防雷工作规范化管理的分析与思考

刘安铭

辽宁省丹东市雷电防护管理中心 辽宁 丹东 118000

引言

雷电是自然界中常见的气象之一，是一种突发性的雷电现象，对于汽车加油站来说，雷电造成的危害不可小觑，我国全国范围内的加油站数量较多，而加油站的产值也是国内重要的产值之一，加强对加油站的雷电防护处理，不仅能够保证附近居民、行人以及车辆的安全性，还能促进加油站的产值提升。为最大限度减低雷电流分流过程导致的地电位抬升对雷达的反冲影响，可充分利用雷电流趋肤效应，采用与塔身绝缘的引下线将雷电流分流至互不相连的双环形接地装置外圈环形接地网上的雷电流分流法[1]。

1 加油站防雷工作相关规范化文件

《汽车加油加气站设计和施工规范》GB50156—2002、《建筑物防雷设计规范》GB50057—2010、爆炸和火灾危险环境防雷装置检测技术规范，QX/T110—2009。

《建筑物防雷装置检测技术规范》（GB/T21431—2008）和《防止静电事故通用导则》（GB13158—2006）等相关规范要求进行。

2 雷电放电过程

雷电放电会导致电力系统中过高的雷电过电压，从而造成绝缘故障和电力故障。在雷电放电的过程中会引发强大的雷电流，往往伴随着电磁效应，机械效应以及热效应，从而可能会损伤被击导体以及产生严重的机械破坏。

在雷云的下方一般是带有大量负电荷，因此基本上有90%雷电属于负极性。这些负电荷往往从地上感应出许多的正电荷，于是将产生强电场以及电势差。电势差非常大，通常会达到几兆伏或是几十兆伏。雷云放电由三个阶段构成，分别是先导放电、主放电和余光放电。在这三个放电阶段中，余辉放电阶段的持续时间最长，大约持续0.03-0.15s。主放电阶段的时间最短，仅有50-100us。先导放电阶段的时间处在两者之间，大约0.005-0.01s。以下对这三个放电阶段分别做简要概述：

雷电从雷云开始一直发展到地面，并以逐步推进的方式向下发展，即为先导放电。下行先导是分级发展，每级的长度大约是50m，每相邻两级之间的间隔时间大约是30-90us。其发展速度较慢，先导放电的总时间大概为0.005-0.01s。对于先导放电通道延伸的初期，由于一些偶发性原因的影响，导致它的延伸方向是无法固定的。然而，如果它发展到了的一定高度，也就是定向高度，由于雷击的选择性，此时先导通道将朝向具有偏强的场强方向延伸[2]。

在先导放电即将到达大地的过程中，此时会发生空气电离现象，产生迎面先导。迎面先导的方向朝上，若遇到了下行先导，电荷将会发生中和，并产生巨大的雷电流，出现短暂的电闪雷鸣现象。主放电的经历时间仅约50-100us，由下行通道从下朝上地反向延伸，也就是“回击”。

主放电过后，未中和的电荷依旧沿着之前的主放电通道流入地面，此时会产生不清晰的辉光，这就是余辉放电。相应的电流会缓慢减小，大概从lkA减小到10A或是几百安培，持续时间差不多为0.03-0.15s，余辉放电中产生的电流会引起雷电热效应。因为在雷云中有许多电荷积累，因此电荷群首次放电时，它的电压会迅速降低。然后会重复继续进行若干次雷云放电过程，每次都是根据上一次放电的通道进行放电，直到积雨云中的电荷消耗尽为止。

3 防雷工作规范化管理内容

3.1 防人为点燃的明火

分析历年来各地加油站火灾事故案例，预防人为点燃的明火，要特别注意以下几个方面：在加油站内吸烟，加油操作人员人体静电释放，机动车辆排气管口出火，加油站区域内动火等有明火情况。防控措施主要包括：制定安全规范的加油操作规程，并安排专人做好监督管理[3]。醒目位置处张贴自助加油前要进行静电释放，加油区域禁止吸烟、拨打手机、维修车辆等，对于动火等八大特殊作业进行严格管控，审批及现场监管不规范、不到位，一律禁止其作业。

3.2 防金属器具摩擦或撞击火花

加油站日常操作或特殊作业中可能产生金属撞击火花的情况主要有：量油尺使用不当、储罐维修、加油机维修、在加油站修车、违规使用铁质器具摩擦或撞击地面、穿鞋底带有铁钉的鞋等。若摩擦或撞击火花与达到爆炸极限的混合油气相接触，并达到着火所需的最低能量，即发生火灾甚至爆炸事故[4]。防控措施主要包括：严格执行操作规程，加油站内禁用铁质器具，配备铜制扳手等工具，严禁在加油站内修车，严禁用加油枪口磕碰油箱口，定期检查加油枪静电接地。

3.3 防静电火花

油品在装卸油、加油过程中，因为油品分子之间及油品与管道、罐壁之间的摩擦会产生静电电荷，随着摩擦加剧，积累的静电电压也将增大，当其放电的能量大于混合油气燃烧所需的最低能量，并且混合油气在爆炸极限范围内，将会引发火灾甚至爆炸事故。①油罐车卸油前静置15min，缓慢开启阀门控制油品流速，起始流速控制在1m/s以内，待储罐内液位没过卸油管后，控制在7m/s以内。②静电接地与跨接。③人体消除静电，穿戴劳保用品，加油前触摸静电释放器[5]。

