1、石油化工企业石油化工企业防雷技术防雷技术 中国石油天然气股份有限公司中国石油天然气股份有限公司安全技术研究所安全技术研究所第一部分第一部分石油化工和石油化工企业石油化工和石油化工企业雷电灾害事故案例雷电灾害事故案例 雷电是一种大气自然现象，它是联合国减灾十年委员会公布雷电是一种大气自然现象，它是联合国减灾十年委员会公布的对人类威胁最严重的八大自然灾害之一。在科学技术不发达的的对人类威胁最严重的八大自然灾害之一。在科学技术不发达的古代，雷电被蒙上了神秘的色彩，除了灾难，它留给人类更多的古代，雷电被蒙上了神秘的色彩，除了灾难，它留给人类更多的是迷信和恐惧。直到是迷信和恐惧。直到17世纪中叶，美国科
2、学家富兰克林通过实验世纪中叶，美国科学家富兰克林通过实验证实了天电（雷电）与地电的同一性，并发明和使用了证实了天电（雷电）与地电的同一性，并发明和使用了“避雷避雷针针”，人们才逐步对雷电有了理性和科学的认识。地球上，任何，人们才逐步对雷电有了理性和科学的认识。地球上，任何时刻都会有约时刻都会有约2000个地点出现雷暴，平均每天要发生个地点出现雷暴，平均每天要发生800万次闪万次闪电，每次闪电在微秒级瞬间可释放出电，每次闪电在微秒级瞬间可释放出55KWh以上能量。以上能量。据统计，全球平均每年因雷电灾害造成的直接损失超过据统计，全球平均每年因雷电灾害造成的直接损失超过10亿亿美元，死亡人数在美元
3、，死亡人数在3千人以上，这个数据的统计还不包括我国。千人以上，这个数据的统计还不包括我国。我国每年因雷击造成的人员伤亡约有我国每年因雷击造成的人员伤亡约有3000人至人至4000人，财产损人，财产损失在失在50亿到亿到100亿元人民币。亿元人民币。一、黄岛油库爆炸事故一、黄岛油库爆炸事故 1、事故经过、事故经过 1989年年8月月12日日9时时55分，随着一条刺目的闪电撕破长空，其分，随着一条刺目的闪电撕破长空，其5号半地号半地下储油罐内储存的下储油罐内储存的1.6万吨原油燃烧，火焰高达数十米，形成万吨原油燃烧，火焰高达数十米，形成3400余平方余平方米的大火。米的大火。黄岛油库火灾造成黄岛油
4、库火灾造成40名消防战士和名消防战士和5名油库职工牺牲，名油库职工牺牲，66名官兵和名官兵和12名油库职工受伤，烧毁油罐名油库职工受伤，烧毁油罐5座，原油座，原油34.6万吨老罐区所有配套设施，造万吨老罐区所有配套设施，造成直接经济损失成直接经济损失3540万元。万元。2、事故原因及分析、事故原因及分析 事故原因是由于该库区遭受对地雷击产生感应火花而引起爆油气。根事故原因是由于该库区遭受对地雷击产生感应火花而引起爆油气。根据是：据是：(1)8月月12日日9时时55分左右，有分左右，有6人从不同地点目击，人从不同地点目击，5号油罐起火前，号油罐起火前，在该区域有对地雷击。在该区域有对地雷击。(2
5、)中国科学院空间中心测得，当时该地区曾有过二三次落地雷，最中国科学院空间中心测得，当时该地区曾有过二三次落地雷，最大一次电流大一次电流104kA。(3)5号罐的罐体结构及罐顶设施随着使用年限的延长，预制板裂缝和号罐的罐体结构及罐顶设施随着使用年限的延长，预制板裂缝和保护层脱落，使钢筋外露。罐顶部防感应雷屏蔽网连接处均用铁卡压固。保护层脱落，使钢筋外露。罐顶部防感应雷屏蔽网连接处均用铁卡压固。油品取样孔采用九层铁丝网覆盖。油品取样孔采用九层铁丝网覆盖。5号罐体中钢筋及号罐体中钢筋及 金属部件的电气连接金属部件的电气连接不可靠的地方颇多，均有因感应电压而产生火花放电的可能性。不可靠的地方颇多，均有
6、因感应电压而产生火花放电的可能性。(4)根据电气原理，根据电气原理，5060米以外的天空或地面雷米以外的天空或地面雷感应，可使电气设施感应，可使电气设施100200毫米的间隙放电。从毫米的间隙放电。从5号号油罐的金属间隙看，在周围几百米内有对地的雷击时，油罐的金属间隙看，在周围几百米内有对地的雷击时，只要有几百伏的感应电压就可以产生火花放电。只要有几百伏的感应电压就可以产生火花放电。(5)5号油罐自号油罐自8月月12时凌晨时凌晨2时起到时起到9时时55分起火分起火时，一直在进油。与此同时，必然向罐顶周围排放同等时，一直在进油。与此同时，必然向罐顶周围排放同等体积的油气，使罐外顶部形成一层达到爆
7、炸极限范围的体积的油气，使罐外顶部形成一层达到爆炸极限范围的油气层。此外，根据油气分层原理，罐内大部分空间的油气层。此外，根据油气分层原理，罐内大部分空间的油气虽处于爆炸上限，但由于油气分布不均匀，通气所油气虽处于爆炸上限，但由于油气分布不均匀，通气所孔及罐体裂缝处的油气浓度较低，仍处于爆炸极限范围孔及罐体裂缝处的油气浓度较低，仍处于爆炸极限范围。二、五万立方米浮顶原油罐雷击着火二、五万立方米浮顶原油罐雷击着火 一九八七年八月十一日下午七时四十分左右，某石化一九八七年八月十一日下午七时四十分左右，某石化公司五万立方米原油罐公司五万立方米原油罐 103#浮顶原油罐被雷击造成油气浮顶原油罐被雷击造
