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

雷電災害屬于聯合國“國際減災十年”公布的最嚴重的十種自然災害之一，也被中國電工委員會稱為“電子時代的一大公害”。隨著社會經濟的進一步發展，人們日常的生活水準也在不斷提升，汽車加油加氣站也已經變得越來越多。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的保護措施，如受到雷擊時就可能會導致出現一些不安全事故。所以，汽車加油加氣站罩棚雷電防護設施是十分重要的。

1 汽車加油加氣站罩棚雷電危險性的科學分析

雷電自身就屬于瞬態大電流、很高的電壓以及很強的電磁輻射的一種天氣現象，因為其自身所具備一定的物理效應，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雷電災害的重大事故。

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數以萬計的伏特高壓，而且電流也可以達到數十萬的安培。如果雷電擊中罩棚以及周圍的設施設備，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以及電磁感應這兩種，因為雷電流具有脈沖的基本特性。而且會出現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設施以及設備，也能夠通過傳導的基本方式經過電阻性耦合，導致周圍的一些盡數構建出現感應電流。這種電流可以向周圍的一些設施進行放電，使得雷電可以引入到汽車的加油加氣站周圍設備設施，使得火災事故和爆炸事故出現，進而可以感應到正在聯機的導線之上，會對加油站的相關設備以及自身的信息化系統造成嚴重的破壞。

1.3 靜電感應危害

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域之中的易燃易爆物品以及一些電器設施帶來很大的威脅。

1.4 電磁感應的危害

雷擊出現在供電線路的臨近地點，或者是擊中在閃桿之上就會出現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施受到感應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的一些電氣設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，二者之間就會出現放電的基本現象，也就是雷電反擊。雷電反擊一般都會導致電氣設備自身的絕緣性質受到破壞，嚴重情況之下還會出現火災或是人員傷亡的現象。

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《建筑物防雷設計規范》，展開防雷的等級科學劃分。根據《汽車加油加氣站設計與施工規范》之中有關加油加氣站之內爆炸的危險性區域之內的風機以及基本范圍的劃分，還需要結合通常加油機器高度都設置在2.1～2.4 m之間，而且加油區域地坪之上一直到地面之上的2.6 m上下范圍為2區，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。依照《建筑物防雷設計規范》之中有明確規定，只有2區或者是22區爆炸的一些危險性的建筑物應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

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《汽車加油加氣站設計與施工規范》之中的相關要求，當汽車加油加氣站之內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到接地裝置中十分重要的泄流渠道，應該通過罩棚自身的支撐柱科學設置引下線，進而可以分別將一些接閃網或者是彩鋼棚加以及環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，而且計算的結果應該不大于18 m。同時，每根引下線自身都應該距離地面2.7 m之內，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左右厚度的交聯聚乙烯層展開隔離。引下線3 m的范圍之內需要敷設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節。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域接地裝置屬于一個整體，可以將防直擊雷、防閃電的感應、防閃電電涌和電氣系統的相應接地裝置之間進行共同使用的系統，最終會形成一個十分綜合的接地裝置系統。這種接地系統接地電阻值應該不超過4 Ω。

需要在汽車加油加氣站施工其余的周圍進行環形接地工作裝置的設置。環形解讀裝置的周圍分別在加油島平臺的3 m之上。而且環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)構成，垂直接地體之間的距離最科學的距離是5 m，水平接地體自身的埋設深度需要超過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系統進行設置。在室外的供電電纜需要通過直接埋設的方式，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時都應該進行穿剛的基本保護。電纜的盡數外層以及鋼管都應該將頭和尾以及入戶之處等電位連接搭配防閃電感應的相應接地裝置之上，在汽車加油加氣站綜合值班區域的總配電箱需要安裝設置I級的試驗電涌科學保護器。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了通信系統和監控系統，使用了很多的電子設備，其中電子設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的接地科學接地裝置之上[3]。

4 結語

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險性的主要環境之下，并且需要通過科學的雷電防護基本措施進行解決。這一區域之間的雷電防護需要使用現代化綜合防雷的科學技術，從防直雷擊、防閃電電涌的入侵通過科學系統的防護基本措施，進而可以做到有效地防止或減少雷電災害的發生。