中石化蘭花加油站雷擊災(zāi)害調(diào)查分析及防護(hù)對(duì)策

阮衛(wèi)鋒

摘 要：通過(guò)對(duì)中石化蘭花加油站雷擊災(zāi)害事故的調(diào)查，從地理、地質(zhì)、氣象、雷電活動(dòng)、環(huán)境及被保護(hù)物的特點(diǎn)等方面進(jìn)行詳細(xì)的分析，根據(jù)對(duì)加油站的危險(xiǎn)性和易損性分析為加油站提出防護(hù)對(duì)策。

關(guān)鍵詞：加油站 雷擊災(zāi)害 防護(hù)對(duì)策

中圖分類號(hào)：P429 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）03（a）-0229-02

2010年8月4日下午，紹興錢清地區(qū)上空有強(qiáng)對(duì)流天氣。下午2點(diǎn)左右，位于G329國(guó)道上的中石化蘭花加油站配電房?jī)?nèi)的配電箱起火，疑為雷擊電力線路引起的事故。中心派技術(shù)人員前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行雷擊災(zāi)害調(diào)查。8月4日下午17：00，中心技術(shù)人員對(duì)位于紹興縣錢清鎮(zhèn)的雷擊現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行災(zāi)情初步調(diào)查。8月10日下午，紹興防雷中心主任及技術(shù)人員再次對(duì)輸電線路進(jìn)行了重點(diǎn)查看，并結(jié)合閃電定位監(jiān)測(cè)等實(shí)況資料對(duì)災(zāi)害的成因進(jìn)行了綜合分析。

1 雷電災(zāi)害基本情況

據(jù)中石化蘭花加油站站長(zhǎng)描述：2010年8月4日下午1點(diǎn)半左右，天氣不太好，屋外風(fēng)很大，伴有打雷現(xiàn)象。按照加油站安全規(guī)定，站長(zhǎng)提前將加油機(jī)電源閘刀切斷。2點(diǎn)左右，加油站附近傳來(lái)一聲巨響，之后站長(zhǎng)回房間發(fā)現(xiàn)配電房著火。加油站工作人員立即用干粉滅火器進(jìn)行撲救，并切斷所有站區(qū)電源線路并將火勢(shì)撲滅。隨后發(fā)現(xiàn)配電柜整個(gè)燒毀，發(fā)電機(jī)接地線燒毀，但發(fā)電機(jī)試車完好。

2 現(xiàn)場(chǎng)勘查情況

經(jīng)防雷中心現(xiàn)場(chǎng)勘查，中石化蘭花加油站位于北緯30.1273，東經(jīng)120.4290，海拔6m，屬于平原地區(qū)。該加油站罩棚和站房都設(shè)有避雷帶及避雷小針，但生活用房屋面無(wú)避雷設(shè)施，配電間處于生活用房西面。加油站電源進(jìn)線由站區(qū)南邊的錢清鎮(zhèn)勞動(dòng)村水泥電桿架空引下，穿過(guò)南側(cè)廠房，再?gòu)恼緟^(qū)東側(cè)的電線桿上引入，水平敷設(shè)在生活用房屋面，在配電間外墻處引入室內(nèi)，電源線路基本暴露在室外?？傠娫淳€路先經(jīng)過(guò)電表及三相閘刀，然后引入后續(xù)負(fù)載。此次雷擊導(dǎo)致配電箱內(nèi)設(shè)備燒毀。

3 天氣背景

8月4日我市受低層輻合線天氣系統(tǒng)影響，紹興縣境內(nèi)楊汛橋、錢清等出現(xiàn)局地性強(qiáng)對(duì)流并伴有雷電、大風(fēng)、短時(shí)暴雨、冰雹等災(zāi)害性天氣。最大風(fēng)速：7.6 m/s，極大風(fēng)速：12.7 m/s，雨量13.3 mm。

