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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(jìn)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(hù)和接地，加油站電源、信號系統(tǒng)的雷電防護(hù)，提出了系統(tǒng)的解決方案。
[關(guān)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(biāo)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(zāi)事故調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有些加油站由于防雷設(shè)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(yīng)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(shè)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(yīng)
雷電電磁脈沖；④ 通信網(wǎng)絡(luò)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(hù)器(SPD)做雷電防護(hù)措施。
2 存在的問題
辦公所用建筑物未設(shè)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(zāi)事故。
2．1 設(shè)計中防雷分類劃分不清
在防雷工程設(shè)計中，不少設(shè)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(shè)計，這明顯不符合防雷設(shè)計規(guī)
范的要求。應(yīng)認(rèn)真計算其“年預(yù)計雷擊次數(shù)”依據(jù)計算結(jié)果和
規(guī)范要， 確定工程防雷類別，并在設(shè)計說明中提出N值。根據(jù)
《建筑物防雷設(shè)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(shè)計規(guī)范))GB50516—92第
1．0．3條等的規(guī)定，油罐區(qū)應(yīng)按一類建筑物雷電防護(hù)要求來考
慮，加油站的加油區(qū)、業(yè)務(wù)室等建筑應(yīng)屬于二類防雷建筑，應(yīng)按
二類防雷建筑物進(jìn)行設(shè)計。
2．2 加油站的設(shè)計考慮不全面
許多加油站利用了結(jié)構(gòu)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(fèi)，但是還應(yīng)當(dāng)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(yīng)不大于18 1TI。在加油站的設(shè)計中，
應(yīng)充分考慮到這問題，做到有備無患。
2．3 防雷保護(hù)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(shè)計者就省去了
辦公室的避雷帶(網(wǎng))，但是，加油棚能否保護(hù)到辦公室，必須按
滾球法計算其保護(hù)范圍。按滾球法計算時，如加油棚能保護(hù)到
業(yè)務(wù)室則業(yè)務(wù)室頂部可不設(shè)避雷帶(網(wǎng))，否則必須加設(shè)。另
外，當(dāng)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(shè)避雷針或避雷帶(屋頂有其他需要保護(hù)的物體除外)，
如果加油棚是非金屬屋頂，則必須在屋頂架設(shè)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(yīng)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(shè)施雷電安全規(guī)范》
GB15599—1995第4．1．3條和《石油庫設(shè)計規(guī)范》GBJ74—84
第11．2．1條，儲油罐接地點應(yīng)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(shè)計者沒有注意到
這兩條要求，只設(shè)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(yīng)注意這點。
2．5 沒有考慮防感應(yīng)雷
加油站在設(shè)置防雷裝置時，普遍沒有考慮防感應(yīng)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(jī)、計算機(jī)等電子設(shè)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(jìn)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(dāng)，沒有加設(shè)電涌保護(hù)器
(SPD)。
3 對策與技術(shù)措施
3．1 直擊雷的保護(hù)
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(yīng)少于2處，其問
弧形距離不應(yīng)>30 m，接地體距罐壁應(yīng)不小于3 m。油罐頂板
厚度<4 mm時，應(yīng)裝防直擊雷設(shè)施，當(dāng)頂板厚度≥4 mm，可不
裝防直擊雷設(shè)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(shè)施。獨立避雷針與被保護(hù)油罐的水平距離不
<3 m，保護(hù)范圍應(yīng)高于呼吸閥2 m以上。
3．1．2 站區(qū)的防雷設(shè)計
依據(jù)GB50057—94{建筑物防雷設(shè)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(shè)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(shè)計和施工時，利用其框架結(jié)構(gòu)
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(shè)
避雷帶，在四角設(shè)避雷50 cm短針進(jìn)行防護(hù)即可。如加油站為
尖頂型結(jié)構(gòu)，需要在尖頂部位安裝避雷針，常規(guī)設(shè)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(hù)范罔，決定
業(yè)務(wù)室是否可以不設(shè)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(shè)備的工作接地、保
護(hù)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(yīng)不大于4 Q，油罐進(jìn)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(yīng)與罐體作電器連接，否
則，容易產(chǎn)生靜電火花發(fā)生火災(zāi)事故，油罐汽車在裝卸過程中
應(yīng)用專用的接地導(dǎo)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(shè)備相連。
3．3 靜電防護(hù)措施
對金屬管道中法蘭等的連接處應(yīng)采用金屬線跨接，當(dāng)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(yīng)采用金屬線跨接，地上或管溝敷
設(shè)管道的始、末端和分之處應(yīng)設(shè)防靜電和防感應(yīng)雷的聯(lián)合接地
裝置，其接地電阻不應(yīng)大于300。卸油場地應(yīng)設(shè)有防靜電接地
裝置。
3．4 加油站電源系統(tǒng)的防雷保護(hù)
3．4．1 電源一級防雷[LPZOA—LPZ1區(qū)]
依據(jù)《建筑物防雷設(shè)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(hù)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(dāng)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(yīng)在380V低壓總配電箱安裝標(biāo)稱通流容量25 KA的10／
350 s波形的開關(guān)型模塊式電源電涌保護(hù)器，用于整個加油站
所有用電設(shè)備的第一級電源防護(hù)。
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(shè)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(hù)器(sPo)的要
求及GB50054—95{低壓配電設(shè)計規(guī)范》第四章的有關(guān)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(jī)、稅控加油機(jī)或一般加油機(jī)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(hù)器的要求，在LPZ2一LPZ3區(qū)內(nèi)，浪涌保護(hù)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。可在營業(yè)大廳計算機(jī)管理設(shè)備、UPS電源、票據(jù)打印設(shè)
備、加油機(jī)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備及其它精密設(shè)備的電源開關(guān)處使用插
座式電源防雷器。
3．5 信號系統(tǒng)保護(hù)
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(luò)、信號及通訊金屬連線等都會感應(yīng)到雷擊，將會
影響網(wǎng)絡(luò)、信號及通訊系統(tǒng)的正常運(yùn)行甚至徹底破壞系統(tǒng)。對
于網(wǎng)絡(luò)、信號及通訊方面的防雷工作是較易被忽視的，往往是
當(dāng)系統(tǒng)受到巨大破壞、資料損失慘重時才想到應(yīng)該做預(yù)先的防
范。本方案中網(wǎng)絡(luò)、信號設(shè)備防護(hù)方面，依據(jù)GB50174—93(電
子計算機(jī)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》、YD／T5098(通信局(站)雷電過電壓
保護(hù)工程設(shè)計規(guī)范》、GB2887—89(計算機(jī)場地安全要求》中信
號系統(tǒng)雷電及過電壓防護(hù)要求，應(yīng)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(fù)載電流1～1．5A的大功率特
殊信號電涌保護(hù)器，用于液位儀檢測儀信號線路的保護(hù)。應(yīng)在
從營業(yè)廳加油機(jī)總控制線上安裝精密的控制信號電涌保護(hù)器，
用于加油機(jī)總控制線路的保護(hù)。應(yīng)在ADSL網(wǎng)絡(luò)通訊線M0．
DEN前和電話通訊系統(tǒng)進(jìn)線端分別安裝電話線路通信線電涌
保護(hù)器，用于各設(shè)備網(wǎng)卡及電話通信線路的防雷保護(hù)。
(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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