摘要：随着经济的快速发展，橇装式LNG汽车加气站这一新型汽车加气站也随之出现。橇装式LNG汽车加气站将汽车加气站的储存装置、加注装置及控制系统都集中到一个橇装式集成系统，具有占地面积小、集成化程度高、安装简便和易于移动等特点。但橇装式LNG 汽车加气站一般设置在较为空旷的地带，站体本身为金属装置容易遭受雷击。因此橇装式LNG汽车加气站的雷电防护尤为重要。
关键词：撬装式汽车；加气站；防雷技术
引言：橇装式LNG汽车加气站作为新型加气站的一种，其一旦发生雷击并引发火灾或爆炸将造成不可估量的损失，因此橇装式LNG汽车加气站的防雷安全十分重要。在结合橇装式LNG汽车加气站所处环境及其系统特点，雷电对其破坏机理和途径，分析了造成雷电灾害因子，提出安装外部防雷装置、采用防雷等电位连接技术作为防闪电感应措施，采取屏蔽和安装SPD作为防雷击空间电磁场和闪电电涌侵入措施。
一、橇装式 LNG 汽车加气站雷电危险性分析
LNG 燃料一种密度小、易燃易爆且扩散性极强的液体，属于甲类火灾危险品，其性质与液体甲烷相似，与空气混合会形成爆炸性混合物，一旦发生雷击或静电放电，则极易发生火灾爆炸事故。橇装式LNG 汽车加气站由于其高度集成化的特点，采用大量的电气电子器件，这些器件承受雷击电磁脉冲的能力非常薄弱，一旦加气站遭受直接或临近雷击，非常容易造成电气电子器件的损坏，从而引发一系列衍生事故。
一、橇装式 LNG 汽车加气站雷电防护技术
2. 1 防直击雷系统
（1）引下线
引下线是将雷电流从接闪器传导至接地装置的重要泄流渠道，应在橇装平台转角处设置引下线，分别将钢质防晒罩棚和金属彩钢棚架与环形接地装置连接;应在综合值班区外侧两端设置引下线将接地装置和接闪器连接，引下线间距沿周长计算小于25m。每根引下线在其距地面2. 7m以下用耐1. 2/50μs 冲击电压100 kV的绝缘层隔离，或采用3mm厚的交联聚乙烯层隔离。引下线3m范围应内敷设5cm 厚沥青层，以防接触电压和跨步电压。综合值班区引下线应在距地面0. 3－1. 8m处装设断接卡;泵橇储罐区引下线应设断接卡，上端与钢质防晒罩棚和金属彩钢棚架焊接，下端与引下线焊接。
（2）接闪器
LNG低温储罐及卸车加注橇体集中设置在橇装平台上。低温储罐一般位于钢质罩棚内，储罐与罩棚之间距离较远，卸车加注橇体位于彩钢棚下。钢质罩棚及彩钢棚厚度不应小于4mm。若其厚度达不到要求，则应另外加装接闪装置。罩棚和彩钢棚应与其支撑钢架做可靠电气连接。若罩棚与彩钢棚存在一定的间隙，为均衡电压，则将罩棚与彩钢棚支撑钢架在两边缘处采用50mm的软铜带进行等电位连接。
综合值班区屋面应设置接闪带保护。接闪带应采用φ12的镀锌圆钢在整个屋面组成不大于20m×20m的网格。镀锌圆钢每隔1m采用固定支架进行支撑，支架高度为150mm，支架底部应采用混凝土或其他绝缘固定与活动板房顶部。
（3）接地装置
接地是雷电流泄放入地的重要环节。为保证较好的散流效果和均衡电位，可将整个加气站接地装置连为一个整体，将防直击雷、防闪电感应、防闪电电涌侵入及电气和电子系统的接地装置共用，形成一个综合接地系统。该接地系统接地阻值应小于4Ω。
应在泵橇储罐区及综合值班区四周设置环形接地装置。环形接地装置边缘分别距橇装平台及活动板房3m以上。环形接地装置由垂直接地体(2. 5m角钢)与水平接地体(40mm×4mm镀锌扁钢)组成，垂直接地体间距宜为 5m，水平接地体埋设深度应大于0. 5m。同时，将泵橇储罐区及综合值班区环形接地装置通过2根40mm×4mm镀锌扁钢(每5m设置一根垂直接地体)进行连接。接地装置及引下线如图 1所示。
2. 2 防闪电感应
橇装式 LNG 汽车加气站若未采取防闪电感应措施，一旦其附近甚至本站遭受雷击，将在其金属部件上产生闪电静电感应和闪电电磁感应从而使金属部件之间产生火花放电。由此，泵橇储罐区应采取防闪电感应措施。应将低温储罐转角处用16mm的软铜带与其基础钢座相连，基础钢座左右两侧通过2根25mm×4mm的镀锌扁钢用最短途径连入泵橇储罐区环形接地装置。卸车加注橇体外加装钢护栏，将钢护栏当做等电位连接带使用，将金属设备、管道、构架、电缆金属外皮等正常非带电金属物可靠电气连接到钢护栏上。钢护栏左右两侧通过2根25mm×4mm的镀锌扁钢用最短途径接入泵橇储罐区接地装置。平行敷设净距小于100mm及交叉净距小于100mm的管道、电缆金属外皮等长金属物采用金属线进行跨接，少于5根螺栓的法兰盘通过金属线进行跨接。
2. 3 防雷击电磁脉冲
（1）电气系统防闪电电涌侵入
橇装式LNG汽车加气站的配电线路应采用TN－S系统。室外供电电缆应全部采用直埋方式敷设，直埋埋地深度不应小于0. 7m。在穿越道路、围墙和房间或引上、引下时均应穿钢管保护。电缆金属外皮、钢管应在首尾及入户处等电位连接到防闪电感应的接地装置上，综合值班区的总配电箱应装设Ι级试验的电涌保护器。电涌保护器的电压保护水平值不大于2. 5kV，冲击电流不小于12. 5kA。
（2）电子系统防闪电电涌侵入
橇装式LNG 汽车加气站集合了通信及监控系统，采用大量的电子设备，电子设备的抗闪电电涌能力较脆弱，需采取防闪电电涌侵入的保护措施。应将室外线路穿钢管直接埋地引入，引入长度应大于15m，钢管首尾及入户处等电位连接到防闪电感应的接地装置上。在室外线路引入的终端箱处安装D1类高能量试验类型的电涌保护器，每台电涌保护器的短路电流应大于2kA。
结束语：随着人们环保意识增强和国家大力推进清洁能源的使用，橇装式 LNG 汽车加气站的使用日益广泛。本文通过对橇装式 LNG 汽车加气站防雷安全研究，分析了橇装式 LNG 汽车加气站雷电危险性，橇装式 LNG 汽车加气站雷电防护技术，以期为读者提供一点参考。
参考文献：
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[2]陈叔平，任永平，邬品芳等．橇装式LNG汽车加气站结构设计［J］．低温与超导，2010，38(1): 20-24
[3]藏雪飞，杨志伟．LNG 汽车加气站防雷接地设计探讨［J］．科技信息 2012，29(35):388-389
论文作者:陈斌
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/16
标签：装置论文; 汽车论文; 罩棚论文; 闪电论文; 雷电论文; 金属论文; 储罐论文; 《防护工程》2017年第35期论文;