【正文】 只有因地制宜、合理配置、精心設計、精心施工才能取得良好的防雷效果。這三者是環(huán)環(huán)相扣，同等重要。 22 遵循成品油油庫綜合防雷技術(shù)原則，中石化 港口埔 成品油油庫油品區(qū)防雷工程進行了改造，目前部分改造項目已經(jīng)取得了防雷的成功。 總結(jié)了成品油油庫六項綜合防雷技術(shù)措施 :直擊雷防護技術(shù)、共用接地系統(tǒng)、等電位連接技術(shù)、屏蔽技術(shù)、安裝電子避雷器、綜合布線技術(shù)。 小結(jié) 對現(xiàn)代成品油庫防雷理論和技術(shù)進行了系統(tǒng)研究，提出了成品油綜合防雷技術(shù)概念，即綜合治理、整體防御、多重保護、層層設防。 3)據(jù) IEC603645534《過電壓保護裝置》的建議 :在避雷器的并聯(lián)回路接保險絲。 避雷器的安裝說明 1)避雷器應就近接地，接地引線應盡可能的短。具體處理措施日下 : （ 1)如果經(jīng)過測量，電源柜處的接地電阻 ? 5歐姆，從配電柜接地排接地點用 70m擴的銅纜引入機房。 依據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部標準《通信局（站）雷電過電壓保護設計規(guī)范》、《微波站防雷與接地設計規(guī)范》等相關規(guī)范的要求，應采用聯(lián)合接地和等電位連接，處理方法如下 1)地網(wǎng)處理 通信機房新建地網(wǎng)應與主體地網(wǎng)用 40X4扁鋼連接，保證兩處焊接，構(gòu)成聯(lián)合接地，防止地網(wǎng)之間的高電位反擊損壞設備。 安裝方式：串聯(lián)安裝。 4）服務器的防護 本系統(tǒng)服務器存儲大量的重要 信息，一旦遭受雷擊將會造成數(shù)據(jù)的永久丟失，因此在服務器前面需加裝高速網(wǎng)絡避雷器。 3）語音電話線路的防護 安裝位置：內(nèi)線電話出線端和外線電話的入線處。 2）撥號網(wǎng)線的防護 安裝位置：網(wǎng)線進入機房處。 1）幀中繼及網(wǎng)絡專線的防護 安裝位置：專線入線處。 數(shù)據(jù)線避雷器應滿足數(shù)據(jù)傳輸頻率及帶寬的需要，其接口應與被保護設備兼容。下面簡單分析一下信息系統(tǒng)對防雷設備提出的特殊要求。 在石化系統(tǒng)中，往往會有大量的數(shù)據(jù)、信號從生產(chǎn)第一線采集過來，這 些信號匯至機房或控制中心，當有雷暴發(fā)生時，信號線路會感應到比平時大很多的瞬態(tài)過電壓和過電流，如果不加以保護，會對線路兩端的傳感器和控制中心的設備造成損壞和數(shù)據(jù)丟失 [35]。 安裝位置：機房 UPS前端。 第三級防護處理措施 機房單相電源的雷電防護。 安裝位置：機房配電箱三相開關處。 第二級防護處理措施 20 機房三相電源的雷電防護。 安裝位置：配電柜。 第一級防護處理措施 防護位置：據(jù) IEC《雷電電磁脈沖的防護》 13121 中的雷電保護區(qū)域的劃分原則，避雷器的安裝位置應在不同保護區(qū)的交界處。在制定供電線路雷電過電壓保護方案也要采取多級保護措施。 雷擊事例表明，從供電線路入侵的雷電過電壓占雷擊事故的大部分，可直接損壞計算機、通信設備，按 IEC61312的原則，此系統(tǒng)（計算機、通信設備和各類電子設備）的供電線路上應設置多級防雷保護措施，一般為三級配置，從而將過電壓降到設備能承受的水平。大的浪涌也會損壞計算機系統(tǒng)，這對計算機平常的保護也是不能少的。