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大中型沼气工程防雷技术规范

大中型沼气工程防雷设计应遵循《建筑物防雷设计规范》（GB50057）、《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB50058）及《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169）等标准，结合工程特点，重点针对厌氧反应器、储气柜、净化设备、输配系统及电气控制室等关键设施，系统实施直击雷防护、雷电感应防护、接地系统构建、等电位连接及浪涌保护措施，确保设施安全运行。

一、直击雷防护设计

1.防雷类别的确定：沼气工程中，储气柜（储存甲烷-空气混合物）、厌氧反应器（运行中可能产生沼气泄漏）及其周边15m范围内区域属于爆炸性气体环境危险区域（1区或2区），根据GB50057，应划分为第二类防雷建筑物；其他非爆炸危险区域（如办公区、辅助车间）可划分为第三类防雷建筑物。

2.接闪器设置：

-储气柜、厌氧反应器等高大设施（高度≥10m）应优先采用避雷带与避雷短针组合防护。避雷带沿顶部边缘明敷，采用热镀锌圆钢（直径≥12mm）或扁钢（截面≥100mm2，厚度≥4mm），网格尺寸≤10m×10m（第二类防雷）；顶部呼吸阀、压力传感器等突出部件需增设独立避雷短针（高度≥0.5m，针长≥1m），确保所有突出物处于接闪器保护范围（滚球半径45m）。

-钢质储气柜可利用其金属外壳作为接闪器，要求外壳厚度≥4mm，且与引下线可靠连接；若为玻璃钢或其他非金属材质，需在顶部及边缘敷设避雷带，避雷带与内部金属框架焊接。

-净化设备（如脱硫塔、脱水装置）、输配管道支架（高度≥6m）应设置独立接闪杆，接闪杆高度需覆盖设备顶部以上2m范围，采用热镀锌圆钢（直径≥16mm），根部与接地装置连接。

3.引下线设计：

-第二类防雷建筑物引下线间距≤18m，第三类≤25m；储气柜、厌氧反应器等关键设施引下线数量≥4根，对称布置于四周。

-引下线应采用热镀锌圆钢（直径≥10mm）或扁钢（截面≥80mm2，厚度≥4mm），明敷时固定支架间距≤1.5m，转弯处弯曲半径≥10倍圆钢直径；暗敷时需穿钢管保护，钢管与引下线焊接。

-引下线与接闪器、接地装置的连接应采用搭接焊接（圆钢搭接长度≥6倍直径，双面施焊；扁钢搭接长度≥2倍宽度，三面施焊），焊接处做防腐处理（涂沥青漆）。

二、雷电感应及电磁脉冲防护

1.金属物体等电位连接：

-所有金属设备（如泵、风机、阀门）、金属管道（沼气管道、给排水管、压缩空气管）、金属构架（操作平台、支架）及电缆桥架需与接地装置可靠连接，连接点间距≤30m。平行敷设的金属管道净距＜100mm时，需用跨接线（热镀锌圆钢直径≥10mm）跨接，跨接点间距≤30m；交叉净距＜100mm时，交叉处需跨接。

-沼气管道进出建筑物处、分支处及长度＞20m的直管段两端，应与接地装置连接；埋地金属管道与架空管道连接处，需设2处接地，接地电阻≤10Ω。

2.电缆线路防护：

-进入爆炸危险区域的电力电缆、信号电缆应采用铠装电缆或穿钢管敷设，钢管两端、铠装层与接地装置连接；电缆桥架需全线连通并接地，接地电阻≤4Ω。

-架空电缆与接闪器的水平距离应≥3m，避免雷电反击；电缆进线处应安装浪涌保护器（SPD），并在入户端将电缆外护套、钢管与总等电位端子板连接。

三、接地系统构建

1.接地电阻要求：

-第二类防雷建筑物的冲击接地电阻≤10Ω；爆炸危险区域内的电气设备、仪表系统接地与防雷接地共用同一接地装置时，综合接地电阻≤4Ω；独立接闪杆的接地装置与其他接地体的距离≥3m。

2.接地体设计：

-采用环形接地网围绕关键设施布置，垂直接地体选用热镀锌角钢（50mm×50mm×5mm，长度2.5m）或圆钢（直径16mm），间距≥5m；水平接地体采用热镀锌扁钢（40mm×4mm），埋深≥0.8m（冻土层以下），与垂直接地体焊接。

-土壤电阻率＞500Ω·m时，可采用降阻剂（非腐蚀性）或增加接地体数量；接地体与建筑物基础的距离≥1.5m，与地下管道的距离≥2m。

3.接地装置施工：

-接地体埋设前需清除表面氧化层，焊接处做防腐处理（刷沥青漆）；回填土应采用电阻率低的净土，分层夯实，避免石块、建筑垃圾混入。

-接地装置完工后需测量接地电阻，不符合要求时应补打接地体或调整接地网布局。

四、电气及电子系统浪涌保护

1.电源系统SPD配置：

-第一级SPD安装于总配电室低压进线端，选用电压开关型或限压型产品，标称放电电流（In）≥60kA（8/20μs），电压保护水平（Up）≤2.5kV，连接导线长度≤0.5m。