充电加气加油站雷电灾害防御技术探讨

刘冬梅，邹德培，李超军，魏金莲

（1.邵东市气象局，湖南 邵阳422800；2.邵阳市气象局，湖南 邵阳422200）

1 背景

邵东市地形为丘陵，其中丘岗地占61.18%、山地占21.69%，平原占10.85%。邵东地势是南北山地突起，中间抬升向东西倾斜。邵阳市地形与闪电密度对比如图1所示。查询气象资料可知，邵阳市雷暴日为每年57.0 d。邵东市地区年均闪电频次如表1所示，由表1可知，近五年内，邵东地区闪电频次分贝为：2016年5 043频次、2017年3 673频次、2018年8 202频次、2019年4 551频次、2020年5 462频次，这五年内平均闪电频次最高是在8月。从图1（b）可知，整个邵阳市的闪电集中在邵东市，约1.16次/（1经度×1纬度）。

图1 邵阳市地形与闪电密度对比图

表1 邵东市地区年均闪电频次

三合一站是集加油站、加气站和充电站等供能为一体的新型公共基础场所。三合一站属爆炸和火灾危险场所，又主要建在城区等人员密集区域，一旦发生火灾爆炸事故，将带来重大的人员伤亡和财产损失。因此，三合一站的雷电防护非常重要。为此，本文从防雷安全角度分析，利用邵东市新建充电加气加油站结合工程经验，对油气电合建站的防雷安全设施进行研究，分析了加油站雷击途径及损坏原因，研究成果对油气电合建站的建设具有一定的参考价值。

2 三合一站外部雷防雷措施

三合一合建站主要由相关建筑（构）物和设备组成，建筑（构）物包含站房、加油加气棚；设备包含LNG（液化天然气）储罐设施、LPG（液化石油气）储罐、CNG（压缩天然气）储气设施、埋地油罐组、充电桩区等。由于三合一站存储的是易燃、易爆的危险物，将形成爆炸危险区域，因此一定要重视三合一加油站的防雷安全。

三合一加油站和单一加油站的直击雷防护措施一样，站房和罩棚需按照GB 50057《建筑物防雷设计规范》设计，如图2所示。站房接闪带网格不大于24 m×16 m，站房接闪带安装在建筑物女儿墙上，接闪带用热镀锌专门夹式支持码支持。支撑卡平面安装间距为1 m，转角处安装间距为0.5 m，支持卡间距支撑屋面高150 mm。罩棚接闪带安装在罩棚屋面，接闪带支撑卡做T型，用彩钢板专用自攻钉固定在罩棚檩条上，支撑卡平面安装间距1 m，转角处安装间距为0.5 m，支撑卡距支撑屋面高150 mm。彩钢板专用自攻螺钉的选用满足安装强度要求。罩棚接闪带四周利用罩棚檐面灯箱闭合角钢做外围接闪带。

图2 邵东市某三合一加油站接闪带示意图

充电区域内的建（构）筑物需有防直击雷保护措施，并宜采用接闪带（网）作接闪器。当采用彩钢屋面的金属板厚为0.5 mm、搭接长度为100 mm，且紧邻金属板的下方无易燃物品时，彩钢屋面可直接作为接闪器。

三合一站充电设施的工作接地、保护接地等其他接地宜共用接地装置，接地电阻为4Ω，如图3所示。合建站的充电区域应设充电机防静电接地装置。每2个充电桩装设人体静电消除器不少于1台，其接地电阻为100Ω。人体静电消除器宜设置在充电桩旁1 m范围内。钢制油罐、LPG储罐、LNG储罐和CNG储气瓶（组）的防雷接地如图3所示，防雷接地点需设2处以上。CNG加气母站和CNG加气子站的拖车停放区域需设置2处固定防雷接地装置。

图3 邵东市某三合一加油站接地地网部分示意图

3 三合一站内部雷防雷措施

三合一站的电子电气信息系统（供电系统一样）需采用铠装电缆或穿钢管，电缆金属外壳、钢管两端需按照国家规范一定距离接地处理。在供配电系统的电源端应安装与设备耐压水平相适应的SPD。地面敷设的各种管道（油品管道、LPG管道、LNG管道和CNG管道），需有防静电和防感应雷保护措施。加气机、压缩机PLC控制柜、GGD、增压机、缓冲罐、回收罐、排污罐、缓分离器、加热器、压力容器、分离器、注油器、高压气地下储存井等设备需电气连接接地。

4 三合一加油站易出现的问题

直击雷防护是三合一站防雷安全的最重要的一个部分，直击雷的破坏力极强，一旦防护措施出现问题，将导致加油站直接遭受雷击，三合一加油站易燃易爆物品杂且还存在充电装置，更会对加油站以及周边造成毁灭性破坏，要定期维护接闪带及其其他直击雷防护器件。弱电部分要加强保护，严格加装相应浪涌保护器，机房内必须设置均压环，电气设备应全部接地至同一汇流排，形成等电位，不易产生电位差，油罐区的防爆静电释放柱和卸车夹必须独立接地。汽车加油加气站通常设在开阔地带，如公路等道路边，易受雷击，包含罩棚、营业建筑及附属建筑、电子信息系统、电源系统等，且又是易燃易爆场所，三合一站负责人应每年在雷电活跃月份之前（邵东地区上半年为4—6月，下半年为7—8月），专业检测机构对三合一站进行防雷安全检测，确保三合一站的防雷保护设施完备合格，三合一站安全工作人员应建立防雷安全管理制度，构建健全的雷电预警机制，促使雷电监测人员及时获得监测数据并启动雷电应急预案，从而为三合一站安全提供有效保障。

5 结束语

综上所述，在进行三合一加油站防雷方案构建时，管理人员应依靠先进的科学技术，严格按照国家规范实施防雷保护措施，根据当地雷电数据相应加强防雷保护措施，根据防雷方案采取对应防雷检测措施。三合一站属易燃易爆场所，做好防雷保护工程及每年防雷检测工作是保证三合一站正常运作的关键，更是防雷减灾工作的首要任务，人们必须高度重视三合一站的防雷安全工作，从修建、运营到日常维护，都应严格按照国家要求执行，将安全隐患降到最低，为加油站的安全提供保障。