通常的線路避雷器都采用二級以上過電壓和過流保護，遇雷電壓時立即與地導通，將雷電流分流引入大地，雷電過后又恢復正常而不影響系統(tǒng) 的正常工作。 對關鍵的系統(tǒng)設備，還要在其電源上加裝二級電源避雷器。對于 計算機系統(tǒng)僅靠避雷針已遠遠不夠，必須做好電源和網(wǎng)絡線路的防雷。外部防雷包 括空氣截雷系統(tǒng)即避雷針或避雷帶、引下線或接地系統(tǒng)，外部防雷系統(tǒng)應在建筑物設計、建筑施工階段給予高度重視，以便利用建筑物自身的金屬構(gòu)件達到經(jīng)濟實用的防雷目的；內(nèi)部防雷系統(tǒng)主要是對建筑物內(nèi)易受過電壓破壞的設備，如計算機及其通信口、電話機、復印機、 UFS、數(shù)據(jù)傳輸線及空調(diào)機等電子設備加裝過電壓保護裝置，在設備受到過電壓侵襲時，保護裝置能快速動作將能量泄放，從而保護設備不受損壞。 優(yōu)化避雷針的安裝如圖 55所示。 避雷針在地面上的保護半徑按下列公式計算確定： ）（ h2hhr r0 ? （ 52） 當避雷針高度 h大于 hr時： 避雷針在 hx高度的 XX平面上的保護半徑，按下列公式計算確定： ）（ xrxrx h2hhhr ? （ 53） 避雷針在地面上的保護半徑按下列公式計算確定： r0=hr （ 54） 成品油油庫油罐區(qū)避雷針屬改造項目，避雷針高度和數(shù)目均已確定，應用上述公式計算即可。 總結(jié)上述三種情況可見，保護范圍都沿垂直軸具有軸對稱性，并且避雷針與垂直軸均重合，如果在不同高度上對保護范圍取水平截面時即可得到保護范圍的輪廓線，它們是以避雷針為圓心的一系列同心圓。由于保護范圍沿豎直軸具有軸對稱性，令該包絡線沿豎直軸旋轉(zhuǎn)得到的實體就是實際空間的保護范圍。滾球離開避雷針后滾球無法觸及的范圍就是滾球外圓運動軌跡的內(nèi)包絡線與地面間的范圍。 : 避雷針 滾球保護范圍 滾球球心運動軌跡 圖 54 常規(guī)單針（θ =0， HR） Figure 54 Singlepin conventional (θ = 0, H R) 滾球球心的運動軌跡如圖 54中虛線所示，其長度為： L（直線） +L（直線） +A（圓?。┦?L（直線） +L（直線），其中： A=π。如果被保護的建筑物完全在該實體的范圍內(nèi)，則可認為這樣的保護是有效的 。這就是該剖面上的保護范圍。 一個半徑為 R的球沿 θ=0 的地面滾動，當它遇到高度 0HR 的避雷針時被阻礙，讓它翻過針尖繼續(xù)向前滾。 常規(guī)單針（ θ=0， 0HR ) 這種情況的保護范圍沿豎直軸具有完全軸對稱性，任選一個通過豎直軸的軸線剖面如圖53。由于保護范圍沿豎直軸具有完全軸對稱性，令該包絡線沿豎直軸旋轉(zhuǎn)得到的實體就是實際空間的保護范圍。滾球離開避 雷針后滾球無法觸及的范圍就是滾球外圓運動軌跡的內(nèi)包絡線與地面間的范圍。 16 避雷針 滾球保護范圍 滾球球心運動軌跡 圖 52常規(guī)單針（ θ=0， H=R） Figure 52 Singlepin conventional (θ = 0, H = R) 滾球球心的運動軌跡如圖 52 中虛線所示，其長度為： L（直線） +A（圓?。?+L（直線），其中： A=π。針桿均為豎直安裝，即避雷針與豎直軸重合。 （ 2）地面無論坡度 θ多大均為絕對平面。實際工程中運用滾球法的做法是： 由于使用避雷針做為接閃器時得到的保護范圍，一般具有較好的軸對稱性，因此本文中只討論以避雷針做為接閃器的情況。 