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摘 要:閃電產(chǎn)生的閃電電涌、閃電靜電感應(yīng)和閃電電磁感應(yīng)不僅會(huì)影響城鎮(zhèn)燃?xì)庋b置的正常運(yùn)行,還會(huì)損害處理裝置的管道和關(guān)鍵設(shè)備。為確保四川省境內(nèi)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖姆览装踩疚姆治隽顺擎?zhèn)燃?xì)庠谒拇ㄊ【硟?nèi)所屬區(qū)域的雷電活動(dòng)特征,結(jié)合防雷工程特點(diǎn),從直接雷擊、感應(yīng)雷擊、雷電波入侵和反擊等幾個(gè)方面提出雷電防護(hù)措施。?
關(guān)鍵詞:城鎮(zhèn)燃?xì)狻±纂娀顒?dòng)特征 雷電危害 防雷措施
Analysis of City Gas Lightning Protection Measures in Sichuan Province
Abstract:Sichuan Province is rich in gas reserves and the city gas becomes the preferred fuel for people’s?living and production.With the development of the social economic growth,the reauirement of clean energy resources such as the city gas increasing rapidly and the construction scale of?city gas pipeline network increase gradually.The overvoltage,electrostatic field and the strong?electromagnetic radiation generated by lightning will not only affect the stable operation of the city gas device but also do harm to the processing device and the key equipment.In order to ensure the lightning protection safety of the city gas pipeline network,this paper analvzes the lightning activity properties of the city gas network region in Sichuan province.We combine the characteristics of lightning protection project and propose protection measures from the aspects such as direct lightning strike,indirect lightning strike,lightning wave intrusion and lightning?counterattack.
Keywords:city gas characteristics of lightning activity lightning hazards protective measures
1 前言
四川省是天然氣大省,天然氣為全省廣大居民生產(chǎn)、生活首選能源之一,大多數(shù)城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫€都位于公共食堂、餐廳、小區(qū)、學(xué)校、機(jī)關(guān)廠礦等人口密集的場(chǎng)所,且由于城鎮(zhèn)燃?xì)庖兹家妆奶匦裕菀自馐芾诪?zāi)侵害,造成重大人員傷廣:和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失,社會(huì)危害程度和影響極大。特別是近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,對(duì)于城鎮(zhèn)燃?xì)獾惹鍧嵞茉促Y源的需求日益增多,城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)規(guī)模逐漸增大,其中僅成都城市燃?xì)夤揪蛽碛芯用裼脩舫^(guò)200萬(wàn)戶,商業(yè)、公共用戶(含學(xué)校、醫(yī)院等)超過(guò)2萬(wàn)戶,高層用戶超過(guò)100萬(wàn)戶,燃?xì)饬⒐艹^(guò)2.5萬(wàn)根,遠(yuǎn)程抄表用戶超過(guò)27萬(wàn)戶,屋頂安裝燃?xì)饪照{(diào)和熱水爐用戶超過(guò)700戶。所以城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施可能遭受雷擊的概率以及隨之造成的人民生命財(cái)產(chǎn)損失和社會(huì)負(fù)面影響也逐漸增大。為了提高城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫€的雷電災(zāi)害防御能力,保障國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命安全,近年來(lái)全國(guó)已經(jīng)陸續(xù)開展對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫€的雷電防護(hù)工作。為保障我省城鎮(zhèn)燃?xì)饫纂姺雷o(hù)安全,本文基于四川省近年來(lái)閃電活動(dòng)分布情況,同時(shí)結(jié)合我省各燃?xì)庹緢?chǎng)防雷設(shè)施設(shè)計(jì)安裝情況,提出“對(duì)應(yīng)的防雷設(shè)計(jì)、施工要求。
