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试论城市汽车加油站雷害风险评估 　　内容摘要：为了能更可靠、安全、准确、完善地设计城市汽车加油站防雷方案，我们需要对其进行先期的雷害风险评估。 　　 关键词：汽车加油站、雷害风险评估 　　概述 　　 汽车加油站由于其危险性，其防雷要求较为严格。特别是位于城市中的汽车加油站，由于其位置周边建筑物、人流密集，防雷要求更高。 　　汽车加油站雷害评估方法简介 　　总的表达式（见IEC1662） 　　对每一建筑物雷害风险评估可用下式表示R = (1-e-Npt)δ (1-1) 　　式中：N ― 建筑物年平均雷击次数期望值 P ― 建筑物雷害概率δ― 建筑物或其内贮物可能遭受的损失 　　如观察时间t=1年，当Np??1 则（1－1）式可简化为 R ≈ Npδ其中：建筑物年平均雷击频数 F = Np，因此害风险评估（1－1）式可化为 R ≈ Fδ 。同理，如可允许雷害风险表示为Ra ≈ Faδ，式中： Ra ― 可允许雷害风险 Fa ―可允许年平均雷击频数；由此可见，只要δ不变，则仅仅比较F与Fa，便可取得防雷措施决策的判据，即当F ≤ Fa 时，不必采取防雷措施；当F ＞ Fa 时，必须加设防雷措施。 　　 如进一步将雷害性质细分为各种类型，则可深入分析研究各种类型雷害的不同频数，采取各种不同对策，以达到更佳的防雷效果。 　　汽车加油站雷害类型及F的计算 　　一般按需要可将雷害类型及其风险允许值列出如下表： 　　表1－1 　　 　　 　　 　　在F计算之前，必须确定N及P的值。为了方便今后分析，把雷击性质分为直击雷与间接雷两类： 　　直击雷年平均雷击次数期望值Nd可按下式计算： 　　Nd＝NgAe10-6次/km2， 式中：Ng ― 当地地面遭受雷击年密度（次/km2.年）；Ae ― 建筑物的有效集雷面积 （m2） 　　注：① Ng按当地的统计资料，如缺时可按下式计算： 　　 Ng ＝ 0.024Td1.3，式中Td － 当地年雷电日（可查阅国家颁布的全国年平均雷电日数分布图）；②Ae的计算方法可参考IEC 1024-1-1或有关方面文献。 　　建筑物间接雷击又可以分为两种情况：建筑物附近地面年平均雷击次数Nn和进入建筑物各种线路的年平均雷击次数Nk。近地面年平均雷击次数Nn可按下式计算：Nn＝ Ng Ag 式中 ：Adsg ―附近地面集雷面积（km2） 　　建筑物附近遭受雷害的边界可按距离建筑物本身的距离ds计算。ds的公尺数等于附近地面土壤电阻率（Ω.M）的数字，最大值为500m。在ds范围内的地面遭到雷击时会引起地电位升高，对建筑物通过各种进入线路危害电气设备。从距建筑物ds作为边界围成的面积Adsg减去建筑物的有效集雷面积Ae的差就是Ag。 　　 进入建筑物各种线路的年平均雷击次数Nk可按下式计算： 　　Nk ＝ Ng Ak ，式中：Ak ― 影响各种进线设施的有效集雷面积，它包括：Ak ＝ Ask + Aak ； 　　 式中 Ask ― 各种进线（电力线、通信线或信号线等）的有效集雷面积;* 　　Aak ― 通过各种线路与本建筑物连接的附近建筑物的有效集雷面积。* 　　汽车加油站概率P的确定 　　按照雷害类型分述如下：人员伤亡率： Ph = Ph’. Kh；式中Kh ― 与防雷设施有关的缩减系数； 　　Ph’ ― 无防雷设施时，由直击雷引起的接触电压和跨步电压雷害概率。 　　人员伤亡主要由直击雷引起的接触电压和跨步电压造成的雷害。Ph’与建筑物外边土地表面的性质及土壤电阻有关，而Kh则与防雷设施有关。它们的确定参考附录附表1－3。 　　火灾、爆炸及机械、化学效应的雷害可以由直击雷引起也可以由间接雷引起，概率包含以下分量： 　　 Pt ― 引发导致火灾、爆炸的危险火花的概率； 　　 P1 ― 金属装置上产生危险火花的概率； 　　 P2 ― 室内电气设备上产生危险火花的概率； 　　 P3 ― 与进线有关的各种设施上产生危险火花的概率； 　　 P4 ― 进入建筑物前各导电部件上产生危险火花的概率。 　　 其中P1 、P2 及P4只与直击雷有关，而P3则还与感应雷有关。因此引起火灾、爆炸及机械、化学效应的雷害概率：Pf = Pfd＋Pfi ，其中由直击雷产生的雷害概率分量：Pfd = 1－[(1- Pt P1)(1- Pt P2)(1- Pt P3)(1-Pt P4)]≈ Pt (P1+ P2+ P3+ P4)；由间接雷产生的火灾等雷害概率：Pfi = PtP3 (1-14)；以上各种不同P的分量取值分述如下：Pt = Kt.Pt’；P1 = K1.P1’ ；P2 = K2.P2’； P3 = K3.P3’；P4 = K4.P4’； 　　其中Pt、Kt可参照