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[摘要]：某企业的油库存在防雷安全隐患，为确保企业的生产安全，须对该油库的现有防雷装置进行整改，以达到国家防雷规范的要求。对油库采用接闪、分流、屏蔽、等电位连接、过电压保护等措施进行综合防雷保护，取得了良好的防雷效果。
[关键词]：接闪 浪涌保护器 雷电防护 等电位连接
中图分类号：S761.5 文献标识码：S 文章编号：1009-914X（2012）35- 0363-01
1、项目概况
某企业油库位于广州市天河区，地处空旷，临近江边。根据资料表明，该区域的年雷暴日近90天，是雷电的高发区域。根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》的有关规定及结合油库的使用性质， 该油库应按第一类防雷建筑物进行防雷保护设计。
油库主要存在以下几点问题：
库区内的埋地油罐和放散管处于LBZ0B区内，未加装直击雷防护装置。
油库区配电箱内的浪涌保护器已经损坏。
库区内的金属棚架未做接地措施。
库区2支摄像枪的不锈钢支撑杆接地电阻值过大。
另外，根据《石油库设计规范》GB50074-2002 第14.2.14条的规定：输油（油气）管道的法兰连接处应跨接。当不少于5根螺栓连接时，在非腐蚀环境下可不跨接。该油库管道法兰连接螺栓大于5根，因此可以不必再做跨接。
油库所具有的特殊性决定它具有一定的危险性——会发生爆炸、火灾等灾害，造成巨大的经济损失和人员伤亡。雷电对于油库的影响主要表现在油库储存罐、排空管等装置大都暴露在空气中，导致易遭到雷击损害。从技术方面上讲，不可能所有工艺装置、管道、连接点都达到绝对密封，可燃气体或多火烧都有可能泄露；其次，根据工艺的要求，生产设备上会存在正常的释放点或者在有故障时而产生释放点，这样同样会将可燃气体泄放到周围环境中去，一旦遇到火花、电弧、高温环境就很可能引起爆炸或者火灾事故。
2、雷电对油库装置的危害
2.1 雷电概述
雷电是一种不断变化的高频电流，当它发生时其电流周围会产生相应频率的高频电磁场。雷电对现代电子设备的破坏主要是因为雷电电磁场通过空间辐射在周围金属线缆上产生的感应过电压脉冲通过传输线进入到建筑内，从而造成弱电子设备发生损坏。由于雷电的功率强大、雷电发生的时间很短，因此雷电电磁脉冲的破坏效果十分强大。
在一般情况下，计算机等通讯电子设备耐过电压的能力都比较差，而这些电子设备大部分通过各种传输线相互关联，当这些传输线上出现过电压时，与这些线缆连接的设备的接口部分，甚至整个设备都很容易损坏；另外，当空间存在很强的电磁脉冲时，电子设备也很容易直接受到感应而损坏。因此，当雷击发生时，如何防止由直击雷引发的，经传输线感应后引入的雷电入侵波以及沿空间传播的感应电磁脉冲（感应雷）对电子设备的损坏，就显得十分必要。除此之外，为防止泄流时地电位的抬升以及各地网间的电势差对设备形成反击，处理好地网和采用恰当的接地方式也是十分重要的。
2.2 雷电流对设备及电力系统的影响
1、雷电流会产生幅值很高的冲击电压，产生的巨大能量足以烧毁电力系统线路上的各种装置。
2、雷电流还会产生极高的热效应，可能会导致金属导线熔化或者气化，形成开路或者短路，在此情况下往往引发火灾和爆炸。
3、雷电流的机械效应，当雷电击中物体导致雷击物遭受严重的扭曲、撕裂、崩溃、爆炸等现象。
4、雷电流产生的静电感应可能会使被击金属设备感生出大量与雷电性质相反地点和，静电感应电压可以击穿数十厘米的空气间隙进而引发火花放电。
5、雷电流的电磁感应会在累计点附近引发交变电磁场，在线路上感生出感应电流，引起变电器的局部过热或形成火花放电而导致火灾。
3、设计理论
雷击的主要物理表征是雷电流和伴随雷电流脉冲产生的雷击电磁脉冲（LEMP），雷电流的波型是一个前沿非常陡、后沿较长、能量极高的脉冲电流波。LEMP是伴随雷电流脉冲同时产生的辐射的电磁场，与雷电流脉冲有相似的波型，其能量成正比。