2 四川省雷電活動(dòng)分布特征
根據(jù)四川省雷電監(jiān)測(cè)網(wǎng)數(shù)據(jù),我省的雷電活動(dòng)主要集中分布在四川東部和南部的盆地和攀兩高原上,閃電密度分布情況見(jiàn)圖1[1]。
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根據(jù)四川省近年來(lái)的雷電密度分布和雷電日數(shù)分布可以看出,四川省雷電活動(dòng)分布和地形存在很大的聯(lián)系。四川省地跨中國(guó)大陸地貌的三大階梯,地貌相對(duì)復(fù)雜,西高東低的特點(diǎn)明顯。東部盆地為我省人口主要聚集區(qū),經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),人口密度大,同時(shí)也是雷電活動(dòng)高發(fā)區(qū);西部以高原、山地為主,人口較少,經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá),雷電活動(dòng)較盆地少,但雷暴日數(shù)(圖2)相對(duì)較高[2]。
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2013年四川省閃電密度最高的區(qū)域主要出現(xiàn)在鹽邊、兩昌、德昌、普格、名山、南江、旺蒼、開江、合江等縣以及綿陽(yáng)、涼山、宜賓、成都、廣元和資陽(yáng)大部分區(qū)域,最大值為50.68次/年·平方公里。雷電日數(shù)出現(xiàn)較多的主要在攀枝花、涼山、甘孜、阿壩、廣安、宜賓、內(nèi)江、自貢、樂(lè)山等市州[3]。
3 綜合防雷措施
城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝O(shè)施雷電防護(hù)措施主要包括以下幾方面:
直擊雷防護(hù)、閃電感應(yīng)防護(hù)、閃電電涌侵入防護(hù)、高電位反擊防護(hù)。
3.1 直擊雷防護(hù)措施
3.1.1接閃器的設(shè)置
城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施均需具有完整的直擊雷防護(hù)裝置,該防護(hù)裝置的設(shè)置主要依據(jù)為《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50057—2010),其中對(duì)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí)和范圍劃分根據(jù)《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50058—2014)、《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50028—2006)完成。
燃?xì)鈭?chǎng)站存在1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域的建筑、金屬儲(chǔ)罐等,因電火花能引起爆炸時(shí),應(yīng)設(shè)置獨(dú)立接閃桿使危險(xiǎn)區(qū)域處于直擊雷保護(hù)范圍LPZ0B區(qū)內(nèi)。燃?xì)鈭?chǎng)站和燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)設(shè)施中存在1區(qū)或21區(qū)爆炸危險(xiǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域,電火化不易引起爆炸時(shí);對(duì)于存在2區(qū)或22區(qū)爆炸危險(xiǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)域,應(yīng)利用其自身鋼結(jié)構(gòu)接閃或在其結(jié)構(gòu)上設(shè)置直擊雷防護(hù)裝置使危險(xiǎn)區(qū)域處于保護(hù)范圍LPZ0B區(qū)內(nèi)。屋面管道應(yīng)置于LPZ0B區(qū)范圍內(nèi),當(dāng)其處于LPZ0A區(qū)時(shí),應(yīng)設(shè)置直擊雷防護(hù)裝置。城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施處于非危險(xiǎn)區(qū)的沒(méi)施應(yīng)需設(shè)置相應(yīng)的直擊雷防護(hù)裝置。直擊雷防護(hù)還應(yīng)根據(jù)具體實(shí)施地環(huán)境情況和建筑設(shè)施通風(fēng)情況決定是否需要提高防護(hù)等級(jí)[4][5]。
3.1.2引下線的設(shè)置
引下線嚴(yán)格按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50057—2010)要求設(shè)置,優(yōu)先利用自身金屬結(jié)構(gòu)作為引下線[6][7]。
3.1.3聯(lián)合接地裝置
聯(lián)合地網(wǎng)是將城鎮(zhèn)燃?xì)鈭?chǎng)站內(nèi)各建筑物的基礎(chǔ)接地體和其他管道設(shè)施的專設(shè)接地體用水平接地體相互連通形成一個(gè)共用地網(wǎng),建筑物防雷接地和室內(nèi)接地系統(tǒng)均由一個(gè)共用地網(wǎng)引出,室內(nèi)電子設(shè)備的保護(hù)接地、邏輯接地、屏蔽體接地、防靜電接地等均共用一組接地系統(tǒng)[8][9](如圖3所示)。
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