4 閃電定位監(jiān)測(cè)資料

根據(jù)紹興市氣象局閃電定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)資料顯示：在2010年8月4日，中石化蘭花加油站（北緯30.1273，東經(jīng)120.4290）5 km范圍內(nèi)，共發(fā)生144次閃電，負(fù)閃144次，最大負(fù)閃強(qiáng)度-76.3 kA，平均負(fù)閃強(qiáng)度-33.9kA，下表為在事故發(fā)生時(shí)間點(diǎn)附近（13：30～14：30）的閃電資料：

其中距離中石化蘭花加油站最近的一次雷閃時(shí)間為14時(shí)8分，落雷點(diǎn)在北緯30.1276，東經(jīng)120.4381，閃電強(qiáng)度為-22.5kA。經(jīng)實(shí)地勘察，雷擊點(diǎn)正好是加油站東側(cè)92.7 m處的架空電力線。

5 雷電災(zāi)害成因分析

5.1 雷擊時(shí)間及強(qiáng)度

根據(jù)閃電監(jiān)測(cè)資料和實(shí)地勘察可確認(rèn)此次閃電擊中了中石化蘭花加油站東側(cè)92.7 m處的架空電力線，雷擊時(shí)間為14時(shí)8分，閃電強(qiáng)度為-22.5 kA。

5.2 架空輸電線路年雷擊次數(shù)計(jì)算

根據(jù)國(guó)內(nèi)、外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的分析及《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》DL/T 620—1997[1]。地面落雷密度（γ），即每平方公里、每雷暴日（d）的地面落雷次數(shù)，世界各國(guó)取值不同。我國(guó)各地平均年雷暴日數(shù)（Td）不同的地區(qū)γ值也不相同。一般Td較大的地區(qū)，其γ值也隨之變大。由于紹興縣的平均年雷暴日Td=51 d/a，故γ值取0.07。線路長(zhǎng)度取100公里，加油站架空電力線架設(shè)平均高度為7 m，則可計(jì)算加油站架空電力線每年受到雷擊次數(shù)NL為：

計(jì)算結(jié)果表明，此次雷擊后，在架空線桿上的瞬時(shí)地電位高達(dá)2228.6 kV，對(duì)于輸電線路來(lái)說(shuō)是無(wú)法保證后續(xù)電氣設(shè)備安全的。

6 結(jié)論及建議

此次雷電災(zāi)害的發(fā)生，一方面是由于架空輸電線路未安裝避雷線而導(dǎo)致直接雷擊電力線引起，另一方面是架空線桿接地樁對(duì)地電阻值嚴(yán)重超標(biāo)（實(shí)測(cè)值為98 Ω），產(chǎn)生高達(dá)2228.6 kV的地電位造成對(duì)低壓側(cè)的反擊。

由于電力線是架空線引入，因此供配電系統(tǒng)須作重復(fù)接地，系統(tǒng)配電柜、發(fā)電機(jī)機(jī)座、加油機(jī)等設(shè)備都要實(shí)行保護(hù)接地，與接地裝置可靠相連。加油站的供電、刷卡、液位控制等系統(tǒng)應(yīng)采用鎧裝電纜或?qū)Ь€穿鋼管配線并作兩端接地。為了減小架空線將過(guò)電壓引入設(shè)備帶來(lái)的危險(xiǎn)，必須在入戶設(shè)施上安裝合格且匹配的電涌保護(hù)器。在總配電盤處安裝一級(jí)避雷器，在電源線進(jìn)設(shè)備之前，再安裝一級(jí)避雷器。建議能改換一段埋地金屬鎧裝電纜或護(hù)套電纜穿鋼管埋地引入，埋地長(zhǎng)度應(yīng)不小于15 m；在埋地電纜與架空線轉(zhuǎn)換處尚應(yīng)裝設(shè)SPD；電涌保護(hù)器、PE線、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金屬器具等應(yīng)連在一起接地，其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10 Ω。

參考文獻(xiàn)

[1] 《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》DL/T 620—1997[S].

[2] 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50057-94（2000版）[S].