1 范圍

本標準規定了輸氣管道站場的防雷場所分類、雷電防護的一般規定、建（構）筑物防雷措施、工藝設施防雷措施、變配電系統防雷措施、儀表自動化系統防雷措施、通訊系統防雷措施、安全防護系統防雷措施、陰極保護系統防雷措施以及雷電防護接地系統和防雷裝置維護等要求。

本標準適用于天然氣管道中各類站場的雷電防護工程設計、施工及檢測維護。

2 規范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。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 建筑物防雷設計規范

GB 50343-2012 建筑物電子信息系統防雷技術規范

GB 50058 爆炸危險環境電力裝置設計規范

GB 50064 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范

GB 50169 電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范

GB50601 建筑物防雷工程施工與質量驗收規范

GB 50689 通信局（站）防雷與接地工程設計規范

GB/T 19856.1 雷電防護 通信線路 第 1 部分：光纜

GB/T 21431 建筑物防雷裝置檢測技術規范

GB/T 50823 油氣田及管道工程計算機控制系統設計規范

GB/T 50892 油氣田及管道工程儀表控制系統設計規范

AQ 3009 危險場所電氣安全防爆規范

DL/T 5136 火力發電廠變電站二次接線設計技術規程

3術語和定義

下列術語和定義適用于本標準。

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（聯絡）站、分輸（計量）站、清管站、閥室等。

3.2

雷電活動區 Keraunic Zones

按年平均雷暴日數，地區雷暴日等級宜劃分為少雷區、中雷區、多雷區和強雷區；少雷區：年平均雷暴日在25d及以下的地區；

中雷區：年平均雷暴日大于25d，不超過40d的地區；多雷區：年平均雷暴日大于40d，不超過90d的地區；強雷區：年平均雷暴日超過90d的地區。

3.3

雷電活動特殊強烈地區 Thunderstorm activity special strong region

年平均雷暴日數超過90天的地區及根據運行經驗雷害特殊嚴重的地區。

注：特殊嚴重的地區指空曠的山頂、湖邊、地下有金屬礦藏、曾經發生過雷電災害的地區。

3.4

爆炸危險區域 Hazardous area

爆炸性混合物出現或預期可能出現的數量達到足以要求對電氣設備的結構、安裝和使用采取預防措施的區域。爆炸危險區域分為：

0區：連續出現或長期出現爆炸性氣體混合物的環境。

1區：在正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物的環境。

2區：在正常運行時不太可能出現爆炸性氣體混合物的環境，或即使出現也僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環境。

3.5

雷電電磁脈沖（LEMP） Lightning electromagnetic impulse

雷電流經電阻、電感、電容耦合產生的電磁效應，包含閃電電涌和輻射電磁場。

3.6

等電位連接 Equipotential Bonding

直接用連接導體或通過浪涌保護器將分離的金屬部件、外來導電物、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生電位差的措施。

3.7

電磁屏蔽 Electromagnetic shielding

用導電材料減少交變電磁場向指定區域穿透的措施。

3.8

接地 Earthing

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

3.9

雷電防護區（LPZ） lightning protection zone

規定雷電電磁環境的區域，又稱防雷區。防雷區分為： LPZ0A區：受直接雷擊和全部雷電電磁場威脅的區域。該區域的內部系統可能受到全部或部分雷電浪涌電流的影響； LPZ0B區：直接雷擊的防護區域，但該區域的威脅仍是全部雷電電磁場。該區域的內部系統可能受到部分雷電浪涌電流的影響。 LPZ1區：由于邊界處分流和浪涌保護器的作用使浪涌電流受到限制的區域。該區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)系統接地型式 Types of system earthing (TN-S)

根據電源和設施外露導電部件與大地的關系，系統接地分為TN、TT、IT三種型式。 ——TN 系統：指電源中性點通過一點直接接地，電氣裝置的外露導電部件通過保護地線連接到此中性點。 TN-S 系統：在整個系統的中性線和保護地線是分開的。本規范中所指 TN-S系統如圖 1所示。

