浅谈黑龙江省加油站的雷电防御方法和案例分析

2017-03-02陆明明齐海超

黑龙江气象 2017年4期

关键词：屏蔽雷电加油站

陈亮,陆明明 ,齐海超

（黑龙江省气象灾害防御技术中心，黑龙江哈尔滨150030）

1 引言

闪电是一种伴有电闪和雷声，自然释放电现象。雷电同时也导致了很多问题，雷电引起森林火灾，点燃爆炸物，导致输电线路与电力系统故障扰乱控制系统的电子设备，每年我国因雷电引起的损失达到几十亿。

《黑龙江省人民政府关于优化建设工程防雷许可的通知》黑政规（2017）14号明确规定易燃易爆建设工程和场所仍由气象部门负责防雷装置设计审核和竣工验收许可。对其进行雷电防御对策研究，也是履行气象部门对易燃易爆场所的监管。

2 加油站的雷电防御存在问题

(1)加油站大多数都在公路旁，两侧都没有很高楼房，且属于易燃易爆重点区域，非常容易遭受雷击，现在加油设备对信息系统依赖加大，直击雷对加油站的损害逐渐减少，取而代之是雷击对油量控制系统、监控系统、加油机、卸油口等的损害。这就是导致火灾、加油系统瘫痪主要原因，因此加油站的雷电防御工作有着重大意义。

(2)部分加油站架空引入电力管线和信息系统线路，大部分线路都敷设在接闪器、引下线上，这些线路还未做屏蔽处理，部分有屏蔽处理的接地也不符合规范要求，也未安装SPD或安装方法不符合规范要求。

(3)很多加油站的设备或者管线接地电阻大于10 Ω，不符合规范要求，当发生雷击，雷电流无法得到充分释放，存在发生火灾和爆炸的风险。

(4)还有很多加油站卸油口未安装释放静电的装置，当油罐车在卸放汽、柴油时，会导致较多静电，如得不到及时释放，产生火花发生爆炸概率就会加大。

3 加油站的雷电防御解决办法

(1)低压配电系统电源应安装多级SPD，在使用SPD时应注意SPD的标称放电电流、电压保护水平、安装位置、连接导体、震荡保护距离、感应保护距离等。要考虑两个压力限制型的浪涌保护器配合情况，当经配电系统的雷电流加大，进入电力系统的能量也就加大，每级浪涌保护器卸放的过电流不大于自身承受范围，而且还能达到逐级卸放过电流。

(2)通信、网络信号以及监控线路等应穿金属管埋地敷设，电缆屏蔽层应做好接地处理，并在线路接口安装与线路匹配的信号浪涌保护器。信号SPD应安装在雷电防御区域内，结合闪电的过电压、冲击电流幅值和信息系统接口耐冲击电流标准值，应安装单极SPD,也可以安装能逐级卸放过电流的多级SPD。

(3)为防御雷电感应，平行安装的管线、金属装置和管线的金属外皮，且间距不大于100 mm时应安装金属线连接，连接点的间距小于30 mm；交叉间距不大于100 mm时，其交叉点应使用金属连接线。屏蔽电力线和信息系统管线的金属槽应保证有效连接，且过渡电阻小于 0.03 Ω。

(4)室内所有金属物体，包括设备工作时不带电的金属装置、进出建筑物的电力线路金属钢管及其保护外壳两端、建筑物内的金属物体都必须与室内等电位端子进行有效的电气连接。

4 雷电防御案例分析

2011年6月8日16时30分，七台河市新兴区长兴加油站遭受雷击，击坏4块加油主板、一台计算机、一个交换机。经济损失3.5万元。

4.1 闪电定位监测资料

2011年6月8日16时黑龙江省闪电定位监测网：在事故地点 2 km范围内有 3次回击记录，时间在2011年6月8日16时21分27-30秒之间，其中，60 kA是3次回击中雷电强度较大一次，另两次雷电流强度为27.4 kA和31.5 kA。

4.2 雷电防御措施

(1)由于闪电感应作用,使架空电力系统管线上产生的过电流,沿电力管线侵入加油站的信息系统。电源系统装有SPD,但标称放电电流过小，该加油站只在总配安装一级SPD,无法逐级卸放电流，整体配电系统抗过电流较弱,当闪电击中或感应到配电系统线路上，把连接在配电系统终端的设备击毁。长兴加油站在防雷电波侵入方式上无保护措施。

(2)闪电击在加油站的接闪带上,巨大的电荷经引下线、接地体流入大地。防雷装置引下线与电力系统管线平行放置,且电力系统管线无屏蔽处理,而引下线所在的位置有较强的电磁场,处在电磁场中的电力系统线路产生强大电动势,这可能是导致交换机和加油机主板损害原因之一。

(3)从近几年来雷电灾害频发,架空雷电波侵入方式造成的损失占损失总数的90%以上,当今社会，信息系统装备非常庞大和精密，且经济价值和损害后的后续成本非常巨大，所以一次侵入就造成上万元损失已非常常见,加油站的雷电防御工作不能只关注直击雷防御,其防御架空雷电波侵入已经成为工作重点。

(4)这次雷击强度巨大，回击电流最大达 60 kA，未使用屏蔽的线路或屏蔽状态不佳的线路相连的电子元件损害比较严重。这可能是损坏的计算机等设备主要原因。