汽車(chē)加油站系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)
1. 汽車(chē)加油站的環(huán)境特點(diǎn)
加油站通常具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1）地理位置：加油站通常設(shè)在城區(qū)開(kāi)闊地帶或效區(qū)、山區(qū)、鄉(xiāng)村、高速公路等道路邊的開(kāi)闊地帶；2）實(shí)施條件：無(wú)論在城區(qū)還是鄉(xiāng)村，這些加油站建筑往往都不具備符合要求的防雷實(shí)施（包括外部防雷、內(nèi)部防雷和地網(wǎng)等等）。此外，加油站營(yíng)業(yè)建筑的面積一般都很小，不便于多級(jí)防雷方案的實(shí)施；3）電源系統(tǒng)，一般加油站的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)村和同區(qū)有時(shí)根本沒(méi)有地埋措施，因此非常容易感應(yīng)雷電電磁脈沖；4）通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：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(zhuān)用電涌保護(hù)器（SPD）做雷電防護(hù)措施。
鑒于加油站的上述特點(diǎn)和要求，一般認(rèn)為對(duì)于中等以上雷暴強(qiáng)度地區(qū)（年均雷暴日40天以上），應(yīng)選用最大標(biāo)稱放電電流大于15DA（10/350µS）電涌保護(hù)器作為電源系統(tǒng)的第一級(jí)雷電防護(hù)，其保護(hù)水平應(yīng)小于2000V，同時(shí)滿足這兩個(gè)方面的要求才能保證加油站設(shè)備用電電源的可靠運(yùn)行。通信信號(hào)線路由于多是由外站進(jìn)線，因此同樣會(huì)受到雷擊的威脅，因此也需要采用專(zhuān)用通信。
2. 汽車(chē)加油站防雷等級(jí)的確認(rèn)
參照GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第2.0.3.條的要求，其屬于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的“具有1區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者”。因此應(yīng)定為二類(lèi)防雷建筑物，其防爆防火等級(jí)應(yīng)定為la(ia)ⅡAT3。
3. 汽車(chē)加油站直擊雷防護(hù)設(shè)計(jì)
1） 站區(qū)的防雷設(shè)計(jì)
依據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》，由于汽車(chē)加油站的建筑物的防雷類(lèi)別為二類(lèi)，所以用滾球設(shè)計(jì)接閃器時(shí)滾球半徑R=45m;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(tái)作為水平接地體，利用樁內(nèi)兩條對(duì)角主筋作為引下線，利用天面板筋作為接閃網(wǎng)格，因此只需要沿天面四邊設(shè)避雷帶，在四角設(shè)避雷短針進(jìn)行防護(hù)即可。
2） 油罐區(qū)的防雷設(shè)計(jì)
依據(jù)GB50074-2002《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》》第14.2章、防雷的要求，金屬油罐必須作形接地，其接地點(diǎn)不應(yīng)少于兩處，其間弧形距離不宜﹥30m，接地體距罐壁應(yīng)不小于3 m。鋼油罐頂板厚度﹤4 m m時(shí)，應(yīng)裝防直擊雷設(shè)施，當(dāng)頂板厚度≥4 m m，可不裝防直擊雷設(shè)施。但對(duì)于位于殉雷區(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(dú)立避雷針做防直擊雷設(shè)施。
依據(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第三章、建筑物防雷設(shè)施和GB50074-2002《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》第14.2章、防雷的要求：油罐區(qū)的防雷類(lèi)別應(yīng)設(shè)定為一類(lèi)，用滾球法計(jì)算常規(guī)油罐區(qū)的保護(hù)范圍，當(dāng)滾球半徑R=30m時(shí)，兩支對(duì)角線分布的等高避雷針的高度一般為9.5m，其導(dǎo)流面積應(yīng)大于100 m m2，根據(jù)安裝需要可進(jìn)行焊接或螺栓緊固在避雷針鐵塔頂部。
3） 引下線的設(shè)計(jì)
