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某加油站防雷设计电气安全课程设计院、部：安全与环境工程学院学生姓名：方雪欧阳祎刘春燕指导教师：刘爱群胡鸿专业：安全工程班级：安本1003班设计时间：2013-12-23至2014-1-6摘要随着我国经济的快速发展，交通事业不断发展，人民生活水平的提高,汽车越来越多,加油站数量与日剧增，每年由于雷击造成事故时有发生，直接威胁到加油站周围人群和建筑物的安全，因此加强加油站的防雷工程设计工作十分重要。本设计通过对汽车加油站所处环境特点、系统特点中雷电灾害各因素的分析，根据其特点对加油棚、油罐及附属建筑的直击雷防护和接地，加油站电源、信号系统的雷电防护等，依据GB50057、IEC61312、GB50156等标准对雷电防护的要求，提出了系统的解决方案。关键词：加油站；防雷；方案；设计ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofourcountry'seconomy,thetransportationenterpriseunceasingdevelopment,theimprovementoflivingstandards,moreandmorecars,gasstationnumbertoswell,causedbylightningaccidentsoccureachyear,directlythreatensthesafetyofgasstationandthosearoundbuildings,sothelightningprotectionengineeringdesignworkisveryimportanttostrengthenthegasstation.Thisdesignthroughtothefillingstationenvironmentcharacteristics,thesystemcharacteristicsoftheanalysisofvariousfactors,lightningdisastersaccordingtoitscharacteristicofrefuelingtent,tankandaffiliatedconstructionoflightningprotectionandgrounding,powerstation,lightningprotectionofsignalsystem,etc.,onthebasisofGB50057,IEC61312,theGB50156standardrequirementforlightningprotection,putforwardthesolutionofthesystem.Keywords:gasstation;Lightningprotection;Plan;design目录1前言.............................................................12加油站概述.......................................................22.1地理位置及现场概况.........................................22.2防护对象基本情况...........................................33雷电入侵途径.....................................................43.1供电线路引入雷电...........................................43.2通信控制电路引入雷电.........................................43.3直击雷侵入.................................................53.4地电位反击..................................................54防雷设计方案的确定...............................................64.1防雷设计依据...............................................64.2防雷设计原则...............................................64.3确定防雷等级...............................................75综合防雷系统设计.................................................95.1外部防雷系统设计...........................................95.1.1接闪器的设计..........................................95.1.2引下线的确定.........................................125.1.3接地装置的选择.......................................135.2内部防雷系统设计..........................................145.2.1供电系统防雷设计.....................................145.2.2火灾自动报警及联动系统的防雷.........................165.2.3监控系统防雷设计.....................................175.2.4通信系统防雷.........................................185.2.5等电位连接...