淺析加油站電源配電系統(tǒng)雷電防護設計

羅云高，趙秀英

靖西縣氣象局，廣西 靖西 533800

0 引言

靖西縣地處桂西南邊陲，南與越南接壤，靖西縣屬亞熱帶季風氣候，夏天無署，冬無嚴寒，年平均氣溫19.1℃，中國是世界上氣象災害最嚴重的國家之一。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，機動車輛和汽車加油站急速增加，伴隨的加油加汽站的雷電事故呈現(xiàn)逐年上升趨勢，直接威脅到國家財產(chǎn)和周圍人民生命安全，削弱了其作為城市能源樞紐的功能，因此，這些易燃易爆場所的雷電安全防護就顯得尤為重要。本文通過對加油加氣站所處環(huán)境、防雷裝置特點和檢測資料，分析、總結出了常被人忽視的潛在隱患，其綜合防雷應從建筑物的防雷、油罐的防雷、電源系統(tǒng)防雷、接地這幾個方面考慮依據(jù)國家技術規(guī)范要求，明確了針對性的全面防護措施，提出了系統(tǒng)的解決方案和辦法。

1 加油站常見特點與隱患

1.1 防直擊雷裝置

加油加氣站通常設在城區(qū)開闊位置或郊區(qū)、道路干線、高速公路等開闊地帶，占地面積不大，但所屬環(huán)境為雷電高風險地區(qū)。建筑物一般都有罩棚、營業(yè)室、值班室等，至少應按3類防雷設計，油罐區(qū)應按一類建筑物雷電防護要求。

金屬罩棚大多符合防雷技術要求，但緊鄰的站房多數(shù)無防雷裝置，安裝的金屬牌或射燈也無接地，存在防雷隱患。近年來，隨著國家對石化系統(tǒng)防雷的重視防雷檢測的深入，防雷狀況逐步有所改善。

1.2 防雷電電磁脈沖裝置

加油站的電源和通信線路通常都是架空到站區(qū)附近再埋地引入建筑物，部分是架空接入變壓器后再地埋引入，山區(qū)和鄉(xiāng)村加油站有時根本沒有地埋措施；河南省石化系統(tǒng)推廣的信息監(jiān)控網(wǎng)絡才剛剛起步，引入加油站的ISDN等通信線路通常也是由戶外架空明線引入的；油庫的液位、溫度等信息線路外露安裝或無護套屏蔽接地措施；這些電源和信息線路絕大多數(shù)都未安裝電涌保護器（SPD）防護措施；因此非常容易遭受雷電電磁脈沖和過電壓襲擊。

雖然有的加油站在供電線路安裝了一級SPD，但往往由于級數(shù)不夠、人工接地體阻值過大、接地線太長或連接不可靠等原因不符合規(guī)范，必然嚴重影響防雷效果，實際上防雷保護器形有實無。

1.3 電源系統(tǒng)裝置

加油站的380V交流供電線路是架空明線接入至站區(qū)附近再地埋引入建筑的，部分加油站是由10KV電力線架空接入，經(jīng)變壓器后再地埋引入建筑的。在鄉(xiāng)村和山區(qū)有時根本沒有地埋措施，因此非常容易感應雷電電磁脈沖。

1.4 通信網(wǎng)絡系統(tǒng)裝置

引入加油站的ISDN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器（SPD）做雷電防護措施。 火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者”。此時，應定為二類防雷建筑物。

1.5 防雷技術規(guī)范

隨著科技的進步，加油加氣站的電子設備也越來越多，越來越精密，承受電磁干擾能力就越低，受雷電過電壓襲擊的機會必然大大增加。可見，從雷電防護角度來看，加油站和油庫運行于雷害高風險環(huán)境中，即對于雷害風險的“暴露程度”很高。例如，2008年6月24日17時～20時，百色靖西縣受850hPa切變線影響，部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)有強雷暴和大雨以上的強對流天氣過程，龍某住宅區(qū)南面距龍?zhí)逗蛹s50m，東北面約150m有座30多米高的小山峰，此地帶易遭受雷擊幾率較大。當天有雷暴時，17時40分左右該小區(qū)已斷電，至20時間該小區(qū)住戶電器陸續(xù)有遭雷擊事故，經(jīng)調查：8臺電腦（靠窗5臺）、調制解調器7臺、電視機3臺、電視機頂盒3臺，太陽能熱水器2臺受不同程度損壞。據(jù)受災住戶反映：有4位住戶電腦電源已全部拔出，但網(wǎng)絡線未拔出。其余用戶電源及網(wǎng)絡線均未拔出。

