淺談汽車加油站的綜合防雷設(shè)計(jì)

魏偉良

摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,汽車加油站越來(lái)越多。近年來(lái),雷擊汽車加油站的災(zāi)害事例也頻繁發(fā)生。加油站作為易燃易爆場(chǎng)所,其安全直接威脅著廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。本文根據(jù)現(xiàn)代防雷技術(shù)的基本原則出發(fā),對(duì)加油站從外部防雷(防直擊雷)和內(nèi)部防雷(防雷電電磁脈沖)兩個(gè)角度進(jìn)行防雷設(shè)計(jì),并采取截流、屏蔽、均壓、接地、分流等技術(shù)措施進(jìn)行全方位的防護(hù),層層設(shè)防,綜合治理。因此,加油站的防雷工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,對(duì)其進(jìn)行綜合防雷設(shè)計(jì)是非常重要的。

關(guān)鍵詞汽車加油站;綜合防雷;防雷設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)X43文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2009)112-0048-01

0引言

汽車加油站通常建在公路兩旁比較開闊、孤立的地理位置,站內(nèi)裝設(shè)有各種各樣的靈敏度高且易受干擾的電子電氣設(shè)備,供電線路和信息傳輸線路一般是架空明線至站區(qū)附近埋地而入。從以上特點(diǎn)可以看出,加油站不僅容易遭受直擊雷的傷害,而且雷電電磁脈沖也無(wú)孔不入地侵襲著各類電子電氣設(shè)備。因此,加油站的防雷工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,不能只采用單一的防直擊雷措施,而應(yīng)綜合考慮雷電減災(zāi)的多種因素,采用綜合的防雷技術(shù)和措施。這些防雷技術(shù)和措施主要從外部防雷和內(nèi)部防雷兩部分入手,并采取截流、屏蔽、均壓,分流和接地等五項(xiàng)技術(shù)措施進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。

1加油站的外部防雷設(shè)計(jì)

加油站的外部防雷主要由接閃器、引下線和接地裝置三部分組成,由接閃器攔截閃電,并通過(guò)引下線和接地裝置可將大部分雷電流直接導(dǎo)入地下泄放。

1.1接閃器的設(shè)計(jì)

根據(jù)規(guī)范,加油站的防雷類別為二類防雷建筑物,用滾球法(滾球半徑R=45m)計(jì)算接閃器的保護(hù)范圍。對(duì)加油站區(qū)內(nèi)的營(yíng)業(yè)廳、加油亭及其它附屬建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可以利用建筑物天面板筋作為接閃網(wǎng)格(尺寸小于≤10×10m),并沿建筑物天面四邊敷設(shè)避雷帶,在建筑物的角部或陽(yáng)角處設(shè)避雷短針進(jìn)行防護(hù)。如果加油亭為金屬結(jié)構(gòu),可以利用其金屬面作為接閃器,但各部件之間均應(yīng)連成電氣通路。

根據(jù)規(guī)范要求:鋼油罐頂板厚度<4mm時(shí),應(yīng)裝設(shè)防直雷擊設(shè)施;當(dāng)頂板厚度≥4mm時(shí),可不裝防直擊雷設(shè)施。目前,加油站的金屬油罐厚度一般≥4mm,并采用埋地方式。因此,加油站金屬油罐的設(shè)計(jì)不需安裝獨(dú)立避雷針作為防直擊雷設(shè)施。

1.2引下線的設(shè)計(jì)

加油站內(nèi)的建筑物可以利用建筑物柱子基礎(chǔ)內(nèi)的兩條主筋作為引下線,并按標(biāo)準(zhǔn)要求將避雷帶與建筑物混凝土內(nèi)的鋼筋相連。這一做法不僅經(jīng)濟(jì)、施工方便,而且防雷效果更佳。

1.3接地裝置的設(shè)計(jì)

加油站的營(yíng)業(yè)廳、加油亭及其它附屬建筑物可以利用其框架結(jié)構(gòu)的樁作為垂直接地裝置,利用其地圈梁作為水平接地裝置。油罐區(qū)的接地裝置必須作環(huán)形接地,其接地點(diǎn)不應(yīng)少于兩處。對(duì)于高土壤電阻率地區(qū),必要時(shí)采用降阻劑、非金屬接地模塊和換土等措施,以降低接地裝置接地電阻。

2加油站的內(nèi)部防雷設(shè)計(jì)

