加油站防雷设计方案

加油站 防雷改造工程
设
计
方
案
2012 年 06 月 21 日

一、概述 随着人类社会电子化进程的加快，雷击事故造成的危害越来越多，造成的损失也越来越 惨重。我国由于经济上比较落后，电子化程度不高，长期以来，对雷电的防护仅仅停留在外 部防雷阶段。相对地，国内对防雷的研究也只限于建筑物防雷的范围。国家对建筑物防雷要 求较为严格，制定了强制性的规范来确保人民生命与财产的安全。由于有关方面对雷电的认 识水平较低，也未能很好地研究并加以宣传雷击灾害的原因与严重程度，以至于很多人对防 雷的认识是仅仅一根避雷针就可以解决问题了。 在 20 世纪 90 年代初期到至今，我国科学技术得以迅速发展，自动化技术发展非常迅速。但 同时也对防雷电过电压提出了更高的要求。 由于大量电力、通信线路、控制线路的架设，雷击入侵的渠道也在增加。除了直接雷击在建 筑物、线路或设备上造成损失之外，雷击损害电子设备的主要途径是通过静电感应和电磁感 应感应在线路上产生的过电压。 为防止和减少雷电对建筑物电子信息系统的危害，保护人民生命和财产安全，我司结合各种 行业和各个工程的特点，经过多年防雷工程的实验和经验，在电源线路、信号线路等方面提 供了感应雷防护的装置和方法，做到了外部防雷措施和内部防雷措施协调统一，从而有效的 保护了通信系统持续、有效、不间断的工作。 二、雷电的危害及防护方法 2.1 雷电的危害形式 雷电是自然界中强大的脉冲放电过程，雷电侵入地面建筑物或设备造成灾害是多渠道的，一 般来说，可以分成以下的几种形式： 1、直接雷击：在雷暴活动区域内，雷云直接通过人体，建筑物或设备等对地放电所产生的电 击现象，称之为直接雷击。此时雷电的主要破坏力在于电流特性而不在于放电产生的高电位。 产生强大的雷电流转变成热能。将物体损坏。 2、感应雷击：从雷云密布到发生闪电放电的整个过程中，雷电活动区几乎同时出现两种物理 现象，这两种现象可能造成称之为感应雷击的危害形式。 （1）静电感应：当雷云来临时，雷云底部分布大量的负电荷，它们将产生静电场。在雷云所 覆盖的地表面和各种物体，尤其是导体上，将感生出大量与雷云底部电荷符号相反的电荷， 这种静电感应作用随着与雷云正下方地面的距离的增大而迅速减小。 （2）电磁感应：闪电电流在闪电通道周围的空间产生磁场，这种磁场将隨时间而变化，并在 附近的各类金属导体上激发出感应电动势或感生电流。这种电磁感应作用随着与落雷点的距 离的增大而较快的减少。

3、 电磁脉冲辐射： 闪电放电时， 其电流是随时间而非均匀变化的， 脉冲电流向外辐射电磁波， 这种电磁脉冲辐射虽然随着距离的增大而减小，但却比较缓慢，闪电的电磁脉冲辐射通过空 间以电磁波的形式耦合到对瞬间电磁脉冲极其敏感的现代电子设备上，造成设备的损坏。 4、雷电过电压的侵入：直接雷击或感应雷都可以使导线或金属管道产生过电压，这种过电压 沿导线或金属管道从远处雷区或防雷区域外传来，侵入建筑物内部或设备内部，而使建筑物 结构、设备内部损坏或人员伤亡。由于雷电过电压波沿导线或金属管道传播的距离远，扩散 面大，所以雷电过电压造成的损失也比较严重，据统，在电子设备造雷击的事故中，雷电过 电压沿线路侵入设备造成的雷击事故，大约要占 80%。 5、反击：在雷暴活动区域内，当雷电闪击到建筑物的接闪装置上时，尽管接闪装置的接地系 统十分良好，其接地电阻也很小，但由于雷电流幅值大，波头陡度高，雷电流流过时也会使 接地引下线和接地装置的电位骤升到上百千伏。如果避雷针的接地引下线与各种金属导线、 管道或用电设备的工作地线间的绝缘距离未达到安全要求，则可能造成接地引下线与各种金 属导线、管道或用电设备的工作地线之间放电，从而使这些金属导线、管道或用电设备的工 作地线上引入反击电流，造成人身和设备雷击事故。 2.2 防护方法 （1）直接雷防护 直接雷防护就是利用避雷针、避雷带、避雷网等防直击雷装置，把闪电强大电流传到大地去， 以保护建筑物和构筑物的安全。这些装置基本上各行各业都在采用。防直击雷装置在使用时 应严格执行国标《建筑物防雷设规范》的要求，其中避雷针必须按滚球法算其保护范围和高 度。 （2）屏蔽措施 屏蔽就是用金属网、箔、壳等把需要保护的对象包围起来，把闪电以及强干扰的电磁脉冲在 空间的入侵通道全部阻断，以保护电子电器设备安全。金属屏蔽网（屏蔽室）应与等电位接 地端子或接地带进行可靠连接。 对比较脆弱或比较重要设备，与其相连的尤其是进出屏蔽区域的电缆应采用屏蔽电缆。屏蔽 层宜在两端及雷电防护区交界处做等电位连接。有时为了加强屏蔽作用，还需要将电缆穿入 铁管之内，并将铁管两端以及在防雷区交界处进行等电位连接。 （3）等电位连接 配置有信息系统设备的机房内应设等电位连接端子板，端子板应可靠接地。机房内的电气和 电子设备的金属外壳、机柜、机架、屏蔽线外层、及各种 SPD 接地端均应以最短的距离就近 与等电位连接端子板连接。进入建筑物的所有金属导体、管道、电缆的外屏蔽层，应在 LPZ0B

区与 LPZ1 区交界处或在 LPZ1 区与 LPZ2 区交界处作等电位连接与接地，防止不同设备、不同 导体之间出现电位差造成设备故障和人员伤亡， 或者由于地电位的反击而损坏电子电器设备。 （4）联合接地 联合接地系统是将交流工作地、直流工作地、安全保护地、防静电接地、防雷接地等共用一 组接地装置。共用接地系统的接地电阻应以接入设备中最小值确定。信息系统的接地电阻不 宜大于 4Ω。 当有特殊要求时也可采用独立接地。但是要采取隔离或等电位措施，防止接在不同地网之间 的设备或导体在雷击时因电位不同而发生跳击。 （5）合理布线 所谓合理布线就是将容易引起干扰的线缆分开敷设并保持一定间距， 并且符合国标 GB/T50311 规范的规定；或者利用金属走线槽进行分开走线。大楼建筑物电气线路的主干线，应敷设在 建筑物的电气竖井内，并且应当避开作为防雷引下线的结构柱子，防制雷电感应高电压的袭 击。 （6）分流与钳位 所谓分流与钳位就是使用防雷或浪涌（瞬态过电压）保护器（SPD）。在进入室内的电源线路、 信号线路特别重要和精密设备的前面按规范逐级加装该保护装置，将感应到电源线、天馈线 以及其它各种信号线的雷电流泄放到大地，并将雷电以及其它瞬态过电压钳位到设备能承受 的范围，从而保护电子电器设备不被雷电感应高电压以及操作过电压所损坏。 三、加油站系统防护措施 3.1 防护现状 （1）直击雷防护现状： （2）电源线路防护现状： （3）信号线路防护现状： （4）接地系统现状：