8、成油气着火。职工及时发现报警，厂立即出动了着火。职工及时发现报警，厂立即出动了 8 台消防车进行台消防车进行补救，十分钟左右控制住火势。附近文冲造船厂、黄埔港补救，十分钟左右控制住火势。附近文冲造船厂、黄埔港务局以及广州市消防队先后派出务局以及广州市消防队先后派出 26 台消防车前来支援，至台消防车前来支援，至晚上晚上 9 时时 30 分油罐火灾全部扑灭。火灾未发生人身伤亡，分油罐火灾全部扑灭。火灾未发生人身伤亡，未影响正常生产，油罐设备未遭受损坏。据事故后调查计未影响正常生产，油罐设备未遭受损坏。据事故后调查计算，事故烧掉原油算，事故烧掉原油 1.51 吨。吨。三、三、1999年年8月月27
9、日凌晨日凌晨2时许，浦东高桥上海炼油厂时许，浦东高桥上海炼油厂遭雷击，遭雷击，105号浮顶油罐（储油量号浮顶油罐（储油量2万吨）被雷击中起火。万吨）被雷击中起火。由于厂消防队扑救及时，火势于由于厂消防队扑救及时，火势于2时时32分扑灭，未造成重大分扑灭，未造成重大损失。经检查，油罐防雷装置符合设计规范要求。据分析损失。经检查，油罐防雷装置符合设计规范要求。据分析，起火原因是油罐密封胶圈渗漏出的油气与空气混合被雷，起火原因是油罐密封胶圈渗漏出的油气与空气混合被雷击中引起燃烧。击中引起燃烧。四、黄陂县石油总公司横店石油储库四、黄陂县石油总公司横店石油储库“713”特大雷特大雷击火灾事故分析击火灾事
10、故分析 武汉市黄陂县石油总公司横店石油储库武汉市黄陂县石油总公司横店石油储库1998年年7月月13日下午日下午4时时10分分遭直击雷击，造成库区遭直击雷击，造成库区4号储罐起火爆炸，烧毁号储罐起火爆炸，烧毁0号柴油号柴油125t及及1000m3柴柴油罐一座，造成重大经济损失。火灾发生后，出动消防车油罐一座，造成重大经济损失。火灾发生后，出动消防车42台，参加灭火台，参加灭火指挥及现场工作人员达指挥及现场工作人员达300余人，经过余人，经过1小时小时30分钟的全力抢救，大火于分钟的全力抢救，大火于下午下午5时时40分全部扑灭，保证了库内分全部扑灭，保证了库内1万余吨石油的安全。万余吨石油的安全。
11、事故原因为：事故原因为：1、由于该段时间武汉及郊县持续高温，连续、由于该段时间武汉及郊县持续高温，连续4天气温高达天气温高达3839，持续高温给位于洼地的地槽（地下，持续高温给位于洼地的地槽（地下8m）内的）内的4号储油罐不断加热，同时号储油罐不断加热，同时由于罐体与地槽壁相隔由于罐体与地槽壁相隔1m，使大量热量储存在罐体周围，不易散热，这，使大量热量储存在罐体周围，不易散热，这样使油罐内的样使油罐内的0号柴油加热气化。由于该储罐为号柴油加热气化。由于该储罐为1000m3，可储存，可储存2000t油油，但当时油罐内仅储油，但当时油罐内仅储油211t，罐内存在大的空间，使气化的柴油气体受热，罐内
12、存在大的空间，使气化的柴油气体受热膨胀，导致油气从呼吸阀外泄。当时由于该地区强对流天气发展，罐顶空膨胀，导致油气从呼吸阀外泄。当时由于该地区强对流天气发展，罐顶空气瞬时受抑制、少流动，这样外泄油气大量集中于油罐顶处，难以散发。气瞬时受抑制、少流动，这样外泄油气大量集中于油罐顶处，难以散发。4时时10分，当雷击时，使罐体及油气在雷击金属罐体产生的电火花作用下分，当雷击时，使罐体及油气在雷击金属罐体产生的电火花作用下，产生明火（当时有一名加油司机及一位加油工在，产生明火（当时有一名加油司机及一位加油工在50m外，听到一声惊雷外，听到一声惊雷后，首先发现后，首先发现4号罐顶产生明火）。由于明火燃烧后
13、，通过排气阀引着罐号罐顶产生明火）。由于明火燃烧后，通过排气阀引着罐内油气，在罐内燃烧膨胀，内压加大，使仅有内油气，在罐内燃烧膨胀，内压加大，使仅有2mm厚的罐顶首先爆炸引厚的罐顶首先爆炸引起大火。起大火。2、从当时的天气情况看，该地区正处于强烈发展的强对流区内、从当时的天气情况看，该地区正处于强烈发展的强对流区内，雷电活动频繁，武汉中心气象台雷达回波已证实，雷电活动频繁，武汉中心气象台雷达回波已证实，1998年年7月月13日下日下午午4时后，每隔时后，每隔10分钟的雷达回波反映十分明显。分钟的雷达回波反映十分明显。另外从黄陂县气象站实况观测资料上可看出，该站西南方向的横另外从黄陂县气象站实况
