加油站系统防雷设计资料.docx

e与建筑物截收相同雷击次数的等效面枳（km2）;Td该地区的年平均雷电日数在下列状况下k取相应数值：a位于旷野孤立的建筑物取2；b.金属屋面的诺木结构建筑物取1.7：c.位于河边、湖边、山坡卜或山地中土壤电阻率较小处、地卜.水露头处、上山顶部、山谷风口等处的建筑物，以与特殊潮湿的建筑物取1.5：依据以上年预料雷击次数参数，对于中等以上雷暴强度地区（年均雷暴日40天以上）地区位于马路旁边四级以下的面积3000平方米左右，建筑高度小于15米的常规加油站的预料雷击次数为：N=kNgAeQ0J5次/a依据以上计算,参照GB50057-94建筑物防雷设计规范第2.0.3条的要求，其属于标准规定的“具有1区爆炸危急环境的建筑物，且电火花不易引起燥炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者”。因此应定为二类防雷建筑物，其防爆防火等级应定为Ia（ia）HAT303.加油站直击雷防护设计1）站区的防雷设计依据GB50057-94建筑物防宙设计规范瓦由于汽车加油站的建筑物的防雷类别为二类，所以用滚球设计接闪器时滚球半径R=45m;由于加油站的建筑物包括加油棚、宿舍楼与其它附属建筑物，这些建筑物在设计和施工时，利用其框架结构的桩作为垂干脆地体，利用地梁与承台作为水平接地体，利用桩内两条对外主筋作为引下线，利用天面板筋作为接闪网格（通常为IomX1.om或8mX12m）,因此只须要沿天面四边设避雷带，在四角设避雷50Cm短针进行防护即可。如加油站为尖顶型结构，须要在尖顶部位安装避雷针，常规设计为高度为100Cm避雷针。2）油罐区的防甫设计依据GB50074-2002石油库设计规范3第14.2章、防雷的要求：金属油罐必需作环形接地，其接地点不应少于两处，其间弧形距离不宜30m,接地体距球壁应不小于3m0钢油罐顶板厚度V4mm时，应装防直击雷设施，当顶板厚度24mm,可不装防直击雷设施。但对于位于多市区（年平均雷暴口数多于40天）的油罐和铝顶油城，应安装独立避雷针做防直击市设施。独立避宙针与被爱护油罐的水平距离不应小于3m,爱护范围应高于呼吸阀2m以上。依据GB50057-94建筑物防雷设计规范第三章、建筑物防雷设施和GB50074-2002石油库设计规范第14.2章、防雷的要求：油罐区的防宙类别应设定为一类，用滚球法计算常规油罐区的爱护范围，当滚球半径R=30m时，两支对角线分布的等高避雷针的高度般为9.5m,其导流面积应大于100M2,依据安装须要可进行焊接或螺栓紧固在避雷针铁塔顶部。3）引下线的设计站区的避雷针和避雷带可用建筑物内的钢筋作引卜线，将屋面避雷带按标准要求分别接在四个角上，将避雷带与建筑混凝土内的钢筋相连。油罐区的避雷针可用铁塔作引卜.线，因铁塔已良好接地，所以只需在安装巡宙针时保证避需针与铁塔有良好的电气连接，并做防腐处理即可。4）地网的设计加油站的地网分为直击需爱护接地（其接地电阻要求W1.OQ）、防静电接地（其接地电阻要求WIoQ）、电源工作接地（其接地电阻要求IO）,信号线路直流工作接地（其接地电阻要求W4Q）四个部分。依据GB50057-94建筑物防雷设计规范第三章、建筑物防雷设施和GB500742002石油库设计规范第14.2章、防宙的要求：加油站的接地应采纳统接地的接地形式，并在各处做等电位连接，既油罐的罐体与罐的金属构件以与呼吸阀、量:油孔等金属附件，电力电缆外皮和在瓶铁脚，装于钢油雕上的信息系统的配线电缆外皮，加油机地脚螺钉等均应与接地系统做牢靠的电气连接，其统一接地电阻要求这4Qo考虑到地网运用的长期性和耐腐蚀性，建议运用非金属接地模块制作地网。地网布置依据地形进行设计。水平接地体运用40X4mm镀锌扁钢,埋深0.6米；垂干脆地体运用1.50X50X5X2000mm镀锌角钢：垂干脆地体间运用非金属接地模块。