雷电流和LEMP是雷击放电事件的不同表现形式，雷电流通过路以电流脉冲波形式出现，LEMP以辐射电磁场的形式出现，两者是可以相互转化的。
对于电子设备的雷电防护本质上就是：限制雷电能量传导至设备各端口以及设备内部器件，产生过电压或过电流，因此，我们采取的雷电防护措施应针对雷电流和雷击电磁脉冲对设备的雷击损害分别进行保护，对雷电流进行防护称为雷电防护系统（LPS），人们通常把LPS称为外部防雷或防直击雷，对雷击电磁脉冲的防护称为LEMP防护系统。
4、直击雷的防护
油库的埋地油罐共14个，分为两排布置在一处21m*8m的区域内，南面有8支放散管，高约6.5米。按一类防雷保护设计的要求，必须使油罐及放散管均处于独立避雷针的保护范围之类。
在油罐区的西边草地上安装两支16m高的避雷针对油罐及放散管进行保护，并在草地上敷设一副30m*6m的人工地网，供避雷针接地使用，冲击接地电阻≤4.0Ω。
4.1 接地及等电位连接
接地系统是防雷工程的基础，良好的接地和合理的接地方式能够充分发挥防雷器件的作用。根据国家规范要求，建筑防雷地≤10Ω，设备保护地、交流工作地、直流工作地均须≤4Ω。
另外，为避免接地线形成回路产生干扰杂波，同时使雷电流以及电源发生故障时的大电流尽快入地，遵循“共网不共线、分类接地线、一点接地法、不串不共用”的接地原则，依照99D562《建筑物防雷设施安装标准图集》的要求，应将强PE线（无流零线）作为交流电源避雷器接地线，所有低压配电系统地线、交流避雷器地线、UPS设备的输入接地均接强PE地线。
4.2 摄像枪金属杆接地
考虑到油庫摄像枪位置现场的实际情况，不适宜采用大面积开挖地网的方式进行接地体敷设。因此，可利用热焊熔接技术，在摄像枪附近草地采用铜包钢接地棒作为人工接地体，每处接地体采用一条5米长的铜包钢接地棒制作，再利用热熔焊接技术，引出一条多股铜缆接地线至设备端，供避雷器、铁管等接地使用。 4.3 金属棚接地处理
利用金属棚旁库房主柱钢筋作为金属棚的接地装置，用35mm2多股铜揽从库房接地测试点引出，套金属管与金属棚的支撑柱连接，冲击接地电阻≤10Ω。
5、电源系统的防雷保护
鉴于电子信息系统设备对雷电、浪涌等过电压非常敏感，电源系统的防雷是网络、通讯防雷的重点。进入电源线路的雷电高压是通过外部线路的感应传导、雷电冲击对油库内部造成不同部位的压差和不同设备系统的电位差等途径而造成危害的。国家有关防雷规范规定，电源系统的防护必须采用分级保护、逐级协调配合的防护原则。
该油库电源系统原已装有两级浪涌保护器加以保护，但浪涌保护器已经损坏，无法起到相应的保护作用，因此需更换以策安全。
6、施工工艺
6.1 等電位连接与屏蔽施工工艺
1、所有等电位连接的结合面之间的接触面积不小于20平方厘米。
2、所有焊接点均采取防腐措施，此操作的目的就是要确保过电流流经等电位连接点时畅通无阻。
3、所有屏蔽管道的端接以及管道与装配件、走线架，通过螺栓紧固连接，以保持电气连通。
4、螺栓连接充分旋紧，以保证可靠所必须的接触压力，同时使用弹簧垫圈防止感应振动导致接触变差，材质为不锈钢螺栓、螺母。
6.2 SPD施工工艺
1、SPD安装在尽可能接近（0.3m之内）公共设施拆分处的地方。
2、位相连接：SPD的位相利用绝缘16mm2（最小）铜电缆，与公共设施拆分处的位相端子相连接。连接线尽可能的短和直接，不允许盘成环形、直角或打结。各位相绝缘护套的颜色与国家电工编码标准相一致。
3、 SPD接地和中性连接：SPD地线取最直接路径接地。从SPD元件输出终端到公共设施拆分处接地总线间不要有回环、剧烈的弯头或死扣。
4、设备接地线：在公共设施拆分处，SPD外壳与接地总线外壳通过至少为16mm2的铜线进行连接。
5、导线管封闭：电源SPD完成与市电开关柜连线后，SPD上的出线管孔用管道封胶做密封处理，以防止SPD在遭受电冲击时所产生的烟尘释放到市电开关设备内。
参考文献：
[1]GB50057-2010.建筑物防雷设计规范.北京：中国计划出版社，2011-10-01
[2]GB50343-2004.建筑物信息系统防雷技术规范.北京：中国建筑工业出版社，2004