14、观测资料上可看出，该站西南方向的横店，从店，从14时时48分开始就有雷电由东南向西南发展，分开始就有雷电由东南向西南发展，15时后雷电正处于时后雷电正处于横店地区，当日雷电活动时，黄陂降水量为横店地区，当日雷电活动时，黄陂降水量为28.8mm。以上观测事实证。以上观测事实证明，当时该油库遭到强烈雷击属实（当日该地区高压线均已打坏）。明，当时该油库遭到强烈雷击属实（当日该地区高压线均已打坏）。3、从该库防雷设施的检测结果看：、从该库防雷设施的检测结果看：4号罐于号罐于1975年建成后，罐底年建成后，罐底接地体已大部分腐烂，位于罐体周围的接地体连接方式为猴卡连接，接地体已大部分腐烂，位于罐体周围的
15、接地体连接方式为猴卡连接，不符合断接卡要求，由于接地体引下线为不符合断接卡要求，由于接地体引下线为8钢筋，连接处接触面小，钢筋，连接处接触面小，不利于雷电流下泄，同时不利于雷电流下泄，同时4组地网间连接不良，互相同存在明显电位差组地网间连接不良，互相同存在明显电位差，达不到均压要求。接地电阻值相差最大达，达不到均压要求。接地电阻值相差最大达3，且有一组地网断接卡，且有一组地网断接卡上下电阻值相差较大。上下电阻值相差较大。4、原、原4号罐壁厚为号罐壁厚为4mm，罐顶厚为，罐顶厚为2m m，按国标，按国标石油库设计石油库设计规范规范（GBJ74一一84）及其局部修订条文的规定可设置避雷针。该罐）及
16、其局部修订条文的规定可设置避雷针。该罐避雷针高避雷针高7m，为法兰盘连接，但均已锈蚀，且罐顶钢板存在明显腐烂，为法兰盘连接，但均已锈蚀，且罐顶钢板存在明显腐烂，致使发生油气外泄。由于避雷针是以罐体作为引下线的，这样罐顶，致使发生油气外泄。由于避雷针是以罐体作为引下线的，这样罐顶油气外泄时，正好处在引雷入地的避雷针下，当雷击产生电火花时易油气外泄时，正好处在引雷入地的避雷针下，当雷击产生电火花时易引起燃烧。引起燃烧。五、微电子设备雷灾五、微电子设备雷灾 1、1998年年6月月17日中午，日中午，12点点15分左右某石化分分左右某石化分公司气体车间球罐区水罐上避雷针和罐装场地分别落雷公司气体车间球
17、罐区水罐上避雷针和罐装场地分别落雷。造成球罐操作室仪表多台损坏，办公大楼内的程控交。造成球罐操作室仪表多台损坏，办公大楼内的程控交换机损坏，严重影响生产的正常进行。换机损坏，严重影响生产的正常进行。2、某石化分公司、某石化分公司98年年10月月26日的丙烷车间操作室日的丙烷车间操作室仪器仪表雷电损坏事故。仪器仪表雷电损坏事故。3、茂名石化公司、茂名石化公司97年年4月月19日的西罐区装车台计算日的西罐区装车台计算机控制系统雷电损坏事故。机控制系统雷电损坏事故。4、2000年长岭炼油厂的年长岭炼油厂的DCS控制系统的雷电损坏控制系统的雷电损坏事故等。事故等。5、2001年某石化分公司有机合成厂雷
18、灾事故，造成年某石化分公司有机合成厂雷灾事故，造成大面积微电子设备损坏。大面积微电子设备损坏。六、加油站雷灾事故六、加油站雷灾事故 1、2000年年9月月20日，陕西米脂县城区加油中心卸油的油罐车、储油日，陕西米脂县城区加油中心卸油的油罐车、储油罐遭雷击，引起爆炸，损失罐遭雷击，引起爆炸，损失40万元。万元。2、2000年年4月月5日，陕西新桥加油站的加油机和计算机被雷电击坏，日，陕西新桥加油站的加油机和计算机被雷电击坏，损失损失2万元。万元。3、2000年年7月月24日日8时前，上海营口路加油站遭雷击，雷电流强度达时前，上海营口路加油站遭雷击，雷电流强度达-36.0KA，击坏，击坏20KA电
19、源避雷器、电源避雷器、2个加油泵马达。个加油泵马达。4、2000年年7月月25日日15:15时，上海纪王加油站遭雷击，雷电流强度达时，上海纪王加油站遭雷击，雷电流强度达到到-24.1KA，击坏，击坏20KA电源避雷器、读卡机线路板等设备。电源避雷器、读卡机线路板等设备。5、1999年年8月月12日，上海浦东有日，上海浦东有2个加油站遭雷电侵袭，加油机电脑个加油站遭雷电侵袭，加油机电脑损坏。损坏。6、2000年年7月月25日，位于上海周浦镇的公共加油站遭雷击，击坏加日，位于上海周浦镇的公共加油站遭雷击，击坏加油泵马达。油泵马达。7、2001年月日凌晨时左右，广东省高州市根子镇和丰加油年月日凌晨时
20、左右，广东省高州市根子镇和丰加油站遭雷击起火，烧掉汽油、柴油近吨，个容量为吨的储油罐被站遭雷击起火，烧掉汽油、柴油近吨，个容量为吨的储油罐被烧变形，油库顶烧塌，加油机及一大批附属设施被烧毁。烧变形，油库顶烧塌，加油机及一大批附属设施被烧毁。8、2002年全国上报雷电事故年全国上报雷电事故3372起，其中加油站的雷电事故起，其中加油站的雷电事故74起，起，占雷电事故占雷电事故2.2%，74起加油站雷电事故的直接经济损失起加油站雷电事故的直接经济损失168.38万元。万元。雷电事故主要损坏的是：计算机主板、接口板、税控机主板、电视机雷电事故主要损坏的是：计算机主板、接口板、税控机主板、电视机、电话
