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        淺析加油站電源配電系統(tǒng)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)

        2010-08-15 00:52:53羅云高趙秀英
        科技傳播 2010年7期
        關(guān)鍵詞:罩棚接地裝置雷電

        羅云高,趙秀英

        靖西縣氣象局,廣西 靖西 533800

        0 引言

        靖西縣地處桂西南邊陲,南與越南接壤,靖西縣屬亞熱帶季風(fēng)氣候,夏天無署,冬無嚴(yán)寒,年平均氣溫19.1℃,中國(guó)是世界上氣象災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高,機(jī)動(dòng)車輛和汽車加油站急速增加,伴隨的加油加汽站的雷電事故呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì),直接威脅到國(guó)家財(cái)產(chǎn)和周圍人民生命安全,削弱了其作為城市能源樞紐的功能,因此,這些易燃易爆場(chǎng)所的雷電安全防護(hù)就顯得尤為重要。本文通過對(duì)加油加氣站所處環(huán)境、防雷裝置特點(diǎn)和檢測(cè)資料,分析、總結(jié)出了常被人忽視的潛在隱患,其綜合防雷應(yīng)從建筑物的防雷、油罐的防雷、電源系統(tǒng)防雷、接地這幾個(gè)方面考慮依據(jù)國(guó)家技術(shù)規(guī)范要求,明確了針對(duì)性的全面防護(hù)措施,提出了系統(tǒng)的解決方案和辦法。

        1 加油站常見特點(diǎn)與隱患

        1.1 防直擊雷裝置

        加油加氣站通常設(shè)在城區(qū)開闊位置或郊區(qū)、道路干線、高速公路等開闊地帶,占地面積不大,但所屬環(huán)境為雷電高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)。建筑物一般都有罩棚、營(yíng)業(yè)室、值班室等,至少應(yīng)按3類防雷設(shè)計(jì),油罐區(qū)應(yīng)按一類建筑物雷電防護(hù)要求。

        金屬罩棚大多符合防雷技術(shù)要求,但緊鄰的站房多數(shù)無防雷裝置,安裝的金屬牌或射燈也無接地,存在防雷隱患。近年來,隨著國(guó)家對(duì)石化系統(tǒng)防雷的重視防雷檢測(cè)的深入,防雷狀況逐步有所改善。

        1.2 防雷電電磁脈沖裝置

        加油站的電源和通信線路通常都是架空到站區(qū)附近再埋地引入建筑物,部分是架空接入變壓器后再地埋引入,山區(qū)和鄉(xiāng)村加油站有時(shí)根本沒有地埋措施;河南省石化系統(tǒng)推廣的信息監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)才剛剛起步,引入加油站的ISDN等通信線路通常也是由戶外架空明線引入的;油庫(kù)的液位、溫度等信息線路外露安裝或無護(hù)套屏蔽接地措施;這些電源和信息線路絕大多數(shù)都未安裝電涌保護(hù)器(SPD)防護(hù)措施;因此非常容易遭受雷電電磁脈沖和過電壓襲擊。

        雖然有的加油站在供電線路安裝了一級(jí)SPD,但往往由于級(jí)數(shù)不夠、人工接地體阻值過大、接地線太長(zhǎng)或連接不可靠等原因不符合規(guī)范,必然嚴(yán)重影響防雷效果,實(shí)際上防雷保護(hù)器形有實(shí)無。

        1.3 電源系統(tǒng)裝置

        加油站的380V交流供電線路是架空明線接入至站區(qū)附近再地埋引入建筑的,部分加油站是由10KV電力線架空接入,經(jīng)變壓器后再地埋引入建筑的。在鄉(xiāng)村和山區(qū)有時(shí)根本沒有地埋措施,因此非常容易感應(yīng)雷電電磁脈沖。

        1.4 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)裝置

        引入加油站的ISDN等通信線路通常也是由戶外架空明線引入的,并且通常未安裝專用電涌保護(hù)器(SPD)做雷電防護(hù)措施。 火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者”。此時(shí),應(yīng)定為二類防雷建筑物。

        1.5 防雷技術(shù)規(guī)范

        隨著科技的進(jìn)步,加油加氣站的電子設(shè)備也越來越多,越來越精密,承受電磁干擾能力就越低,受雷電過電壓襲擊的機(jī)會(huì)必然大大增加??梢姡瑥睦纂姺雷o(hù)角度來看,加油站和油庫(kù)運(yùn)行于雷害高風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中,即對(duì)于雷害風(fēng)險(xiǎn)的“暴露程度”很高。例如,2008年6月24日17時(shí)~20時(shí),百色靖西縣受850hPa切變線影響,部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)有強(qiáng)雷暴和大雨以上的強(qiáng)對(duì)流天氣過程,龍某住宅區(qū)南面距龍?zhí)逗蛹s50m,東北面約150m有座30多米高的小山峰,此地帶易遭受雷擊幾率較大。當(dāng)天有雷暴時(shí),17時(shí)40分左右該小區(qū)已斷電,至20時(shí)間該小區(qū)住戶電器陸續(xù)有遭雷擊事故,經(jīng)調(diào)查:8臺(tái)電腦(靠窗5臺(tái))、調(diào)制解調(diào)器7臺(tái)、電視機(jī)3臺(tái)、電視機(jī)頂盒3臺(tái),太陽能熱水器2臺(tái)受不同程度損壞。據(jù)受災(zāi)住戶反映:有4位住戶電腦電源已全部拔出,但網(wǎng)絡(luò)線未拔出。其余用戶電源及網(wǎng)絡(luò)線均未拔出。