優(yōu)化避雷針的保護范圍一般采用“滾球法”進行計算 [32]。 對消雷器檢測結(jié)果分析得知，油品區(qū)存在雷災隱患，建議用優(yōu)化避雷針 ZGUIII5A2 更換現(xiàn)有消雷器。 經(jīng)檢查，機房沒有進行防雷保護，因此必須重新設計防雷方案。 1998 年，油庫吞吐量為 萬噸，周轉(zhuǎn)次數(shù)為 次。油品主要供應舟山地區(qū)，油庫現(xiàn)有職工 65 人，臨時工 7人，庫內(nèi)設有行政業(yè)務機修散裝，開票發(fā)油，消防，化驗，計量，零售等十班組，另有一個 10 人組成的保安防。油庫位于舟山市定海區(qū)郊青壘頭路 124 號，地理位置 29 o58’00’，東經(jīng) 122 o07’40’，它背山面海，前有 329 國道通過，占地面 積 71140 平方米，總庫容為 53400 立方米，桶裝庫占地 1162 平方米，是座較大型的綜合油庫。 5．成品油庫防雷 防雷工作對安全生產(chǎn)至關重要，成品油區(qū)有很多大小油罐，機房都是實施防雷保護的重點區(qū)域之一 [31]。因此，綜合防雷是一項系統(tǒng)工程，是眾多防雷技術(shù)和 防雷裝置的綜合應用，絕不是d=10 10 1064 10510HzdBm, d= mmd= mmm,d= 1 mmm,d= 1 mmm,2 3 14 搞搞接地，裝幾個避雷器那么簡單。 一個實際防雷工程的保護效果牽涉到很多方面，防雷工程設計的好壞、防雷器材的質(zhì)量的好壞以及施工質(zhì)量好壞，都會極大地影響防雷工程的實施效果。設計時，在建筑物分別設立了強電豎井和弱電豎井，不僅利于維護管理，也有利于防雷安全 [30]。很多建筑物的電纜井內(nèi)擠滿了各種電纜，這樣是很不利于 防雷安全的。各種傳輸線混雜布放，不僅相互干擾，而且當雷電波進入其中一條通道時，其它的線纜會同時受到感應。安裝電子避雷器可以將無法直接進行等電位連接的傳輸線內(nèi)部的雷電流通過接地線泄放至大地，對雷電入侵波有很好的抵御效果，因此是其他防雷措施有力的補充，可以大大提升防雷工程保護的成功率 [30]。 有屏蔽的建筑物等電位連接帶有屏蔽的房間接帶如：計算機房電纜、線路電纜、線路接地裝置外部防雷裝置 13 圖 45 一個鄰近雷擊造成的平面波情況下鋼筋的磁衰減特性 Figure 45 Caused by a lightning strike close to the case of plane waves attenuation properties of magic steel 避雷器是隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展而發(fā)展起來的一種防雷設備 [29]。事實上，在信息網(wǎng)絡日漸發(fā)達、各種線纜縱橫交錯相互連結(jié)的今天，是很難確定傳輸線是否全程屏蔽的，而屏蔽網(wǎng)的造價一般較高，也應視其具體情況而定。如果沒有屏蔽層或線纜的屏蔽效果不佳，則應考慮將線纜盡量穿金屬管并埋地敷設。圖 45建筑物鋼筋網(wǎng)格的屏蔽效果。現(xiàn)代建筑很多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，已經(jīng)非常接近法拉第籠的結(jié)構(gòu)，而法拉第籠就具有屏蔽作用，因此許多建筑本身就有一定的屏蔽作用，假如鋼筋之間各連接點是焊接而不是綁扎，屏蔽效果將更為明顯。對這一點 IEC1312《雷電電磁脈沖防護》作了 大量的論述，詳細分析了雷擊時屏蔽物內(nèi)外的電磁場特性 [28]。 