21、机等等。、电话机等等。第二部分第二部分石油化工企业防雷技术石油化工企业防雷技术第一章第一章 雷电基础知识雷电基础知识第一节第一节 雷击雷击 一、雷击一、雷击 所谓的雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之所谓的雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。间迅猛的放电。雷击形式雷击形式.ppt 二、雷击三种主要形式二、雷击三种主要形式 一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，叫做一是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直击雷直击雷”。二是带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种
22、电荷。当直击雷发生以后，云层带电二是带电云层由于静电感应作用，使地面某一范围带上异种电荷。当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，而地面某些范围由于流散电阻大，以至出现局部高电压；或者由于直击雷放电过程中，迅速消失，而地面某些范围由于流散电阻大，以至出现局部高电压；或者由于直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫做强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压以致发生闪击的现象，叫做“二二次雷次雷”或称或称“感应雷感应雷”。三是三是“球形雷球形雷”。在雷电频繁的雷雨天，偶然会发现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的。在雷电频繁的雷雨天，偶然
23、会发现紫色、殷红色、灰红色、蓝色的“火球火球”。这些火球有时从天空降落，然后又在空中或沿地面水平方向移动，有时平移有时滚动。这些这些火球有时从天空降落，然后又在空中或沿地面水平方向移动，有时平移有时滚动。这些“火火球球”一般直径为十到几十厘米，也有直径超过一米的。一般直径为十到几十厘米，也有直径超过一米的。“火球火球”存在的时间从几秒到几分钟，一存在的时间从几秒到几分钟，一般为几秒到十几秒居多。这种般为几秒到十几秒居多。这种“火球火球”能通过烟囱、开着的窗户、门和其他缝隙进入室内，或者能通过烟囱、开着的窗户、门和其他缝隙进入室内，或者无声地消失，或者发出丝丝的声音，或者发生剧烈的爆炸。这种无声
24、地消失，或者发出丝丝的声音，或者发生剧烈的爆炸。这种“火球火球”虽然发生的几率很小，虽然发生的几率很小，但发生的次数也相当多。人们常把它叫做但发生的次数也相当多。人们常把它叫做“球形雷球形雷”。一、雷电活动一、雷电活动 雷电活动从季节来讲以夏季最为活跃，冬季最少；从地区分布来讲是赤道附近最活跃，随纬度升高而减少，极地最少。二、雷电日二、雷电日 一年当中该地区有多少天发生耳朵能听到雷鸣的天数称该地区年平均雷电日。三、雷电活动规律及雷击的选择性三、雷电活动规律及雷击的选择性 1、我国年平均雷电日数按地理环境分布规律 2、地质条件 3、地形与地物条件 4、建筑物结构及其所附属构件条件 5、建筑物内外
25、设备的条件 6、建筑物易受雷击的部位。一、直击雷危害一、直击雷危害雷电流热效应、雷电流冲击波效应、雷电流电动力效应雷电流热效应、雷电流冲击波效应、雷电流电动力效应二、雷电的二次危害作用二、雷电的二次危害作用静电感应、电磁感应、雷电反击和引入高电位静电感应、电磁感应、雷电反击和引入高电位第四节第四节 现代防雷技术现代防雷技术 一、现代防雷技术的特点：一、现代防雷技术的特点：现代防雷技术的理论基础在于：闪电是电流源，防雷现代防雷技术的理论基础在于：闪电是电流源，防雷的基本途径就是要提供一条雷电流（包括雷电电磁脉冲辐的基本途径就是要提供一条雷电流（包括雷电电磁脉冲辐射）对地泄放的合理的阻抗路径，而不
26、能让其随机性选择射）对地泄放的合理的阻抗路径，而不能让其随机性选择放电通道，简言之就是要控制雷电能量的泄放与转换。现放电通道，简言之就是要控制雷电能量的泄放与转换。现代防雷保护的三道防线：代防雷保护的三道防线：外部保护外部保护-将绝大部分雷电流直接引入地下泄散；将绝大部分雷电流直接引入地下泄散；内部保护及过电压保护内部保护及过电压保护-阻塞沿电源线或数据线、信阻塞沿电源线或数据线、信号线引入的侵入波危害设备；号线引入的侵入波危害设备；过电压保护过电压保护-限制被保护设备上雷电过电压幅值。限制被保护设备上雷电过电压幅值。这这三道防线相互配合，各尽其职，缺一不可。三道防线相互配合，各尽其职，缺一不