        2 防雷技術(shù)措施

        2.1 直擊雷保護(hù)

        加油加氣站的金屬罩棚為第二類防雷建筑物,金屬外露罩棚最好平頂,不宜過高、過大,避雷網(wǎng)不應(yīng)大于l0m×10m或12m×8m,其引下線間距不應(yīng)大于18m,應(yīng)利用每個(gè)支撐柱子作為引下線,保證至少兩根鋼筋上下可靠焊接,在地面合適的位置留出檢測(cè)試端子;其外部包裹塑鋼版應(yīng)注意可靠接地,以防止靜電聚積。站房應(yīng)采用避雷帶(網(wǎng))防雷裝置,并利用站房柱筋和金屬罩棚接地系統(tǒng)。

        2.2 公用接地系統(tǒng)與等電位連接

        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(hù)接地及信息系統(tǒng)的接地等宜共用一組接地裝置,且接地電阻值應(yīng)不大于4Ω(當(dāng)采用單獨(dú)設(shè)置接地裝置時(shí),要求各接地裝置之間要保持一定的距離)。接地系統(tǒng)應(yīng)圍繞建筑物作環(huán)形閉合接地裝置,每組接地體設(shè)置2~3根垂直接地極,垂直接地極長(zhǎng)2.5m、埋深超過0.7m;接地網(wǎng)應(yīng)在基建時(shí)把油罐、管道加油口等多處位置可靠焊接,并為卸車地、加油機(jī)、配電盤等支線接地提供方便。

        2.3 配電系統(tǒng)的防雷保護(hù)

        供配電系統(tǒng)應(yīng)采用TN-S系統(tǒng),供電電源線路應(yīng)采用鎧裝電纜埋地或?qū)Ь€穿鋼管埋地引入,電纜或配線鋼管長(zhǎng)度不應(yīng)小于2√p m,( p為當(dāng)?shù)赝寥离娮杪?,且不小于15m電纜鎧裝及保護(hù)管兩端均應(yīng)可靠接地。其目的是封鎖電磁效應(yīng),減少或削弱雷電危害,防止雷擊事故。

        2.4 靜電防護(hù)措施

        對(duì)金屬管道的法蘭等的連接處應(yīng)采用金屬線跨接,當(dāng)法蘭的連接螺栓不少于5根時(shí),在非腐蝕環(huán)境下可不跨接,在腐蝕環(huán)境下,還需要跨接;為防止法蘭、膠管兩端連接處由于接地不良易發(fā)生靜電或雷電火化均應(yīng)采用金屬線跨接,地上或管溝敷設(shè)管道的始、末端和分之處應(yīng)設(shè)防靜電和防感應(yīng)雷的聯(lián)合接地裝置,其接地電阻不應(yīng)大于30Ω。

        3 信號(hào)系統(tǒng)保護(hù)方案

        雷擊發(fā)生時(shí),產(chǎn)生巨大瞬變電磁場(chǎng),在1KM范圍內(nèi)的金屬環(huán)路,如網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)及通訊金屬連線等都會(huì)感應(yīng)到雷擊,將會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)及通訊系統(tǒng)的正常運(yùn)行甚至徹底破壞系統(tǒng)。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)及通訊方面的防雷工作是較易被忽視的,往往是當(dāng)系統(tǒng)受到巨大破壞、資料損失慘重時(shí)才想到應(yīng)該做預(yù)先的防范。應(yīng)在PSTN撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)通訊線MODEN前和電話通訊系統(tǒng)進(jìn)線端分別安裝電話線路通信線電涌保護(hù)器,用于各設(shè)備網(wǎng)卡及電話通信線。

        4 結(jié)論

        隨著機(jī)動(dòng)車以及加油加氣站的數(shù)量不斷持續(xù)增加,近年來加油加氣站的雷電災(zāi)害事故頻繁發(fā)生,給人民的生命與財(cái)產(chǎn)造成重大危害與損失,必須引起高度重視,因此國(guó)家對(duì)液化石油氣和壓縮天然氣加氣站的安全技術(shù)提出了更高的要求,我們應(yīng)深刻理解國(guó)家頒布新規(guī)范的重要意義,從設(shè)計(jì)、建造、驗(yàn)收和運(yùn)營(yíng)管理都嚴(yán)格遵守規(guī)范條文,認(rèn)真排查目前加油站和油庫(kù)尤其是鄉(xiāng)村加油站的差距和薄弱環(huán)節(jié),堅(jiān)持“安全第一,預(yù)防為主,全員動(dòng)員,綜合治理”方針,采取徹底整改和積極防御措施,排除防雷安全隱患,把雷電災(zāi)害降低到最低限度。

        [1]李軍虎,張金萍,劉洪杰.加油站防雷系統(tǒng)分析及設(shè)計(jì)方案[J].河南氣象,2006,4.

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