1 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了輸氣管道站場的防雷場所分類、雷電防護(hù)的一般規(guī)定、建（構(gòu)）筑物防雷措施、工藝設(shè)施防雷措施、變配電系統(tǒng)防雷措施、儀表自動化系統(tǒng)防雷措施、通訊系統(tǒng)防雷措施、安全防護(hù)系統(tǒng)防雷措施、陰極保護(hù)系統(tǒng)防雷措施以及雷電防護(hù)接地系統(tǒng)和防雷裝置維護(hù)等要求。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于天然氣管道中各類站場的雷電防護(hù)工程設(shè)計(jì)、施工及檢測維護(hù)。

2 規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其昀新版本（包括所有的修改單）適用于本文件

GB 50057-2010 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范

GB 50343-2012 建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范

GB 50058 爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范

GB 50064 交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范

GB 50169 電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范

GB50601 建筑物防雷工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范

GB 50689 通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范

GB/T 19856.1 雷電防護(hù) 通信線路 第 1 部分：光纜

GB/T 21431 建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范

GB/T 50823 油氣田及管道工程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

GB/T 50892 油氣田及管道工程儀表控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

AQ 3009 危險場所電氣安全防爆規(guī)范

DL/T 5136 火力發(fā)電廠變電站二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.1

天然氣管道站場 Natural gas pipeline station

西氣東輸管道分公司所屬的壓氣站、儲氣庫注采站、樞紐（聯(lián)絡(luò)）站、分輸（計(jì)量）站、清管站、閥室等。

3.2

雷電活動區(qū) Keraunic Zones

按年平均雷暴日數(shù)，地區(qū)雷暴日等級宜劃分為少雷區(qū)、中雷區(qū)、多雷區(qū)和強(qiáng)雷區(qū)；少雷區(qū)：年平均雷暴日在25d及以下的地區(qū)；

中雷區(qū)：年平均雷暴日大于25d，不超過40d的地區(qū)；多雷區(qū)：年平均雷暴日大于40d，不超過90d的地區(qū)；強(qiáng)雷區(qū)：年平均雷暴日超過90d的地區(qū)。

3.3

雷電活動特殊強(qiáng)烈地區(qū) Thunderstorm activity special strong region

年平均雷暴日數(shù)超過90天的地區(qū)及根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)雷害特殊嚴(yán)重的地區(qū)。

注：特殊嚴(yán)重的地區(qū)指空曠的山頂、湖邊、地下有金屬礦藏、曾經(jīng)發(fā)生過雷電災(zāi)害的地區(qū)。

3.4

爆炸危險區(qū)域 Hazardous area

爆炸性混合物出現(xiàn)或預(yù)期可能出現(xiàn)的數(shù)量達(dá)到足以要求對電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、安裝和使用采取預(yù)防措施的區(qū)域。爆炸危險區(qū)域分為：

0區(qū)：連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。

1區(qū)：在正常運(yùn)行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。

2區(qū)：在正常運(yùn)行時不太可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境，或即使出現(xiàn)也僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。

3.5

雷電電磁脈沖（LEMP） Lightning electromagnetic impulse

雷電流經(jīng)電阻、電感、電容耦合產(chǎn)生的電磁效應(yīng)，包含閃電電涌和輻射電磁場。

3.6

等電位連接 Equipotential Bonding

直接用連接導(dǎo)體或通過浪涌保護(hù)器將分離的金屬部件、外來導(dǎo)電物、電力線路、通信線路及其他電纜連接起來以減小雷電流在它們之間產(chǎn)生電位差的措施。

3.7

電磁屏蔽 Electromagnetic shielding

用導(dǎo)電材料減少交變電磁場向指定區(qū)域穿透的措施。

3.8

接地 Earthing

將導(dǎo)體連接到“地”，使之具有近似大地（或代替大地的導(dǎo)電體）的電位，可以使地電流流入或流出大地（或代替大地的導(dǎo)電體）。

3.9

雷電防護(hù)區(qū)（LPZ） lightning protection zone

規(guī)定雷電電磁環(huán)境的區(qū)域，又稱防雷區(qū)。防雷區(qū)分為： LPZ0A區(qū)：受直接雷擊和全部雷電電磁場威脅的區(qū)域。該區(qū)域的內(nèi)部系統(tǒng)可能受到全部或部分雷電浪涌電流的影響； LPZ0B區(qū)：直接雷擊的防護(hù)區(qū)域，但該區(qū)域的威脅仍是全部雷電電磁場。該區(qū)域的內(nèi)部系統(tǒng)可能受到部分雷電浪涌電流的影響。 LPZ1區(qū)：由于邊界處分流和浪涌保護(hù)器的作用使浪涌電流受到限制的區(qū)域。該區(qū)域的空間屏蔽可以衰減雷電電磁場。

3.10

接地匯流排 Earth terminal

與接地母線相連，并作為各類接地線連接端子的矩形銅排。

3.11

(TN-S)系統(tǒng)接地型式 Types of system earthing (TN-S)