27、可。二、二、LPZ防雷分区：防雷分区：按电磁兼容的原理把微电子设备系统所在建筑物或构筑物按需要保护按电磁兼容的原理把微电子设备系统所在建筑物或构筑物按需要保护的空间由外到内分为不同的雷电防护区的空间由外到内分为不同的雷电防护区(LPZ),以确定各以确定各LPZ空间的雷击电空间的雷击电磁脉冲的强度及应采取的防护措施。雷电防护区可分为：磁脉冲的强度及应采取的防护措施。雷电防护区可分为：直击雷非防护区（直击雷非防护区（LPZ OA）：本区内的各类物体完全暴露在外部防）：本区内的各类物体完全暴露在外部防雷装置的保护范围之外，都可能遭到直接雷击；本区内的电磁场未得到任雷装置的保护范围之外，都可能遭到直接
28、雷击；本区内的电磁场未得到任何屏蔽衰减，属完全暴露的不设防区。何屏蔽衰减，属完全暴露的不设防区。直击雷防护区（直击雷防护区（LPZ 0B）：）：本区内的各类物体处在外部防雷装置保本区内的各类物体处在外部防雷装置保护范围之内，应不可能遭到大于所选滚球半径雷电流直接雷击；但本区内护范围之内，应不可能遭到大于所选滚球半径雷电流直接雷击；但本区内的电磁场未得到任何屏蔽衰减，属充分暴露的直击雷防护区。的电磁场未得到任何屏蔽衰减，属充分暴露的直击雷防护区。第一屏蔽防护区（第一屏蔽防护区（LPZ1）：）：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流经各类导体的电流比流经各类导体的电
29、流比LPZ 0B区进一步减小；且由于建筑物的屏蔽措施区进一步减小；且由于建筑物的屏蔽措施，本区内的电磁场强度也已得到了初步的衰减。，本区内的电磁场强度也已得到了初步的衰减。第二屏蔽防护区（第二屏蔽防护区（LPZ 2）：为进一步减小所导引的电流或电磁场而）：为进一步减小所导引的电流或电磁场而增设的后续防护区。增设的后续防护区。第三屏蔽防护区（第三屏蔽防护区（LPZ 3）需要进一步减小雷击电磁脉冲，以保护敏需要进一步减小雷击电磁脉冲，以保护敏感设备的后续防护区感设备的后续防护区。将一座内置微电子设备系统的建（构）筑物划分为几个雷电防护区示将一座内置微电子设备系统的建（构）筑物划分为几个雷电防护区示
30、意图见图意图见图。三、防雷分区通俗说明：三、防雷分区通俗说明：四、过电压造成建（构）筑物及设备损坏的几个方面：四、过电压造成建（构）筑物及设备损坏的几个方面：1、雷电、雷电（1）直击雷（）直击雷（2）感应雷（）感应雷（3）雷电波侵入（）雷电波侵入（4）球形雷）球形雷2、操作瞬间过电压、操作瞬间过电压3、地电位反击、地电位反击五、五、多层分级（类）保护的避雷装置多层分级（类）保护的避雷装置 1、外部无源保护、外部无源保护 在在0级保护区即外部作无源保护，主要有避雷针（网、线、带）和接级保护区即外部作无源保护，主要有避雷针（网、线、带）和接地装置（接地线、地极）。地装置（接地线、地极）。2、内部防
31、护、内部防护（1）电源部分防护）电源部分防护 （2）信号部分保护）信号部分保护 对于微电子设备系统（如对于微电子设备系统（如DCS控制系统等），应分为粗保护和精细控制系统等），应分为粗保护和精细保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定，精细保护要根据电子设备保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定，精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定。建议在所有微电子设备进入楼宇的电缆内芯线端，的敏感度来进行确定。建议在所有微电子设备进入楼宇的电缆内芯线端，应对地加装避雷器，并做好屏蔽接地，其中应注意系统设备的在线电压、应对地加装避雷器，并做好屏蔽接地，其中应注意系统设备的在线电压、传输速率、按口类型等，
32、以确保系统正常的工作。传输速率、按口类型等，以确保系统正常的工作。（3）接地处理）接地处理 3、有外部防雷措施同时更需要完善内部防雷措施、有外部防雷措施同时更需要完善内部防雷措施 我们知道外部防雷措施中避雷设施的引下线在接闪以后，会有很大的瞬变电流通过，也就是说在周围会产生很大的瞬变电我们知道外部防雷措施中避雷设施的引下线在接闪以后，会有很大的瞬变电流通过，也就是说在周围会产生很大的瞬变电磁场（磁场（LEMP）。因此，安装了外部避雷措施不能代替内部防雷措施。再者，我们都知道，避雷针的工作原理是引雷，所以）。因此，安装了外部避雷措施不能代替内部防雷措施。再者，我们都知道，避雷针的工作原理是引雷，
