有關汽車加油站電氣設計的探討論文
近年來,隨著我國經濟的高速發展,新建的汽車加油站越來越多,由於汽車加油站存在爆炸危險區域,因此與普通的工業及民用建築電氣設計有所不同,設計時應嚴格遵守GB50156-2002汽車加油加氣站設計與施工規範及GB50058-92爆炸和火災危險環境電力裝置設計規範有關規定。下面就設計要點進行闡述。
1爆炸危險區域的電氣設計
為了安全恰當地選擇和安裝加油站內的電氣裝置,合理選擇電氣線路的敷設方式,首先必須正確地劃分加油站的爆炸危險區域。國家標準《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規劃》,對爆炸性氣體環境危險區域的分割槽等級做了如下定義:0區,連續出現或長期出現爆炸性氣體混合物的環境;1區,在正常執行時可能出現爆炸性氣體混合物的環境;2區,在正常執行時不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爆炸性氣體混合物的環境。
從上述定義可知,油罐(包括卸油口、通氣管口)、加油機所處的位置均為爆炸性危險區域,在這些區域內的防爆電氣裝置的選擇,電氣線路的設計及安裝需符合上述規範的要求。而《汽車加油加氣站設計與施工規範》對加油站的爆炸危險區域的劃分做了更具體的說明,此規範附錄對埋地臥式汽油儲罐的爆炸危險區域的劃分如下:1)罐內部油品表面以上的'空間劃為0區;2)人孔(閥)井內部空間和以通氣管管口為中心,半徑為1.5m(0.75m)的球形空間和以密閉卸油口為中心,半徑為0.5m的球形空間劃分為1區;3)距人孔(閥)井外邊緣1.5m以內,自地面算起1m高的圓柱形空間和以通氣管管口為中心,半徑為3m(2m)的球形空間以及以密閉卸油口為中心,半徑為1.5m的球形並延至地面的空間劃為2區。
對汽車加油機的爆炸危險區域的劃分如下:1)加油機殼體內部空間化為1區;2)以加油機中心線為中心線,以半徑為4.5m(3m)的地面區域為底面和距加油機頂部以上0.15m半徑為3m(1.5m)的平面為頂面的原臺形空間劃為2區。
油罐處的電氣裝置一般有潛油泵及液位探棒,加油機處的電氣裝置一般有油泵電機、電磁閥等。根據它們所處的危險區域等級可知,潛油泵及油泵電機的防爆結構應選隔爆型,液位探棒的防爆結構應選本質安全型ⅠA等級*。另外,由於汽油蒸汽與空氣混合後產生的爆炸性混合物的級別和組別分別是ⅡA級及T3組,因此上述防爆電氣裝置的級別和組別不能低於ⅡA級及T3組。防爆電氣裝置均透過防爆接線盒與電纜或導線相連。加油站的動力線路一般採用鎧裝電纜埋地敷設。埋地敷設的電纜儘量貼近加油島平行敷設,儘量避免設在行車道下,埋地深度不小於0.7m。當需要穿越行車道時,必須穿鍍鋅鋼管保護。測量線路一般採用遮蔽線穿鍍鋅鋼管保護,埋地敷設。
2照明設計
2.1正常照明部分
因加油站的棚頂較高(4.5m以上),而加油機高度一般為2.4m,棚頂已經不在爆炸危險區域的範圍內,因此可選用非防爆燈具,一般採用250W金滷燈(防護等級不低於IP44級)。注意有些摩托車加油島上的罩棚可能較低,離加油機較近,這時罩棚下的燈具用防爆熒光燈為宜。另外,站房一般建在爆炸危險區域以外(離各級釋放源的距離在5m以上),其燈具採用普通燈具即可,不必用防爆燈具。對於路燈及廣告牌的供電,其接地制式宜採用TT系統,並裝設漏電保護器RCD保護,其額定動作電流可選100mA。這種供電方式可解決當TN-S系統發生接地故障時,高電位可能沿PE線傳導的問題,避免了人員在戶外被電擊的危險。
2.2事故照明部分
由於加油站存在爆炸性危險區域,因此必須設事故照明。方法有兩種:1)採用自帶蓄電池應急照明燈;2)採用EPS應急電源供電系統。相比之下,後者(容量大,維護方便可靠,有故障報警)更有優勢。
3防雷、防靜電
根據GB50057-94建築物防雷設計規範2000年版第2.0.3條五、六款規定,因罩棚下存在1區及2區爆炸危險環境,所以罩棚屬第二類防雷建築物。其避雷網(帶)應在屋面組成不大於10m×10m或12m×8m的網格,其引下線間距應不大於18m,並利用鋼筋混凝土樁基礎內主筋作接地極。另外,由於油罐通氣管凸出屋面1.5m以上,根據規範第3.3.2條一款規定,對它需加設避雷針保護。對於埋地油罐,應在不少於兩處的地方打人工接地極,卸油口處也需打人工接地極,並設接地端子。所有金屬油管、埋地油罐、卸油口的接地裝置、罩棚、站房的接地裝置均要互相做電氣聯結,接地電阻不大於4Ψ。為了防止雷電波的侵入,所有鎧裝電纜的遮蔽層及保護導線用的鋼管均應兩端接地,在電源進戶處還應安裝電湧保護器保護。
為防止雷電流流經引下線時高電位對加油機的反擊,加油機除作電氣接地外,尚應與有引下線的柱子保持一定距離。其計算公式如下:
Sa4≥0.075KcLx。
式中:Sa4———空氣中距離,m;
Kc———分流係數;
Lx———引下線計算點到地面的長度,m。
當加油機高度為2.4m,地臺高度為0.2m,而Kc=0.44時,可得Sa4≥0.075×0.44×(2.4+0.2)=0.0858m,即保持0.1m以上的距離就可以滿足要求。
綜上所述,汽車加油站電氣設計具有一定特殊性,設計時應著重分清哪些範圍是爆炸危險區域,哪些範圍不是爆炸危險區域,然後按相應的規範要求設計。