根據(jù)電源和設(shè)施外露導(dǎo)電部件與大地的關(guān)系，系統(tǒng)接地分為TN、TT、IT三種型式。 ——TN 系統(tǒng)：指電源中性點(diǎn)通過一點(diǎn)直接接地，電氣裝置的外露導(dǎo)電部件通過保護(hù)地線連接到此中性點(diǎn)。 TN-S 系統(tǒng)：在整個系統(tǒng)的中性線和保護(hù)地線是分開的。本規(guī)范中所指 TN-S系統(tǒng)如圖 1所示。

3.12浪涌保護(hù)器 Surge Protective Devices（SPD）用于限制瞬態(tài)過電壓和泄放浪涌電流的電器，它至少包含一個非線性元件，又稱電涌保護(hù)器。

3.13耐受沖擊電壓 Rated impulse withstand voltage of equipment （U W）

3.14限制電壓 Measured limiting voltage施加規(guī)定波形和幅值的沖擊時，在浪涌保護(hù)器接線端子間測得的昀大電壓峰值。

3.15電壓保護(hù)水平 voltage protection level (Up) 表征浪涌保護(hù)器限制接線端子間電壓的性能參數(shù)，該值應(yīng)大于限制電壓的昀高值。

3.16有效保護(hù)水平 effective protection level (Up/f) 浪涌保護(hù)器連接導(dǎo)線的感應(yīng)電壓降與浪涌保護(hù)器電壓保護(hù)水平Up之和。

3.17殘壓 residual voltage （U res） 放電電流流過浪涌保護(hù)器時，在其端子間的電壓峰值。

3.18標(biāo)稱放電電流Nominal discharge current，（I n） 流過浪涌保護(hù)器，具有8/20μs波形的電流峰值，用于浪涌保護(hù)器的Ⅱ類試驗(yàn)以及Ⅰ類、Ⅲ類試驗(yàn)的預(yù)處理試驗(yàn)。

3.19最大放電電流Maximum discharge current,（ Imax）

流過浪涌保護(hù)器，具有8/20μs波形的電流峰值，其值按Ⅱ類動作負(fù)載試驗(yàn)的程序確定。 Imax大于In。

3.20最大持續(xù)運(yùn)行電壓maximum continuous operating voltage，（U C） 可連續(xù)施加在浪涌保護(hù)器上的昀大交流電壓有效值或直流電源。

3.21沖擊電流波形 voltage impulse 規(guī)定的波頭時間 T1 /半值時間 T2 的沖擊電壓。

1) 1.2/50μs 沖擊電流波形 1.2/50μs voltage impulse 規(guī)定的波頭時間 T1 為 1.2μs、半值時間 T2 為 50μs 的沖擊電壓。

2) 8/20μs 沖擊電流波形 8/20μs voltage impulse

設(shè)備制造商給予的設(shè)備其絕緣防過電壓的耐受能力。

8/20μs 波形為常用模擬雷電流沖擊模型，規(guī)定的波頭時間 T1 為 8μs、半值時間 T2 為 20μs 的沖擊電流。

3) 10/350μs 沖擊電流波形 10/350μs voltage impulse 規(guī)定的波頭時間 T1 為 10μs、半值時間 T2 為 350μs 的沖擊電壓。

3.22土壤電阻率 Earth resistivity

表征土壤導(dǎo)電性能的參數(shù)，它的值等于單位立方體土壤相對兩面間的電阻，常用單位是 Ω·m。

3.23共用接地系統(tǒng) Common earthing system將防雷系統(tǒng)的接地裝置、建筑物金屬構(gòu)件、低壓配電保護(hù)線（PE）、等電位連接端子板或連接帶、設(shè)備保護(hù)地、屏蔽體接地、防靜電接地、功能性接地等連接在一起構(gòu)成共用的接地系統(tǒng)。

3.24接地引入線 Earthing connection地網(wǎng)與接地總匯集線（或總匯流排）之間相連的導(dǎo)電體稱為接地引入線。

3.25基礎(chǔ)接地體 Foundation earth electrode建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)混凝土結(jié)構(gòu)中的接地金屬構(gòu)件和預(yù)埋的接地體。

3.26熱熔焊 Exothermic welding

利用放熱化學(xué)反應(yīng)時快速產(chǎn)生超高熱量，使兩導(dǎo)體熔化成一體的連接方式。

圖2 電流與時間的關(guān)系圖

3.27工頻接地電阻 Power Frequency Ground Resistance

工頻電流流過接地裝置時，接地體與遠(yuǎn)方大地之間的電阻。其數(shù)值等于接地裝置相對遠(yuǎn)方大地的電壓與通過接地體流入地中電流的比值。

3.28沖擊接地阻抗 Impulse Earthing Impedance

沖擊電流流過接地裝置時，接地裝置對地電壓的峰值與流入大地電流峰值的比值。

4 防雷場所分類

4.1 天然氣管道站場的天然氣生產(chǎn)設(shè)施、建筑物應(yīng)根據(jù)其重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果進(jìn)行分類，分為第一類防雷建筑物、第二類防雷建筑物和第三類防雷建筑物。