地网引出地网测试极到地面上，以便以后检测地网状况。铁塔的应通过四个脚与地网相连，机房和变电房的基础内的钢筋应在四角处与地网相连。4Efc1.源配电系统雷电防护设计1）外来导体的布置外来导体包括：金属水管、通讯电缆线与电力电缆铠装外皮或电缆金属管等。全部的水管和电缆应埋地进入机房，水管和电缆铠装外皮和爱护金属管应在进入机房时接地，电缆应选用铠装电缆或穿金属管埋地进入机房电缆相线和中线应通过电涌爱护器接地。2）电源系统电涌爱护器的布置和选择:A电涌爱护器的布置原理在1.PZo和1.PZ1.区交界：U2=IH-2R2可以看出:U2这样就可以通过多级钳位使残压逐步降低，以有效地抑制外来雷电波入侵和市电电磁脉冲的危害。a)通过电涌爱护器的宙电流逐级削减，还为安装电涌爱护器供应了便利如(图3所示，我们在安装电河爱护器时总会运用导线进行连接,而导线电感在雷电波的频率下不能忽视，于是有：Uc=U1.1.+Us+U1.2Uc=Is(Z1.1.+Z1.2)+Us这样的残压将会附加上一个额外的IS(Z1.I+Z1.2),假如只有一级电涌爱护器，雷电流的大部将从这级电涌爱护器泄放入地则IS特别大，这样要保证U额外IS(Z1.I+Z1.2),否则则Z1.1+Z1.2要特别地小，也即导线要特别短,在安装时往往很难做至,安装条件就会特别苛刻。多级布置使这个部题得至解决。b)SPD4必需尽量靠近设备,这是因为GB50057-94(2000版)和IEC61312表明电涌爱护器距被爱护设备的距离过大会由于宙电波的反射效应而在被爱护设备上引起高频振荡，使得设备上的电压超过电涌爱护器上的残压而损坏设备。这个距离应小于10米。B电涌爱护器的选择a)动作电乐的选择变压器低压侧的电涌爱护器其三相电压为动作电压；UO=400Vb)电涌爱护器的通信容量选择首级电涌爱护器标称放电电流的选择GB50057-94（2000版）和IEC61312指出：二类爱护要求,应按总雷电流150KA（IoX350S波）来考虑电涌爱护器选择，依据其建议的雷电流安排方式其中50%即75KA是通过接地系统（水管、铠装电缆外皮或导线的我属爱护管等）干脆入地；另外50%通过安装在相线和中线上的电涌爱护器入地。依据以上标准考虑到50%雷电流安排到电源系统的最恶劣环境，依据GB50057-94（2000版）标准表6.1供应的南电流参数电涌爱护器每相上的雷电流约为：当线路无屏蔽时,Iimp=150KA×50%÷4=18.75KA当线路有屏蔽时,1.imp=150KA×50%×30%÷4=5.625KA对于木系统电源线路的特点，按建筑物防雷设计规范第六章：第四节：第6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA的要求。首级电涌爱护器的每相标称放电电流应大于15KA（10/350S）次级电涌爱护器标称放电电流的选择依据国标GB50057-94第61.8条：在前级按第6.4.7条要求安装的10/350sSPD所得到的电压爱护水平加上其两端引线的感应电压以与反射波效应不足以爱护距其较远处的被爱护设备的状况下，尚应在被爱护设备处装设SPD。且该SPD的电压爱护水平加上其两端引线的感应电压小于被爱护设备耐压水平的80%。依据被爱护设备的特性（如高电阻型、电容型）或开路时，反射波效应最大可将侵入的电涌电压加倍。依据国标GB5005794第6.4.9条：当按第6.4.7条和第6.4.8条要求安装的SPD之间设有配电盘时，若第级SPD的电压爱护水平加上其两端引线的感应电压爱护不r该配电盘内的设备，应在该盘内安装其次级Spdo后级线路的SPD称放电电流In的选择应考虑到前级SPD启动后线路残压和其两端引线的感应电压以与反射波效应。对于本系统采纳的非屏蔽电缆线路，次级电涌爱护器的每相标称放电电流应大于20KA(8/20uS)。