站區(qū)的避雷針和避雷帶可用建筑物內(nèi)的鋼筋作引下線，將層面避雷帶按標(biāo)準(zhǔn)要求分別接在四個(gè)角上，將避雷帶與建筑混凝土內(nèi)的鋼筋相連。油罐區(qū)的避雷針可用鐵塔作引下線，因鐵塔已良好接地，所以只需在安裝避雷針時(shí)保證避雷針與鐵塔有良好的電氣連接，并做防腐處理即可。
4） 地網(wǎng)的設(shè)計(jì)
加油站的接地應(yīng)采用統(tǒng)一接地的接地形式，并在各處做等電位連接，既油的罐體及罐的金屬構(gòu)件以及呼吸閥、量油孔等金屬附件，電力電纜外皮和瓷瓶鐵腳，裝于鋼油罐上的信息系統(tǒng)的配線外皮，加油機(jī)地腳螺釘?shù)染染鶓?yīng)與接地系統(tǒng)做可靠的電氣連接，其統(tǒng)一接地電阻要求≤1?。
4、電源配電系統(tǒng)雷電防護(hù)設(shè)計(jì)
加油小電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
針對(duì)汽車(chē)加油站配電系統(tǒng)的特點(diǎn)，可將其分為三個(gè)防雷區(qū)分別加以以考慮。由于如前所述單級(jí)防雷可能會(huì)帶來(lái)因雷電流過(guò)大而導(dǎo)致的泄流后殘壓過(guò)大或者保護(hù)能力不足引起的設(shè)備損壞。因此選用電源系統(tǒng)多級(jí)保護(hù)，可防范從直雷到操作浪涌的各級(jí)過(guò)電壓的侵襲。
A、電源一級(jí)防雷〖LPZOA-LPZ1區(qū)〗：
按《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章：第四節(jié)6.4.7條要求每線標(biāo)稱放電電流不宜小于15KA。同時(shí)，依據(jù)《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》第六章：第四節(jié)第6.4.7及IEC《雷電電磁脈沖的防護(hù)》第三部分；浪涌保護(hù)器的要求，浪涌保護(hù)器可以將數(shù)萬(wàn)伏的感應(yīng)雷擊過(guò)電壓限制到4KV以下。
綜上所述應(yīng)在380V低壓總配電箱安裝標(biāo)稱通流容量25KA的10/350µS波形的開(kāi)頭型模塊式電源電涌保護(hù)器，用于整個(gè)加油站所有用電設(shè)備的第一級(jí)電源防護(hù)。
B、 電源二級(jí)防雷〖LPZ1-LPZ2區(qū)〗：
可在潛油泵控制線、潛油泵加油機(jī)、稅控加油機(jī)或一般加油機(jī)電源配電箱和營(yíng)業(yè)大廳電源配電箱分別安裝具有防火功能的8/20µS波形通流容量20KA的電源防雷箱，電源線選用耐油性能良好的帶塑料護(hù)套的RVV型4×2.5㎜2絕緣線引入.
C、電源三級(jí)防雷〖LPZ0-LPZ3〗：
根據(jù)IEC 61312-3雷電電磁脈沖的防護(hù)第三部分：浪涌保護(hù)器的要求，在LPZ2-LPZ3區(qū)防雷器通流容量為（8/20µS）：≥10KA。可在營(yíng)業(yè)大廳計(jì)算機(jī)管理設(shè)備、UPS電源、票據(jù)打印設(shè)備、加油機(jī)數(shù)據(jù)輿設(shè)備及其它精密設(shè)備的電源開(kāi)頭處使用插座式電源防雷器。
5、信號(hào)系統(tǒng)保護(hù)方案
依據(jù)GB 50174-93《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范、》YD/T5098《通信局（站）雷電過(guò)電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB2887-89《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全要求》中信號(hào)系統(tǒng)雷電及過(guò)電壓防護(hù)要求，應(yīng)在從營(yíng)業(yè)廳液位儀檢測(cè)引出的液位儀控制線上安裝額定負(fù)載電流1～1.5A的大功率特殊信號(hào)電涌保護(hù)器，用于液位儀檢測(cè)儀信號(hào)線路的保護(hù)。應(yīng)在從營(yíng)業(yè)廳加油機(jī)總控制線上安裝精密的控制信號(hào)電涌保護(hù)器，用于加油機(jī)總控制線路的保護(hù)。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)行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)卡及電話通信線路的防雷保護(hù)。
參考文獻(xiàn)
1、 GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
2、 GB 15599-95《石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范》
3、 GB 50074-2002《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》
4、 IEC 61321《雷電電磁脈沖的防護(hù)》
汽車(chē)加油站系統(tǒng)防雷方案