浅谈嵩县城关加油站防雷现状与设计方案

李志锋,张巧利

摘要 本文根据对嵩县城关加油站的现场勘察,针对加油站防雷现状出现的问题,介绍了加油站直击雷、感应雷、过电压保护和静电的避雷设计方案。

关键词 加油站;直击雷;感应雷;过电压保护;静电防护

中图分类号 TU895文献标识码 A文章编号 1674-6708(2009)10-0088-02

0 引言

随着社会的发展,雷电对社会造成的损害越来越大,特别是已经进入了电子时代的今天,雷电事故当中有90%以上是感应雷造成的。值得我们关注的是雷电不仅仅破坏系统设备, 更为重要的是使系统的通讯中断、工作停顿、声誉受损,其间接损失无法估量。河南省嵩县其年平均雷暴日在28天以上,从地区雷暴日等级划分来看属较强雷区。从历史上来看,最早出现雷暴日在3月,最晚出现在11月,说明全年都可能有雷暴发生。经过计算,预期雷击次数N=0.27次/年,根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》和《石油库(站)设计规范》有关规定及结合该建筑物的使用性质,该楼属二类防雷建筑物。因此,在弱电设备(特别是计算机网络)日益增加的今天,对雷电的防护显得尤其重要。

1 城关加油站防雷工程现状分析

1)城关加油站现有3个露天油罐,其壁厚都大于4mm,每个油罐都有两处做了接地处理,其间距小于30m,经测试其接地电阻都小于30Ω,均符合有关规定。四台加油机已做直击雷措施和防静措施,但对于整个加油站站区却没有一个完整的直击雷防护,且加油站已经投入使用3年,现该加油站进行设备更新,加装电子计算机控制系统,为使加油站雷电灾害事故降低到最小程度,应严格按照有关规范和标准进行雷电防护设计。

2)该公司的加油站设置分为油罐区、加油区、办公区。该站区内办公区建筑最高,共3层楼,高12m且装有避雷带,楼顶无其它设施。

3)电源系统,该加油站的供电采用TN制式。在进入站区时采用金属铠装电缆并埋地引入办公区的总配电。站区的用电分空调、加油机、计算机机房和照明用电。

4)计算机信息系统,该加油站在二楼新增设了一个计算机机房,此机房尚无任何防雷设施。

2 设计方案

根据《石油库(站)设计规范》所设计的方案主要对加油站的供电系统和计算机控制系统进行保护。

2.1 直击雷

站内办公楼经测试人员勘察,已装有避雷带且都完好并符合相关规范。由于考虑到加油站内没有一个完整的直击雷防护措施,所以本方案将在办公楼的北边和南边各安装一支高16m 的避雷针,对站内的设备、人员及出入车辆进行防护。用两根高14m的钢筋混凝土杆作为两支避雷针的支撑杆,用直径为8mm的圆钢作为避雷针的引下线。接地体,经测试加油站内的接地电阻为0.8Ω,满足加油站对接地电阻小于1Ω的要求。

2.2 防感应雷部分

在办公室房,由于安装了电子计算机,应将所有的金属门窗与天花龙骨多次连接,用作电磁屏蔽。

2.3 等电位处理

1)在办公室房内引出两条主筋,并在引出点用铜板制作一汇流排,供加油机和避雷器接地用,用3×30扁铜作水平环型体,将两主筋引出点连接,将金属门窗、各种线路的屏蔽金属管、各种电子设备的金属外壳、机架均与汇流排连接。

2)在办公室房布置一条70mm2的铜芯线,在柱筋旁边凿一孔,将线引出与地网直接相连,如施工困难,可将铜芯线穿墙出室外引至地面接入地网,需套水管作屏蔽。

3)将信号线的屏蔽管在进入大楼台时等电位处理,在进入主机房后,再次将屏蔽管与汇流排作接地处理。

2.4 过电压保护

1)加油站供电分为动力供电和照明供电,分别用来保证加油机工作和办公室及计算机系统用电,应总配电柜前安装美国ALLTEC公司生产的ATP90电源浪涌保护器1台。ATP90电源浪涌保护器技术参数为工作电压:三相,380V,最大工作电压494V,峰值放电,电流90kA/每相,残压≤780V,响应时间﹤5ns,保护模式为全保护。

2)在加油站办公室的配电箱处安装一个美国ALLTEC公司的SP40电源浪涌保护器。SP40电源浪涌保护器技术参数为工作电压:单相,220V,最大工作电压286V,峰值放电电流40kA,残压≤550V,响应时间﹤5ns,保护模式为全保护。

3)在每台加油机前端安装美国ALLTEC公司TP40电源浪涌保护器。TP40电源浪涌保护器技术参数为工作电压:三相,380V,最大工作电压494V,峰值放电电流40kA/每相,残压≤650V,响应时间﹤5ns,保护模式为全保护。

4)在加油站办公室的配电箱处安装一个美国ALLTEC 公司的SP40电源浪涌保护器。SP40电源浪涌保护器技术参数为工作电压:单相,220V,最大工作电压286V,峰值放电电流40kA,残压≤550V,响应时间﹤5ns,保护模式为全保护。

5)在每台加油机前端安装美国ALLTEC公司TP40电源浪涌保护器。TP40电源浪涌保护器技术参数为工作电压:三相,380V,最大工作电压494V,峰值放电电流40kA/每相,残压≤650V,响应时间﹤5ns,保护模式为全保护。

6)由于这次加油站采用计算机集中控制系统,加油机与计算机之间通过数据线路连接传输数据,因此,在每台加油机数据信号输出端和计算机信号输入端安装9针RS485信号浪涌保护器,建议安装美国ALLTEC公司ADB9-RS422信号浪涌保护器,在计算机设备前端安装SP20电源浪涌保护器。ADB9-RS422信号浪涌保护器技术参数为工作电压12V,动作电压18V,最大通流量750A,限制电压﹤40V,插入损耗0.5DB,响应时间﹤10ns,SP40电源浪涌保护器技术参数为工作电压:单相,220V,最大工作电压286V,峰值放电电流20kA,残压≤550V,响应时间﹤5NS,保护模式为全保护。

2.5 静电防护

1)静电的产生。油品在收发、输转、灌装过程中,油品分子之间和油品与其它物质之间的摩擦,会产生静电,其电压随着摩擦的加剧而增大,如不及时导除,当电压增高到一定程度时,就会在两带电体之间跳火(即静电放电)而引起油品爆炸着火。

2)静电的防护。一切用于储存、输转油品的油罐、管线、装卸设备,都必须有良好的接地装置,及时把静电导入地下,并应经常检查静电接地装置技术状况和测试接地电阻。向油罐、油罐汽车、铁路槽车装油时,输油管必须插入油面以下或接近罐底,以减小油品的冲击与空气的摩擦。

参考文献

[1]建筑物防雷设计规范GB50057-94[S].

[2]电子计算机房设计规范GB50174-93[S].

[3]电子设备雷击保护导则GB7450-87[S].

[4]石油库(站)设计规范GB1998-2000[S].