浅析加油站电源配电系统雷电防护设计

罗云高，赵秀英

靖西县气象局，广西 靖西 533800

0 引言

靖西县地处桂西南边陲，南与越南接壤，靖西县属亚热带季风气候，夏天无署，冬无严寒，年平均气温19.1℃，中国是世界上气象灾害最严重的国家之一。随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，机动车辆和汽车加油站急速增加，伴随的加油加汽站的雷电事故呈现逐年上升趋势，直接威胁到国家财产和周围人民生命安全，削弱了其作为城市能源枢纽的功能，因此，这些易燃易爆场所的雷电安全防护就显得尤为重要。本文通过对加油加气站所处环境、防雷装置特点和检测资料，分析、总结出了常被人忽视的潜在隐患，其综合防雷应从建筑物的防雷、油罐的防雷、电源系统防雷、接地这几个方面考虑依据国家技术规范要求，明确了针对性的全面防护措施，提出了系统的解决方案和办法。

1 加油站常见特点与隐患

1.1 防直击雷装置

加油加气站通常设在城区开阔位置或郊区、道路干线、高速公路等开阔地带，占地面积不大，但所属环境为雷电高风险地区。建筑物一般都有罩棚、营业室、值班室等，至少应按3类防雷设计，油罐区应按一类建筑物雷电防护要求。

金属罩棚大多符合防雷技术要求，但紧邻的站房多数无防雷装置，安装的金属牌或射灯也无接地，存在防雷隐患。近年来，随着国家对石化系统防雷的重视防雷检测的深入，防雷状况逐步有所改善。

1.2 防雷电电磁脉冲装置

加油站的电源和通信线路通常都是架空到站区附近再埋地引入建筑物，部分是架空接入变压器后再地埋引入，山区和乡村加油站有时根本没有地埋措施；河南省石化系统推广的信息监控网络才刚刚起步，引入加油站的ISDN等通信线路通常也是由户外架空明线引入的；油库的液位、温度等信息线路外露安装或无护套屏蔽接地措施；这些电源和信息线路绝大多数都未安装电涌保护器（SPD）防护措施；因此非常容易遭受雷电电磁脉冲和过电压袭击。

虽然有的加油站在供电线路安装了一级SPD，但往往由于级数不够、人工接地体阻值过大、接地线太长或连接不可靠等原因不符合规范，必然严重影响防雷效果，实际上防雷保护器形有实无。

1.3 电源系统装置

加油站的380V交流供电线路是架空明线接入至站区附近再地埋引入建筑的，部分加油站是由10KV电力线架空接入，经变压器后再地埋引入建筑的。在乡村和山区有时根本没有地埋措施，因此非常容易感应雷电电磁脉冲。

1.4 通信网络系统装置

引入加油站的ISDN等通信线路通常也是由户外架空明线引入的，并且通常未安装专用电涌保护器（SPD）做雷电防护措施。 火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者”。此时，应定为二类防雷建筑物。

1.5 防雷技术规范

随着科技的进步，加油加气站的电子设备也越来越多，越来越精密，承受电磁干扰能力就越低，受雷电过电压袭击的机会必然大大增加。可见，从雷电防护角度来看，加油站和油库运行于雷害高风险环境中，即对于雷害风险的“暴露程度”很高。例如，2008年6月24日17时～20时，百色靖西县受850hPa切变线影响，部分乡镇有强雷暴和大雨以上的强对流天气过程，龙某住宅区南面距龙潭河约50m，东北面约150m有座30多米高的小山峰，此地带易遭受雷击几率较大。当天有雷暴时，17时40分左右该小区已断电，至20时间该小区住户电器陆续有遭雷击事故，经调查：8台电脑（靠窗5台）、调制解调器7台、电视机3台、电视机顶盒3台，太阳能热水器2台受不同程度损坏。据受灾住户反映：有4位住户电脑电源已全部拔出，但网络线未拔出。其余用户电源及网络线均未拔出。

2 防雷技术措施

2.1 直击雷保护

加油加气站的金属罩棚为第二类防雷建筑物，金属外露罩棚最好平顶，不宜过高、过大，避雷网不应大于l0m×10m或12m×8m，其引下线间距不应大于18m，应利用每个支撑柱子作为引下线，保证至少两根钢筋上下可靠焊接，在地面合适的位置留出检测试端子；其外部包裹塑钢版应注意可靠接地，以防止静电聚积。站房应采用避雷带（网）防雷装置，并利用站房柱筋和金属罩棚接地系统。

2.2 公用接地系统与等电位连接

加油加气站的防雷接地、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一组接地装置，且接地电阻值应不大于4Ω（当采用单独设置接地装置时，要求各接地装置之间要保持一定的距离）。接地系统应围绕建筑物作环形闭合接地装置，每组接地体设置2～3根垂直接地极，垂直接地极长2.5m、埋深超过0.7m；接地网应在基建时把油罐、管道加油口等多处位置可靠焊接，并为卸车地、加油机、配电盘等支线接地提供方便。

2.3 配电系统的防雷保护

供配电系统应采用TN-S系统，供电电源线路应采用铠装电缆埋地或导线穿钢管埋地引入，电缆或配线钢管长度不应小于2√p m，( p为当地土壤电阻率)，且不小于15m电缆铠装及保护管两端均应可靠接地。其目的是封锁电磁效应，减少或削弱雷电危害，防止雷击事故。

2.4 静电防护措施

对金属管道的法兰等的连接处应采用金属线跨接，当法兰的连接螺栓不少于5根时，在非腐蚀环境下可不跨接，在腐蚀环境下，还需要跨接；为防止法兰、胶管两端连接处由于接地不良易发生静电或雷电火化均应采用金属线跨接，地上或管沟敷设管道的始、末端和分之处应设防静电和防感应雷的联合接地装置，其接地电阻不应大于30Ω。

3 信号系统保护方案

雷击发生时，产生巨大瞬变电磁场，在1KM范围内的金属环路，如网络、信号及通讯金属连线等都会感应到雷击，将会影响网络、信号及通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络、信号及通讯方面的防雷工作是较易被忽视的，往往是当系统受到巨大破坏、资料损失惨重时才想到应该做预先的防范。应在PSTN拨号网络通讯线MODEN前和电话通讯系统进线端分别安装电话线路通信线电涌保护器，用于各设备网卡及电话通信线。

4 结论

随着机动车以及加油加气站的数量不断持续增加，近年来加油加气站的雷电灾害事故频繁发生，给人民的生命与财产造成重大危害与损失，必须引起高度重视，因此国家对液化石油气和压缩天然气加气站的安全技术提出了更高的要求，我们应深刻理解国家颁布新规范的重要意义，从设计、建造、验收和运营管理都严格遵守规范条文，认真排查目前加油站和油库尤其是乡村加油站的差距和薄弱环节，坚持“安全第一，预防为主，全员动员，综合治理”方针，采取彻底整改和积极防御措施，排除防雷安全隐患，把雷电灾害降低到最低限度。

[1]李军虎,张金萍,刘洪杰.加油站防雷系统分析及设计方案[J].河南气象,2006,4.