[3]IEC 62305-2 FDIS Protection against lightning Part 2： Risk Management
[关键词]：接闪 浪涌保护器 雷电防护 等电位连接
中图分类号：S761.5 文献标识码：S 文章编号：1009-914X（2012）35- 0363-01
1、项目概况
某企业油库位于广州市天河区，地处空旷，临近江边。根据资料表明，该区域的年雷暴日近90天，是雷电的高发区域。根据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》的有关规定及结合油库的使用性质， 该油库应按第一类防雷建筑物进行防雷保护设计。
油库主要存在以下几点问题：
库区内的埋地油罐和放散管处于LBZ0B区内，未加装直击雷防护装置。
油库区配电箱内的浪涌保护器已经损坏。
库区内的金属棚架未做接地措施。
库区2支摄像枪的不锈钢支撑杆接地电阻值过大。
另外，根据《石油库设计规范》GB50074-2002 第14.2.14条的规定：输油（油气）管道的法兰连接处应跨接。当不少于5根螺栓连接时，在非腐蚀环境下可不跨接。该油库管道法兰连接螺栓大于5根，因此可以不必再做跨接。
油库所具有的特殊性决定它具有一定的危险性——会发生爆炸、火灾等灾害，造成巨大的经济损失和人员伤亡。雷电对于油库的影响主要表现在油库储存罐、排空管等装置大都暴露在空气中，导致易遭到雷击损害。从技术方面上讲，不可能所有工艺装置、管道、连接点都达到绝对密封，可燃气体或多火烧都有可能泄露；其次，根据工艺的要求，生产设备上会存在正常的释放点或者在有故障时而产生释放点，这样同样会将可燃气体泄放到周围环境中去，一旦遇到火花、电弧、高温环境就很可能引起爆炸或者火灾事故。
2、雷电对油库装置的危害
2.1 雷电概述
雷电是一种不断变化的高频电流，当它发生时其电流周围会产生相应频率的高频电磁场。雷电对现代电子设备的破坏主要是因为雷电电磁场通过空间辐射在周围金属线缆上产生的感应过电压脉冲通过传输线进入到建筑内，从而造成弱电子设备发生损坏。由于雷电的功率强大、雷电发生的时间很短，因此雷电电磁脉冲的破坏效果十分强大。
在一般情况下，计算机等通讯电子设备耐过电压的能力都比较差，而这些电子设备大部分通过各种传输线相互关联，当这些传输线上出现过电压时，与这些线缆连接的设备的接口部分，甚至整个设备都很容易损坏；另外，当空间存在很强的电磁脉冲时，电子设备也很容易直接受到感应而损坏。因此，当雷击发生时，如何防止由直击雷引发的，经传输线感应后引入的雷电入侵波以及沿空间传播的感应电磁脉冲（感应雷）对电子设备的损坏，就显得十分必要。除此之外，为防止泄流时地电位的抬升以及各地网间的电势差对设备形成反击，处理好地网和采用恰当的接地方式也是十分重要的。
2.2 雷电流对设备及电力系统的影响
1、雷电流会产生幅值很高的冲击电压，产生的巨大能量足以烧毁电力系统线路上的各种装置。
2、雷电流还会产生极高的热效应，可能会导致金属导线熔化或者气化，形成开路或者短路，在此情况下往往引发火灾和爆炸。
3、雷电流的机械效应，当雷电击中物体导致雷击物遭受严重的扭曲、撕裂、崩溃、爆炸等现象。
4、雷电流产生的静电感应可能会使被击金属设备感生出大量与雷电性质相反地点和，静电感应电压可以击穿数十厘米的空气间隙进而引发火花放电。
5、雷电流的电磁感应会在累计点附近引发交变电磁场，在线路上感生出感应电流，引起变电器的局部过热或形成火花放电而导致火灾。
3、设计理论
雷击的主要物理表征是雷电流和伴随雷电流脉冲产生的雷击电磁脉冲（LEMP），雷电流的波型是一个前沿非常陡、后沿较长、能量极高的脉冲电流波。LEMP是伴随雷电流脉冲同时产生的辐射的电磁场，与雷电流脉冲有相似的波型，其能量成正比。
雷电流和LEMP是雷击放电事件的不同表现形式，雷电流通过路以电流脉冲波形式出现，LEMP以辐射电磁场的形式出现，两者是可以相互转化的。
