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建筑物防雷設計輔助計算
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加油站防雷工程、變電站接地設計方案

添加時間:2018-06-13

在防雷檢測和雷災事故中發現,有些加油站由于防雷設計不完善,沒有考慮加油站的綜合防雷能力,致使加油站遭受雷擊的事故時有發生。
加油站的建筑物包括加油棚、宿舍樓及其它附屬建筑物。這些建筑物在設計和施工時,利用其框架結構的樁作為垂直接地體,利用地梁與汞臺作為水平接地體,利用樁內兩條對角主筋作為引下線,利用頂面板筋作為網格(10m×10m或8m×12m)。沿頂面四邊設避雷帶,四周設避雷角針。
金屬油罐必須作環形接地,其接地點不應少于兩處,其間弧形距離不應>30m,接地體距罐壁應不小于3m。油罐頂板厚度<4mm時,應裝防直擊雷設施,當頂板厚度≥4mm,可不裝防直擊雷設施。但在多雷區(年平均雷暴日數多于40天),也可裝防直擊雷設施。獨立避雷針與被保護油罐的水平距離不應<3m,保護范圍應高于呼吸閥2m以上。

加油站大部分雷擊事故是雷電波通過電源線、電話線傳導而發生的。做好電源線、電話線保護是加油站防雷的重要組成部分。
防止雷電波從電源線侵入的辦法是將電源線穿金屬管埋地引入,穿管長度不宜小于2ρ(ρ為當地土壤電阻率,單位為Ω*m)。在配電房設備總電源處安裝三相電源避雷器。在設備的電源輸入端安裝專用的電源避雷器。避雷器應選用防爆型產品。

電源一級防雷,在加油站380V低壓總配電箱內,總斷路器(熔斷器)后漏電保護器前安裝,通流量在50KA,三相開關型模塊式電源電涌保護器,用于整個加油站所有用電設備的第一級電源防護;電源二級防雷,在辦公機房電源配電箱內或辦公機房電源配電箱外的附加配電箱內安裝,通流量在40KA,三相電源電涌保護器,用于辦公機房內所有IT設備用電的第二級電源防護。在加油機電源配電箱內或加油機電源配電箱的附加配電箱內安裝,通流量在40KA,三相電源電涌保護器,用于加油機用電的第二級電源防護;電源三級防雷,在辦公室計算機管理設備、便利店收費區稅控主機、加油機數ki傳輸設備、票據打印設備等其它精密設備的電源插座處使用插座式電源電涌保護器。

加油站信號系統防護,在每組加油機內數據采集器加油機控制總線處安裝,通訊信號信息系統電涌保護器,將通訊信號電涌保護器安裝于防爆箱中,用于每組加油機內數據采集器和中控主板信號線路的防雷保護。加油站大多建在開闊地帶的公路兩旁,電話線很多是架空引入的,雷電波很容易通過電話線輸入而擊毀電話機。因此有必要做好電話線的防雷。最好的辦法是在電話線進入室內前,穿金屬管埋地(埋地長度不宜小于2ρ),金屬管首尾接到地極上引入。并安裝專用的電話避雷器。

最后要進行接地系統,一個良好的接地系統決定整個防雷工程系統的效果,因此建筑物防雷接地電阻應<10Ω;獨立避雷針和油罐的兩組接地裝置的地中距離Se≥0.4Ri(Ri為沖擊接地電阻),但不得小于3m。接地電阻不大于10Ω;工作接地、安全保護接地、避雷器接地、建筑物的防雷接地宜共用一組接地裝置,接地電阻不大于4Ω。
但對于位于多雷區(年平均雷暴日數多于40天)的油罐和鋁頂油罐,應安裝獨立避雷針做防直擊雷設施。獨立避雷針與被保護油罐的水平距離不應小于3m,保護范圍應高于呼吸閥 2m 以上。

依據 GB 50057-94 《建筑物防雷設計規范》第三章、建筑物防雷設施和 GB 50074-2002 《石油庫設計規范》第 14.2 章。
防雷的要求:油罐區的防雷類別應設定為一類,用滾球法計算常規油罐區的保護范圍,當滾球半徑 R=30m 時,兩支對角線分布的等高避雷針的高度一般為 9.5m ,其導流面積應大于100平方毫米,根據安裝需要可進行焊接或螺栓緊固在避雷針鐵塔頂部。
引下線的設計:站區的避雷針和避雷帶可用建筑物內的鋼筋作引下線,將屋面避雷帶按標準要求分別接在四個角上,將避雷帶與建筑混凝土內的鋼筋相連。油罐區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保證避雷針與鐵塔有良好的電氣連接,并做防腐處理即可。
地網的設計:加油站的地網分為直擊雷保護接地(其接地電阻要求≤10Ω)、防靜電接地(其接地電阻要求≤10Ω)、電源工作接地(其接地電阻要求≤10Ω)、信號線路直流工作接地(其接地電阻要求≤4Ω)四個部分。
(1)建筑物防雷接地電阻應<10Ω。
(2)獨立避雷針和油罐的兩組接地裝置的地中距離Se≥0.4Ri(Ri為沖擊接地電阻),但不得小于3m。接地電阻不大于10Ω。
(3)工作接地、安全保護接地、避雷器接地、建筑物的防雷接地宜共用一組接地裝置,接地電阻不大于4Ω。
依據 GB 50057-94 《建筑物防雷設計規范》第三章、建筑物防雷設施和 GB 50074-2002 《石油庫設計規范》第 14.2 章。
防雷的要求:加油站的接地應采用統一接地的接地形式,并在各處做等電位連接,既油罐的罐體及罐的金屬構件以及呼吸閥、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的配線電纜外皮,加油機地腳螺釘等均應與接地系統做可靠的電氣連接,其統一接地電阻要求 ≤4Ω 。
考慮到地網使用的長期性和耐腐蝕性,建議使用非金屬接地模塊來制作地網。地網布置依據地形進行設計。水平接地體使用 40×4mm 鍍鋅扁鋼,埋深 0.6 米;垂直接地體使用 L50×50×5×2000mm 鍍鋅角鋼;垂直接地體間使用非金屬接地模塊。地網引出地網測試極到地面上,以便以后檢測地網情況。鐵塔的應通過四個腳與地網相連,機房和變電房的基礎內的鋼筋應在四角處與地網相連。
 
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