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汽车加油站防雷

文档作者：潘新源赵建民雷电宏陈燕凤文档来源： 1．固阳县气象局 2．包头市气象局 3．包头市气象局，		点击数：	更新时间： 2021年11月04日
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汽车加油站防雷潘新源等 l79
【大家谈】
汽车加油站防雷
潘新源 ，赵建民 ，雷电宏 ，陈燕凤
(1．固阳县气象局，内蒙古固阳014200；2．包头市气象局，内蒙古包头014030；3．包头市气象局，内蒙古包头014030)
[摘要] 通过对汽车加油站所处环境特点及避雷检测中发现问题进行系统分析，根据GB50057等对加油棚、油罐及
附属建筑的直击雷防护和接地，加油站电源、信号系统的雷电防护，提出了系统的解决方案。
[关键词] 加油站；直击雷；接地；电源防雷；信号防雷
中图分类号：V 46 文章标识码：B 文章编号：1009—0088(2010)06—0179—02
0 引言
加油站一般位于公路边，多属于空旷地区的孤立建筑物，
容易遭受雷击，而且加油站又属于易燃易爆场所。在避雷检测
和雷灾事故调查中发现，有些加油站由于防雷设计不完善，没
有考虑加油站的综合防雷能力，致使加油站遭受雷击的事故时
有发生。因此，对加油站的防雷现状应给予特别足够的重视。
l 汽车加油站的环境特点
加油站通常具有以下几个特点：①地理位置：加油站通常
设在城区开阔地带或郊区、山区、乡村、高速公路等道路边的开
阔地带；②实施条件：无论在城区还是乡村，这些加油站建筑往
往都小具备符合要求的防雷实施(包括外部防雷、内部防雷和
地网等)。此外，加油站营业建筑的面积一般都很小，不便于多
级防雷方案的实施；③ 电源系统：一般加油站的380 V交流供
电线路是架空明线接人至站区附近再地埋引入建筑的，部分加
油站是由10 KV电力线架空接入，经变压器后再地理引入建筑
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；④ 通信网络系统：引入加油站的ADSL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。
2 存在的问题
办公所用建筑物未设防直击雷装置，明敷防雷引下线未沿
外墙最短垂直路径接地。未采取防静电措施，值得注意的是，
个别加油站购置的加油枪未能接地或接地不良，极易因静电放
电产生火花而引发火灾事故。
2．1 设计中防雷分类划分不清
在防雷工程设计中，不少设计人员对一加油站所属的防雷
类别不是很清楚，按三类防雷设计，这明显不符合防雷设计规
范的要求。应认真计算其“年预计雷击次数”依据计算结果和
规范要， 确定工程防雷类别，并在设计说明中提出N值。根据
《建筑物防雷设计规范》GB50057—1994第2．0．3条、第2．0．4
条和《小型石油库及汽车加油站设计规范))GB50516—92第
1．0．3条等的规定，油罐区应按一类建筑物雷电防护要求来考
虑，加油站的加油区、业务室等建筑应属于二类防雷建筑，应按
二类防雷建筑物进行设计。
2．2 加油站的设计考虑不全面
许多加油站利用了结构柱内钢筋作为避雷引下线，这是合
理的。这样既美观又节约经费，但是还应当考虑到引下线及接
地极的间距问题。根据GB50057—1994第3．3．3条的要求，二
类防雷建筑物的平均间距应不大于18 1TI。在加油站的设计中，
应充分考虑到这问题，做到有备无患。
2．3 防雷保护范围未按滚球法计算
许多加油站的加油棚均比办公楼高，一些设计者就省去了
办公室的避雷带(网)，但是，加油棚能否保护到办公室，必须按
滚球法计算其保护范围。按滚球法计算时，如加油棚能保护到
业务室则业务室顶部可不设避雷带(网)，否则必须加设。另
外，当加油棚为钢架金属屋顶时，可直接利用其作为接闪器，不
用再另设避雷针或避雷带(屋顶有其他需要保护的物体除外)，
如果加油棚是非金属屋顶，则必须在屋顶架设避雷针、避雷带
并组成尺寸不大于10m或12 m×8 m的避雷网格。
2．4 对安全距离考虑不足
目前，加油站的接地装置大都采用共用接地装置，也就是
说防雷接地、防感应雷接地、防静电接地、电气接地共用一接地
装置，这是正确的。根据《石油与石油设施雷电安全规范》
GB15599—1995第4．1．3条和《石油库设计规范》GBJ74—84
第11．2．1条，储油罐接地点应不少于两点，其弧形间距不大于
30 m，罐体与接地体的距离不小于3 in，不少设计者没有注意到
这两条要求，只设计了一个接地点，接地体与罐体的距离有时
太近。这样容易造成雷电流泻放不畅和雷电高电位反击，引起
火花放电。乡村或民营小加油站尤其应注意这点。
2．5 没有考虑防感应雷
加油站在设置防雷装置时，普遍没有考虑防感应雷问题，
180 内蒙古水利 2010年第6期(总第130期)
容易造成税控加油机、计算机等电子设备因雷击电磁脉冲干扰
