一、引言
隨著電動(dòng)汽車的普及，汽車充電站的建設(shè)數(shù)量日益增多。由于充電站中電氣設(shè)備眾多且多處于戶外環(huán)境，易遭受雷擊，因此防雷和接地設(shè)計(jì)對(duì)于保障充電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行、保護(hù)設(shè)備及人員安全至關(guān)重要。本方案旨在為汽車充電站提供全面且合理的防雷與接地設(shè)計(jì)及施工指導(dǎo)。

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二、設(shè)計(jì)依據(jù)

1. 《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50057 - 2010
2. 《電動(dòng)汽車充電站防雷技術(shù)規(guī)范》
3. 《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50169 - 2016 等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)規(guī)范。

三、充電站防雷設(shè)計(jì)

（一）直擊雷防護(hù)

1. 避雷針（帶）設(shè)置：在充電站的建筑屋頂、充電樁集中區(qū)域的上方等易遭直擊雷的部位安裝YBT-YFD60預(yù)放電避雷針。對(duì)于獨(dú)立的充電站建筑，根據(jù)建筑物的高度和面積，合理確定避雷針的數(shù)量和高度，確保其保護(hù)范圍能覆蓋整個(gè)充電站區(qū)域。例如，對(duì)于一個(gè)長(zhǎng) 50 米、寬 30 米的矩形充電站建筑，可在四個(gè)角及長(zhǎng)邊中點(diǎn)位置安裝高度為 3 - 5 米的避雷針，通過(guò)滾球法計(jì)算確保保護(hù)范圍無(wú)死角。
2. 引下線布置：引下線采用熱鍍鋅圓鋼或扁鋼，其截面積應(yīng)滿足雷電流通過(guò)的要求。引下線沿建筑物外墻或充電樁支架明敷，間距不宜大于 18 米。引下線與避雷針（帶）及接地裝置可靠連接，連接方式采用焊接或螺栓連接，焊接處應(yīng)做防腐處理。

（二）感應(yīng)雷防護(hù)

1. 電源系統(tǒng)防雷

• 一級(jí)防護(hù)：在充電站的總配電箱進(jìn)線處安裝 B 級(jí)電源防雷器，其通流容量應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乩妆┤占半娫催M(jìn)線的電壓等級(jí)、電流大小等因素確定，一般不低于 60kA（8/20μs 波形）。防雷器的保護(hù)模式為 L1、L2、L3 - N，N - PE（三相電源）或 L - N，N - PE（單相電源），用于泄放雷電產(chǎn)生的大電流，降低線路上的過(guò)電壓。
• 二級(jí)防護(hù)：在各充電樁的配電箱進(jìn)線處安裝 C 級(jí)電源防雷器，通流容量一般不低于 40kA（8/20μs 波形），進(jìn)一步削減經(jīng)過(guò)一級(jí)防雷器后的剩余浪涌能量，為充電樁提供更精細(xì)的保護(hù)。
• 三級(jí)防護(hù)：對(duì)于部分對(duì)電源穩(wěn)定性要求較高的充電樁或設(shè)備，在其電源輸入端安裝 D 級(jí)電源防雷器，提供終端保護(hù)，確保設(shè)備免受微小浪涌的影響。

1. 信號(hào)系統(tǒng)防雷：若充電樁具備通信功能（如聯(lián)網(wǎng)支付、遠(yuǎn)程監(jiān)控等），在通信線路上需安裝相應(yīng)的信號(hào)防雷器。例如，對(duì)于采用 RJ45 接口的網(wǎng)絡(luò)通信線路，安裝 RJ45 網(wǎng)絡(luò)防雷器；對(duì)于 RS485 通信接口，安裝 RS485 防雷器。信號(hào)防雷器的插入損耗應(yīng)盡可能小，以保證通信信號(hào)的正常傳輸，同時(shí)其響應(yīng)時(shí)間要短，能迅速對(duì)雷電感應(yīng)過(guò)電壓做出反應(yīng)并進(jìn)行防護(hù)。

（三）等電位連接

1. 在充電站的配電室內(nèi)設(shè)置總等電位聯(lián)結(jié)端子板，將電源進(jìn)線的 PE 線、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)、防雷引下線、金屬管道（如水管、暖氣管等）等與總等電位聯(lián)結(jié)端子板可靠連接，形成一個(gè)等電位連接網(wǎng)絡(luò)，使整個(gè)充電站區(qū)域處于同一電位水平，避免因電位差導(dǎo)致的設(shè)備損壞和人員觸電事故。
2. 在每個(gè)充電樁附近設(shè)置局部等電位聯(lián)結(jié)端子板，將充電樁的金屬外殼、電源 PE 線、信號(hào)線纜的屏蔽層等與局部等電位聯(lián)結(jié)端子板連接，確保充電樁內(nèi)部各部件之間的電位差為零。

四、充電站接地設(shè)計(jì)

（一）接地極設(shè)置

• 采用復(fù)合接地網(wǎng)，水平接地體與垂直接地極結(jié)合
• 水平接地體：YBD-FHJD01石墨復(fù)合接地體，埋深不小于0.8m
• 垂直接地極：YBD-CLZ1000零歐復(fù)合接地極，長(zhǎng)度2.5m，間距5m
• 緩釋劑：YBD-Z10高效降租劑
• 接地連接線：40*4鍍鋅扁鋼

