中石化蘭花加油站雷擊災害調(diào)查分析及防護對策

阮衛(wèi)鋒

摘 要：通過對中石化蘭花加油站雷擊災害事故的調(diào)查，從地理、地質(zhì)、氣象、雷電活動、環(huán)境及被保護物的特點等方面進行詳細的分析，根據(jù)對加油站的危險性和易損性分析為加油站提出防護對策。

關鍵詞：加油站 雷擊災害 防護對策

中圖分類號：P429 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0229-02

2010年8月4日下午，紹興錢清地區(qū)上空有強對流天氣。下午2點左右，位于G329國道上的中石化蘭花加油站配電房內(nèi)的配電箱起火，疑為雷擊電力線路引起的事故。中心派技術人員前往現(xiàn)場進行雷擊災害調(diào)查。8月4日下午17：00，中心技術人員對位于紹興縣錢清鎮(zhèn)的雷擊現(xiàn)場進行災情初步調(diào)查。8月10日下午，紹興防雷中心主任及技術人員再次對輸電線路進行了重點查看，并結(jié)合閃電定位監(jiān)測等實況資料對災害的成因進行了綜合分析。

1 雷電災害基本情況

據(jù)中石化蘭花加油站站長描述：2010年8月4日下午1點半左右，天氣不太好，屋外風很大，伴有打雷現(xiàn)象。按照加油站安全規(guī)定，站長提前將加油機電源閘刀切斷。2點左右，加油站附近傳來一聲巨響，之后站長回房間發(fā)現(xiàn)配電房著火。加油站工作人員立即用干粉滅火器進行撲救，并切斷所有站區(qū)電源線路并將火勢撲滅。隨后發(fā)現(xiàn)配電柜整個燒毀，發(fā)電機接地線燒毀，但發(fā)電機試車完好。

2 現(xiàn)場勘查情況

經(jīng)防雷中心現(xiàn)場勘查，中石化蘭花加油站位于北緯30.1273，東經(jīng)120.4290，海拔6m，屬于平原地區(qū)。該加油站罩棚和站房都設有避雷帶及避雷小針，但生活用房屋面無避雷設施，配電間處于生活用房西面。加油站電源進線由站區(qū)南邊的錢清鎮(zhèn)勞動村水泥電桿架空引下，穿過南側(cè)廠房，再從站區(qū)東側(cè)的電線桿上引入，水平敷設在生活用房屋面，在配電間外墻處引入室內(nèi)，電源線路基本暴露在室外。總電源線路先經(jīng)過電表及三相閘刀，然后引入后續(xù)負載。此次雷擊導致配電箱內(nèi)設備燒毀。

3 天氣背景

8月4日我市受低層輻合線天氣系統(tǒng)影響，紹興縣境內(nèi)楊汛橋、錢清等出現(xiàn)局地性強對流并伴有雷電、大風、短時暴雨、冰雹等災害性天氣。最大風速：7.6 m/s，極大風速：12.7 m/s，雨量13.3 mm。

4 閃電定位監(jiān)測資料

根據(jù)紹興市氣象局閃電定位監(jiān)測系統(tǒng)資料顯示：在2010年8月4日，中石化蘭花加油站（北緯30.1273，東經(jīng)120.4290）5 km范圍內(nèi)，共發(fā)生144次閃電，負閃144次，最大負閃強度-76.3 kA，平均負閃強度-33.9kA，下表為在事故發(fā)生時間點附近（13：30～14：30）的閃電資料：

其中距離中石化蘭花加油站最近的一次雷閃時間為14時8分，落雷點在北緯30.1276，東經(jīng)120.4381，閃電強度為-22.5kA。經(jīng)實地勘察，雷擊點正好是加油站東側(cè)92.7 m處的架空電力線。

5 雷電災害成因分析

5.1 雷擊時間及強度

根據(jù)閃電監(jiān)測資料和實地勘察可確認此次閃電擊中了中石化蘭花加油站東側(cè)92.7 m處的架空電力線，雷擊時間為14時8分，閃電強度為-22.5 kA。

5.2 架空輸電線路年雷擊次數(shù)計算

根據(jù)國內(nèi)、外實測數(shù)據(jù)的分析及《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》DL/T 620—1997[1]。地面落雷密度（γ），即每平方公里、每雷暴日（d）的地面落雷次數(shù)，世界各國取值不同。我國各地平均年雷暴日數(shù)（Td）不同的地區(qū)γ值也不相同。一般Td較大的地區(qū)，其γ值也隨之變大。由于紹興縣的平均年雷暴日Td=51 d/a，故γ值取0.07。線路長度取100公里，加油站架空電力線架設平均高度為7 m，則可計算加油站架空電力線每年受到雷擊次數(shù)NL為：

計算結(jié)果表明，此次雷擊后，在架空線桿上的瞬時地電位高達2228.6 kV，對于輸電線路來說是無法保證后續(xù)電氣設備安全的。

6 結(jié)論及建議

此次雷電災害的發(fā)生，一方面是由于架空輸電線路未安裝避雷線而導致直接雷擊電力線引起，另一方面是架空線桿接地樁對地電阻值嚴重超標（實測值為98 Ω），產(chǎn)生高達2228.6 kV的地電位造成對低壓側(cè)的反擊。

由于電力線是架空線引入，因此供配電系統(tǒng)須作重復接地，系統(tǒng)配電柜、發(fā)電機機座、加油機等設備都要實行保護接地，與接地裝置可靠相連。加油站的供電、刷卡、液位控制等系統(tǒng)應采用鎧裝電纜或?qū)Ь€穿鋼管配線并作兩端接地。為了減小架空線將過電壓引入設備帶來的危險，必須在入戶設施上安裝合格且匹配的電涌保護器。在總配電盤處安裝一級避雷器，在電源線進設備之前，再安裝一級避雷器。建議能改換一段埋地金屬鎧裝電纜或護套電纜穿鋼管埋地引入，埋地長度應不小于15 m；在埋地電纜與架空線轉(zhuǎn)換處尚應裝設SPD；電涌保護器、PE線、電纜金屬外皮、鋼管和絕緣子鐵腳、金屬器具等應連在一起接地，其沖擊接地電阻不應大于10 Ω。

參考文獻

[1] 《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》DL/T 620—1997[S].

[2] 《建筑物防雷設計規(guī)范》GB 50057-94（2000版）[S].