........................................186总结.............................................................21参考文献...........................................................22致谢.............................................................23附录.............................................................24湖南工学院安全与环境工程学院电气安全课程设计11前言自古以来，雷电灾害一直存在，据有关研究统计，地球上任一时刻平均有2000多个雷暴在进行着，平均每秒有100次闪电，每个闪电强度可高达10亿伏，足见其能量之大，产生的危害可想而知。200多年前，富兰克林发明避雷针以后，建筑物等设施已得到了一定的保护，人们认为可以防止雷害，对防雷问题有所松懈。但是随着近代高科技的发展，尤其是微电子技术的高速发展，雷电灾害越来越频繁，损失越来越大，原先的避雷针已无法保护建筑物、人和电器设备。握着电话话筒而受雷击致死的人时有所闻，原先许多从来不发生雷电灾害的行业和部门也频频受害。这些雷害是人们意料不到的。据统计，现今全球平均每年因雷电灾害造成的直接经济损失就超过10亿美元，死亡人数在三千人以上。我国根据气象部门和劳动部门的估算，每年雷击伤亡人数均超过1万，其中死亡3000多人。90年代以后，雷灾出现新的特点，这主要是因为一些高大建筑与加油站等危险场所的兴起，这种建筑物很容易吸引落雷，从而使本身所在建筑及附近建筑遭到破坏。另外，随着微电子技术高度发展及广泛应用到各个领域，使雷害对象也发生了转移──从对建筑物本身的损害转移到对室内的电器、电子设备的损害，以至发生人身伤亡事故。随之防雷对象也由强电转移到弱电，雷电产生的电磁脉冲超过直接雷击而成为主要危害。从上面的叙述可以看出，防雷工作是十分必要的，各行各业有关部门均应给予重视。尤其是电气设计人员，在进行建筑物的防雷设计时，一定要严格按照我国《建筑物防雷设计规范》（GB50057－942000）强制性国家标准来进行设计。本设计首先概述了所设计对象——加油站的基本情况，再对雷电入侵的途径及其危害进行了系统的分析。在确定加油站防雷等级后，根据防雷设计的依据与原则确定防雷设计方案，进行外部防雷设计和内部防雷设计。湖南工学院安全与环境工程学院电气安全课程设计22加油站概述2.1地理位置及现场概况湖南省衡阳市某加油站属于中国石化公司，是国有大型企业，主营石油产品及其他石油附属产品，并提供加油、加气等增值服务。占地约9700㎡，长约104米，宽约93米。建筑办公楼一栋，长24米宽6米，共2层，一楼设有资料室、配电间、业务办公室、厕所，二楼为休息室，站房南侧有一罩棚，长22宽25米，营业面积达550㎡，站内有油罐区一处,4个油罐，一号罐储存97号车用汽油（Ⅲ），二号罐储存0号普通柴油，三号罐和四号罐都储存93号车用汽油汽油（Ⅲ）。每个罐的贮量为30m³，总共储存气体120m³。共设有4个加油岛，加油棚北侧有一个长20米宽6米的办公服务区。加油棚南侧面向公路。站区东、西、北三侧有高2.2m的砖墙与周围隔开，四周均无民用或商业建筑物。电源由城网提供,220/380V进户,有自备发电机作为第二电源。加油站平面图如下图1所示：图1加油站平面图湖南工学院安全与环境工程学院电气安全课程设计32.2防护对象基本情况该加油站防直击雷设计不规范，站房未安装防直击雷设施，明敷防雷引下线未沿外墙最短垂直路径接地。加油站的380V交流供电线路是架空明线接入至站区附近再地埋引入建筑的，未安装电涌保护器，因此非常容易感应雷电电磁脉冲。通信网络系统方面，引入加油站的ISDN、电话线、监控设备等弱电线路通常也是由户外架空明线引入的，并且通常未安装专用信号电涌保护器（SPD）做雷电防护措施。静电防护方面，加油站加油机、加油枪未能接地或接地不良，电阻值偏大，不符合规范要求。加油站呼吸阀未作跨接或跨接电阻值偏大。从以上几个特点不难发现，从雷电防护角度来看，该加油站运行于“高风险”环境下，即对于雷害风险的“暴露程度”很高，因此需要采取强有力的防护措施。对大楼进行综合雷电防护措施，除了要安装良好的避雷针、避雷带，还必须在电源系统、信号系统进行可靠、有效的雷电防护工作，并具备可靠的接地装置。湖南工学院安全与环境工程学院电气安全课程设计43雷电入侵途径3.1供电线路引入雷电电源线路是雷电入侵的主要途径，经常会遭受雷击造成开关跳闸、设备损坏等事故，是防雷保护的重点。供电线路（对10KV线路，高压MOV的残压很高，弱电设备受此高压都会损坏，变压器有一定的隔离和衰减作用，但还有相当大的剩余雷电会传到后续设备。）产生过电压后，该过电压直接传到弱电子设备，并将设备损坏，一般是将设备的电源部分损坏。根据线路上的过电压的成因及危害可分为7种情况：①市电线路在野外架空布设时遭直接雷击，因线路较长，发生的几率较大，线路上的雷电流相当大，危害当然很大。②市电线路在野外架空布设，附近发生雷击（主要是空闪）时，雷电电磁场使得线路上感应到雷电流。有较大的发生几率，但雷电流不太大。③市电线路在野外走地缆沟或埋地布设，发生雷击后雷电流入地时，线路上感应到雷电流。相对前面两种情况来讲，发生几率及雷电流都不大。④楼内供电线路受建筑物引下线电磁场感应而产生雷电流，雷电流的大小与发生几率和楼结构及布线有关。垂直方向的线路没有屏蔽而且离引下线（建筑物立柱）较近时，发生几率及雷电流较大。⑤楼内供电线路受建筑物附近雷击（建筑物附近落雷）电磁场感应而产生雷电流，雷电流的大小与建筑物的屏蔽性、布线、落雷位置、落雷点电流等有关。当建筑屏蔽性较差、线路靠外墙、落雷点靠楼较近、落雷点电流大时，线路感应雷电流较大。⑥楼内线路相互感应。这是较多的线路布得很近（如电源线、地线等相互距