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引 言
伴隨地方經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，各地的機動車輛迅速增加，汽車加油加氣站這一配套服務(wù)設(shè)施也在迅速的增加。汽車加油加氣站在城市交通建設(shè)中起著重要的作用，但是近年來汽車加油加氣站的雷擊事故頻繁發(fā)生，直接威脅到汽車加油加氣站工作人員和周圍群眾的生命財產(chǎn)安全，因此對汽車加油加氣站的綜合防雷設(shè)計顯得非常重要。
1 汽車加油加氣站的環(huán)境特點
汽車加油加氣站內(nèi)的建筑物通常不高，但多數(shù)處于城區(qū)開闊地帶或郊區(qū)、山區(qū)、鄉(xiāng)村、高速公路等道路邊的開闊地帶;汽車加油加氣站的面積一般不大，外露罩棚多為平頂，緊鄰站房多數(shù)無防雷裝置，安裝的金屬牌或射燈也未接地;一般汽車加油加氣站的供電線路和信號線路是架空明線接至站區(qū)附近再埋地引入建筑物的，部分在鄉(xiāng)村或郊區(qū)的站點根本沒有埋地措施，并且各站點通常未安裝浪涌保護器。
從以上特點來看，汽車加油加氣站對于雷電災(zāi)害的“暴露程度”很高，必須采取系統(tǒng)的防雷措施，即同時采取外部防雷措施和內(nèi)部防雷措施，并將它們有效結(jié)合起來，達到全方位、立體化的防雷目的。
2 汽車加油加氣站的防雷等級
根據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》附錄A，計算建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)(N)：
N=k×Ng×Ae;Ng=0.1×Td;
式中：N——建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)(次/a);
k——校正系數(shù)，在一般情況下去1;位于河邊、湖邊、山坡下或山地中土壤電阻率較小處、地下水露頭處、土山頂部、山谷風口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物取1.5;金屬屋面沒有接地的磚木結(jié)構(gòu)建筑物取1.7;位于山頂上或曠野的孤立建筑物取2;
Ng——建筑物所處地區(qū)雷擊大地的年平均密度[次/(km2·a)];
Ae——與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積(km2);
Td——該地區(qū)的年平均雷電日數(shù)。
依據(jù)上述公式，并參照GB50057—2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》第3章、第4.5.1條的規(guī)定，汽車加油加氣站一般劃定為第二類防雷建筑物。(汽車加油加氣站爆炸火災(zāi)危險環(huán)境分區(qū)為1區(qū)、2區(qū)爆炸危險環(huán)境，部分區(qū)域具有0區(qū)爆炸危險環(huán)境：埋地臥式汽油儲罐內(nèi)部油表面以上空間。0區(qū)爆炸危險環(huán)境應(yīng)采取第一類防雷措施。)
3 汽車加油加氣站直擊雷防護設(shè)計
3.1 建筑物的防雷設(shè)計
根據(jù)汽車加油加氣站建筑物結(jié)構(gòu)特性，利用其框架結(jié)構(gòu)的樁作為垂直接地體，利用地梁與承臺作為水平接地體，利用樁內(nèi)兩條對角主筋作為引下線，利用天面板筋或金屬屋面作為避雷網(wǎng)格。
3.1.1 接閃器的設(shè)計
宜采用裝設(shè)在建筑物上的避雷網(wǎng)、避雷帶或避雷針，也可采用由避雷網(wǎng)、避雷帶或避雷針混合組成的接閃器。避雷網(wǎng)、避雷帶應(yīng)沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易受雷擊的部位敷設(shè)，并應(yīng)在整個屋面組成不大于10m×10m或8m×12m的網(wǎng)格。對于罩棚為金屬屋面的汽車加油加氣站，可利用其屋面作為接閃器，此時只需沿天面四邊敷設(shè)避雷帶，在四角設(shè)避雷短針進行防護即可。如汽車加油加氣站為尖頂型結(jié)構(gòu)，需要在尖頂部位安裝避雷針，避雷針的高度利用滾球法確定(第二類防雷建筑物滾球半徑取45m)。接閃器之間應(yīng)互相連接。
3.1.2 引下線的設(shè)計
利用建筑物鋼筋混凝土梁、柱內(nèi)的鋼筋作為防雷引下線，引下線設(shè)置根數(shù)不應(yīng)少于2根，并應(yīng)沿建筑物四周和內(nèi)庭院四周均勻?qū)ΨQ布置，其間距沿周長計算不應(yīng)大于18m。當建筑物的跨度較大，無法在跨距中間設(shè)引下線，應(yīng)在跨距兩端設(shè)引下線并減小其他引下線的間距，引下線的平均間距不應(yīng)大于18 m。
3.1.3 接地裝置設(shè)計