2 防雷技術措施

2.1 直擊雷保護

加油加氣站的金屬罩棚為第二類防雷建筑物，金屬外露罩棚最好平頂，不宜過高、過大，避雷網(wǎng)不應大于l0m×10m或12m×8m，其引下線間距不應大于18m，應利用每個支撐柱子作為引下線，保證至少兩根鋼筋上下可靠焊接，在地面合適的位置留出檢測試端子；其外部包裹塑鋼版應注意可靠接地，以防止靜電聚積。站房應采用避雷帶（網(wǎng)）防雷裝置，并利用站房柱筋和金屬罩棚接地系統(tǒng)。

2.2 公用接地系統(tǒng)與等電位連接

加油加氣站的防雷接地、防靜電接地、電氣設備的工作接地、保護接地及信息系統(tǒng)的接地等宜共用一組接地裝置，且接地電阻值應不大于4Ω（當采用單獨設置接地裝置時，要求各接地裝置之間要保持一定的距離）。接地系統(tǒng)應圍繞建筑物作環(huán)形閉合接地裝置，每組接地體設置2～3根垂直接地極，垂直接地極長2.5m、埋深超過0.7m；接地網(wǎng)應在基建時把油罐、管道加油口等多處位置可靠焊接，并為卸車地、加油機、配電盤等支線接地提供方便。

2.3 配電系統(tǒng)的防雷保護

供配電系統(tǒng)應采用TN-S系統(tǒng)，供電電源線路應采用鎧裝電纜埋地或導線穿鋼管埋地引入，電纜或配線鋼管長度不應小于2√p m，( p為當?shù)赝寥离娮杪?，且不小于15m電纜鎧裝及保護管兩端均應可靠接地。其目的是封鎖電磁效應，減少或削弱雷電危害，防止雷擊事故。

2.4 靜電防護措施

對金屬管道的法蘭等的連接處應采用金屬線跨接，當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采用金屬線跨接，地上或管溝敷設管道的始、末端和分之處應設防靜電和防感應雷的聯(lián)合接地裝置，其接地電阻不應大于30Ω。

3 信號系統(tǒng)保護方案

雷擊發(fā)生時，產(chǎn)生巨大瞬變電磁場，在1KM范圍內的金屬環(huán)路，如網(wǎng)絡、信號及通訊金屬連線等都會感應到雷擊，將會影響網(wǎng)絡、信號及通訊系統(tǒng)的正常運行甚至徹底破壞系統(tǒng)。對于網(wǎng)絡、信號及通訊方面的防雷工作是較易被忽視的，往往是當系統(tǒng)受到巨大破壞、資料損失慘重時才想到應該做預先的防范。應在PSTN撥號網(wǎng)絡通訊線MODEN前和電話通訊系統(tǒng)進線端分別安裝電話線路通信線電涌保護器，用于各設備網(wǎng)卡及電話通信線。

4 結論

隨著機動車以及加油加氣站的數(shù)量不斷持續(xù)增加，近年來加油加氣站的雷電災害事故頻繁發(fā)生，給人民的生命與財產(chǎn)造成重大危害與損失，必須引起高度重視，因此國家對液化石油氣和壓縮天然氣加氣站的安全技術提出了更高的要求，我們應深刻理解國家頒布新規(guī)范的重要意義，從設計、建造、驗收和運營管理都嚴格遵守規(guī)范條文，認真排查目前加油站和油庫尤其是鄉(xiāng)村加油站的差距和薄弱環(huán)節(jié)，堅持“安全第一，預防為主，全員動員，綜合治理”方針，采取徹底整改和積極防御措施，排除防雷安全隱患，把雷電災害降低到最低限度。

[1]李軍虎,張金萍,劉洪杰.加油站防雷系統(tǒng)分析及設計方案[J].河南氣象,2006,4.