加油\加气站的防雷设计要点

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【摘要】汽车加油、气站遍及城乡各地，周围气候等自然环境十分复杂。加油、气站属于特殊的易燃易爆场所，做好加油、气站的防雷对安全生产极为重要。作者根据多年来参与的加油、气站检测体会，特别是二年多对近百家加油站的扩建和加气站新建的防雷施工图纸审核，按有关规范的要求对发现的问题和多家设计部门的反馈意见，进行分类整理，形成以下设计要点。本文可对从事防雷设计、施工图纸审核、竣工验收、定期捡测、维护的技术人员提供参考。同时，也希望大家对其中的不足之处提出批评。

【主题词】加油、气站地网过电压保护 直击雷防护

[Abstract] Gas stations are throughout the urban and rural areas, the surrounding climate and other natural environment is very complex. Gas is flammable and explosive places it is very important for safe production. The author makes classification according to many years experience and forms the following of design points. This paper can provide reference for lightning protection design, construction drawing review, completion acceptance, regular detection, maintenance and technical personnel. At the same time, we also hope that the deficiency of criticism.

[Key words] gas, gas station; grounding; overvoltage protection; lightning protection;

中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：

天然气作为清洁能源，越来越得到广泛应用。我区地处西气东输管线起点，煤气、油气资源十分丰富。随着西气东输一、二线天然气管道投运、三线管道开工建设、新疆油气、煤气资源的开发利用和煤气化工程的陆续建成、投产, 我区新建加气站的数量与时俱增，有些加气站在原加油站的基础上进行扩建，成为加油、加气两用站，原有的加油站防雷设施很不完全，存在不少安全隐患。由于气体比液体更容易挥发，再加上加油、加气站大都建在空旷的城乡结合部或公路两旁，周围无高大建筑，容易遭受雷击。做好加气站的防雷比加油站更为重要，笔者根据多年来参与的加油、气站检测体会，特别是近二年多来对近百家加油站的扩建和加气站新建的防雷施工图纸审核，按有关规范的要求对发现的问题和多家设计部门的反馈意见进行分类、整理，形成以下设计要点:

1、地网与等电位连接

加气站一般由以下部分组成：加气岛、营业楼、储气罐区及加注撬、加液机等附属装置、箱式变电所等，每一部分都设有环型接地网，起到防直击雷、地电位反击、防静电、防雷电感应及安全保护等作用。各种接地对地网接地电阻值都有不同要求，当采用公共接地网时接地体接地电阻应按其中的最小要求值确定。对加油、加气站的接地装置在《汽车加油、加气站设计与施工规范》GB50156-2002 （2006年版）中规定：“加油加气站的防雷地、防静电地、工作地、保护地及信息地等接地宜采用共用接地装置，接地电阻不应大于4欧姆”。

针对一些站在地网设计中存在的问题，提出以下几点：

1.1各地网的连接采用接地干线连接，连接点至少要有2个

采用水平接地体或水平、垂直接地体混合方式将站内多个建筑物的接地网（包括自然接地体）连接成一个整体，每个地网间至少要有2个连接点，才能可靠保证地网的可靠作用。否则，当采用单点串联方式连接，时间长了，连接干线出现问题，地网就会失去会保护作用。

1.2地网首先应满足防直击雷的要求

在加油气站的设施中，加气岛、储油气罐区及卸油、气区属二类防雷建筑，防直击雷要求地网冲击接地电阻值≤10Ω，对于直击雷在有效长度的地网内才能起到释放雷电流的作用，地网有效长度le=2√ρ（ρ为土壤地阻率），ρ越小，le越短，也就是说，当le＜l（地网实际长度）时只有一部分的的网能起到释放雷电流的作用。对于土壤地阻率小的地方，这现象越是明显。在地网设计中首先要保证这2个区域的接地体能满足防直击雷要求。最可靠的办法是单个地网作好后经捡测合格后再连网。为了充分满足防直击雷的要求，有的规范中提出了与防直击雷一起使用的共用接地网接地电阻≤1欧姆的要求。

1.3站内设有监控摄像头、泛光灯、灯光广告牌等室外用电设备，其中处于非直击雷防护区（LPZ0区）设备的金属杆、金属支架应接地，可利用站内地网就近接地，或单独设置地网接地，地网冲击接地电阻≤30Ω。

1.4站内箱式变电站、营业楼等建筑均应设置等电位连接带；卸油、卸气、加压场所设置防静电柱；站内所有金属构件、带有金属外壳的设备、金属管道等均应作接地处理；当输油、气管用法兰盘连接时，连接螺栓少于5根时应用软铜线跨线连接，连接处过渡电阻≤0.03Ω。

2、电源、信号线路的过电压保护

大部分加油、气站自设变电站、引进10KV高压线路，采用电源高压电缆直接埋地引入。当采用架空线引入时，要求在引下杆增加户外真空断路器（附一体式隔离开关）和避雷器组、避雷器接地端应接地。在站内变电站变压器高压柜安装高压避雷器，低压柜输入端安装第一级电涌保护器（SPD1），由于功率补偿柜的过电压保护器和配电柜的SPD1各有不同用途，因此不能利用功率补偿柜的过电压保护器代替SPD1。站区电源采用TN – S接地方式供电。当少数加油、气站与附近用户合用一个变电站时，在总配电柜处应将PEN线重复接地，分设PE、N排，采用TN-C-S接地方式供电。电气施工图中SPD设计级数不够、设计参数不合适及配电箱设置不合理等现象较为普遍。

2.1电源线路的过电压保护

加油、气站内一般配备有视频安全监控、消防报警（可燃气体浓度、储气井压力检测、报警、联锁等）、数字显示、控制设备、计算机网络设备、通信设备、加油、气机等电子设备，有的还配有有线电视，这些设备都属于电子系统范畴，绝缘耐冲击电压能力差，在电源和信号线路上应进行脉冲过电压保护。根据当地的气象、地理环境应设置2-3级电源过电压保护。箱式变电站变压器高压侧安装避雷器，低压侧总配电柜输入端安装第一级SPD，SPD1采用Ⅰ级试验的电涌保护器，Iimp≥12.5KA，电压保护水平Up≤2.5KV。第二级、第三级采用Ⅱ级试验的电涌保护器，设置在营业楼配电室总配电箱或各分配电箱输入端。设备端SPD的参数：电压保护水平Up应小于二分之一的设备绝缘耐冲击电压，标称放电电流In由设备防雷等级确定。各级SPD前应串接相应的断路器，为减少电磁脉冲的影响，终端配电箱与设备的距离尽量短，供电线路室外采用带有金属屏蔽层的电缆或穿金属管或在地下金属线槽内敷设，室内可采用穿PVC管敷设。