1、Q/SY國石油天然氣股份有限公司企業標準Q/SY XQ 186-2015輸氣管道站場雷電防護技術規范Technical code for protection of natural gas pipeline station against lightning報批稿2015- XX- XX發布2015- XX- XX發布國石油天然氣股份有限公司西氣東輸管道分公司 發布Q/SY XQ Q/SY XQ 186 2015 信號電纜采用非屏蔽線纜埋地敷設時，信號電纜應全程穿鋼管敷設，并在鋼管兩端與雷電防護區交界處做等電位連接并接地。當采用鎧裝電纜或雙層屏蔽層的信號電纜埋地敷設時，鎧裝層或總屏蔽層應在兩端

2、做接地，分屏蔽層在機柜處做等電位連接或接地，在現場端信號電纜分屏蔽層不需做接地處理。信號電纜敷設在金屬橋架敷設時，橋架各金屬構件應可靠連接，且橋架每隔20m應做接地。9.1.3 現場儀表信號電纜與儀表連接要求包括：方式一：信號電纜的鎧裝層應與電纜夾緊密封接頭（Gland）壓接并通過串接的接地環連接至接地網。電纜夾緊密封接頭（Gland ）結構需完整，且與接地環連接處不應做絕緣處理（如纏繞生膠帶等）。方式二： 將信號電纜鎧裝層焊接銅導線連接至儀表金屬外殼或專門的接線端子上，然后再連接至接地網。9.2 室內儀表及機柜接地儀表自動化系統室內端應安裝鋼板材料的全封閉機柜或儀表箱內。機柜（或儀表箱）的各

3、部分4mm2絕緣多股銅芯電線或其他有效的儀表自動化系統的工作接地、保護接地應分別接入共用接地系統，不同功能的等電位連接不應22 所示。機柜內 本安接地匯流排接地支線自控接地系統工作接地匯流排接地支線電氣接地系統變壓器中性點接地干線接地干線工作接地 EB保護接地 EB電氣裝置 工作接地高頻接地網接地總干線接地支線自控接地系統工作接地匯流排接地支線電氣接地系統變壓器中性點接地干線接地干線工作接地 EB保護接地 EB電氣裝置 工作接地高頻接地網接地總干線22 儀表自動化系統接地示意圖連接導體機柜內接地匯流排宜采用截面不小于25mm 6mm的銅排。接地線不小于1.5mm2， 接地支線不小于 4mm2，

4、接地分干線不小于6mm2，接地干線不小于16mm2，接地總干線宜為25mm2 50mm2。機柜內各匯流接地排與共用接地系統連接線總電阻不大于1 。9.3 浪涌保護器的設置設置原則：現場儀表端設置浪涌保護器的信號回路，在控制室內的儀表系統端也應設置浪涌保護器。當信號電纜在室外地面以上敷設的水平直線距離大于100m或垂直距離大于10m時，現場儀表和控制室兩端宜設置浪涌保護器。現場儀表端、控制室儀表系統端及其連接電纜均在同一建筑物內時，可只在控制室儀表系統端設置浪涌保護器控制系統所有通訊接口(包括室外接入、室內不同系統接入，其中光纖除外)均應在二側設備通訊接口處安裝相應的SPD。室內端浪涌保護器的選

5、型要求包括：儀表自動化系統的浪涌保護器應選用免維護型，當浪涌保護器發生故障時不能使儀表信號中斷。信號SPD選型應選用全模保護電路設計的產品，與信號類型應匹配，且宜選用單通道型產品。SPD外殼應選用阻燃材質，阻燃等級不低于UL94 V-2 。最大持續運行電壓(UC)，對于24V直流供電儀表，UC 36V。最大信號電流(IC)：對于兩線制、三線制、四線制的4mA20mA信號儀表(含HART通信信號)，最大信號電流的數值為：IC150mA。對于 24V直流供電線路，如電磁閥、超聲波儀表、可燃氣體檢測器等儀表，最大信號電流的數值為：IC600mA。標稱放電電流(In )，儀表信號浪涌保護器的標稱放電電

