电力供配电系统的防雷接地分析

【摘要】伴随着我国电网改造步伐的持续深入，供配电技术寻觅到了广阔的发展空间，但是在实际操作过程中仍然有很多工作者没有注重系统设备的防雷接地问题，进而导致了一系列雷电安全事故，不仅造成系统设备方面的经济损失，而且还可能形成人身安全事故。雷电所产生的危害非常巨大，由此可知电力供配电系统防雷接地工作是非常重要的。本文通过详细分析电力供配电线路、电气设备、电子设备等供配电系统构件的防雷接地工作，希望能够提升防雷接地理念的社会认知度，或者给予我国电力工作者一些借鉴，持续提升其实际操作水平及质量，为人们提供优质的供配电服务。

【关键词】电力；供配电系统；防雷接地；探讨分析

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

1. 电力供配电线路的防雷接地

1.1 输电线路的防雷接地

落实输电线路防雷接地工作必须结合线路系统运行模式、负荷性质、电压级别等多个方面来进行考虑，同时要符合地形要求、雷电强弱、土壤电阻率等潜在需求。一般情况下35KV线路不选择全线铺设避雷线方式，可在变电所进线端架区域布设长度在1km～2km之间的避雷线，此外还要较强雷电活动范围内放置金属氧化物避雷器或布设避雷线。110KV线路则要全部布设避雷线，山区使用双避雷线方式；若该地区每年雷暴平均时间低于15天，或者雷电活动强度较低，可以酌情不布设避雷线。220 KV线路也应该全程布设避雷线并采用双避雷线方式。在布设避雷线时要特别注意将避雷线对边导线保护角的角度控制在20～30°之间，另外要严格落实杆塔接地工作[1]。

1.2 配电线路的防雷接地

配电线路也可以采取布设避雷器或避雷线等与输电线路相同的防雷接地方案，但是不同电压级别或线路的具体施行方案之间略有差异。结合电力相关技术标准可知10KV裸导线线路是可以使用布设避雷线方式来实现防雷接地目的，但是这种方式经费支出高且施工阻碍因素较多，因此仅选择在部分雷电活动频率较高的区域布设避雷器，同时严格落实杆塔接地工作。10KV绝缘线线路，对于架空绝缘线目前可采取以下防雷措施：a.安装避雷线，此种方法避雷效果最好，但可行性和难度大，成本高。b.提高线路绝缘子耐压水平，将10KV绝缘子换为防雷绝缘子将大大提高防雷水平[2]。c.在多雷区或者按照一定档距安装线路避雷器，减少雷击断线事故。d.延长闪烁路径，导致电弧容易熄灭，局部增加绝缘强度，如在导线与绝缘子相连处加强绝缘，以及采用长闪烁路径避雷器等。e.局部剥离绝缘导线，使之局部成为裸导线，从而电弧能在剥离部分滑动，而不是固定在某一点烧蚀，同时也可以为以后施工提供一个挂线地点。低压线路应从变压器出口处安装低压避雷器或击穿保险器，同时做好接地，接地装置的接地电阻不应大于4Ω。中性点直接接地的低压电力网中的中性线应在电源点接地。低压配电线路，在干线和分支线终端处应重复接地，每年重复接地装置的接地电阻应不大于10Ω，对于较长的线路，重复接地应不少于3处。特别是防止雷电波沿低压配电线路侵入用户，对于接户线上的绝缘子铁角应接地，接地电阻应不大于30Ω。

1.3 电力电缆线路的防雷接地

电力电缆由于其本身结构特点和与其他电气设施连接的要求，根据不同电压等级采取不同的防雷方法。对于35KV及以下电压等级的电力电缆，基本上应采取在电缆终端头附近安装避雷器，同时终端头金属屏蔽、铠装必须接地良好[3]。对于110KV及以上的高压电缆，但电力电缆遭受雷电冲击电压作用时，在金属护套的不同接地端或交叉互联出会出现过电压，可能会使护层绝缘发生击穿，应采取以下保护方案：1）电缆金属护套一端互联接地，另一端接保护器。2）电缆金属护套交叉互联，保护器Y接线或接地。3）电缆金属护套一端互联接地加均压线。4）电缆金属护套一端互联接地加回流线。