Vg 1 Vg 2 1lg 1 lg 2lg lg 12 外來導體必須盡可能在進戶點作等電位連接， 不允許直接連接的應通過過電壓保護器連接，比如電源線，通信線纜屏蔽層以內(nèi)的導線。 對于建筑物內(nèi)的機房或有重要設備的樓層應設置局部等電位連接帶（ PAS)，并將屏蔽網(wǎng)或建筑物的金屬構(gòu)件作等電位連接。 將一建 筑物劃分為幾個防雷區(qū)及其符合要求的等電位連接的實例，一般而言下列情況需要做等電位連接 獨立的防直擊雷裝置須在地平面處作等電位連接?？傊?，防雷區(qū)數(shù)越多，電磁環(huán)境的參數(shù)就越低。 LPZ1 處于建筑物內(nèi)，在這一區(qū)域雷電電磁脈沖有可能減弱，這取決于屏蔽的措施。 IM規(guī)范中將防雷分為外部防雷和內(nèi)部防雷，并把建筑物分為 LPZ0A， LPZOB， LPZ1， LPZ2等若干防雷區(qū)。在實際防雷工程當中，等電位連接的應用幾乎無處不在。 等電位連接是防止雷電反擊的重要技術(shù)手段，它不僅可以消除不同金屬部件及導線間的雷電流引起的高電位差，而且可以很好的起到對雷電流分流的作用 [27]。而是應該采用圖 43 所示的一點接地法。在 IEC 的有關規(guī)范中認為，接地裝置的形狀和尺寸比接 地體電阻的規(guī)定值更重要，從防雷觀點出發(fā)，建筑物設一共用接地裝置較好，適用于供所有接地之用 [26]?；谶@些原因，獨立接地系統(tǒng)已不適應現(xiàn)代通訊技術(shù)迅猛發(fā)展的形式，將會被共用接地所取代。根據(jù)規(guī)范，各地網(wǎng)間最小要有 20m的距離，同時與各種地下的金屬管線和大金屬構(gòu)件都要保持足夠的距離，這很難做到。如果采用共用接地，雷電流在接地電阻上產(chǎn)生的高電壓，將同時存在各系統(tǒng)的接地線上，圖 41 中 b， c， d 各系統(tǒng)地線間不存在高電位差，也不存在同 一臺設備的各接地系統(tǒng)之間的擊穿問題。 由于通信系統(tǒng)和交流電源系統(tǒng)的接地是為了獲得一個零電位點，如果系統(tǒng)分別接地，當 1 2 3 圖 41 接地形式 Figure 41 The form of grounding 發(fā)生雷擊時各系統(tǒng)的接地點的電位可能相差很大。故除在特別危險的有防爆炸要求的環(huán)境必須要采用獨立避雷針（線、網(wǎng)）的地方外，一般不主張采用獨立接地的方法而被共用接地取代 [24]。它的好處是各系統(tǒng)之間不會造成互相干擾，這點對通信系統(tǒng)尤為重要。 現(xiàn)代建筑，其內(nèi)部往往有許多不同性質(zhì)的電氣設備，需要多個接地裝置，比如交流工作 10 地、直流工作地、設備保護地、防雷接地等。日本已作過這方面實地調(diào)查，認為單純追求較小的接地電阻是不合理的。但是，近十幾年來理論和實踐證明，與其說接地電阻值重要不如說地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)更重要。接地電阻越小，散流越快，被雷擊物體高電位保持時間越短。因此，接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié)，不管是直擊雷、感應雷或是其他形式的雷，最終都是把雷電流送入大地，沒有良好的接地系統(tǒng)，再好的防雷設施都不能發(fā)揮應有的作用。優(yōu)化避雷針則是利用阻抗限流