汽車加油加氣站的防雷接地、防靜電接地、電氣設(shè)備的工作接地、保護接地及信息系統(tǒng)的接地等，宜共用接地裝置，其接地電阻不應(yīng)大于4Ω。當各自單獨設(shè)置接地裝置時，各接地裝置之間要保持一定距離(地下大于3m)，油罐、液化石油氣罐和壓縮天然氣儲氣瓶組的防雷接地裝置的接地電阻、配線電纜金屬外皮兩端和保護鋼管兩端的接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于10Ω;保護接地電阻不應(yīng)大于4Ω;地上油品、液化石油氣和天然氣管道始、末端和分支處的接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于30Ω。
3.2 罐區(qū)的防雷和防靜電設(shè)計
3.2.1 防雷設(shè)計
油罐、液化石油氣罐和壓縮天然氣儲氣瓶組必須進行防雷接地，接地點不應(yīng)少于兩處，其間弧形距離不宜大于30m，接地體距罐壁應(yīng)不小于3m。鋼油罐頂板厚度<4mm時，應(yīng)裝防直擊雷設(shè)施，當頂板厚度≥4mm，可不裝防直擊雷設(shè)施。但對于位于多雷區(qū)(年平均雷暴日數(shù)多于40天)的油罐和鋁頂油罐，應(yīng)安裝獨立避雷針做防直擊雷設(shè)施。獨立避雷針與被保護油罐的水平距離不應(yīng)小于3m，保護范圍應(yīng)高于呼吸閥2m以上。埋地油罐、液化石油氣罐應(yīng)與露出地面的工藝管道相互做電氣連接并接地。
3.2.2 防靜電設(shè)計
為消除靜電荷積聚，防止靜電火花，地上或管溝敷設(shè)的油品、液化石油氣和天然氣管道的始、末端和分支處應(yīng)設(shè)防靜電和防感應(yīng)雷的聯(lián)合接地裝置，站臺區(qū)域內(nèi)的金屬管道、設(shè)備、構(gòu)筑物等應(yīng)進行等電位連接并接地。在操作平臺梯子入口處或平臺上、油罐區(qū)入口處，應(yīng)設(shè)置人體靜電接地棒。加油加氣站的汽油罐車和液化石油氣罐車卸車場地，應(yīng)設(shè)罐車卸車時用的防靜電接地裝置，并宜設(shè)置能檢測跨接線及監(jiān)視接地裝置狀態(tài)的靜電接地儀。在爆炸危險區(qū)域內(nèi)的油品、液化石油氣和天然氣管道上的法蘭、膠管兩端等連接處應(yīng)用金屬線跨接。當法蘭的連接螺栓不少于5根時，在非腐蝕環(huán)境下，可不跨接。防靜電接地裝置的接地電阻不應(yīng)大于100Ω。
4 汽車加油加氣站防雷電波侵入設(shè)計
4.1 電源線路防雷電波侵入設(shè)計
汽車加油加氣站配電系統(tǒng)一般為TN-S系統(tǒng)，供電系統(tǒng)的電纜金屬外皮或電纜金屬保護管兩端均應(yīng)接地，在供配電系統(tǒng)的電源端應(yīng)安裝于設(shè)備耐壓水平相適應(yīng)的浪涌保護器。
(1)直擊雷非防護區(qū)(LPZ0A)或直擊雷防護區(qū)(LPZ0B)與第一防護區(qū)(LPZ1)交界處應(yīng)安裝通過I級分類試驗的浪涌保護器或限壓型浪涌保護器作為第一級保護;第一防護區(qū)之后的各分區(qū)(含LPZ1區(qū))交界處應(yīng)安裝限壓型浪涌保護器。使用直流電源的信息設(shè)備，視其工作電壓要求，宜安裝適配的直流電源浪涌保護器。
(2)浪涌保護器連接導線應(yīng)平直，其長度不宜大于0.5m。當電壓開關(guān)型浪涌保護器至限壓型浪涌保護器之間的線路長度小于l0m、限壓型浪涌保護器之間的線路長度小于5m時，在兩級浪涌保護器之同應(yīng)加裝退耦裝置。當浪涌保護器具有能量自動配合功能時.浪涌保護器之間的線路長度不受限制。浪涌保護器應(yīng)有過電流保護裝置，并宜有劣化顯示功能。
(3)浪涌保護器安裝的數(shù)量，應(yīng)根據(jù)被保護設(shè)備的抗擾度和雷電防護分級確定。
4.2 信號線路防雷電波侵入設(shè)計
(1)進、出建筑物的信號線纜，應(yīng)選用有金屬屏蔽層的電纜，或非屏蔽電纜穿金屬管埋地敷設(shè)，在直擊雷非防護區(qū)(LPZ0A)或直擊雷防護區(qū)(LPZ0B)與第一防護區(qū)(LPZ1)交界處，電纜金屬屏蔽層或金屬管應(yīng)做等電位連接并接地。電子信息系統(tǒng)設(shè)備機房的信號線纜內(nèi)芯線相應(yīng)端口，應(yīng)安裝適配的信號線路浪涌保護器。
(2)電子信息系統(tǒng)信號線路浪涌保護器的選擇，應(yīng)根據(jù)線路的工作頻率、傳輸介質(zhì)、傳輸速率、傳輸帶寬、工作電壓、接口形式、特性阻抗等參數(shù)，選用電壓駐波比和插入損耗小的適配的浪涌保護器。
(3)浪涌保護器的接地端及信號線路電纜內(nèi)芯未使用的空線對應(yīng)在控制端(或兩側(cè)設(shè)備端)做接地處理。
5 結(jié)束語
汽車加油加氣站的防雷安全關(guān)系人民生命財產(chǎn)安全，安全技術(shù)提出了更高的要求，必須引起高度重視。從設(shè)計、建設(shè)、竣工驗收到日常管理都嚴格遵守規(guī)章制度，執(zhí)行相關(guān)規(guī)范標準，堅持“安全第一，預(yù)防為主，全員動員，綜合治理”方針，排除防雷安全隱患，把雷電災(zāi)害降低到最低限度。