33、所以在概率上来说，安装了避雷针以后，建筑物的避雷系统遭受雷击的可能性会增大，也就是说在概率上来说，安装了避雷针以后，建筑物的避雷系统遭受雷击的可能性会增大，也就是说LEMP发生的几率会变大和产生发生的几率会变大和产生点的距离会缩短（引下线处），所以安装了外部避雷措施的含有电脑网络等系统的大厦更加需要内部防雷措施。点的距离会缩短（引下线处），所以安装了外部避雷措施的含有电脑网络等系统的大厦更加需要内部防雷措施。六、六、常用防雷元器件性能比较常用防雷元器件性能比较 1、火花间隙（、火花间隙（Arc chopping）优点：放电能力强，通流容量大（可做到优点：放电能力强，通流容量大（可做到100KA
34、以上），漏电流小；以上），漏电流小；缺点：残压高（缺点：残压高（24KV），反应时间慢（），反应时间慢（100ns），有跟随电流（续流）。），有跟随电流（续流）。2、金属氧化物压敏电阻（金属氧化物压敏电阻（Metal oxside varistor）该元件在一定温度下，导电性能随电压的增加而急剧增大。它是一种以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线该元件在一定温度下，导电性能随电压的增加而急剧增大。它是一种以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻。没有脉冲时呈高阻值状态，一旦响应脉冲电压，立即将电压限制到一定值，其阻抗突变为低值。性电阻。没有脉冲时呈高阻值状态，一旦响应脉冲电压，立即将电
35、压限制到一定值，其阻抗突变为低值。3、圆片型压敏电阻、圆片型压敏电阻 优点：通流容量大，残压较低，反应时间较快（优点：通流容量大，残压较低，反应时间较快（25ns），无跟随电流（续流）；），无跟随电流（续流）；缺点：漏电流较大，老化速度相对较快。缺点：漏电流较大，老化速度相对较快。4、气体放电管、气体放电管(Gas discharge tube)优点：通流量容量大，绝缘电阻高，漏电流小；优点：通流量容量大，绝缘电阻高，漏电流小；缺点：残压较高，反应时间慢（缺点：残压较高，反应时间慢（100ns），），动作电压精度较低，有跟随电流（续流）。动作电压精度较低，有跟随电流（续流）。5、瞬态抑制二极管
36、（、瞬态抑制二极管（Transient voltage suppressor）优点：残压低，动作精度高，反应时间快（优点：残压低，动作精度高，反应时间快（1ns），无跟随电流（续流）；），无跟随电流（续流）；缺点：耐流能力差，通流容量小，一般只有几百安培。缺点：耐流能力差，通流容量小，一般只有几百安培。七、外部防雷系统七、外部防雷系统 本部分的内容提要是：本部分的内容提要是：(1)接闪器：避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。接闪器：避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。(2)避雷带和避雷网的结构设计。避雷带和避雷网的结构设计。(3)接闪器的选择和布置。接闪器的选择和布置。外部防雷系统由接闪器（避雷针）、
37、引下线、接地地网等有机组成。缺一不可。下面分别对以上三个主要因素的相关外部防雷系统由接闪器（避雷针）、引下线、接地地网等有机组成。缺一不可。下面分别对以上三个主要因素的相关技术及安装进行描述。技术及安装进行描述。八、雷电保护接地八、雷电保护接地1）独立接地）独立接地2）共用接地）共用接地3）一点接地）一点接地4）多点接地）多点接地5）混合接地）混合接地6）环形接地）环形接地7）基础接地体）基础接地体接地电阻接地电阻接地装置的接地电阻是包括接地体的对地电阻和接地线电阻的总和。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接接地装置的接地电阻是包括接地体的对地电阻和接地线电阻的总和。接地电阻的数值等于接
38、地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。地体流入地中电流的比值。以上介绍了与防雷工程有关的各种接地，现把接零与有关接地的概念介绍如下：以上介绍了与防雷工程有关的各种接地，现把接零与有关接地的概念介绍如下：1）接零：发电机、配电变压器的中性点叫做零点，由中性点引出的线叫做零线。用电设备的金属外壳接到零线上称）接零：发电机、配电变压器的中性点叫做零点，由中性点引出的线叫做零线。用电设备的金属外壳接到零线上称为接零。为接零。2）工作接地：供电系统变压器的中性点直接接地为工作接地，工作接地可以保证电器设备可靠地运行，降低人体接）工作接地：供电系统变压器的中性点直接接地为工作接地，工作接地可以保证
