加油站防雷设计方案

加油站防雷设计方案

王珊珊陈丹丹

（余姚市防雷中心，余姚市，315400）

摘要

随着我国经济的快速发展，交通事业正日新月异，人民的生活生平不断提高，汽车越来越多，加油站数量与日俱增，每年由于雷击造成的事故时有发生，直接威胁到加油站周围人群和建筑物的安全，因此加强加油站的防雷工程设计工作十分重要。而那些在郊区、偏远地方的加油站，经营者对雷电灾害的防护意识仍然十分薄弱，存在着侥幸心理和麻痹思想，一旦发生雷击事故，后果不堪设想。因此加油站的防雷措施应根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》及GB50156-2002《汽车加油加气站设计与施工规范》进行防雷设计。

关键词：雷电加油站防护规范

1 概述

雷电产生于雷暴，而雷暴往往伴随强对流天气而形成，是由大气环流和当地气象因素决定的。雷暴是积雨云中云与云之间或云与地之间产生的放电现象，并伴有火花放电，强大电流通过时，又使空气迅速膨胀产生巨大的响声，即雷电。雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数十万安培。千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。因此雷电灾害已成为联合国公布的10种最严重的自然灾害之一。根据雷电特点及性质可将雷电分为直击雷、雷电感应及雷电波侵入。

伴随地方经济的发展和人民生活水平的提高，各地的机动车辆正在迅速增加，机动车公共加油站这一为之提供能源的配套服务设施也在快速增加。加油站在城市、乡镇交通建设中起着重要的作用，也是城市、乡镇灾害救助中的重要能源基地，但是近年来加油站的雷电灾害事故频繁发生，直接威胁到加油站周围人群和建筑物的安全，削弱了加油站作为城市、乡镇能源枢纽的功能，因此对加油站的雷电综合防护是非常重要的。

2 加油站雷电分区

2.1 加油站环境特点

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，对加油站的防雷现状应给予特别足够的重视，加油站通常具有以下几个特点：

（1）地理位置：加油站都建在交通便利的城区开阔地带或郊区、道路干线、主干线、高速公路旁边等地带，四周较为空旷；

（2）建筑物防直击雷设计不规范：有的加油站站房、罩棚未安装防直击雷设施，明敷防雷引线未沿外墙最短垂直路径接地；

（3）电源系统：一般加油站的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。在乡村和山区有时根本没有地埋措施，未安装电涌保护器及做重复接地，因此非常容易遭雷电波侵入及雷击电磁脉冲；

（4）通信网络系统：引入加油站的ISDN、电话线、监控设备等弱电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信号电涌保护器（SPD）做防闪电措施；

（5）静电防护：加油站加油机或加油枪未能接地或接地不良，电阻偏大，不符合规范要求。加油站呼吸阀未作跨接或跨级电阻值偏大；

（6）发电机接地：不少加油站并未做发电机接地，不符合安全生产。

以上几个特点不难发现，从雷电角度来看，加油站一般都运营于“高风险”环境下，即对雷害风险的“暴露程度”很高，因此需要采取强有力的防护措施。根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》及GB50156-2002《汽车加油加气站设计与施工规范》等国家标准及IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》标准，其电源线路至少应采取两级雷电防护，信号线路至少应采取一级雷电防护才能达到雷电防护的要求。但目前的情况是，部分加油站都没有进行电源路线和信号路线的雷电过电压防护，建筑物防雷设计不规范，防雷安全存在一定的安全隐患。

鉴于加油站以上特点和要求，一般认为对于中等以上雷暴强度地区（年均雷暴日40天以上），应选用最大标称放电电流大于12.5KV（10/350μS）的电涌保护器作为电源系统的第一级雷电防护，其保护水平应小于2KV，同时满足这两个方面的要求才能保证加油站设备用电电源的可靠运行。通信信号路由于多是由外部进线，因此同样会受到雷击威胁，因此也需要采用专用通信信号系列电涌保护器进行雷电防护。

2.2 加油站的防雷等级

依据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》建筑物年预计雷击次数按下式计算：N=kNgAe；Ng=0.1Td式中：

N建筑物预计雷击次数（次/a）；

K雷击次数校正系数：

Ng建筑物所处地区雷击大地的年平均密度〈次（km2·a）〉；

Ae与建筑物截收相同雷击次数的等效面积（km2）；

Td该地区的年平均雷电日数；

建筑物年预计雷击次数按下式计算：N=kNgAe；Ng=0.1Td

在下列情况下k取相应数值：

a．位于旷野孤立的建筑物取2；

b．金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；

c．位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻较小、地下水露头处、土山顶部、山谷风等处得建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5。

加油站四周较空旷，在此类型情况下K值取2；根据以上年雷击次数参数，对于中等以上雷暴强度区（年均雷暴日40天以上）位于公路旁边四级以下的面积3000平方米左右，建筑高度小于15米的常规加油站的预计雷击次数为：N=kNgAe≈0.15次/a。

依据以上计算，并参照GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》第3.0.3条的要求，“具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者”。因此汽车加油站防雷应按第二类防雷建筑物进行设计。

3 加油站雷电防护设计

3.1 建（构）筑物的防雷设计

加油站的建（构）筑物一般由罩棚、办公楼、配电室及其它附属建筑物组成。依据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010确定汽车加油站的建筑物防雷类别为二类建筑物，不需要单独装设接闪杆。办公室和附属建筑物一般采用钢筋混凝土结构。

汽车加油站的建（构）筑物防雷接闪器设计：宜采用装设在建筑物上的接闪网（带）或