6、流In 5kA( 8/20 s)。電壓保護水平(UP)，電壓保護水平應小于被保護儀表的承受電壓，一般為所防護設備的工作電壓或信號電壓的2 倍 2.5 倍。響應時間，信號浪涌保護器的響應時間應5ns。現場儀表系統浪涌保護器設置要求包括：a) 下列儀表現場儀表系統應設置浪涌保護器：安全儀表系統的儀表現場端；變送器現場端；熱電阻現場端；電子開關現場端；現場儀表選型包括：現場儀表浪涌保護器的參數選擇符合第9.3.2 條。 用于隔爆型現場儀表的浪涌保護器不應改變儀表本體的隔爆結構，隔爆型浪涌保護器應取得中國相關認證機構的防爆合格證。現場儀表宜采用裝配式浪涌保護器，也可以采用內置集成式浪涌保護器或通用式浪

7、涌保護器。9.3.4 本安系統中浪涌保護器的設置要求包括：無論信號線路是否是本安型，浪涌保護器的作用是防護雷電電涌對儀表的沖擊，防止或減少雷電電涌對儀表造成損壞。浪涌保護器不是本安系統的安全柵，二者不可互相替代。在本安回路中的安全區域內(控制室內或現場機柜內)， 保護室內控制系統的浪涌保護器應安裝在電纜進入控制室內或機柜內，連接在安全柵之前。在安全區，浪涌保護器和安全柵可分別安裝在不同機柜內，也可安裝在同一機柜內，但不應安裝在同一導軌上。現場本安儀表宜采用專用于裝在現場儀表本體上的浪涌保護器，也可使用內部集成浪涌保護器的現場本安儀表。所有用于輸氣管道站場本安系統的浪涌保護器，應通過國家或國際測

8、試機構，取得相關危險區域的本質安全認證。9.3.5浪涌保護器的安裝要求包括：a)控制室內信號系統浪涌保護器安裝要求：對于控制室側未通過導軌安裝的信號SPD，其接地線應與機柜內工作接地匯流排可靠連接，且接地線長度不宜大于0.5m，若接地線過長，宜將被保護設備與9.3.5浪涌保護器的安裝要求包括：a)控制室內信號系統浪涌保護器安裝要求：對于控制室側未通過導軌安裝的信號SPD，其接地線應與機柜內工作接地匯流排可靠連接，且接地線長度不宜大于0.5m，若接地線過長，宜將被保護設備與SPD相連，將大星型連接改為小星型連接。參見圖23 所示。23 被保護設備與SPD接線方式控制室側的SPD安裝應在保險管前端

9、，安裝參見圖24 所示。圖 24 信號SPD與保險管的安裝位置關系現場儀表系統浪涌保護器安裝要求：裝配式浪涌保護器應安裝在現場儀表本體上；當不能安裝時，或采用卡槽式浪涌保護器時，應將浪涌保護器安裝儀表保護箱、接線箱或專設防護箱內。分離安裝的浪涌保護器與被保護儀表之間的電纜應穿鋼管（或小型電纜槽）敷設。 安裝浪涌保護器的接線箱、保護箱、鋼管及保護儀表應進行等電位連接并接地。安裝示意圖見圖25 所示。被保護儀表圖 25 分離安裝在保護箱中的浪涌保護器與被保護儀表接線圖SCADA系統防雷措施見GB50343-2012第 5.4.5 條相關規定。通訊系統防雷措施光纜的防護措施光纜的所有金屬接頭、金屬護

10、層、金屬擋潮層、金屬加強芯等，應在進入機柜處與終端盒接地端就近接地。光纜的其他雷電防護措施應符合GB/T 19856.1 相關要求。通信接入網和電話交換系統通信接入網和電話交換系統的防雷參見GB50343-2012第 5.5.1 條相關規定。電話線纜及其它電纜對于室外引入的電話線纜、2Mb/s 信號線以及其他信號電纜，應在其連接設備相應端口安裝SPD。安全防護系統防雷措施工業監控系統防雷措施室外露天安裝的工業監視前端設備應在接閃桿保護范圍內。用于安裝室外工業監視前端設備的監控桿應為整體鋼質金屬桿，桿上安裝的工業監視前端設備（攝像機、云臺、防雨罩和前端SPD 等）應直接與監控桿進行可靠的電氣連接

