淺談黑龍江省加油站的雷電防御方法和案例分析

陳 亮,陸明明 ,齊海超

（黑龍江省氣象災害防御技術中心，黑龍江 哈爾濱150030）

1 引言

閃電是一種伴有電閃和雷聲，自然釋放電現(xiàn)象。雷電同時也導致了很多問題，雷電引起森林火災，點燃爆炸物，導致輸電線路與電力系統(tǒng)故障擾亂控制系統(tǒng)的電子設備，每年我國因雷電引起的損失達到幾十億。

《黑龍江省人民政府關于優(yōu)化建設工程防雷許可的通知》黑政規(guī)（2017）14號明確規(guī)定易燃易爆建設工程和場所仍由氣象部門負責防雷裝置設計審核和竣工驗收許可。對其進行雷電防御對策研究，也是履行氣象部門對易燃易爆場所的監(jiān)管。

2 加油站的雷電防御存在問題

(1)加油站大多數都在公路旁，兩側都沒有很高樓房，且屬于易燃易爆重點區(qū)域，非常容易遭受雷擊，現(xiàn)在加油設備對信息系統(tǒng)依賴加大，直擊雷對加油站的損害逐漸減少，取而代之是雷擊對油量控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、加油機、卸油口等的損害。這就是導致火災、加油系統(tǒng)癱瘓主要原因，因此加油站的雷電防御工作有著重大意義。

(2)部分加油站架空引入電力管線和信息系統(tǒng)線路，大部分線路都敷設在接閃器、引下線上，這些線路還未做屏蔽處理，部分有屏蔽處理的接地也不符合規(guī)范要求，也未安裝SPD或安裝方法不符合規(guī)范要求。

(3)很多加油站的設備或者管線接地電阻大于10 Ω，不符合規(guī)范要求，當發(fā)生雷擊，雷電流無法得到充分釋放，存在發(fā)生火災和爆炸的風險。

(4)還有很多加油站卸油口未安裝釋放靜電的裝置，當油罐車在卸放汽、柴油時，會導致較多靜電，如得不到及時釋放，產生火花發(fā)生爆炸概率就會加大。

3 加油站的雷電防御解決辦法

(1)低壓配電系統(tǒng)電源應安裝多級SPD，在使用SPD時應注意SPD的標稱放電電流、電壓保護水平、安裝位置、連接導體、震蕩保護距離、感應保護距離等。要考慮兩個壓力限制型的浪涌保護器配合情況，當經配電系統(tǒng)的雷電流加大，進入電力系統(tǒng)的能量也就加大，每級浪涌保護器卸放的過電流不大于自身承受范圍，而且還能達到逐級卸放過電流。

(2)通信、網絡信號以及監(jiān)控線路等應穿金屬管埋地敷設，電纜屏蔽層應做好接地處理，并在線路接口安裝與線路匹配的信號浪涌保護器。信號SPD應安裝在雷電防御區(qū)域內，結合閃電的過電壓、沖擊電流幅值和信息系統(tǒng)接口耐沖擊電流標準值，應安裝單極SPD,也可以安裝能逐級卸放過電流的多級SPD。

(3)為防御雷電感應，平行安裝的管線、金屬裝置和管線的金屬外皮，且間距不大于100 mm時應安裝金屬線連接，連接點的間距小于30 mm；交叉間距不大于100 mm時，其交叉點應使用金屬連接線。 屏蔽電力線和信息系統(tǒng)管線的金屬槽應保證有效連接，且過渡電阻小于 0.03 Ω。

(4)室內所有金屬物體，包括設備工作時不帶電的金屬裝置、進出建筑物的電力線路金屬鋼管及其保護外殼兩端、建筑物內的金屬物體都必須與室內等電位端子進行有效的電氣連接。

4 雷電防御案例分析

2011年6月8日16時30分，七臺河市新興區(qū)長興加油站遭受雷擊，擊壞4塊加油主板、一臺計算機、一個交換機。經濟損失3.5萬元。

4.1 閃電定位監(jiān)測資料

2011年6月8日16時黑龍江省閃電定位監(jiān)測網：在事故地點 2 km范圍內有 3次回擊記錄，時間在2011年6月8日16時21分27-30秒之間，其中，60 kA是3次回擊中雷電強度較大一次，另兩次雷電流強度為27.4 kA和31.5 kA。

4.2 雷電防御措施

(1)由于閃電感應作用,使架空電力系統(tǒng)管線上產生的過電流,沿電力管線侵入加油站的信息系統(tǒng)。電源系統(tǒng)裝有SPD,但標稱放電電流過小，該加油站只在總配安裝一級SPD,無法逐級卸放電流，整體配電系統(tǒng)抗過電流較弱,當閃電擊中或感應到配電系統(tǒng)線路上，把連接在配電系統(tǒng)終端的設備擊毀。長興加油站在防雷電波侵入方式上無保護措施。

(2)閃電擊在加油站的接閃帶上,巨大的電荷經引下線、接地體流入大地。防雷裝置引下線與電力系統(tǒng)管線平行放置,且電力系統(tǒng)管線無屏蔽處理,而引下線所在的位置有較強的電磁場,處在電磁場中的電力系統(tǒng)線路產生強大電動勢,這可能是導致交換機和加油機主板損害原因之一。

(3)從近幾年來雷電災害頻發(fā),架空雷電波侵入方式造成的損失占損失總數的90%以上,當今社會，信息系統(tǒng)裝備非常龐大和精密，且經濟價值和損害后的后續(xù)成本非常巨大，所以一次侵入就造成上萬元損失已非常常見,加油站的雷電防御工作不能只關注直擊雷防御,其防御架空雷電波侵入已經成為工作重點。

(4)這次雷擊強度巨大，回擊電流最大達 60 kA，未使用屏蔽的線路或屏蔽狀態(tài)不佳的線路相連的電子元件損害比較嚴重。這可能是損壞的計算機等設備主要原因。

5 小結

黑龍江省內大約有5000多座加油站，加油站的雷電防御是保護國家和人民生命財產安全中非常重要工作，意義重大。黑龍江是多雷區(qū)，加油站的雷電防御的問題較多，因此，加油站雷電防御已經成為今后工作的發(fā)展方向。本文通過對黑龍江省加油站雷電防御方法和案例分析展開研究，闡明解決方案。