精密设备爱护需选用防雷插座，其体积小,可以与设备靠得很近。带潜油泵、液位仪加油站布线图3)加油站电源系统设计方案依据IEC61312市电电磁脉冲的防护、GB50057-94建筑物防雷设计规范机GB50074-2002石油库设计规范与GB50058-92爆炸和火灾危急环境电力设计规范中防宙与过电压规范有关防市分区的划分和各级电源系统雷电与过电压爱护要求，针对汽车加油站配电系统的特点，可将其分为三个防宙区分别加以考虑。由于如前所述单级防宙可能会带来因雷电流过大而导致的泄流后残压过大或者爱护实力不足引起的设备损坏。因此选用电源系统多级爱护，可防范从直击常到操作浪涌的各级过电压的侵袭。A.电源一级防用1.PZ0A-1.PZ1区：依据建筑物防雷设计规范第六章：防雷电电磁脉冲；第三节屏蔽、接地和等电位连接的要求：第6.3.4条与第四节对电涌爱护器和其他的要求：第6.4.7条规定，在1.PZOA或1.PZOB区与IPZ1.区交界处，从室外引来的线路上安装SPD防线路有屏蔽时，每个SpD的宙电流按宙电流的幅值的30%考虑，汽车加油站为二类防雷建筑物，首次雷电流幅值为150KA,电源线路为非屏蔽埋地的TN配电模式，因此首次直击率在低压配电线路上每线的安排电流为：在建筑物已安装合格的防直击雷措施后，有50%的击电流通过引下线流入接地装置，因此每线安排电流为：In=150KA×50%÷4-18.75K,按建筑物防雷设计规范第六章：第四节：第6.4.7条要求每线标称放电电流不宜小于15KA。同时，依据建筑物防需设计规范第六堂：第四节第6.4.4条与IEC61312雷电电磁脉冲的防护第三部分：浪涌爱护器的要求，浪涌爱护器可以将数万伏的感应宙击过电压限制到4KV以卜;综上所述，应在380Y低压总配电箱安装标称通流容j25KA的10/350s波形的开关型模块式电源电涌爱护器,用于整个加油站全部用电设备的第一级电源防护。空者举荐运用采纳多层石墨间隙技术和特殊的涂料工艺的10/350S波形的开关型模块式电源电涌爱护器，此类SPD较火花间隙型SPD的优点在于：1）它的雷电能量泻放实力较强：2）它的脉冲响应时间较火花间隙型SPD短;3）它的脉冲点火电压较火花间隙型SPD低,爱护水平小于2000V,而火花间隙型SPD的爱护水同等级通常为400OV：4）多层石墨间隙型SPD无工频续流，避开了火花间隙型SPD的续流和火弧问题，工作状态更稳定。民电源二级防雷1.PZ1-1.PZ2区：依据建筑物防雷设计规范第六章：防雷击电磁脉冲:第四节,第6.4.1至6.4.12条1.PZ1.区对电涌爱护器（SPD）的要求与GB50054-95低乐配电设计规范第四章的有关规定，依据市电分流理论，需运用8/20us波形，通流容量20KA。建筑物防雷设计规范第六章对于配电盘、断路器、固定安装的电机等第H1.类耐冲击过压，其耐压为4KV。为防止浪涌爱护器遭遇雷击后损坏后，电源对地短路，须要在浪涌爱护器前安装空气开关作为短路爱护装置。可在潜油泵限制线、潜油泵加油机、税控加油机或般加油机电源配电箱和营业大厅电源配电箱内分别安装具有防火功能的8/2OUS波形通流容量20KA的电源防雷箱，电源线选用耐油性能良好的带型料护套的RVV型4X2.5皿2绝缘线引入。C.电源三级防雷1.PZ2-1.PZ3区：依据IEC61312-3宙电电磁脉冲的防护第三部分：浪涌爱护器的要求，在1.PZ2-1.PZ3区内,浪涌爱护器可将浪涌电压限制到一千多伏,防雷器通流容量为（8/20us）：IOKA.可在营业大厅计算机管理设备、IPS电源、票据打印设备、加油机数据传输设备与其它精密设备的电源开关处运用插座式电源防宙器。5.信号系统爱护方案在宙击发生时，产生巨大解变电磁场，在IKM范围内的金属环路，如网络、信号与通讯金属连线等都会感应到雷击，将会影响网络、信号与通讯系统的正常运行甚至彻底破坏系统。对于网络、信号与通讯方面