山區(qū)油庫(kù)防雷避雷的特點(diǎn)及防護(hù)

宋志強(qiáng) 張 瑩 張清民

〔1 解放軍72483部隊(duì)；2 重慶海聯(lián)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 重慶 401311；3 解放軍72283部隊(duì)〕

雷災(zāi)防護(hù)是油庫(kù)安全管理工作的重中之重，特別是對(duì)多雷地區(qū)的山區(qū)油庫(kù)而言，雷災(zāi)頻發(fā)，破壞性強(qiáng)，防護(hù)難度大，防雷災(zāi)工程尤為重要。隨著新時(shí)期油庫(kù)信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，電氣化以及自動(dòng)化的程度越來(lái)越高，雷電的隱患也變得越來(lái)越多，因此，防雷避雷已成為油庫(kù)信息化推進(jìn)中需重點(diǎn)關(guān)注的技術(shù)問(wèn)題。

1 山區(qū)油庫(kù)雷災(zāi)事故的特點(diǎn)

山區(qū)是雷電災(zāi)害易發(fā)區(qū)，是防御的薄弱地區(qū)。山區(qū)油庫(kù)建筑布局順山勢(shì)而為，不易整齊規(guī)劃，導(dǎo)致建筑物以及電氣系統(tǒng)、自動(dòng)化系統(tǒng)在雷災(zāi)事故防護(hù)上點(diǎn)多面廣，電子網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備遭受雷電威脅大。油庫(kù)所在山區(qū)的土質(zhì)主要以砂石土為主，僅有少量粘土，顆粒粗，含泥量低，含水量少，導(dǎo)電性差，屬于高電阻率土壤，且其阻值變化頻繁，雷擊事故頻發(fā)，控制難度大。

山區(qū)油庫(kù)建筑多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，形成了人為的雷電接收體。各建筑物防直擊雷接地、直流電工作接地、交流電工作接地、設(shè)備保護(hù)接地、弱電屏蔽等交叉設(shè)置，難以綜合控制，且硅酸鹽水泥與土壤互相作用，影響土壤電阻率，導(dǎo)致雷災(zāi)極易發(fā)生。同時(shí)，油料的易燃易爆，雷電火花產(chǎn)生的強(qiáng)電流高電壓，很有可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故以及人員傷亡。

2 山區(qū)油庫(kù)雷災(zāi)破壞的機(jī)理與防護(hù)

雷電的危害機(jī)理按雷電類(lèi)型可分為兩大類(lèi)：一是直擊雷造成的機(jī)械破壞，主要通過(guò)雷電云層和大地的放電而引起的高電壓強(qiáng)電流破壞；二是感應(yīng)雷導(dǎo)致的電磁破壞，主要是由于雷電在傳播過(guò)程中，在靜電感應(yīng)的作用下直擊雷放電；電磁感應(yīng)在金屬等導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電磁感應(yīng)，又引發(fā)設(shè)備中強(qiáng)電流的產(chǎn)生，造成電子電氣設(shè)備被擊穿，發(fā)生故障或損壞。

山區(qū)油庫(kù)的雷電防護(hù)主要分為三類(lèi)，即高空防雷、低空防雷和地下防護(hù)。在防護(hù)過(guò)程中，通過(guò)外部防雷技術(shù)和內(nèi)部防雷技術(shù)兩種形式進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。外部防雷技術(shù)也稱引雷技術(shù)，通過(guò)安裝在設(shè)施設(shè)備上的避雷針等避雷裝置，經(jīng)導(dǎo)線將強(qiáng)電流電壓引入地下，而減少雷電危害。內(nèi)部防雷技術(shù)主要通過(guò)各種電子設(shè)備對(duì)雷擊產(chǎn)生的強(qiáng)電流進(jìn)行限制，降低電壓電流的大小，將過(guò)高的強(qiáng)雷電電流控制在電子電氣設(shè)備的允許范圍，以保護(hù)設(shè)備安全。它主要抑制雷擊電磁脈沖可能造成的危害，是保護(hù)電氣設(shè)備和自動(dòng)化信息設(shè)備的主要方法，即為避雷技術(shù)。

