工廠供配電的防雷、接地電氣保護措施分析

楊智軍

摘要：隨著我國科技以及現代化建設的不斷建設以及發展，電網設備逐漸優化完善，工廠供配電系統不斷升級，同時在工廠內更重各樣電氣設備的使用越來越多，特別是針對于現如今時代背景下信息化技術的迅速發展使得工廠中的供配電系統更多的是運用各種各樣信息化的電氣設備。而近些年來在我國，電子設備遭受雷擊的現象頻頻發生，這對其造成的損失非常慘重，因此，在工廠供配電系統中防雷設計十分重要與此同時也應加強接地電氣的保護。

關鍵詞：供配電;防雷;接地電氣保護

前言：

工廠供配電系統其主要作用就是將電力系統的電能實現降壓，然后在將降壓后的電能分配到各個工廠所需場地中，是由工廠降壓變電所以及高壓配電路線、低壓配電路線等等所組成，供配電系統是否正常運行對于整個工廠而言至關重要，如果供配電系統遭受到雷擊現象，那么不僅僅會導致供配電系統大程度損壞，同時還會導致極大范圍的火災狀況。基于此，本篇文章將針對工廠配電的防雷措施以及工廠配電的接地電氣保護措施進行分析探究。

一、工廠供配電的防雷措施

（一）防雷設備

首先，避雷針，避雷針無論是在工廠中還是在生活中都是非常常見的防雷措施，屬于較為傳統的防雷措施，技術非常成熟并且有著很強的避雷效果。通常情況下避雷針都是由接閃器、接地引下線以及接地體這三部分所組成。其中接閃器是指避雷針的針尖，頭部呈現尖形狀態，一般來說是由焊接鋼管以及鍍鋅圓鋼所制成，圓鋼的直徑超過于10mm，焊接鋼管的直徑要超過于20mm。在避雷針的下半部分是由接地引下線與接地裝置所焊接形成，在這其中引下線可以運用扁鋼所制。針對于避雷針的安裝來說，通常情況下都是將其安裝在框架上或者是建筑物上以及支柱上，這樣就能夠起到避雷作用。其次，避雷器。避雷器也是十分普遍的防雷措施。簡單來說，當電擊現象發生之后，電擊所產生的電壓就會沿著架空線路進入到建筑物中，進而就會導致閃絡的現象發生，并且在一定程度上還會將電氣設備的絕緣物質穿透，造成大程度損壞。而在這種情況下如果在電氣設備的電源進線端中設置避雷器，這樣就會使得電擊現象所產生的電壓低于電氣設備絕緣物質的絕緣值，然后避雷器就會將電壓導入地下，進而就不會產生絕緣物質被穿透的現象，并且在電擊所產生的電壓消失之后，避雷器就會恢復于以往的狀態，繼續實現防雷。一般所運用到的避雷器種類所包括管式避雷器、金屬氧化物等等[1]。

（二）供配電系統、變配電所的防雷措施

首先，避雷針的裝置工作。避雷針的裝置是裝置在室外變配電所中，這樣才能夠真正發揮防雷作用，而如果當變配電所是在室內或者是變配電所所處位置被高層建筑物防雷保護措施所覆蓋，那么就不用在進行避雷針的安裝，不必其考慮直擊防雷保護。其次，將避雷器裝置在高壓側中，其主要目的就是為了能夠使得變壓器得到保護，避免當雷擊現象發生所產生的電壓進入到變電所或者是其他建筑物中，進而導致供配電系統遭受到破壞。值得注意的是一個完善的防雷系統其中要包含著兩大方面，分別為防護直接雷擊以及防護感應雷擊，兩大方面缺少任何一個方面都不能夠起到很好的防雷作用，存在一定的潛在危險因素，通常情況下會將其分為內部防雷措施以及外部防雷措施兩個方面。在這其中外部防雷措施就是指避雷針、避雷器或者是避雷網以及引下線。接地系統所形成的外部避雷系統，主要作用就是保護工廠在遭受到雷擊現象后避免火災狀況發生以及其他安全事故。

