加油站防雷解決方案
發表日期:09月18 2018 文章編輯:鈞和電子原創 瀏覽次數:3323次
一、前言
雷電是一種能量極高的大氣自然現象。直擊雷聲光并發,電閃雷鳴,老少皆知。它以強大的電流、熾熱的高溫、猛烈的沖擊波等,擊壞放電通道上的建筑物、輸電線、擊死擊傷人、畜等。雷電產生的雷電電磁脈沖(LEMP)則悄然發生,不易察覺,但其破壞性極大,后果嚴重。每年因雷電造成的經濟損失是巨大的,教訓是慘痛的。因此,防雷已成為各行各業必須高度重視的安全防護措施。
隨著高新技術的迅猛發展,雷擊引起的災害事故正呈現出上升趨勢。近年來,加油站的規模、數量不斷擴大、增加,儀表系統向網絡化、智能化方向迅猛發展,而儀器儀表等信息設備普遍存在絕緣強度低、過電壓和過電流耐受能力差、對電磁干擾敏感等弱點,一旦儀表設備受到直接雷擊或其附近區域發生雷擊,雷電過電壓、過電流和脈沖電磁場會通過供電線、儀表信號線、電纜匯線槽、穿線管等途徑到達儀表設備,威脅儀表設備的正常工作和安全運行。如果防護不當,輕則使儀器儀表設備工作失靈,重則使儀器儀表設備永久性損壞,嚴重時還可能造成人員傷亡、生產事故。
加油站屬于易燃、易爆場所,按國家標準和相關行業規范,必須采取防火、防爆等措施,特別要高度重視防雷電、防靜電和地電位反擊。加油站受雷電等損害時有發生,對其防護刻不容緩。

二、XX加油站現狀及分析
XX加油站位于XX地區,年平均雷暴日數XX天,屬于多雷區。
1.直擊雷防護較好,油罐,罩棚聯合接地,接地電阻2.3歐姆,符合國家標準。
2.配電系統只有一套40KA/4P防雷器,漏流為0.06mA,作為一級防護,該避雷器放電電流過低。存在安全隱患。
3.機房有24口交換機一臺,電腦2臺,均沒有防雷設施,并且沒有做等電位連接。如遭感應雷襲擊,極易造成雷擊事故。輕則造成設備損壞,重則可能造成人身傷害。
4.監控器4個都沒有防雷設施。
5.存在架空進線現象,極易引雷入室。存在嚴重隱患。


三、XX加油站防雷整改方案
(一)設計依據
1.GB50057-2010 《建筑物防雷設計規范》
2.GB50343-2004 《建筑物電子信息系統防雷技術規范》
3.GB/T 21431-2008 《建筑物防雷裝置檢測技術規范》
根據GB50057-2010中對于防雷建筑物等級劃分的規定加油站屬于第二類防雷建筑物。
(二)具體防護方案
根據GB 50057-2010《建筑物防雷設計規范》、中防雷及過電壓規范有關防雷分區的劃分和各級電源系統雷電及過電壓保護要求,針對配電系統的實際情況及要求,將其分為三個防雷區分別加以考慮,如果用電設備具有特別重要的作用,需要做到末級保護。由于單級防雷可能會帶來因雷電流過大而導致的泄流后殘壓過大或者保護能力不足引起的設備損壞。因此選用電源系統多級保護,可防范從直擊雷到操作浪涌的各級過電壓的侵襲。
1.低壓配電系統防雷
(1)電源一級防雷
根據:《建筑物防雷設計規范》第六章:防雷擊電磁脈沖 第三節 屏蔽、接地和等電位連接的要求:第6.3.4條及第四節 對電涌保護器和其他的要求:第6.4.7條規定,在LPZOA或LPZ0B區與LPZ1區交界處,從室外引來的線路上安裝SPD,確定通過SPD的10/350μs雷電流幅值,當線路有屏蔽時,每個SPD的雷電流按雷電流的幅值的30%考慮。SPD宜靠近屏蔽線路末端安裝。
具體措施:把總配電柜原40KA避雷器更換為KSP-120KA/4P/M作為一級防護。
(2)電源二級防雷:
根據:《建筑物防雷設計規范》第六章:防雷擊電磁脈沖;第四節,第6.4.1至6.4.12條LPZ區對電涌保護器(SPD)的要求GB 50054-95《低壓配電設計規范》第四章的有關規定,依據雷電分流理論,需使用8/20μs波形,最大放電電流為80KA,能將4KV的線路殘余感應雷擊過電壓限制到2.5KV以下。
具體措施:在二級電源加裝KSP-80KA/4P/M防雷器作為二級防護。
(3)精細保護
確保過電壓或電流不造成終端設備損壞,應在用電設備前端加裝電源精細防雷保護。確保精密通信設備不被電源過壓造成損壞。
具體措施:在機柜里加裝KS-CP-01A-10A/M防雷插排一臺;兩臺電腦各加裝KS-CP-42N/M防雷插排一臺,共計兩臺。
2.信號防護
根據GB 50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》第五章:防雷設計;第五節,第5.4.2信號線路的防雷與接地應符合下列規定:
(1)進、出建筑物的信號線纜,宜選用有金屬屏蔽層的電纜,并宜埋地敷設,在直擊雷非防護區(LPZ0A)或直擊雷防護區(LPZOB)與第一防護區(LPZ1)交界處,電纜金屬屏蔽層應做等電位連接并接地。電子信息系統設備機房的信號線纜內芯線相應端口,應安裝適配的信號線路浪涌保護器,浪涌保護器的接地端及電纜內芯的空線對應接地;
(2)電子信息系統信號線路浪涌保護器的選擇,應根據線路的工作頻率、傳輸介質、傳輸速率、傳輸帶寬、工作電壓、接口型式、特性阻抗等參數,選用電壓駐波比和插入損耗小的適配的浪涌保護器。
根據GB 50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》第五章:防雷設計;第五節,第5.4.5計算機網絡系統的防雷與接地應符合下列規定:
(1)進、出建筑物的傳輸線路上浪涌保護器的設置:
A級防護系統宜采用 2級或3級信號浪涌保護器;
B級防護系統宜采用2級信號浪涌保護器;
C、D級防護系統宜采用1級或2級信號浪涌保護器。
各級浪涌保護器宜分別安裝在直擊雷非防護區(LPZ0A)或直擊雷防護區(LPZO B)與第一防護區(LPZ1)、及第一防護區(LPZ1)與第二防護區(LPZ2)的交界處。
(2)計算機設備的輸入/輸出端口處,應安裝適配的計算機信號浪涌保護器。
具體措施:
(1)在機柜加裝KS-RJ45-24E/M一套,用來保護交換機;
(2)在4個監控器上加裝KS-3/24/M三合一避雷器,在視頻矩陣前加裝KS-TV/16B一個。用來保護整套監控系統;
(3)電話線路加裝KS-RJ45-TELE/4S/M避雷器。
3.機房等電位
在IEC標準中指出等電位連接是內部防雷措施的一部分,其目的在于減少雷電流所引起的電位差。等電位是用連接導線或過電壓(電涌)保護器將處在需要防雷空間內的防雷裝置和建筑物的金屬構架、金屬裝置、外來導線、電氣裝置、電信裝置等連接起來,形成一個等電位連接網絡,以實現均壓等電位。
具體措施:在機柜處安裝一臺等電位連接排,接至室外接閃帶引下線扁鋼處,螺絲壓緊;機柜內設備全部匯接至等電位匯流排。
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