电力系统的防雷保护
摘要:从发展的角度来看，电力系统的雷电灾害普遍存在，防雷工作既是传统的行业又是具有发展前景的新兴行业，所以防雷研究在电力系统中意义十分重大。

就电力系统而言，雷电可以造成较为严重的破坏，需要加强重视。

该文针对电力系统对雷电的防护办法以及措施进行分析。

关键词：电力系统电力线路发电厂变电所配电线路
1 雷电对电力系统的危害
闪电在放电时会产生火花，这个火花就是人们平时所说的雷电现象，当空气在短时间内受热造成剧烈膨胀而产生的爆炸声就是雷声，在经过不同物体的声音反射之后形成连续的轰隆声。

地球是一个大的导体，平时我们所看到的雷电，就是由于自然现象产生的强烈的放电现象，天空形成携带正极电或者负极电的雷之后，当电场强度达到25～30千伏/em，就会破坏空气间的绝缘平衡，最后出现正负雷云或者是雷云和大地之间的放电现象。

一般情况而言，放电持续的时间是非常短的，一般就是50～100微秒之间，但是这么短的时间内，放电的电流却是高达几十万安培的。

由于雷电现象产生的电流很大，所以在雷电击中了电气设备和电力系统的时候，强大的电流就会对电气设备和电力系统产生热力和电磁影响。

电击持续时间很短，但是电流的强度却可以使得设备各种导线融化，造成的损失可想而知。

有种直接
雷击过电压现象就是由于雷电压直接击在电气线路上造成的。

日前，在电气设备和电气线路上常用的防雷方法是：用各种不同型式的避雷器和放电间隙防止没备和线路受到感应雷的危害；用避需针和避雷线防止设备和线路受到直击雷的危害。

因为雷电是完全可以预防的，虽然雷电的危害大，但是如果我们能够在生产或生活中，在各种电气设备和电气线路上采取有效措施，那么就可以取得很好的效果。

2 电力线路的防雷保护措施
2.1 高压架空线路的防雷保护措施
线路的重要性、雷电活动的频率、地形地貌的特点和土壤的电阻率等情况会影响防护措施的选择，来确定是选择最合适的一种还是将几种综合到一起来达到防雷的目的。

将杆塔的接地电阻降低，加装耦合地线和线路的避雷装置，将线路的地线保护角减小，绝缘子的片数增多，改用自动闭合闸等措施是人们根据经验总结出的降低雷击跳闸频率的有效措施。

架设地线以及减少地线保护角：降低绕击率可以通过将保护角减小，来使雷电不会绕过地线直接击中导线。

日常生活的送电线路中一种最基本的防雷措施就是地线，具有以下几种主要功能：(1)使雷电不会直接击中导线；(2)对导线有耦合使用，降低雷击杆塔时塔头绝缘上的电压；(3)雷击杆塔时对雷电流的分流作用，减小流入杆塔的
雷电流，使杆塔顶电位降低；(4)对导线能起到屏蔽作用，降低导线上的感应过电压。

降低杆塔接地电阻：依靠低的接地电阻来实现，而且接近于成比例关系，就是地线对雷电过电压的降压作用。

按有关规程规定定期对线路杆塔接地网进行检查测试，并及时对线路中杆塔接地电阻值偏高的杆塔地网进行技术改造处理，同时也要加强曾发生雷击跳闸线路杆塔的接地电阻测试工作，因此,有必要再接地装置的全过程进行技术管理工作，不断加强输电线路杆塔地网的检查维护。

因为最提高线路耐雷水平，以及防止反击的有效措施，最经济、最有效降低线路雷击跳闸率的措施之一就是对于一般高度的杆塔，降低线路杆塔地网接地电阻。

2.2 低压架空线路的防雷保护措施
低压架空线一般涉及一般用户跟重要用户。

在某些重要用户的电压线路中，需要在室内以及进入室内前的50米位置处分别安装一组低压避雷器。

如果室内有电力设备接地装置的建筑物，在入口处宜将绝缘子铁脚与接地装置相连，就可以不必另设接地装置。

变压器低压侧中性点不接地时，应在中性点处装设击穿保险器。

针对一般用户的低压线路而言，当雷电击上一般用户低压线路及接户线的绝缘子铁脚时，因为是接地的，所以就能通过绝缘子铁脚放电，把雷电流泄入大地而起到保护作用。

其接地电阻不应超过30 Ω。

凡土壤电阻率在200 Ω·m以下地区的铁横担水泥杆线路，因连续多杆自然接地作用，可不
再另设接地。

可在低压进线第一支持物处，装一组低压避雷器或者击穿保险丝，亦可将进户线的绝缘子铁脚接地。

对于易受雷击的地段，直接与架空线路相连的电动机或电能表，宜加装低压避雷器或间隙保护。

3 发电厂、变电所的防雷保护
发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备的直击雷防护，根据《建筑物防雷设计规范》GB50057—1994，按照滚球法计算保护范围，将发电厂、变电所的被保护设备(如：建筑物、电气设备、烟囱、冷却塔、机房等)均处于避雷针(带、线)的保护范围之内。

在变电所进线处，按照《民用建筑电气设计规范》JGJ／F 16—92，采用进线穿金属管保护，保护距离1 km～2 km。

雷电击中接闪器时，在引下线和接地体上产生的高电位，在防雷装置附近的金属体感应过电压的防护，发电厂、变电所设备的防雷离不开建筑物的防雷，如果与被保护设备之间的有效绝缘距离不够，雷电击中发电厂外避雷针后，它引起对地电位升高，极容易造成高电位反击和感应过电压事故。

一般为了避免避雷针遭雷击时主接地网电位升高太多而造成反击，应保证该连接点至35 kV及其以下配电设备的接地线的埋地距离不小于15 m。

有时，由于受周围环境布置上的影响，也可将整个地网连成一体。

35 kV及其以下的配电设备，要架设
独立避雷针，而不可在其构架或房顶上架设避雷针；而60 kV及其以上配电设备，由于设备绝缘水平较高，不易形成反击，可将避雷针(线)安装于其构架或房顶上。

考虑的参数除了与普通电源防雷器相同的，如额定电压、残压等外，还要考虑灭弧电压、冲放电电压等参数。

输电线路传导来的雷电波，为了防止沿输电线路传导来的雷电波损坏配电设备，可采用安装管型或阀型避雷器。

4 10 kV配电线路防雷措施
(1)安装避雷器进行保护。

在配电线路中可选用免维护氧化锌避雷器，对配电线路中的易击段进行有选择的安装，安装处除线路中的易击段外还应在相应的配电设备（配电变压器、柱上开关等）进行安装，对配电线路进行全面的保护。

(2)提高线路绝缘水平降低10 kV配电线路闪络概率。

架空线路的主要作用在感应雷过电压，架空绝缘导线主要是针对是竖相矛盾等问题，就防雷的角度而言无法起到决定性作用，即使在配电网中现已大量使用架空绝缘线路，能小幅度的提高配电线路的绝缘水平，因此可以知道，想要提高配电线路的绝缘水平，提高配电线路的耐雷水平，需要更换冲击U50%放电电压较高的绝缘子。

(3)有选择性的投运自动重合闸。

自动重合闸是广泛应用于架空线输电和架空线供电线路上的有效反事故措施（电缆输、供电不能采用）。

即当线路出现故障，继电保护使断路器跳闸后，自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。

(4)降低接地电阻的措施。

实
践证明，在水平接地体周围试驾高效膨润土降阻防腐剂，对降低杆塔的接地电阻效果明显。

参考文献
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