而损坏。虽然电源系统一般已经采用埋地电缆进线方式，但是
许多电源电缆没有屏蔽层或穿金属管等的屏蔽措施，而且即使
有屏蔽措施，其屏蔽层接地亦处理不当，没有加设电涌保护器
(SPD)。
3 对策与技术措施
3．1 直击雷的保护
3．1．1 油罐的防雷
金属油罐必须作环形接地，其接地点不应少于2处，其问
弧形距离不应>30 m，接地体距罐壁应不小于3 m。油罐顶板
厚度<4 mm时，应装防直击雷设施，当顶板厚度≥4 mm，可不
装防直击雷设施。但在多雷区(年平均雷暴目数多于40 d)，也
可装防直击雷设施。独立避雷针与被保护油罐的水平距离不
<3 m，保护范围应高于呼吸阀2 m以上。
3．1．2 站区的防雷设计
依据GB50057—94{建筑物防雷设计规范》，由于汽车加油
站的建筑物的防雷类别为二类，所以用滚球设计接闪器时滚球
半径R=45 m；由于加油站的建筑物包括加油棚、宿舍楼及其
它附属建筑物，这些建筑物在设计和施工时，利用其框架结构
的桩作为垂直接地体，利用地梁与承台作为水平接地体，利用
桩内两条对角主筋作为引下线，利用天面板筋作为接闪网格
(通常为10 m X 10 m或8 m×12 m)，因此只需要沿天呵四边设
避雷带，在四角设避雷50 cm短针进行防护即可。如加油站为
尖顶型结构，需要在尖顶部位安装避雷针，常规设计为高度为
100 em避雷针。必须采用滚球法计算防直击雷保护范罔，决定
业务室是否可以不设避雷装置。
3．2 接地系统与等电位连接
加油站的防雷接地、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，其接地电阻
阻值应不大于4 Q，油罐进行装卸油业时，罐内油品会产生静
电，静电会积聚到浮盘上，此时浮盘应与罐体作电器连接，否
则，容易产生静电火花发生火灾事故，油罐汽车在装卸过程中
应用专用的接地导线(可采用6 mm以上的编织线或裸绞线)、
夹子和接地端子将油罐和装卸设备相连。
3．3 静电防护措施
对金属管道中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300。卸油场地应设有防静电接地
装置。
3．4 加油站电源系统的防雷保护
3．4．1 电源一级防雷[LPZOA—LPZ1区]
依据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷电电磁脉冲；第
三节屏蔽、接地和等电位连接的要求：第6。3．4条及第四节对
电涌保护器和其他的要求：第6．4．7条规定，在LPZOA或
LPZOB区与LPZ1区交界处，从室外引来的线路上安装SPD。
当线路有屏蔽时，每个SPD的雷电流按雷电流的幅值的30％
考虑，汽车加油站为二类防雷建筑物，首次雷电流幅值为150
KA，应在380V低压总配电箱安装标称通流容量25 KA的10／
350 s波形的开关型模块式电源电涌保护器，用于整个加油站
所有用电设备的第一级电源防护。
3．4．2 电源二级防雷l LPZ1一LPZ2区l
根据《建筑物防雷设计规范》第六章：防雷击电磁脉冲；第
四节，第6．4．1至6．4．12条LPZ1区对电涌保护器(sPo)的要
求及GB50054—95{低压配电设计规范》第四章的有关规定，依
据雷电分流理论，需使用8／20 s波形，通流容量20KA。可在
潜油泵控制线、潜油泵加油机、税控加油机或一般加油机电源
配电箱和营业大厅电源配电箱内分别安装具有防火功能的8／
2O s波形通流容量20 KA的电源防雷器。
3．4．3 电源三级防雷l LPZ2一LPZ3区}
浪涌保护器的要求，在LPZ2一LPZ3区内，浪涌保护器可将
浪涌电压限制到1 000 V伏，防雷器通流容量为(8／20 )：≥
10 KA。可在营业大厅计算机管理设备、UPS电源、票据打印设
备、加油机数据传输设备及其它精密设备的电源开关处使用插
座式电源防雷器。
3．5 信号系统保护
在雷击发生时，产生巨大瞬变电磁场，在1 km 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。本方案中网络、信号设备防护方面，依据GB50174—93(电
子计算机机房设计规范》、YD／T5098(通信局(站)雷电过电压
保护工程设计规范》、GB2887—89(计算机场地安全要求》中信
号系统雷电及过电压防护要求，应在从营业厅液位仪检测仪引
出的液位仪控制线上安装额定负载电流1～1．5A的大功率特
殊信号电涌保护器，用于液位仪检测仪信号线路的保护。应在
从营业厅加油机总控制线上安装精密的控制信号电涌保护器，
用于加油机总控制线路的保护。应在ADSL网络通讯线M0．
DEN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路的防雷保护。
(编校：郭宝丽)
收稿日期：2010—10—13
作者简介：潘新源(1963一)，男，工程师，现从事防雷工作。

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