3.4 防雷电火花

雷电按造成危害分为：直击雷、雷电波侵入、感应过电压、地电位反击。防雷防电的措施：加油站所有储罐都要做好防雷接地，每个储罐不少于2处。当各自设置单独接地装置时，油罐防雷接地装置的接地电阻，配线电线金属外皮两端的接地装置的接地电阻不应大于10Ω；保护接地电阻不应大于4Ω；地上输油管道始末端和分支处的接地装置的接地电阻不应大于30Ω。雷雨时严禁进行卸油、加油、打开量油口测量取样、加油机维修、储罐维修等有油气排放的作业，在高强电闪、雷击或雷击频繁时，应立即停止加油。

3.4.4 由专业机构进行防雷防静电接地检测，每年至少1次。

3.5 防电器设备火花

加油站区域所属电器设备均应按照相关规范要求，选择防爆型电器设备。防爆电气设备的外壳明显处均应有永久性防爆标志“EX”，电气设备线路应使用镀锌钢管护套，并有接地保护。

4 防雷工作规范化管理保证措施

4.1 指导性防雷保护

引导式防雷保护是日常生活中最常使用且最容易被忽视的部分。发生雷击时，即使远离加油站，也会产生电磁脉冲，干扰并破坏加油站的电子设备，导致金属零件感应电流，电流发热，因此感应雷电保护功能不马虎，同时雷电与加油站的装置电流不兼容[6]。但是，加油站工作人员不熟悉导雷的原理和保护方法，保护措施也不统一，经常出现问题。

一些机房没有配备均衡环，电气设备单独接地，这可能会导致电位差，从而导致设备损坏，火灾和电击。不维护接地线和等电位连接线，长时间的使用，会导致接地线以及电位连接线出现松动甚至脱落。金属门窗不是交叉连接的，因此容易出现电位差。通常会拉动燃油枪，断开连接线，并且通常不会导通。接地或接地电阻值太大，静电不及时释放，容易产生电火花，引起火灾和爆炸，防爆静电释放柱和卸油夹油箱区域应分别接地，并且接地电阻值小于或等于100[7]。为了方便起见，一些加油站将静电放电柱的接地线直接连接到接地网络，或者附近的接地体上没有电涌。根据设计图，满足要求并安装了足够数量的保护器。电力系统通常仅在主配电板上安装电涌保护器，尤其是信息系统。

4.2 提高对做好防雷和安全的重要性的认识

加油站是雷击率很高的区域，如果发生安全事故，提高对雷电防护工作的认识非常重要，因为它可能对附近建筑物，人员和财产的安全造成极大损害。

①加油站人员应改变对防雷工作的认识，积极开展加油站的防雷工作，将被动防护改为主动防护。②对于防盗门，铁栏杆和告示牌等铁质设备，板子应等电位连接，并应在新建加油站安装铁质设备，严格遵守等电位连接标准。③有关部门应定期组织加油站人员，以防雷击。必须了解防雷和防雷设备的工作原理，并且精通防雷措施。④加油站管理人员必须在每个雷暴季节开始之前，向当地的防雷检查机构要求对加油站进行全面检查以及安全测试。

4.3 加强对加油站直接雷电保护装置的检测

4.3.1 加油站办公楼直接雷电保护装置检测。对加油站办公楼进行直接的防雷设备检查时，必须确保接闪材料的规格和施工技术符合相关的防雷规格。必须检查空气终端部分是否腐蚀或破损。终端系统，无缠结的电缆等，隐藏的导体和接地装置与加油站防雷结构图结合在一起，以确保它们满足相关标准的要求[8]。

4.3.2 加油站机盖防雷装置检测。如果在燃料供应区域中的顶篷的材料是金属屋顶，则该顶篷可以直接用作防雷装置。测试顶篷时，通常需要检查顶篷的接地状况，材料规格和接地状况。请注意，檐篷柱是为防雷而事先预留的。当预留检测端口，防雷检测端口时，防雷检测技术人员应测量对角线位置，连接防雷检测测试端口，并测试接地情况；仔细检查盖子的材料规格和相关的保护措施。加油站的防雷规格是否匹配加油站或者建筑防雷设计的要求。

4.3.3 大型金属的地面检测。应注意对大型金属物体（例如大型金属广告牌和加油站周围的灯杆）进行地面检测。通常，这些金属物体放置在加油站周围或燃料箱区域附近，很容易忽略接地。等电位连接不完全和雷击将不可避免地产生较大的阶跃电压，从而危及加油站和附近人员的生命和财产安全。

4.4 接地装置

为了实现电压均衡，必须通过加油站保护接地，防雷接地和防静电接地的共用接地来减小防雷接地设备与系统之间的电位差。在建筑物的地基施工中，两个地基的钢筋必须每18m连接并接地，如果自然接地体不满足接地要求，则必须添加人工接地体。

5 结束语

综上所述，加油站由于独特的性质，是一个易燃易爆炸的场所，因此如果想要保证汽车加油站的安全，就需要表面雷电对加油站造成的威胁和伤害，本文首先阐述了防雷电规范化工作中，需要关注的内容，其中包括人为点的明火、金属撞击产生的火花、静电产生的火花、雷电产生的火花、放电器设备产生的火花等，为保证规范化工作的强化，需要进行指导性防雷保护，提高雷电防护意识，对直击雷电进行防护，加强接地装置的设计，才能更好地保证加油站的防雷工作。