二、工廠供配電的接地電氣保護措施

（一）接地種類

在接地種類中包含著工作接地、保護接地以及重復接地等等。工作接地就是指為了能夠確保相關設備以及電力系統能夠正常運行的一種接地形式，例如：防雷設施的接地以及電源中性點的接地等等，每一項工作接地都有著自己的作用特點，例如，電源中性點的直接接地，在運用的過程中能夠保證三相系統中相線對地的電壓不會發生改變，處于穩定的狀態，而針對于電源中性點經消弧線圈接地來說，在運用的過程中能夠將單相接地時的接地點繼續電弧消除，進而有效避免系統發生過電壓現象。那么針對于防雷設施的接地來說，其作用價值更加顯著，如果在制備防雷設施的過程中不進行接地，那么就不能實現將電流導入地下，進而不能實現防雷的實際要求。其次，保護接地。保護接地簡單來說其主要作用就是在雷擊現象發生導致電網設備發生故障現象之后，保證設備的安全以及相關工作人員的人身安全。針對于保護接地來說具有兩種形式，其一，設備外露出的能夠導電部分直接經過自身的接地線設備將電流導入地下。其二，設備外露出的能夠導電部分經過公共使用的PE接地線等將電流直接導入地下。最后，重復接地。重復接地其主要作用簡單來說就是為了能夠保證PE接地線或者是PEN接地線安全可靠的運用。是指在PE接地線或者是PEN接地線的下列位置進行重復接地，這樣就能夠保證其安全可靠的運用[2]。

（二）接地電氣保護要求

接地線在運用的過程中一定要確保其符合保護線最小截面的所有要求，埋入大地中的接地線也是如此。在運用固定式交流線路的接地線過程中，應盡最大程度上運用金屬構件、鋼筋混凝土中的鋼筋以及穿線的電纜或者是鋼管的金屬外殼。無論是對于直接接地、經消弧線圈接地的變壓器來說，還是對于接地極、旋轉電機的中性點來說都應運用單獨的接地線。不能夠運用蛇皮管金屬網、保溫管金屬網作為接地線，同時也不能夠運用低壓照明網絡或者是導線鉛皮作為接地線，與此同時，電氣連續性應保證符合相關要求。以上是有關接地線的要求。其次，接地極相關要求。在電氣連續性以及自然接地極的接地電阻符合接地電氣設備的相關要求之后，通常情況下都不會另外設置相關的人工接地級。在運用人工接地極的同時也應運用自然接地極，并且還要在運用的過程中將自然接地極以及人工接地極之間的連接處分開，其主要目的就是為了能夠在測量各自接地電阻值時更加方便[3]。

（三）接零的保護措施

當電氣設備在正常運行的過程中，零線是處于不帶電的狀態，并且電源零線是與外殼之間相連接所以人體在觸碰電氣設備的外殼時并不會產生危險。如果在當電氣設備發生碰殼個故障現象之后，金屬外殼會將相線以及零線之間直接接通單相接地就是產生故障，進而變成單相短路。而短路電流的數值已經滿足于導致安裝在線路上的熔斷器或者是其他的過流保護裝置損壞的電流數值，進而切斷電源。因此，接零保護措施的有效性就在于線路的保護裝置是否能夠在短路故障現象發生之后及時的切斷電源。接接零保護措施可以分為三種形式，分別為TN-C系統、TN-S系統以及TN-C-S系統，TN-C系統以及TN-S系統是兩個不同的系統形式，而TN-C-S系統結合了兩個其他系統中的所有優點，保護的性能在兩者之間常常運用到供配電系統的末端環境較差場所或者是數據處理設備的場所。而TN-C系統就是指零線N以及保護線PE相結合而組成一根保護線PEN，所有設備的外露能夠導電部分都是由PEN所連接。在TN-S系統零線N以及保護線PE是分開裝置，所有設備的外殼都只是與公共的PE線索連接。

總結：隨著我國不斷的發展，今后工廠會大量的增加，供配電系統也會越加重要，這也就意味著對供配電的防雷措施以及接地電氣保護的要求越來越高，為了能夠保證工供配電系統正常運行，應加強針對防雷以及接地和電氣安全工作進行研究，避免不利因素影響到供配電系統的正常運行運行。

參考文獻：

[1]楊晟.供配電系統電氣自動化應用淺析[J].城市建設理論研究（電子版），2019（05）：1.

[2]王媛.建筑供配電及防雷接地系統[J].居舍，2017（24）：161.

[3]劉廣偉.淺談智能化供配電系統的防雷設計[J].科技與企業，2013（21）：270.