變電所的防雷技術(shù)要求與方法

【摘 要】本文論述了變電所雷擊的具體表現(xiàn)，變電所防雷的基本原則，以及變電所防雷擊的范圍及解決方法。

【關(guān)鍵詞】變電所；防雷技術(shù)措施；要求；方法

變電所是電力系統(tǒng)防雷的重要保護(hù)設(shè)施，如果發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，嚴(yán)懲影響社會生產(chǎn)和人民生活。因此要求變電所的防雷措施必須雨具發(fā)可靠才行。

1 變電雷擊的具體表現(xiàn)

1.1 直擊雷過電壓

雷云直接擊中電力裝置時(shí)，形成強(qiáng)大的雷電流，雷電流在電力裝置上產(chǎn)生較高的電壓，雷電流通過物體時(shí)，將產(chǎn)生有破壞作用的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。

1.2 感應(yīng)過電壓

當(dāng)雷云在架空導(dǎo)線上方，由于靜電感應(yīng)，在架空導(dǎo)線上積聚了大量的異性束縛電荷，在雷云對大地放電時(shí)，線路上的電荷被釋放，形成的自由電荷流向線路的兩端，產(chǎn)生很高的過電壓，此過電奪會對電力網(wǎng)絡(luò)造成危害。因此，架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所，是導(dǎo)致變電所雷害的主要原因，苦不采取防護(hù)措施，勢必造成變電所電氣設(shè)備絕緣損壞，引起事故。

2 變電所防雷的基本原則

2.1 外部防雷和內(nèi)部防雷

避雷針或避雷帶，避雷網(wǎng)引下線和接地系統(tǒng)構(gòu)成外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護(hù)建筑物免受雷擊引起火災(zāi)事故及人身安全事故；而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止雷電和其它形式的過電壓侵入設(shè)備中造成損壞，這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的，為了實(shí)現(xiàn)內(nèi)部防雷，需要對進(jìn)出保護(hù)區(qū)的電纜，金屬管道等都要連接防雷，及過壓保護(hù)器，并實(shí)行等電位連接。

2.2 防雷等電位連接

為了徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差，就特別需要實(shí)行等電位連接，電源線，信號線，金屬管道等都要通過過電壓保護(hù)器進(jìn)行等電位連接，各個(gè)內(nèi)怪保護(hù)區(qū)的界面處同樣要依此進(jìn)行局部等電位連接，各個(gè)局部等電位連接棒互相連接，并最后與主等電位連接棒相連。

3 避雷針與電氣設(shè)備之間防雷最小距離的確定

雷擊避雷針時(shí)，雷電流流經(jīng)避雷針及其接地裝置，為了防止避雷針與被保護(hù)設(shè)備或構(gòu)架之間的空氣間隙被擊穿而造成反擊事故，空氣間隙必須大于最小安全凈距。

4 變電所防雷擊的范圍

變電所防雷應(yīng)該主要是三方面：一是防雷電反擊，二是防感應(yīng)雷，三就是防直擊雷雷電的反擊現(xiàn)象通常指遭受直擊雷的金屬體（包括接閃器、接地引下線和接地體），在接閃瞬間與大地間存在著很高的電壓，這電壓對與大地連接的其他金屬物品發(fā)生放電（又叫閃絡(luò)）的現(xiàn)象叫反擊。要消除反擊現(xiàn)象，通常采取兩種措施：一是，作等電位連接，用金屬導(dǎo)體將兩個(gè)金屬導(dǎo)體連接起來，使其接閃時(shí)電位相等；二是，兩者之間保持一定的距離。

感應(yīng)雷的防護(hù)措施是對雷云發(fā)生自閃、云際閃、云地閃時(shí)，在進(jìn)入建筑物的各類金屬管、線上所產(chǎn)生雷電脈沖起限制作用，從而保護(hù)建筑物內(nèi)人員及各種電氣設(shè)備的安全。采取的措施應(yīng)根據(jù)各種設(shè)備的具體情況，除要有良好的接地和布線系統(tǒng)，安全距離外，還要按供電線路，電源線、信號線、通信線、饋線的情況安裝相應(yīng)避雷器以及采取屏蔽措施。

