汽車加油加氣站罩棚的雷電防護

王蔚宗(中國石化南京石油分公司，江蘇 南京 210000)

0 引言

雷電災(zāi)害屬于聯(lián)合國“國際減災(zāi)十年”公布的最嚴重的十種自然災(zāi)害之一，也被中國電工委員會稱為“電子時代的一大公害”。隨著社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，人們?nèi)粘５纳钏疁室苍诓粩嗵嵘嚰佑图託庹疽惨呀?jīng)變得越來越多。汽車加油加氣站罩棚屬于加油加氣站的一種十分重要的遮擋物以及基礎(chǔ)的保護措施，如受到雷擊時就可能會導(dǎo)致出現(xiàn)一些不安全事故。所以，汽車加油加氣站罩棚雷電防護設(shè)施是十分重要的。

1 汽車加油加氣站罩棚雷電危險性的科學(xué)分析

雷電自身就屬于瞬態(tài)大電流、很高的電壓以及很強的電磁輻射的一種天氣現(xiàn)象，因為其自身所具備一定的物理效應(yīng)，所以可以在瞬間對汽車加油加氣站作用，具有很大的破壞性，使得汽車加油加氣站出現(xiàn)雷電災(zāi)害的重大事故。

1.1 直擊雷的重大危害

雷電將會直接的擊中汽車加油加氣站的罩棚，能夠在瞬間就會出現(xiàn)數(shù)以萬計的伏特高壓，而且電流也可以達到數(shù)十萬的安培。如果雷電擊中罩棚以及周圍的設(shè)施設(shè)備，那么一定會造成巨大危害。

1.2 雷擊電磁脈沖的傷害

雷擊電磁脈沖的主要危害也可以被叫作間接危害，主要可以分為靜電感應(yīng)以及電磁感應(yīng)這兩種，因為雷電流具有脈沖的基本特性。而且會出現(xiàn)十分強大的交變電磁場，也就是沒有直接擊中地面的一些相關(guān)設(shè)施以及設(shè)備，也能夠通過傳導(dǎo)的基本方式經(jīng)過電阻性耦合，導(dǎo)致周圍的一些盡數(shù)構(gòu)建出現(xiàn)感應(yīng)電流。這種電流可以向周圍的一些設(shè)施進行放電，使得雷電可以引入到汽車的加油加氣站周圍設(shè)備設(shè)施，使得火災(zāi)事故和爆炸事故出現(xiàn)，進而可以感應(yīng)到正在聯(lián)機的導(dǎo)線之上，會對加油站的相關(guān)設(shè)備以及自身的信息化系統(tǒng)造成嚴重的破壞。

1.3 靜電感應(yīng)危害

帶有很多的負電荷的雷云所帶來的電場，會在汽車加油加氣站罩棚的金屬物之上感應(yīng)到被電場所束縛的一種正電荷。當雷云針對地面進行放電或是對云間進行放電時，云層之中的一些負電荷就會在很大程度上被削弱，在罩棚的金屬物之上會感應(yīng)到這些被束縛正電荷，這樣就會在一瞬間失去被束縛的感覺。而且還會在電勢能的主要作用之下，這些存在的正電荷就會產(chǎn)生很大的電流性沖擊，進而為汽車加油加氣站的日常工作區(qū)域之中的易燃易爆物品以及一些電器設(shè)施帶來很大的威脅。

1.4 電磁感應(yīng)的危害

雷擊出現(xiàn)在供電線路的臨近地點，或者是擊中在閃桿之上就會出現(xiàn)十分強大的變電磁場，這種交變電的磁場所傳遞出來的基本能力就會感應(yīng)到線路之上，并且會在最后作用到汽車加油加氣站周圍工作的設(shè)備之上。汽車加油加氣站罩棚自身都是比較高的，所以被雷擊中的幾率成倍增加，在罩棚頂部的一些設(shè)施受到感應(yīng)雷威脅的幾率以及程度上都會增加很多，對加油加氣站的電器設(shè)備也會帶來很大威脅。

1.5 雷電反擊的危害

汽車加油加氣站罩棚受到雷電擊中之后，雷電自身的電流在流入點以及支撐柱的泄流都會形成高電位。當罩棚的防雷電裝置和罩棚之內(nèi)的一些電氣設(shè)備以及線路或是其他一些金屬管線的絕緣距離比較近的時候，二者之間就會出現(xiàn)放電的基本現(xiàn)象，也就是雷電反擊。雷電反擊一般都會導(dǎo)致電氣設(shè)備自身的絕緣性質(zhì)受到破壞，嚴重情況之下還會出現(xiàn)火災(zāi)或是人員傷亡的現(xiàn)象。

2 汽車加油加氣站罩棚防雷的等級劃分

即使汽車加油加氣站不是城市之中的建筑物，但是對加油加氣站罩棚之下的雷電防護一定要參照《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》，展開防雷的等級科學(xué)劃分。根據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》之中有關(guān)加油加氣站之內(nèi)爆炸的危險性區(qū)域之內(nèi)的風(fēng)機以及基本范圍的劃分，還需要結(jié)合通常加油機器高度都設(shè)置在2.1～2.4 m之間，而且加油區(qū)域地坪之上一直到地面之上的2.6 m上下范圍為2區(qū)，針對CNG的加氣機來說，地坪面一直到地面之上的3 m整體的范圍是2區(qū)。依照《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》之中有明確規(guī)定，只有2區(qū)或者是22區(qū)爆炸的一些危險性的建筑物應(yīng)該劃分為第二類的防雷建筑物。因此，罩棚被定為第二類的防雷建筑物。