根據(jù)國(guó)際IEC 61312標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)雷擊擊中建筑物時(shí),即使裝有避雷針,直擊雷電流50%的通過(guò)引下線和接地系統(tǒng)入地,仍然會(huì)有大約50%的雷擊能量分配到各線路系統(tǒng)。所以,必須做好防雷電電磁脈沖的防護(hù)措施。主要通過(guò)對(duì)雷電流的屏蔽、均壓,接地、分流等技術(shù)達(dá)到均衡系統(tǒng)電位,限制過(guò)電壓幅值的作用。

2.1屏蔽

屏蔽是防止任何形式電磁干擾的基本手段之一。屏蔽的目的,一是限制某一區(qū)域內(nèi)部的電磁能量向外傳播,二是防止或降低外界電磁輻射能量向被保護(hù)的空間傳播。所以,汽車加油站的電源線、信息傳輸線等應(yīng)敷設(shè)在金屬管內(nèi),入戶端電纜線的金屬外皮或金屬管應(yīng)在進(jìn)入加油站處就近與防雷接地裝置相連,加油站內(nèi)的電力電纜線宜全程埋地引入,其電纜埋地長(zhǎng)度不應(yīng)小于15米。

2.2均壓和接地

均壓也稱等電位連接,就是把導(dǎo)體作良好的導(dǎo)電性連接,使它們達(dá)到電位相等,為雷電流提供低阻抗的連續(xù)通道,以便使它迅速導(dǎo)入大地泄流。等電位連接是減少在加油站內(nèi)發(fā)生火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)的一項(xiàng)非常重要的措施。所以,加油站內(nèi)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)的接地宜采用共用接地裝置,且其接地電阻不應(yīng)大于4歐姆。

同時(shí),加油站內(nèi)的油罐、加油機(jī)、配電盤、靜電報(bào)警器、避雷器、廣告牌等所有金屬構(gòu)件都應(yīng)就近與接地裝置相連接;油罐的罐體、呼吸閥、量油孔等金屬附件,也應(yīng)進(jìn)行良好的電氣連接,并與接地裝置相連接。

2.3分流

一般的屏蔽措施無(wú)法消除雷電過(guò)壓的侵害,因此加油站宜采取三級(jí)的防護(hù)措施將侵入設(shè)備內(nèi)的過(guò)電壓限制在安全的、設(shè)備能夠承受的絕緣范圍之內(nèi)。

加油站的供電方式一般采用TN-S系統(tǒng),為了防止雷電侵入造成配電系統(tǒng)及相關(guān)弱電設(shè)備的損壞。第一級(jí)應(yīng)在加油站的總配電箱處安裝SPD,第二級(jí)在潛油泵控制線、加油機(jī)、稅控機(jī)和營(yíng)業(yè)廳的電源配電箱內(nèi)安裝SPD,第三級(jí)在營(yíng)業(yè)廳計(jì)算機(jī)設(shè)備、UPS電源、加油機(jī)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備前端安裝插座式電源避雷器。

感應(yīng)雷可以通過(guò)各種信號(hào)線把感應(yīng)浪涌電壓波引入設(shè)備內(nèi)部,破壞其芯片和接口,所以應(yīng)在信號(hào)線之間安裝信號(hào)避雷器。根據(jù)加油站的實(shí)際情況,在營(yíng)業(yè)廳的加油機(jī)總控制線上安裝信號(hào)避雷器,在ADSL網(wǎng)絡(luò)通訊線進(jìn)線端安裝網(wǎng)絡(luò)避雷器,在電話通訊線進(jìn)線端安裝電話避雷器。

3結(jié)語(yǔ)

汽車加油站的防雷工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,不僅要考慮直擊雷的防護(hù),更要考慮感應(yīng)雷和雷電波入侵的防護(hù),并相應(yīng)采取截流、屏蔽、均壓,分流和接地等技術(shù)措施,進(jìn)行層層設(shè)防,綜合治理,排除加油站的安全隱患,把雷電災(zāi)害降到最低限度,保護(hù)廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

[1]建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50057-94[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2001.

[2]石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50074-2002[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2003.

[3]國(guó)際防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范匯編[S].廣東省防雷中心,廣州市防雷減實(shí)辦公室,2002.

[4]虞昊,臧庚媛,趙大銅.現(xiàn)代防雷技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:氣象出版社,1995.

[5]汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范.GB50156-2002[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2002.