对于电子设备的雷电防护本质上就是：限制雷电能量传导至设备各端口以及设备内部器件，产生过电压或过电流，因此，我们采取的雷电防护措施应针对雷电流和雷击电磁脉冲对设备的雷击损害分别进行保护，对雷电流进行防护称为雷电防护系统（LPS），人们通常把LPS称为外部防雷或防直击雷，对雷击电磁脉冲的防护称为LEMP防护系统。
4、直击雷的防护
油库的埋地油罐共14个，分为两排布置在一处21m*8m的区域内，南面有8支放散管，高约6.5米。按一类防雷保护设计的要求，必须使油罐及放散管均处于独立避雷针的保护范围之类。
在油罐区的西边草地上安装两支16m高的避雷针对油罐及放散管进行保护，并在草地上敷设一副30m*6m的人工地网，供避雷针接地使用，冲击接地电阻≤4.0Ω。
4.1 接地及等电位连接
接地系统是防雷工程的基础，良好的接地和合理的接地方式能够充分发挥防雷器件的作用。根据国家规范要求，建筑防雷地≤10Ω，设备保护地、交流工作地、直流工作地均须≤4Ω。
另外，为避免接地线形成回路产生干扰杂波，同时使雷电流以及电源发生故障时的大电流尽快入地，遵循“共网不共线、分类接地线、一点接地法、不串不共用”的接地原则，依照99D562《建筑物防雷设施安装标准图集》的要求，应将强PE线（无流零线）作为交流电源避雷器接地线，所有低压配电系统地线、交流避雷器地线、UPS设备的输入接地均接强PE地线。
4.2 摄像枪金属杆接地
考虑到油庫摄像枪位置现场的实际情况，不适宜采用大面积开挖地网的方式进行接地体敷设。因此，可利用热焊熔接技术，在摄像枪附近草地采用铜包钢接地棒作为人工接地体，每处接地体采用一条5米长的铜包钢接地棒制作，再利用热熔焊接技术，引出一条多股铜缆接地线至设备端，供避雷器、铁管等接地使用。 4.3 金属棚接地处理
利用金属棚旁库房主柱钢筋作为金属棚的接地装置，用35mm2多股铜揽从库房接地测试点引出，套金属管与金属棚的支撑柱连接，冲击接地电阻≤10Ω。
5、电源系统的防雷保护
鉴于电子信息系统设备对雷电、浪涌等过电压非常敏感，电源系统的防雷是网络、通讯防雷的重点。进入电源线路的雷电高压是通过外部线路的感应传导、雷电冲击对油库内部造成不同部位的压差和不同设备系统的电位差等途径而造成危害的。国家有关防雷规范规定，电源系统的防护必须采用分级保护、逐级协调配合的防护原则。
该油库电源系统原已装有两级浪涌保护器加以保护，但浪涌保护器已经损坏，无法起到相应的保护作用，因此需更换以策安全。
6、施工工艺
6.1 等電位连接与屏蔽施工工艺
1、所有等电位连接的结合面之间的接触面积不小于20平方厘米。
2、所有焊接点均采取防腐措施，此操作的目的就是要确保过电流流经等电位连接点时畅通无阻。
3、所有屏蔽管道的端接以及管道与装配件、走线架，通过螺栓紧固连接，以保持电气连通。
4、螺栓连接充分旋紧，以保证可靠所必须的接触压力，同时使用弹簧垫圈防止感应振动导致接触变差，材质为不锈钢螺栓、螺母。
6.2 SPD施工工艺
1、SPD安装在尽可能接近（0.3m之内）公共设施拆分处的地方。
2、位相连接：SPD的位相利用绝缘16mm2（最小）铜电缆，与公共设施拆分处的位相端子相连接。连接线尽可能的短和直接，不允许盘成环形、直角或打结。各位相绝缘护套的颜色与国家电工编码标准相一致。
3、 SPD接地和中性连接：SPD地线取最直接路径接地。从SPD元件输出终端到公共设施拆分处接地总线间不要有回环、剧烈的弯头或死扣。
4、设备接地线：在公共设施拆分处，SPD外壳与接地总线外壳通过至少为16mm2的铜线进行连接。
5、导线管封闭：电源SPD完成与市电开关柜连线后，SPD上的出线管孔用管道封胶做密封处理，以防止SPD在遭受电冲击时所产生的烟尘释放到市电开关设备内。
参考文献：
[1]GB50057-2010.建筑物防雷设计规范.北京：中国计划出版社，2011-10-01
[2]GB50343-2004.建筑物信息系统防雷技术规范.北京：中国建筑工业出版社，2004
[3]IEC 62305-2 FDIS Protection against lightning Part 2： Risk Management