防雷系统在深圳燃气管网建设中的应用.doc

防雷系统在深圳燃气管网建设中的应用 钟昶 （深圳市燃气集团，深圳，518000） 【摘 要】文章阐述了燃气管网建设中防雷的重要性和必要性，举例说明了在建设中采用整体防雷设计和施工的做法。 【关键词】防雷 天然气 管网建设 等电位连接 地网 1 项目概述 作为广东液化天然气（LNG）工程总体项目的配套工程之一，深圳天然气利用工程是通过门站接收广东LNG项目输气干线上的天然气，经调压计量后输入城市次高压管道，再经次高／中压调压站调压，与现有的地下管网相连，供应居民用户；电厂和大型工业用户需从高压、次高压管道上供应天然气。工程总体建设包括门站LNG调峰站5座、2座LNG气化站、1座天然气调度中心、1座LNG槽车中转站、27座次高压／中压调压站、46公里高压管线、215公里次高压管线和1303公里中压管道，70万户液化石油气用户的置换改造等。其一期供气规模（2010年）将达到37.4万吨／年，二期（2020年）达到79.4万吨／年。 2 站场雷击情况分析 深圳市燃气管道位于广东省深圳市全市范围内，参考深圳市气象局资料，其年平均雷暴日为73.9d/a，属重雷区。根据GB50057-94的第2.0.2条：“凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆物、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。”应划为第一类防雷建筑物，加上现场各建筑物（构筑物）都处于旷野之中，极有可能遭受雷击。 场站位于离深圳市偏远处，多数位于山坳交界处，属土壤电阻率突变地段。周围是山体环绕，不远处为高压加空线路。根据雷电形成过程可知，其闪击存在很强的随机性，这种随机是指雷云在形成的过程中，没有固定的目标，受气候影响很大，在云层漂浮不定，因而在其积聚电荷形成闪击的过程中具有很大的随机性。但当雷电先导下行放电的瞬间，是具有选择性的。高楼、旷野处相对孤立的建筑物、河床、湖泊、沼泽地、山地与平原交界处、高压架空线地区、金属结构集中区、有金属矿藏的山地等土壤电阻率较小或土壤电阻率突变地段由于易于积聚电荷，与雷云形成较强电场，改变了雷电先导的发展方向，因而成为雷电经常袭击的目标。由于客观的地理环境及防雷设施的不完善，造成雷电灾害较为严重。 由于现场站控和RTU控制系统均是信息集成非常高的系统，并且处于旷野空旷的环境中，所以， 与系统所有的连接都有可能将由于雷击（直击雷、感应雷、传导雷等）产生的过电压导入电源系统及控制系统。 3 站场防雷方案设计 根据工艺设备设计图纸及现场勘察情况，结合原有防雷措施，从几个方面对站场的防雷设施进行设计，具体做法如下。 3.1 外部直击雷部分 （1）根据勘查，办公辅助房、门卫等建筑物的天面安装避雷带及避雷网格（按三类防雷），避雷网格规格：20mX20m或18mX24m，采用Ф10热镀锌圆钢材料，避雷带支架高度0.1m，支架间距不大于1.0m，支撑点距拐挖弯处不大于0.5m，避雷带焊接口单面焊接≥12D，双面焊接口≥6D，并将焊接口作防锈处理。 （2）接地引下线利用建筑物的柱基础内主筋做为接地体，与地圈梁主筋焊接成接地网，接地电阻不大于10Ω。 （3）在建筑物的对角处，安装避雷短针，针高0.6米，避雷带与避雷短针作跨接处理。 （4）发电机棚利用其金属屋面作接闪器。 （5）工艺装置区管道壁厚菌大于4mm，直接利用其作为接闪器。 3.2 电源部分 根据GB50057-94（2000）第6.4.7条： 在LPZ0A或LPZ0B区交界处，在从室外引来的线路上安装的SPD，应选用符合I级分类试验的产品。 应按本章第6.3.4条的规定确定通过SPD的10/350μs雷电流幅值。当线路有屏蔽时，通过每个SPD的雷电流可按上述确定的雷电流的30％考虑。SPD宜靠近屏蔽线路末端安装。以上述得出的雷电流作为Ipeak来选用SPD。 当按上述要求选用配电线路上的SPD时，其标称放电电流In不宜小于15kA。 根据GB50057-94（2000）第6.4.8条： 在按本章第6.4.7条要求安装的SPD所得到的电压保护水平加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护距其较远处的被保护设备的情况下，尚应在被保护设备处装设SPD，其标称放电电流In不宜小于8/20μs 3kA。 另外，根据GB50074-2002第14.2.6条，石油库内配电线路的防雷与接地应符合下列规定：石油库内信息系统的配电线路首、末端需与电子器件连接时，应装设与电子器件耐压水平相适应的过电压保护（电涌保护）器。 因此，电源系统防雷必须做到两级保护，根据GB50057-94（2000），同时要求：一级电源防雷保护必须采用直接泄放10/350μs雷电流的浪涌保护器，二级电源防雷保护可以采用泄放8/20μs的浪涌保护器。其电源保护配置如下： 3.2.1电源一级保护