3.12浪涌保護器 Surge Protective Devices（SPD）用于限制瞬態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施加規定波形和幅值的沖擊時，在浪涌保護器接線端子間測得的昀大電壓峰值。

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

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

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

3.18標稱放電電流Nominal discharge current，（I n） 流過浪涌保護器，具有8/20μs波形的電流峰值，用于浪涌保護器的Ⅱ類試驗以及Ⅰ類、Ⅲ類試驗的預處理試驗。

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

流過浪涌保護器，具有8/20μs波形的電流峰值，其值按Ⅱ類動作負載試驗的程序確定。 Imax大于In。

3.20最大持續運行電壓maximum continuous operating voltage，（U C） 可連續施加在浪涌保護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

設備制造商給予的設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

表征土壤導電性能的參數，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 Common earthing system將防雷系統的接地裝置、建筑物金屬構件、低壓配電保護線（PE）、等電位連接端子板或連接帶、設備保護地、屏蔽體接地、防靜電接地、功能性接地等連接在一起構成共用的接地系統。

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

3.25基礎接地體 Foundation earth electrode建（構）筑物基礎混凝土結構中的接地金屬構件和預埋的接地體。

3.26熱熔焊 Exothermic welding

利用放熱化學反應時快速產生超高熱量，使兩導體熔化成一體的連接方式。

圖2 電流與時間的關系圖

3.27工頻接地電阻 Power Frequency Ground Resistance

工頻電流流過接地裝置時，接地體與遠方大地之間的電阻。其數值等于接地裝置相對遠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設施、建筑物應根據其重要性、使用性質、發生雷電事故的可能性和后果進行分類，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的管道站場或站內的建（構）筑物存在下列情況時，應劃分為第一類防雷建筑物。其中：

a)具有 0區的爆炸危險環境場所的建筑物。

b)具有 1區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、改建和擴建天然氣管道站場的前期設計中應采取措施避免出現第一類防雷建筑物。

4.4 在可能發生對地閃擊的地區，遇下列情況之一時，應劃為第二類防雷建筑物：

a)天然氣處理裝置、油氣儲罐、架空或管溝內敷設的天然氣管道、放空裝置、爆炸危險區域內的建筑物、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建（構）筑物為第三類防雷建筑物。

5 一般規定

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烈地區。

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

5.3 天然氣管道系統站場、閥室雷電保護等級依據管道沿線雷電分布數據進行防護設計，依據管道沿線地區近年平均雷暴日數據為防雷設計依據，西氣東輸管道公司站場沿線市、縣年平均雷暴日數據見附錄 C所示。位于雷電活動特別強烈的山頂空曠區域站場或閥室的防雷設計可提高設計標準。

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

6.1 直擊雷防護措施

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

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

6.1.3引下線設置要求：

a)當采用明敷專設引下線時，應在引下線上距地面 0.3m ~1.8m處裝設置斷接卡。引下線在地面上

1.7m至地面下 0.3m的一段應采用改性塑料管或橡膠管等加以保護。

b)當建筑物采用混凝土中鋼筋、鋼柱做引下線，并同時采用基礎做接地體時，應在引下線旁設置接地測試盒。接地測試盒內設置接地測試板或斷接卡并與引下線相連。

c)壓縮機廠房或金屬棚可利用其金屬鋼柱做引下線，當與外引接地體連接時應設置斷接卡。 為保護人身安全，引下線需按照GB 50057-2010第4.5.6條規定采取防接觸電壓的措施。

6.1.4衛星天線等通信設施應處在直擊雷保護范圍之內。

6.2 等電位連接

6.2.1天然氣管道站場內的機柜間、站控室、變電所二次設備室等信息機房等電位連接的結構型式應采用 M型或組合型式。閥室通信房、儀表間等電位連接的結構型式應采用 S型。S型和 M型結構型式參見圖 3所示。