11、。系統的戶外供電線路、視頻信號線路、控制信號線路應有金屬屏蔽層或鎧裝電纜。供電線路、控制信號線路的金屬屏蔽層或鎧裝層兩端應接地。視頻信號線屏蔽層應在室內處單端接地，鎧裝層應兩端接地。位于建筑物外部的工業監視前端設備應在控制、電源、視頻線兩端安裝SPD。選擇各類監控接口（如 RS-232 、 RS-485、 RS-424、視頻等）SPD 時，應滿足設備傳輸速率、帶寬等要求，SPD 接口與被保護設備接口應兼容。不宜選擇電源、控制和視頻組合的三合一式SPD。周界報警系統防雷措施周界報警系統室外對射式探頭應與圍墻上金屬欄桿采用16mm2銅導線做等電位連接。系統的戶外供電線路、信號線路應有金屬屏蔽層埋地

12、敷設。供電線路、信號線路的金屬屏蔽層兩端應接地。周界報警系統應在電源和信號線兩端安裝SPD。 SPD應能滿足設備技術參數要求。系統室外接線箱外電源SPD、信號SPD、線纜的屏蔽層的接地應與圍墻金屬欄桿接地共用。火災報警系統防雷措施火災報警系統及消防聯動控制系統的防雷應符合GB50343-2012第 5.5.4 條執行。陰極保護系統防雷措施基本要求凡設置有陰極保護電源設備（恒電位儀、整流器）、電位傳送器、絕緣接頭或絕緣法蘭的站場和閥室，應具有防高壓電涌沖擊的接地防護措施，以防止來自線路管道的雷電、故障電流引起的過電壓對陰極保護系統設施的損壞。所有防高壓電涌沖擊的接地防護措施均不得對管道陰極保護的

13、有效性造成不利影響。采用電涌保護器接地時，保護器應具能有效隔離陰極保護直流電流的漏泄；當需要將雷電、故障電流、管道系統外雜散電流從管道上向大地中直接排放時，接地材料可采用鋅包鋼或鋅合金犧牲陽極。陰極保護電涌保護器用于站場或閥室處對陰極保護設備和絕緣裝置提供防電涌保護的SPD應滿足下列基本要求：為電壓開關型電涌保護器；標稱放電電流（額定雷電沖擊通流容量）100kA（ 8/20 S） ;具有失效安全功能（失效時應為短路模式）；殘壓應低于絕緣接頭（絕緣法蘭）和陰極保護設備的耐受電壓，不大于1000V。當絕緣接頭（絕緣法蘭）所處位置的線路管道上存在交流或直流干擾時，電涌保護器還應具有全導通交（直）流電

14、流及能承受預期的故障電流。宜采用固態去耦合器或其他等效的產品。設有管道陰極保護站的站場，應對所有來自現場的線纜進行防雷擊過電壓保護，包括陰極線（管道）、陽極線、參比電極線。管道陰極保護系統的SPD 安裝示意如圖26 所示。26 陰極保護電源設備防電涌示意圖12.2.4括采集線(管道)、參比電極線。陰保電位變送器的對僅設有陰保電位傳送器的站場、閥室， 應對所有來自現場的線纜進行防雷擊過電壓保護，SPD 安裝如圖27 所示。27 陰極保護電位傳送器防電涌示意圖12.2.5輸出端應安裝有合適的雷電防護單元。當陽極線、管道受到感應雷電影響時，陽極線、陰極線之間限幅電壓100V150V，過壓通流容量20

15、kA(8/20 S)，漏電流20mA；陽極線、零位線之間限幅電壓100-150V; 過壓通流容量20kA(8/20 S); 漏電流20mA； 參比線、零位線之間限幅電壓5V，過壓通流容量50A(10/1000 S)，漏電流小于0.3 A(3V) 。12.2.6 防電涌保護器應安裝在能防止灰塵和潮氣匯聚的地方，外殼護箱防護等級應為IP55 及以上；處于防爆區時，應安裝在隔爆型防爆接線箱內，防爆等級不低于Exd B T4 的要求。13 接地裝置13.1 接地電阻值要求13.1.1 站場防雷防靜電接地與交流工作接地、直流工作接地、安全保護接地應共用一組接地裝置，接地裝置的接地電阻值應小于4 。 11