39、电器设备可靠地运行，降低人体接触电压。触电压。3）保护接地：所有电器设备在正常工作情况下，不带电的金属部分作良好的接地为保护接地，保护接地主要保护人）保护接地：所有电器设备在正常工作情况下，不带电的金属部分作良好的接地为保护接地，保护接地主要保护人员的工作安全。员的工作安全。4）重复接地：将零线上的多点与大地多次作金属性连接称重复接地。当中性点直接接地系统中发生碰壳或接地短路）重复接地：将零线上的多点与大地多次作金属性连接称重复接地。当中性点直接接地系统中发生碰壳或接地短路时，可以降低对地电压；当零线发生断裂时，可以使故障的危害程度减轻。时，可以降低对地电压；当零线发生断裂时，可以使故障的危害
40、程度减轻。5）静电接地：设备移动或物体在管道中移动，因摩擦产生静电，它聚集在管道、容器和储罐或加工设备上，形成很）静电接地：设备移动或物体在管道中移动，因摩擦产生静电，它聚集在管道、容器和储罐或加工设备上，形成很高的电位对人身安全及对设备和建筑物都危险。作了静电接地，静电一旦产生就导入地中以消除其聚集的可能。油罐车后高的电位对人身安全及对设备和建筑物都危险。作了静电接地，静电一旦产生就导入地中以消除其聚集的可能。油罐车后尾及轿车后尾拖一根接触地面的导电橡胶即属于静电接地。尾及轿车后尾拖一根接触地面的导电橡胶即属于静电接地。6）直流工作接地（也称逻辑接地、信号接地）：计算机及一切微电子设备大部分
41、采用中、大规模集成电路，具有同）直流工作接地（也称逻辑接地、信号接地）：计算机及一切微电子设备大部分采用中、大规模集成电路，具有同一一电位电位参考点，将所有设备的参考点，将所有设备的零零电位点接于同一接地装置上，这样它可以稳定电路的电位，防止外来干扰这种接地称电位点接于同一接地装置上，这样它可以稳定电路的电位，防止外来干扰这种接地称为直流工作接地。为直流工作接地。7）计算机房需设的接地：计算机房的接地问题是个很复杂的问题，目前它应设有四种接地：）计算机房需设的接地：计算机房的接地问题是个很复杂的问题，目前它应设有四种接地：九九 内部防雷系统内部防雷系统十、雷击电磁脉冲防护措施十、雷击电磁脉冲防
42、护措施十一、十一、SPD常规安装要求常规安装要求 第一节第一节 建筑物的防雷分类建筑物的防雷分类 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果按建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果按防雷要求分为三类防雷要求分为三类:一、第一类防雷建筑物一、第一类防雷建筑物 二、第二类防雷建筑物二、第二类防雷建筑物 三、第三类防雷建筑物三、第三类防雷建筑物 一、第一类防雷建筑物的防雷措施一、第一类防雷建筑物的防雷措施 二、第二类防雷建筑物的防雷措施二、第二类防雷建筑物的防雷措施第三节第三节 石油化工企业防雷安全技术规定石油化工企业防雷安全技术规定 一、一般规定一、一般规定 1
43、、石油化工企业要按照全方位防护、综合治理、层层设防的技术原则进行雷电防护。重点采、石油化工企业要按照全方位防护、综合治理、层层设防的技术原则进行雷电防护。重点采用用“躲躲”、“等电位连接等电位连接”、“传导传导”、“分流分流”、“接地接地”、“屏蔽屏蔽”等六项现代防雷技术措施等六项现代防雷技术措施。2、石油化工企业要严格执行国家各项技术标准和行政法规，制定防雷电危害的具体细则，建、石油化工企业要严格执行国家各项技术标准和行政法规，制定防雷电危害的具体细则，建立设备防雷档案和检测记录。立设备防雷档案和检测记录。3、石油化工企业应绘制本单位的防雷接地分布图、石油化工企业应绘制本单位的防雷接地分布图
44、,详细记录接地点位置、接地体形状、材质、详细记录接地点位置、接地体形状、材质、数量和埋设情况。数量和埋设情况。4、石油化工企业进行扩建、改造和大修后，均应对接地系统进行测试检查。、石油化工企业进行扩建、改造和大修后，均应对接地系统进行测试检查。5、根据石油化工企业可燃易燃液体与气体贮罐、铁路栈台、汽车栈台、油品码头与液化气码、根据石油化工企业可燃易燃液体与气体贮罐、铁路栈台、汽车栈台、油品码头与液化气码头、加油站等重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求确定为第一类防雷构头、加油站等重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求确定为第一类防雷构筑物。筑物。6、石油和