（二）接地電阻要求

充電站的接地電阻應(yīng)不大于 4Ω。在施工完成后，使用專業(yè)的接地電阻測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)量，若接地電阻不滿足要求，可采取增加接地極數(shù)量、深埋接地極、使用降阻劑等措施降低接地電阻。例如，在土壤電阻率較高的區(qū)域，可在接地極周圍填充降阻劑，降阻劑的作用是改善土壤的導(dǎo)電性能，使接地極與土壤之間的接觸電阻減小，從而有效降低接地電阻。

五、施工流程

（一）施工準(zhǔn)備

1. 熟悉施工圖紙，了解充電站的布局、防雷與接地設(shè)計(jì)要求等。對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全培訓(xùn)，確保施工人員掌握施工要點(diǎn)和安全注意事項(xiàng)。
2. 準(zhǔn)備施工所需的材料和設(shè)備，如避雷針、防雷器、接地極、熱鍍鋅扁鋼、圓鋼、電焊機(jī)、接地電阻測(cè)試儀器等，并對(duì)材料和設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

（二）防雷裝置安裝

1. 首先進(jìn)行避雷針（帶）的安裝，按照設(shè)計(jì)要求的位置和高度進(jìn)行固定，確保其安裝牢固。然后進(jìn)行引下線的敷設(shè)，引下線與避雷針（帶）及接地裝置的連接應(yīng)符合規(guī)范要求。
2. 安裝電源防雷器和信號(hào)防雷器時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明書進(jìn)行操作。先斷開電源和信號(hào)線路，將防雷器正確接入相應(yīng)的線路中，注意防雷器的保護(hù)模式和接線方式，確保接線牢固。安裝完成后，檢查防雷器的工作狀態(tài)指示是否正常。

（三）接地裝置施工

1. 按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行接地極的埋設(shè)，先挖好接地極坑，將垂直接地極打入坑內(nèi)，然后敷設(shè)水平接地極并與垂直接地極焊接連接。焊接完成后，對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行防腐處理，可涂刷瀝青漆等防腐材料。
2. 在接地裝置施工過(guò)程中，及時(shí)進(jìn)行接地電阻的測(cè)量，每完成一部分接地網(wǎng)的施工，都要測(cè)量其接地電阻，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行調(diào)整。

（四）等電位連接施工

1. 安裝總等電位聯(lián)結(jié)端子板和局部等電位聯(lián)結(jié)端子板，將需要連接的金屬部件、線纜等與端子板進(jìn)行可靠連接。連接方式可采用焊接、螺栓連接或壓接，連接部位應(yīng)牢固且接觸良好。
2. 對(duì)所有的等電位連接部位進(jìn)行檢查，確保無(wú)漏接、虛接現(xiàn)象。

（五）施工驗(yàn)收

1. 施工完成后，施工單位首先進(jìn)行自檢，對(duì)防雷裝置的安裝位置、連接情況、工作狀態(tài)，接地裝置的接地電阻、焊接質(zhì)量，等電位連接的可靠性等進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)整改。
2. 自檢合格后，邀請(qǐng)建設(shè)單位、監(jiān)理單位等相關(guān)部門進(jìn)行驗(yàn)收。驗(yàn)收過(guò)程中，使用專業(yè)儀器對(duì)防雷裝置和接地裝置進(jìn)行檢測(cè)，如使用防雷元件測(cè)試儀檢測(cè)防雷器的性能，使用接地電阻測(cè)試儀器測(cè)量接地電阻等。驗(yàn)收合格后，出具驗(yàn)收?qǐng)?bào)告。

六、施工注意事項(xiàng)

1. 施工過(guò)程中，嚴(yán)格遵守電氣安全操作規(guī)程，嚴(yán)禁帶電作業(yè)。在進(jìn)行焊接等明火作業(yè)時(shí)，要做好防火措施，配備滅火器材。
2. 防雷和接地材料應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，具有質(zhì)量合格證明文件。材料在運(yùn)輸和存放過(guò)程中，要注意防潮、防銹，防止材料損壞。
3. 接地裝置的焊接質(zhì)量至關(guān)重要，焊接處應(yīng)飽滿、牢固，不得有虛焊、漏焊現(xiàn)象。焊接完成后，要及時(shí)清除焊渣，并進(jìn)行防腐處理。
4. 在安裝防雷器時(shí)，要注意防雷器的安裝方向和接線順序，避免接錯(cuò)導(dǎo)致防雷器失效。同時(shí)，防雷器的安裝位置應(yīng)便于維護(hù)和檢修。
5. 施工過(guò)程中，要注意保護(hù)周圍的環(huán)境和設(shè)施，避免對(duì)周邊建筑物、地下管線等造成損壞。若在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地下有不明管線等情況，應(yīng)立即停止施工，查明情況后再繼續(xù)施工。

七、維護(hù)與檢測(cè)

1. 日常維護(hù)：充電站運(yùn)營(yíng)管理人員應(yīng)定期對(duì)防雷和接地裝置進(jìn)行日常檢查，檢查內(nèi)容包括防雷器的工作狀態(tài)指示是否正常，接地連接部位是否松動(dòng)、腐蝕，避雷針（帶）是否有損壞、傾斜等。如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。
2. 定期檢測(cè)：委托具有資質(zhì)的專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，每年對(duì)充電站的防雷和接地裝置進(jìn)行一次全面檢測(cè)。檢測(cè)項(xiàng)目包括防雷器的性能測(cè)試、接地電阻測(cè)量、等電位連接的導(dǎo)通性測(cè)試等。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)防雷和接地裝置進(jìn)行維護(hù)和更新，確保其始終處于良好的工作狀態(tài)。