加油站防雷设计及措施刍议

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[摘 要]随着经济的发展和人民生活水平的提高，各地的机动车辆也在迅速增加，城市机动车公共加油站这一为之提供能源的配套服务设施也在的迅速的增加。加油站在城市交通建设中起着重要的作用。但是近年来加油站的雷电灾害事故频繁发生，直接威胁到加油站周围人群和建筑物的安全。因此，加强加油站的雷电综合防护是非常重要的。本文主要就加油站的防雷设计要点以及综合防护措施进行了论述。

[关键词]加油站；防雷设计；防雷措施

中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0304-01

一、雷击的类型和加油站防雷的现状

1.加油站通常设在城区开阔地带或郊区、城市路叉口、进出城市路口、以及高速公路等开阔地带。

2.加油站营业建筑的面积一般都很小，不便于多级防雷方案的实施。这些加油站多属于空旷地区的孤立建筑物，容易遭受雷击而且加油站又属于易燃易爆场所。

3.办公所用建筑物未设防直击雷装置，明敷防雷引下线未沿外墙最短垂直路径接地，未采取防静电措施。值得注意的是，个别加油站购置的加油枪未能接地或接地不良，极易因静电放电产生火花而引发火灾事故。

二、加油站防雷设计技术要点

1.加油站防雷类别确定

对加油站进行防护前应先明确加油站的防雷类别，根据《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）第3.0.3第7条的规定，加油站的罩棚区、油罐区的建筑物应属于第二类防雷建筑物，加油站站房则应根据其具置及特征确定其防雷类别。

2.直击雷防护

罩棚如果是钢筋混凝土结构则应按常规设置接闪网格或独立接闪杆，可利用罩棚顶部符合规范要求的金属造型（广告牌）代替或部分代替；如果是金属罩棚则可利用罩棚自身做接闪器，因为金属罩棚采用的网架、钢架结构组成的网格完全符合接闪网格材料和尺寸的要求。站房直击雷防护则根据《汽车加油加气站设计与施工规范》（GB50156-2002）2006版第10.2.5条：当汽车加油加气站的站房需要防直击雷时，应采用接闪带（网）保护，这样比较经济可靠。由于埋地油品储罐埋在土里，受到土层的屏蔽保护，当雷击储罐顶部土层时，土层可将雷电流疏散导走，起到保护作用，防雷可不装设接闪杆（线）。但其高出地面的量油孔、通气管、放散管及阻火器等附件，有可能遭受直击雷或感应雷的侵害，故应相互做良好的电气连接并应与储罐的接地共用一个接地装置，给雷电提供一个泄入大地的良好通路，防止反击火花造成雷害事故。露天独立的金属广告牌，只要接地良好可利用自身做接闪装置，但要提醒人员雷雨天气应尽量远离，或采取必要措施以防接触电压和跨步电压的危害。

3.闪电电涌防护

闪电电涌防护主要是防护闪电击于防雷装置或线路上以及由闪电静电感应或雷击电磁脉冲引发的过电压、过电流。加油站电气系统和电子系统的雷电防护等级应严格按照《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2012）中规定进行划分，即根据建筑物电子信息系统所处环境进行雷击风险评估以及根据建筑物电子信息系统的重要性和使用性质确定雷电防护等级。电涌保护器参数的选取，如有闪电定位资料可根据闪电定位结果的具体地点雷电流强度确定SPD参数，如无闪电定位资料则根据GB50057-2010规定的雷电流选取SPD参数。常用定性做法：加油站电源应采取三级防护，在总配电室安装通流容量不小于15kA（10/350μs）开关型SPD为第一级防护；在分配电箱安装通流容量不小于30kA（8/20μs）限压型的SPD为第二级防护；在重要设备的前端安装通流容量不小于5kA（8/20μs）的SPD为第三级防护；加油站内电子系统（通讯、液位、计算机系统）应采用铠装电缆或导线穿钢管配线，配电线电缆外皮两端、保护钢管两端均应接地，同时在首、末两端装设相应的信号浪涌保护器进行保护。