2. 电气设备与电子设备的防雷接地

2.1 变电所设备的防雷接地

供配电变电所设备的防雷接地与建筑物防雷接地工作之间存在密切联系，在建筑物防雷接地实际操作中普遍使用等电位连接方式，不应该采取独立接地网措施，等电位连接措施是获得理想防雷接地效果的有效手段之一。

2.1.1 所内建筑物防雷接地

建筑物本身的防雷性能直接影响到内部的电气设备的防雷，因此必须重视建筑物本身的防雷[4]。现代建筑物防雷主要有顶部避雷带、网状接闪器、建筑物的梁、柱、楼板和四周墙体内的主钢筋作引下线，利用地下钢筋混凝土基础作为接地体。在建筑物设计和施工时就要考虑到作为网状接闪器、引下线和接地体的钢筋网络之间的电气连接。防雷网与建筑物钢筋混凝土相结合，已成为国内外公认的经济可靠的防雷方式，因此在设计施工时应预留从各层楼板、梁、柱内钢筋焊出接头，以便于室内外接地线相连。

2.1.2 室外设备的防雷接地

为了防止雷击，室外可根据需要安装一支或多支避雷针，计算其保护范围，已达到室外所有设备要求为原则。同时对于室外架构母线和变压器中性点应加装避雷器保护，室外做一接地网，所有设备的接地引下线都与该接地体焊接，以保证等电位。为防止雷击产生的电压，各种设备的绝缘水平应能满足电压对该设备的绝缘要求，在设备订货和出厂试验时应严格把关，按照规程要求确保设备绝缘耐压水平，以防雷击击穿[5]。

2.1.3 室内设备的防雷接地

室内各种金属柜外皮应与底座槽钢可靠焊接或用螺栓连接，保证接触良好，同时槽钢应与电缆沟内的电缆支架用镀锌扁钢焊接起来，形成一个整体与室外接地网形成一个完整的大接地网。

2.2 计算机、通讯等自动化设备的防雷接地

计算机是电力供配电系统的主要控制中心，因此做好电子设备的防雷接地工作对供配电整体效益存在巨大影响，计算机是供配电系统的首要保护部分，因为通讯电台必须经由信号电缆连接通讯塔上的天线，所以必须额外重视通讯电缆外皮的接地工作，另外还要注意将其与所处大楼的接地网进行连接构成等电位并布设避雷器。使用串口保护器来避免通讯电台遭受雷电危害，采用逐级保护方式覆盖大楼里所有的电子、电气设备。首先落实大楼与电源两个部分的防雷接地工作，然后将适宜避雷器放置在于机房与各个机械设备端口处，注意必须将所有独立接地网进行连接构成一个接地机制，才能从本质上消除雷电波危害[6]。

结束语

电力供配电系统的防雷接地工作应该在工程项目设计初始阶段就给予足够重视，充分结合各个地区不同情况，针对雷害强弱制定具有很强可行性的防雷接地措施，同时选择使用理想质量的防雷与电气设备，才能从根本上避免出现雷击安全事故。

【参考文献】

[1]蔡道伦.电力系统防雷措施应用探析[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2009.23(10).

286-287.

[2]马海燕.防雷接地装置的腐蚀及防腐措施探讨[J].现代农业科技.2011.19(04).674-675.

[3]李文飞,吴映,颜志,董灵英.防雷接地装置安装问题的探讨[J].建材与装饰(中旬刊). 2008.35(07).401-402.

[4]沈慧斌.如何提高电线路的防雷害事故措施之我见[J].黑龙江科技信息.2009.17(04).

963-964.

[5]黄声锦,蔡河章,陈仁梅.防雷接地装置经常涉及到的问题分析[J].科技资讯.2009.36

(12).1059-1060.

[6]赫雪晶.论影响输变电工程质量的原因及防治措施[J].黑龙江科技信息.2009.27(36).

2367-2368.