3 山區(qū)油庫(kù)避雷技術(shù)的現(xiàn)狀

在當(dāng)今信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備變得越來(lái)越復(fù)雜，防雷的工作環(huán)境也越來(lái)越苛刻。對(duì)于山區(qū)油庫(kù)而言，信息化自動(dòng)化進(jìn)程的日益加快，使后勤信息化建設(shè)成為今后發(fā)展的重要方向，網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控、檢測(cè)和通訊設(shè)備等越來(lái)越精密，對(duì)于設(shè)備和各類(lèi)元器件的使用要求也越來(lái)越高，雷電引發(fā)的設(shè)備損壞事故也時(shí)有發(fā)生。

雷電產(chǎn)生的直擊雷的機(jī)械破壞和感應(yīng)雷的電磁脈沖破壞，造成各類(lèi)高精設(shè)備因高電流高電壓而損壞，同時(shí)感應(yīng)雷產(chǎn)生的電磁脈沖沿電源線、信號(hào)線等侵入機(jī)房等，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)相關(guān)精密設(shè)備、高性能元器件造成損壞，致使設(shè)備整體損壞、系統(tǒng)癱瘓。更為嚴(yán)重的是電磁脈沖的磁干擾作用會(huì)對(duì)各類(lèi)電信以及網(wǎng)絡(luò)中的信息數(shù)據(jù)造成不可修復(fù)的破壞，危害性大，威脅嚴(yán)重。

4 山區(qū)油庫(kù)避雷技術(shù)和工藝構(gòu)想

根據(jù)避雷防護(hù)的現(xiàn)狀，在山區(qū)油庫(kù)避雷設(shè)施的工藝設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，防雷技術(shù)或設(shè)備如果不按技術(shù)規(guī)范和正確的施工方法，不考慮具體情況下山區(qū)土壤的實(shí)際電阻率，防雷設(shè)備維護(hù)管理不到位，相關(guān)避雷器的技術(shù)性能不達(dá)標(biāo)等都可能導(dǎo)致避雷器系統(tǒng)不能起到向地面放電的作用。相反，還會(huì)干擾影響接地功能發(fā)揮，破壞硬建筑的電子設(shè)備，這就要求在避雷技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行全面系統(tǒng)地考慮。

在山區(qū)建筑中電氣設(shè)施的防雷可以通過(guò)引雷入地、專用避雷裝置泄流、利用等電位體保護(hù)關(guān)鍵設(shè)備，以及屏蔽、隔離、構(gòu)建防雷接地體等方面進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)。引雷入地、泄流等技術(shù)為外部保護(hù)，主要通過(guò)引雷技術(shù)達(dá)到防雷要求。另外4項(xiàng)措施，通過(guò)防雷技術(shù)，將沿線的電力線或數(shù)據(jù)線連接起來(lái)，信號(hào)線引入過(guò)電壓波，通過(guò)限制浪涌過(guò)電壓保護(hù)裝置和過(guò)電壓保護(hù)，避免雷災(zāi)事故發(fā)生以保護(hù)設(shè)備。

當(dāng)前，普遍采用綜合性的避雷設(shè)計(jì)方案，即做到避雷系統(tǒng)一旦建立，就必須同時(shí)具備雷電防護(hù)和過(guò)電壓防護(hù)功能，包括感應(yīng)雷的防護(hù)、防雷接地以及屏蔽和等電位連接等三個(gè)方面，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須進(jìn)行系統(tǒng)考慮，以避免產(chǎn)生潛在危險(xiǎn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

山區(qū)油庫(kù)防雷避雷是一個(gè)極為復(fù)雜的問(wèn)題，在防雷避雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須充分考慮耐久、可靠、科學(xué)性以及經(jīng)濟(jì)適用的原則，通過(guò)采取綜合治理的方式方法，將一些可能會(huì)產(chǎn)生雷擊的干擾因素排除，以使山區(qū)油庫(kù)的雷電危害最小化。