16、0kV變電所中性點接地電阻應不大于0.5 歐。13.1.2 當站場、閥室內建(構)筑物、工藝設施共用接地裝置時接地電阻值按照接入設備的最小值確定。3 獨立接閃桿、架空接閃線或架空接閃網應設獨立的接地裝置，每一引下線的沖擊接地電阻不宜大于 10 。在土壤電阻率高的地區，可適當增大沖擊接地電阻，但在土壤電阻率為3000 m以下的地區，沖擊接地電阻不應大于30 。4 高土壤電阻率地區（高于800 ?m的地區）的閥室接地電阻值難以達到要求或不經濟時，沖擊接地電阻值應小于4 。放空區放空管每一引下線的沖擊接地電阻不宜大于10 。接地引入線站控室、二次設備室等接地引入線長度不宜超過30m， 宜采用40mm

17、 4mm或 50mm 5mm 熱鍍鋅扁鋼。接地引入線露出地面部位應采取防機械損傷及防腐保護措施。接線要求如下：接地引入線應從地網上不同的兩點采用不等長的熱鍍鋅扁鋼引接。在土壤腐蝕性強的地段，接地引入線應作防腐蝕處理。如果接地引入線在地面下進行連接，其連接點均應采用焊接或熱熔焊連接，連接部位應有防腐措施。接地網結構所有站場、閥室內防直擊雷裝置的接地應和防雷電感應、防雷擊電磁脈沖、電氣和電子信息系統工作接地和保護接地共用接地裝置。站內建筑物地網宜采用建筑物基礎接地體和圍繞建筑物的環形接地體相結合的方式。工藝裝置區地網應采用圍繞裝置區的環形接地體作為接地干線，各設備設施由接地支線連接至環形接地體上。

18、接地裝置敷設可參考附錄B 中進行。高桿燈、監控桿應就近連接至共用地網。當高桿燈或監控桿周邊15m范圍內無地網時，需圍繞高桿燈或監控桿設置環形地網并與站場共用接地網可靠連接。在土壤電阻率較高的地區（不小于500 m），閥室等面積較小的且位于高雷暴區域的場所，宜使用輻射型水平接地體。閥室接地網安裝應注意與管道系統的電氣絕緣。接地體要求接地體埋深宜不小于0.7m（ 接地體上端距地面的距離） ， 地網溝的寬度一般不小于0.3m 。 在嚴寒地區，接地體應埋設在凍土層以下。在土壤較薄或碎石多巖地區可根據具體情況決定接地體埋深，在雨水沖刷下接地體不應暴露于地表。水平接地體應采用熱鍍鋅扁鋼（加厚鍍鋅層，鍍鋅層

19、厚度一般不小于70 m） ， 接地干線扁鋼規格不小于50 mm 5mm，接地支線扁鋼規格不小于40 mm 4mm。垂直接地體，宜采用長度不小于2.5m 的熱鍍鋅鋼材，垂直接地體宜采用長度為2.5m 的不小于 50 mm 50 mm 5mm（特殊情況下可根據埋設地網的土質及地理情況決定垂直接地體的長度）熱鍍鋅角鋼。鍍鋅層厚度一般不小于70 m， 且表面鍍層均勻無劃傷。垂直接地體間距不宜小于5m， 具體數量可以根據地網大小、地理環境情況來確定，地網四角的連接處應埋設垂直接地體。采用其他類型接地體應參照其產品技術要求；有陰極保護的地網禁止使用腐蝕電位比鋼材正的其他材質作為接地體（例如銅材、銅包鋼、石

20、墨等）。接地體之間的所有連接，必須使用焊接或熔焊。焊點均應做防腐處理（澆灌在混凝土中的除外）。埋地的接地體之間禁止使用螺栓連接。接地體應避開污水排放口和土壤腐蝕性強的區段，難以避開時，其接地體截面和鍍層應適當增大。接地體扁鋼搭接處的焊接長度，應為寬邊的2 倍；焊接處表面光滑平整牢固，并進行防腐處理，防腐部位應超出焊接處100mm。安裝方式可參見施工圖集防雷與接地安裝D501-14。地網溝回填土應篩除石塊等雜質后填入溝內，應分層夯實，有條件的地區應在回填后澆水，待溝面下降后重新回填至平面并夯實；部分坡度較大的地區或是土壤流失較嚴重的地帶，溝面回填后宜用混凝土覆蓋或種植草皮以防雨水沖刷造成回填土流

