环保型组块涂装作业生产线防雷接地设计探讨

郝增学

（中海油山东化学工程有限责任公司，山东济南 250101）

环保型组块涂装作业生产线防雷接地设计探讨

郝增学

（中海油山东化学工程有限责任公司，山东济南 250101）

以中海油能源发展股份有限公司环保型组块涂装作业生产线建设项目为例，从建筑物防雷类别确定、雷击防护、防雷电波侵入、电源系统、信息系统的防雷击电磁脉冲、防静电、接地做法等方面提出了系统的设计方案。拟通过合理的设计在源头上将雷击危害降低到最低程度。

涂装作业；防雷；接地

喷漆作业生产过程中所接触到的介质有甲苯、二甲苯等危险化学品，这些介质大都易燃易爆有毒，因此安全问题极为重要。众所周知，易燃易爆的条件下，电火花作为火源是不能存在的，而雷电却极易产生电火花。

作为大自然的一种现象，雷电是不可能避免的，只能尽可能减小雷电造成的不良影响。因此，依靠良好的防雷接地系统，给雷电流提供一个良好的泄放至地下的电气通路，是最佳的选择。

1 项目概况

项目在湛江南海西部石油合众近海建设有限公司海工码头场地内，地属湛江。本项目占地约 2 700m2，主要包括涂装车间、辅助及公用系统。其中，涂装车间包括喷砂喷漆房和北侧、南侧机房。辅助及公用系统包括配电室、控制室、空压站、事故水池、消防水站等。

项目设 10/0.4kV 变配电室。采用单回路供电，10kV 电源引自上级10kV 配电室，由铠装电缆埋地引入高压进线柜，备用电源由 EPS 电源装置提供。火灾自动报警及控制室设备采用不间断电源（UPS）供电。

2 气象条件

湛江地处北回归线以南的低纬地区，属热带和亚热带季风气候，低压、热带风暴、台风登陆影响频繁。雷暴日数多，年均雷暴日85～108d。

3 防雷接地设计

3.1 建筑物直击雷防护

根据 GB6514—2008《涂装作业安全规程 涂漆工艺安全及其通风净化》规定，涂装车间区域为爆炸性气体危险环境1区危险区域，其他建筑物为正常环境；依据 GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》以及项目安全预评价文件进行综合确定，该涂装车间按第二类防雷建筑物进行防雷设计；其他建筑物按第三类防雷建筑物进行防雷设计。

3.1.1 接闪器

涂装车间屋面采用Φ12mm 的热镀锌圆钢组成不大于12m×8m 的明敷接闪网格。其他建筑物屋面采用 Φ12mm 的热镀锌圆钢组成不大于24m×24m 的明敷接闪网格。

3.1.2 引下线

涂装车间利用钢结构柱子作为接闪引下线，其它建筑物利用混凝土柱内直径≥ Φ16mm 的两条对角主钢筋作为引下线，室外距地面 +0.8m 处设接地测试点，供测量接地电阻用；室外距地面 +0.3m 处设室外接地网连接用的预埋钢板；室内地坪 +0.3m 处预埋钢板，用于室内接地网的连接。所有预埋钢板均须与作为接闪引下的混凝土柱内主钢筋可靠电气连接。3.1.3 接地装置

所有建筑物的防雷接地、系统接地、保护接地、防静电接地、信息系统接地等共用接地装置，考虑设计中有控制室及火灾自动报警系统，接地电阻要求≤1Ω。为达到低电阻的要求，本项目采用联合接地系统，即利用建筑物基础内钢筋作为自然接地体，又设置人工接地体以进一步降低接地电阻。

为可靠避免 GB50057—2010 建筑物防雷设计规范中电化学腐蚀的产生，人工接地体材质选用镀铜钢材：水平接地体采用 -40mm×4mm 镀铜扁钢，埋深 0.8m 敷设，过门口处埋深1m。垂直接地极采用∠ 50mm×50mm，L=2 500mm 的镀铜角钢，为避免产生电磁屏蔽，间距采用5m。

按图纸施工后，需要进行接地电阻测量，如不满足要求则采取增加接地极根数的措施以进一步降低接地电阻，直至满足≤1Ω的要求。

所有电气设备金属外壳（如电动机、泵、操作柜等）均应与接地网进行可靠的电气连接。另外，所有引自电源的电气线路均须附带 PE 线，用于与设备上的 PE 接线端子连接。

3.2 防雷电波侵入

3.2.1 电缆、电缆梯架和工艺管道的接地

本工程低压配电系统采用 TN-S 接地系统，在低压电源引入处设总等电位连接板MEB。

电缆的PE线和铠装层、电缆梯架和工艺管道在进入涂装车间后须与总等电位连接板MEB可靠连接。

3.2.2 装设浪涌保护器SPD

1）电源系统

本工程电源系统采用二级防雷保护。在380V 电源侧装设I 级试验的电涌保护器，电压保护水平值≤ 2.5V，冲击电流应≥6kA，用于所有用电设备的第一级电源防护。在分配电箱的电源侧装设 II级试验的电涌保护器，电压保护水平值≤ 2.1V，冲击电流应≥ 40kA。末端配电箱或者用电设备处设 III级试验的电涌保护器，电压保护水平值≤1.5V，冲击电流应≥20kA。

4 结语

目前，没有较为系统全面的涂装专用电气设计规范，在此条件下，通过查阅大量资料，结合以往工程经验，按照GB50057—2010 《建筑物防雷设计规范》、GB6514—2008《涂装作业安全规程 涂漆工艺安全及其通风净化》进行涂装车间防雷接地设计，力争从源头上将雷电的危害降到最低，重点是爆炸区域的划分以及防雷级别的确定。

当然，优良的施工质量及定期的运行维护也是保证防雷接地系统可靠工作的保障。希望广大同行们提出宝贵的意见，共同推动涂装作业防雷接地技术的发展。

[1] GB6514—2008，涂装作业安全规程 涂漆工艺安全及其通风净化[S].

[2] GB50057—2010，建筑物防雷设计规范[S].

Discussion on Design of Lightning Protection Grounding for Environmental Protection Block Coating Line

Hao Zeng-xue

CNOOC energy development Limited by Share Ltd environmental protection block painting production line construction project as an example，the determination of building lightning protection lightning protection category，lightning invasion wave，power supply system and information system of lightning electromagnetic pulse，anti-static，grounding practices and other aspects of the system design.Through reasonable design，the harm of lightning strike will be reduced to a minimum at the source.

coating operation；lightning protection；grounding

X321；TM86

A

1003-6490（2017）06-0152-02

2017-04-23

郝增学（1983—），男，山东淄博人，工程师，主要研究方向为工厂供配电。