個額外的Is(ZL1+ZL2)，如果只有一級電涌保護器，雷電流的大部將從這一級電涌保護器泄放入地則Is非常大，這樣要保證U額外Is(ZL1+ZL2),否則則ZL1+ZL2要非常地小,也即導線要非常短,在安裝時往往很難做至,安裝條件就會非常苛刻。多級布置使這個部題得至解決。

　　b）SPD4必須盡量靠近設備，這是因為GB 50057-94（2000版）和IEC 61312表明電涌保護器距被保護設備的距離過大會由于雷電波的反射效應而在被保護設備上引起高頻振蕩，使得設備上的電壓超過電涌保護器上的殘壓而損壞設備。這個距離應小于10米。

　　B．電涌保護器的選擇

　　a）動作電壓的選擇

　　變壓器低壓側的電涌保護器其三相電壓為動作電壓；U0 = 400V

　　b）電涌保護器的通信容量選擇

　　首級電涌保護器標稱放電電流的選擇

　　GB 50057-94（2000版）和IEC 61312指出：二類保護要求,應按總雷電流150KA(10×350μS波)來考慮電涌保護器選擇，按照其建議的雷電流分配方式其中50%即75KA是通過接地系統(tǒng)（水管、鎧裝電纜外皮或導線的我屬保護管等）直接入地；另外50%通過安裝在相線和中線上的電涌保護器入地。

　　依據以上標準考慮到50%雷電流分配到電源系統(tǒng)的最惡劣環(huán)境，按照GB 50057-94（2000版）標準表6.1提供的雷電流參數電涌保護器每相上的雷電流約為：

　　當線路無屏蔽時，Iimp =[150 KA×50%]÷4 =18.75KA

　　當線路有屏蔽時，Iimp =[150 KA×50%×30%]÷4 =5.625KA

　　對于本系統(tǒng)電源線路的特點，按《建筑物防雷設計規(guī)范》第六章：第四節(jié)：第6.4.7條要求每線標稱放電電流不宜小于15KA的要求。首級電涌保護器的每相標稱放電電流應大于15KA（10/350μS）。

　　次級電涌保護器標稱放電電流的選擇

　　依據國標GB 50057-94第6.4.8條：在前級按第6.4.7條要求安裝的10/350μs SPD 所得到的電壓保護水平加上其兩端引線的感應電壓以及反射波效應不足以保護距其較遠處的被保護設備的情況下，尚應在被保護設備處裝設 SPD。且該 SPD 的電壓保護水平加上其兩端引線的感應電壓小于被保護設備耐壓水平的 80%。根據被保護設備的特性（如高電阻型、電容型）或開路時，反射波效應最大可將侵入的電涌電壓加倍。