4.闪电感应防护

为防止闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应使金属之间火花放电，加油站内的金属设备、管道、储油罐及构架等主要金属物，应就近接到防雷装置并进行等电位连接；接地干线与接地装置的连接不少于2处。输油管道的始、末端和拐弯、分支处应分别接地，管道法兰的连接螺栓少于5根时，法兰必须用金属导线跨接，过渡电阻≤0.03Ω；储油罐上的金属构件（呼吸阀、阻火器、量油孔等）必须与油罐进行等电位连接。

四、加油站现代综合防雷措施

1.加油站直击雷防护与接地加油站站房和罩棚防直击雷时应采用接闪带（网）保护，按第二类防雷建筑物设置接闪带（网）和引下线。接闪带（网）应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷击的部位敷设，并应在整个屋面组成不大于10m×10m或12m×8m的网格；所有接闪器之间应相互连接，引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18m；每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω。油罐一般不做独立接闪杆，但必须进行防雷接地，接地点不应小于两处。它可以降低雷击点的电位、反击电位和跨步电压。加油站的防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等，宜共用接地装置，其接地电阻不应大于4Ω。埋地油罐与露出地面的工艺管道相互做电气连接并接地，并共用一个接地装置。

2.加油站电气设备与信息系统防护加油站供配电系统宜采用TN-S系统，在总配电盘引出的配电线路，PE线与N线必须分开设置，使各用电设备形成等电位连接，PE线平时没有电流流过，这在防爆场所是很有必要的，对人身和设备安全都有好处。供电系统的电缆金属外皮或电缆金属保护管两端均应可靠接地。在总配电盘安装一级接闪器，在电源线进设备之前，再安装一级接闪器。有了二级防护，就能可靠地防止雷电过电压，使其避免雷电损坏用电设备。

3.加油站防静电保护加油站地上或管沟敷设的油品储藏容器，管道的始、末端和分支处应设防静电和防感应雷的联合接地装置，按规范要求，其接地电阻不应大于30Ω。加油站的汽油罐车卸车场地应设罐车卸车时用的防静电接地装置，并宜配置能检测跨接地及监视接地装置状态的静电接地仪。在爆炸危险区域内的油品、管道上的法兰、胶管两端等连接处应用金属线跨接。按规范要求，当法兰的连接螺栓不小于5根时，在非腐蚀环境下，可不跨接。防静电接地装置的接地电阻小于100Ω时就可以消除静电荷的积聚，起到防止静电火花的作用。

4.加油站屏蔽措施及共用接地与等电位屏蔽、共用接地与等电位，在加油站防雷电中具有非常重要的作用。屏蔽技术主要从以下几点考虑：信息线路设置在屏蔽槽内，屏蔽槽穿建筑物时应就近做屏蔽接地；信息系统设备为非金属外壳，且站房屏蔽未达到要求时，如信息系统设备很重要，需对设备加装金属屏蔽网。接地技术方面还要考虑站内的金属门、窗、框架等，其必须进行等电位连接后接地。屏蔽电缆的屏蔽层至少在两端和雷电防护区交界处做等电位连接、接地。加油站的防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地还应与站房、罩棚的自然接地一起形成共用接地。按规范要求，共用接地装置的接地电阻不应大于4Ω。接地装置的材料和规格的选择要充分考虑其导电性、热稳定性、防腐性和承受雷电的能力，接地体埋设深度应在0.5m以上。等电位连接技术是现代综合防雷技术的重要防护措施之一。为了防止雷电电磁脉冲入侵，将进入站房或值班室的所有管、线的屏蔽层和电缆槽在进室内前进行一次等电位连接并接地，在所有管、线进入设备前再进行一次等电位连接并接地。

结语：加油、加气站属于易燃易爆场所，做好雷电防护是保证加油站正常运行和人身安全的关键一环。加油、加气站的防雷需充分理解相关防雷技术标准规范，熟知加油站内各设施的功能和作用，从点到面全方位对防雷装置进行设计和施工，才能全面地做好加油站防雷工作，以确保加油站防雷安全。