45、石油产品应储存在密闭性容器内、石油和石油产品应储存在密闭性容器内,并避免易燃或可燃性油气混合物在容器周围积聚。并避免易燃或可燃性油气混合物在容器周围积聚。7、易燃或可燃性油气可能泄漏或积聚的区域、易燃或可燃性油气可能泄漏或积聚的区域,应采取电气连接（跨接）等措施以防止存在可能应采取电气连接（跨接）等措施以防止存在可能产生金属导体电位差的间隙。产生金属导体电位差的间隙。8、固定顶金属容器附件、固定顶金属容器附件(如呼吸阀、安全阀如呼吸阀、安全阀)必须装设阻火器。必须装设阻火器。9、石油容器及其附属装置、石油容器及其附属装置(如阻火器、呼吸阀、量油孔等如阻火器、呼吸阀、量油孔等)均应保持良好的工作
46、状态。均应保持良好的工作状态。10、设备、容器等设施应采用防雷接地。、设备、容器等设施应采用防雷接地。11、雷雨天应停止可能导致油气或可燃气体从油罐、容器等设备中外泄的计量和收发作业。、雷雨天应停止可能导致油气或可燃气体从油罐、容器等设备中外泄的计量和收发作业。12、避雷针的保护范围应按滚球法进行计算。第一类防雷构筑物滚球半径取、避雷针的保护范围应按滚球法进行计算。第一类防雷构筑物滚球半径取30m，第二类防雷，第二类防雷构筑物滚球半径取构筑物滚球半径取45m。避雷针的保护范围具体计算方法参见。避雷针的保护范围具体计算方法参见GB5005794建筑物防雷设计规范建筑物防雷设计规范附录四。附录四。
47、二、生产装置防雷二、生产装置防雷1、生产装置区内的各种罐、塔、容器及其它设备若其顶部金属厚度大于、生产装置区内的各种罐、塔、容器及其它设备若其顶部金属厚度大于4mm，可不设避雷针（线）。，可不设避雷针（线）。2、生产装置区内的各种设备必须进行防雷接地，其防雷接地点不得少于、生产装置区内的各种设备必须进行防雷接地，其防雷接地点不得少于2处，间距不宜大于处，间距不宜大于18m。防雷接地的冲击电阻值不得大于。防雷接地的冲击电阻值不得大于10。3、架空金属管道在进出生产装置处，应与防雷电感应的接地装置相连。距、架空金属管道在进出生产装置处，应与防雷电感应的接地装置相连。距离生产装置离生产装置100m内
48、的管道，应每隔内的管道，应每隔25m左右接地一次，其冲击接地电阻不应左右接地一次，其冲击接地电阻不应大于大于10，并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下，并宜利用金属支架或钢筋混凝土支架的焊接、绑扎钢筋网作为引下线线,其钢筋混凝土基础宜作为接地装置。其钢筋混凝土基础宜作为接地装置。4、装置区内的可燃性气体防空管路必须装设避雷针，避雷针的保护范围应、装置区内的可燃性气体防空管路必须装设避雷针，避雷针的保护范围应根据防空管排放气体的压力和气体的比重进行确定其水平距离和垂直高度。根据防空管排放气体的压力和气体的比重进行确定其水平距离和垂直高度。5、装置区内各防雷接地引下线必须设计
49、断接卡，接地断接卡必须暴露在明、装置区内各防雷接地引下线必须设计断接卡，接地断接卡必须暴露在明处，不得埋入水泥中或地下，断接卡必须用处，不得埋入水泥中或地下，断接卡必须用2个个M10的螺栓连接并固定。断接的螺栓连接并固定。断接卡与接地线不得水平防置在地面上，断接卡距地面高度为卡与接地线不得水平防置在地面上，断接卡距地面高度为0.3m0.8m之间，之间，断接卡的接触电阻值不得大于断接卡的接触电阻值不得大于0.03。6、引下线宜采用圆钢或扁钢，圆钢直径不应小于、引下线宜采用圆钢或扁钢，圆钢直径不应小于8mm,扁钢截面不应小于扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于，其厚度不应小于4mm。7、装置
50、区内的各种接地必须进行等电位连接。、装置区内的各种接地必须进行等电位连接。8、装置区内若设计独立避雷针及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系、装置区内若设计独立避雷针及其接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间距离，应符合下列表达式的要求，但不得小于的管道、电缆等金属物之间距离，应符合下列表达式的要求，但不得小于3m。a、地上部分：、地上部分：当当hx5Ri时，时，Sa10.4(Ri+0.1hx)当当hx5Ri时，时，Sa10.1(Ri+hx)b、地下部分：、地下部分：Se10.4RiSa1空气中的距离（空气中的距离（m）；）；Se1地中距离（地中距离（m）Ri独立避雷针或架