21、失。地網溝應在建筑物散水坡以外開挖，地網溝距離建筑物地基應在1 m以上；當地網溝穿越圍墻、地基、線纜溝或直埋電纜時，應對上述設施采取一定的絕緣加固或保護措施。在建筑物引下線或其他防直擊雷引下線附近接地裝置需采取防跨步電壓的措施，措施參見GB50057-2010 第 4.5.6 條規定。14 防雷裝置維護要求一般原則每年雷雨季節之前（一般定在每年3 月份左右）應對站場的防雷接地裝置進行一次全面的檢測， 對爆炸危險區域每年保證兩次防雷檢測。建立專門的防雷接地檔案，保存各接地裝置和防雷裝置的原始記錄以及日常防雷檢測記錄。檢測中發現問題的應及時上報，并修復。檔案保存年限為5 年。對于遭受雷擊損壞的站場

22、，應及時統計并記錄雷擊損失的情況并上報上級主管部門。對于雷擊損壞的現場應拍攝照片，連同損失情況等資料存入防雷接地檔案。對于遭受雷擊損壞的站場，應及時對損害點的防雷接地狀況進行勘察并分析雷擊損失的原因， 針對不足應及時進行整改。防雷檢測防雷接地裝置檢測應按圖28流程并依據前述相關技術要求進行檢測，檢測的具體方法應依據下述相應條款。防雷接地裝置工程驗收按附錄C中記錄表項目進行驗收記錄。圖 28 防雷裝置接地檢測流程文件查驗包括以下內容：首次防雷檢測時，設計、竣工文件查驗；歷年檢查記錄檢查并對比；雷擊故障記錄以及整改情況文件查驗。接閃器檢查包括以下內容：目測接閃器以及引下線的設計安裝是否符合其技術要

23、求；對接閃器以及其引下線的可靠性以及銹蝕情況進行檢查，特別應注意焊接點的銹蝕情況；檢測地網應注意以下內容：地網腐蝕程度(年限)與土壤構成有關，有效期一般為10 到 20 年。 是否對其進行修補或改造， 只能通過對接地電阻測量值的比較及對接地體的開挖抽樣檢查決定，地網開挖抽樣檢查周期不超過7 年。 7 年之后的地網需每年進行隨機開挖檢測。地網宜每年巡檢一次，檢查的內容為包括測試接地電阻值、檢查接地引出線是否牢固完整、接地體覆土是否被雨水沖刷流失，其中重點是焊接點的防腐、接地引出線(出土部位)的銹蝕度及連接的牢固程度。正常維護檢測時，發現接地電阻值出現較大偏差時，在無法找出表面原因時，應重新檢查隱

24、蔽工程。每隔 5 年選擇部分焊接點進行挖開檢查，當銹蝕部分超過接地體橫截面積的的1/3 時， 應及時更換接地體。戶外電纜防雷接地檢測應注意以下內容：檢查外層鎧裝(屏蔽層)的外露接地引線、引出扁鋼(出土部位)等有無機械損傷、銹蝕過度而斷裂、折斷的現象，上述設施有無人為損傷。發現松脫或腐爛/ 腐蝕的接合點后，應進行清潔 / 緊固或替換。對于變送器內部的SPD，應檢查其接地線是否連接可靠。如果SPD 有指示，檢查其指示是否指示正常。如果信號電纜端設備發生雷擊損壞，應對兩端的屏蔽情況進行重點檢查，必要時應對埋地的連接點進行開挖檢查。機房內等電位連接檢測應注意以下內容：檢查機房內等電位連接結構是否符合要求；檢查各個設備接地線線徑是否符合要求，連接是否可靠；檢查光纜金屬加強芯和防潮層是否按照要求接地；檢查 DDF 架 2M 金屬外護層是否接地。電源過電壓保護(包括陰保系統防雷器)檢測應注意以下內容：檢查電源SPD 配置是否符合要求；檢查電源SPD 的保護模式是否符合要求，特別是TT 供電系統應采用3+1 模式的保護器；檢查SPD 的接地線線徑以及長度是否符合要求，檢查SPD 接地線是否連接可靠