5 變電所遭受雷擊的來源及解決方法

5.1 雷擊的來源

1）雷直擊于變電所的設(shè)備上；2）架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所。

5.2 變電所對于直擊雷的保護(hù)一般采取裝設(shè)避雷針或采用沿變電所進(jìn)線段一定距離內(nèi)架設(shè)避雷線的方法解決

5.3 架空線路的雷電感應(yīng)過電壓和直擊雷過電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所，是導(dǎo)致變電所雷害的主要原因，若不采取防護(hù)措施，勢必造成變電所電氣設(shè)備絕緣損壞，引發(fā)事故。在變電所內(nèi)裝設(shè)避雷器的目的在于限制入侵雷電波的幅值，使電氣設(shè)備的過電壓不致于超過其沖擊耐壓值。而變電所的進(jìn)線段上裝設(shè)保護(hù)段的主要目的，在于限制流經(jīng)避雷器的雷電流幅值及入侵雷電波的陡度。

6 裝設(shè)避雷針的相關(guān)規(guī)定

對于35kV及以下的變電所，因其絕緣水平較低，必須裝設(shè)獨(dú)立的避雷針，并滿足不發(fā)生反擊的要求。

對于110kV以上的變電所，由于此類電壓等級配電裝置的絕緣水平較高，可以將避雷針直接裝設(shè)在配電裝置的構(gòu)架上，因而雷擊避雷針?biāo)a(chǎn)生的高電位不會造成電氣設(shè)備的反擊事故。裝設(shè)避雷針的配電構(gòu)架，應(yīng)裝設(shè)輔助接地裝置，該接地裝置與變電所接地網(wǎng)的連接點(diǎn)，距主變壓器的接地裝置與變電所的接地網(wǎng)的連接點(diǎn)的電氣距離不應(yīng)小于15m。其作用是使雷擊避雷器時(shí)，在避雷器接地裝置上產(chǎn)生的高電位，沿接地網(wǎng)向變壓器接地點(diǎn)傳播的過程中逐漸衰減，使侵入的雷電波在達(dá)到變壓器接地點(diǎn)時(shí)，不會造成變壓器的反擊事故。由于變壓器的絕緣較弱，同時(shí)變壓器又是變電所的重要設(shè)備，故不應(yīng)在變壓器的門型構(gòu)架上裝設(shè)避雷針。

由于變電所的配電裝置至變電所出線的第一桿塔之間的距離可能比較大，如允許將桿塔上的避雷線引至變電所的構(gòu)架上，這段導(dǎo)線將受到保護(hù)，比用避雷針保護(hù)經(jīng)濟(jì)。由于避雷線兩端的分流作用，當(dāng)雷擊時(shí)，要比避雷針引起的電位升高小一些。因此，110kV及以上的配電裝置，可將線路避雷線引接至出線門型構(gòu)架上，但土壤電阻率大于1000Ω·m的地區(qū)，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。對于35～60kV配電裝置，土壤電阻率不大于500Ω·m的地區(qū)，允許將線路的避雷線引接至出線門型構(gòu)架上，但應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。當(dāng)土壤電阻率大于500Ω·m時(shí)，避雷線應(yīng)終止于線路終端桿塔，進(jìn)變電所一檔線路保護(hù)可用避雷針保護(hù)。

7 結(jié)束語

雷電發(fā)生的機(jī)理十分復(fù)雜，我們還不能完全控制雷害的發(fā)生，但通過必要的防雷措施，可以減少雷害的發(fā)生，為確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行，我們要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，加強(qiáng)運(yùn)行、檢修、維護(hù)各環(huán)節(jié)的工作，重視防雷的反措和技改工作，采取有針對性的防范措施。

【參考文獻(xiàn)】

[1]馬志冰.變電站防雷接地技術(shù)的探究[J].城市建筑理論研究，2012（18）.

[2]俞學(xué)源.變電站防雷技術(shù)淺析[J].新疆有色金屬，2011（S1）.

[3]張賽忠.淺談220KV變電所防雷設(shè)計(jì)的規(guī)范引用[J].現(xiàn)代物業(yè)，2009（7）.

[責(zé)任編輯：丁艷]