4.2 雷電活動特殊劇烈地區(qū)的管道站場或站內(nèi)的建（構(gòu)）筑物存在下列情況時，應(yīng)劃分為第一類防雷建筑物。其中：

a)具有 0區(qū)的爆炸危險環(huán)境場所的建筑物。

b)具有 1區(qū)爆炸危險場所的建筑物，因電火花而引起爆炸，會造成巨大破壞和人身傷亡者。

4.3 在新建、改建和擴(kuò)建天然氣管道站場的前期設(shè)計(jì)中應(yīng)采取措施避免出現(xiàn)第一類防雷建筑物。

4.4 在可能發(fā)生對地閃擊的地區(qū)，遇下列情況之一時，應(yīng)劃為第二類防雷建筑物：

a)天然氣處理裝置、油氣儲罐、架空或管溝內(nèi)敷設(shè)的天然氣管道、放空裝置、爆炸危險區(qū)域內(nèi)的建筑物、35~110kV變電所以及中央控制室、重要的通信站等劃分為第二類防雷建筑物。

b)具有 1區(qū)爆炸危險場所的建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者。

c)具有 2區(qū)爆炸危險場所的建筑物。

4.5 不屬于第一類、第二類防雷建筑物的天然氣管道站場內(nèi)建（構(gòu)）筑物為第三類防雷建筑物。

5 一般規(guī)定

5.1 天然氣管道的各類站場、閥室選址，宜避開雷電活動特殊強(qiáng)烈地區(qū)。

5.2 天然氣管道站場的各類站場、閥室均應(yīng)采取直擊雷防護(hù)、等電位連接、電磁屏蔽、合理布線、雷電過電壓防護(hù)、接地等綜合防雷措施。

5.3 天然氣管道系統(tǒng)站場、閥室雷電保護(hù)等級依據(jù)管道沿線雷電分布數(shù)據(jù)進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)，依據(jù)管道沿線地區(qū)近年平均雷暴日數(shù)據(jù)為防雷設(shè)計(jì)依據(jù)，西氣東輸管道公司站場沿線市、縣年平均雷暴日數(shù)據(jù)見附錄 C所示。位于雷電活動特別強(qiáng)烈的山頂空曠區(qū)域站場或閥室的防雷設(shè)計(jì)可提高設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

5.4 10（6）kV及以上高壓配電裝置的雷電防護(hù)應(yīng)符合 GB 50064和 DL/T 5136的有關(guān)要求。

6.1 直擊雷防護(hù)措施

6.1.1 典型建（構(gòu)）筑物直擊雷防護(hù)措施參見表 1要求。表1 典型建（構(gòu)）筑物直擊雷防護(hù)措施

6.1.2接閃帶和接閃網(wǎng)、引下線應(yīng)采用熱鍍鋅鋼材，截面積不小于100mm 2，當(dāng)采用扁鋼時厚度不應(yīng)小于 4mm。接閃針可采用熱鍍鋅圓鋼或鋼管制成，針長小于 2m時，圓鋼直徑不應(yīng)小于16mm，鋼管壁厚不應(yīng)小于3mm。針長大于 2m時，宜采用鋼管做接閃針，其壁厚不應(yīng)小于4mm。接閃針升高桿及基礎(chǔ)的制作應(yīng)參照施工圖集《防雷與接地安裝》D501-1～4要求。

6.1.3引下線設(shè)置要求：

a)當(dāng)采用明敷專設(shè)引下線時，應(yīng)在引下線上距地面 0.3m ~1.8m處裝設(shè)置斷接卡。引下線在地面上

1.7m至地面下 0.3m的一段應(yīng)采用改性塑料管或橡膠管等加以保護(hù)。

b)當(dāng)建筑物采用混凝土中鋼筋、鋼柱做引下線，并同時采用基礎(chǔ)做接地體時，應(yīng)在引下線旁設(shè)置接地測試盒。接地測試盒內(nèi)設(shè)置接地測試板或斷接卡并與引下線相連。

c)壓縮機(jī)廠房或金屬棚可利用其金屬鋼柱做引下線，當(dāng)與外引接地體連接時應(yīng)設(shè)置斷接卡。 為保護(hù)人身安全，引下線需按照GB 50057-2010第4.5.6條規(guī)定采取防接觸電壓的措施。

6.1.4衛(wèi)星天線等通信設(shè)施應(yīng)處在直擊雷保護(hù)范圍之內(nèi)。

6.2 等電位連接

6.2.1天然氣管道站場內(nèi)的機(jī)柜間、站控室、變電所二次設(shè)備室等信息機(jī)房等電位連接的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)采用 M型或組合型式。閥室通信房、儀表間等電位連接的結(jié)構(gòu)型式應(yīng)采用 S型。S型和 M型結(jié)構(gòu)型式參見圖 3所示。