3 防直雷擊的系統(tǒng)

3.1 接閃器

汽車加油加氣站通常都會有混凝土的罩棚以及彩鋼板罩棚這兩種基本形式。混凝土罩棚在目前比較少見，而且很多都是使用彩鋼板罩棚。根據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》之中的相關(guān)要求，當汽車加油加氣站之內(nèi)的站房以及罩棚等一些建筑物需要進行防直擊雷的時候，一定要通過避雷帶或者是避雷網(wǎng)進行保護。當汽車加油加氣站罩棚通過金屬屋面時，自身的頂面所具備的單層盡數(shù)板的主要厚度需要大于0.5 mm、塔接的長度也需要大于100 mm，而且在罩棚的下方不需要易燃的吊頂用料之時，可以不通過避雷帶或者避雷網(wǎng)的保護，不管是何種類型的防護罩棚，都不能夠使用接閃桿或者是閃線展開科學(xué)保護[1]。

3.2 引下線

引下線主要就是將雷電流從接閃器傳導(dǎo)到接地裝置中十分重要的泄流渠道，應(yīng)該通過罩棚自身的支撐柱科學(xué)設(shè)置引下線，進而可以分別將一些接閃網(wǎng)或者是彩鋼棚加以及環(huán)形接地裝置進行連接，引下線之間的距離一直沿著周長展開平均距離的計算，而且計算的結(jié)果應(yīng)該不大于18 m。同時，每根引下線自身都應(yīng)該距離地面2.7 m之內(nèi)，而且使用耐1.2/50 μs沖擊電壓100 kV的絕緣層進行隔離，或者是要通過3 mm左右厚度的交聯(lián)聚乙烯層展開隔離。引下線3 m的范圍之內(nèi)需要敷設(shè)5 cm左右厚度的瀝青層，這樣做可以有效防止接觸電壓以及跨步電壓[2]。

3.3 接地裝置

接地屬于雷電流瀉放入地的一個十分重要的環(huán)節(jié)。為了保證邊角良好的散流基本效果以及均衡的電位，能夠使得整個汽車加油加氣站的施工區(qū)域接地裝置屬于一個整體，可以將防直擊雷、防閃電的感應(yīng)、防閃電電涌和電氣系統(tǒng)的相應(yīng)接地裝置之間進行共同使用的系統(tǒng)，最終會形成一個十分綜合的接地裝置系統(tǒng)。這種接地系統(tǒng)接地電阻值應(yīng)該不超過4 Ω。

需要在汽車加油加氣站施工其余的周圍進行環(huán)形接地工作裝置的設(shè)置。環(huán)形解讀裝置的周圍分別在加油島平臺的3 m之上。而且環(huán)形接地裝置主要由垂直接地體(2.5 m的角鋼)和誰平接地體(40 mm×4 mm鍍鋅扁鋼)構(gòu)成，垂直接地體之間的距離最科學(xué)的距離是5 m，水平接地體自身的埋設(shè)深度需要超過0.5 m。

3.4 防閃電電涌的侵入

汽車加油加氣站自身的配電線路需要通過TN-S系統(tǒng)進行設(shè)置。在室外的供電電纜需要通過直接埋設(shè)的方式，埋入地下的深度不能夠低于0.7 m。在穿越道理以及圍墻或是房間的時候，進行引上以及引下埋設(shè)時都應(yīng)該進行穿剛的基本保護。電纜的盡數(shù)外層以及鋼管都應(yīng)該將頭和尾以及入戶之處等電位連接搭配防閃電感應(yīng)的相應(yīng)接地裝置之上，在汽車加油加氣站綜合值班區(qū)域的總配電箱需要安裝設(shè)置I級的試驗電涌科學(xué)保護器。電涌保護器自身的電壓保護水準總值不能夠超過2.5 kV，而且沖擊電流不能夠小于12.5 kA。汽車加油加氣站自身集結(jié)了通信系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，使用了很多的電子設(shè)備，其中電子設(shè)備的抗閃電基本電涌能力比較脆弱，這要通過防閃電電涌入侵的一種基本保護措施，需要在室外的線路穿過鋼管，并且直接埋設(shè)在地下，還需要引入一些長度比較適中的長度，長度一般都需要超過15 m，而且鋼管的頭和尾以及入戶之處等一些電位連接到防閃電感應(yīng)的接地科學(xué)接地裝置之上[3]。

4 結(jié)語

隨著汽車加油加氣站在使用比較廣泛的前提之下，汽車加油加氣站通常都會運行在具有雷電高風(fēng)險性的主要環(huán)境之下，并且需要通過科學(xué)的雷電防護基本措施進行解決。這一區(qū)域之間的雷電防護需要使用現(xiàn)代化綜合防雷的科學(xué)技術(shù)，從防直雷擊、防閃電電涌的入侵通過科學(xué)系統(tǒng)的防護基本措施，進而可以做到有效地防止或減少雷電災(zāi)害的發(fā)生。