浅论电力配电系统的防雷与接地技术

浅论电力配电系统的防雷与接地技术

程世军杨世华常骁恺

（国网太原供电公司山西太原030012）

摘要：在配电系统的建设过程中，防雷以及接地设计一直是工程设计阶段的重要控制环节。在实际设计过程中，由于各地的雷电灾害类型、强度具有显著差别，再加上气候等方面的差异，所以只有找到符合当地具体需求的防雷薄弱环节，并进行针对性设计才能够提升防雷方案的设计水平。另外，选择更加可靠的电气设备以及防雷设备也可以有效提升应对效果。为了进一步分析电力配电系统防雷接地技术，笔者主要从以下几个部分阐述如下。

关键词：电力配电系统；防雷；接地

随着我国现代化建设水平不断提升，当前我国电网改造与扩建工程也在紧锣密鼓的开展。结合当前电网的建设现状来看，尽管在可靠性方面取得了突破性的进展，但是容易受到雷电的侵袭而造成设备损坏。本文立足于电力配电系统的防雷接地现状，分别从接电保护设计、接地体防护、接地保护措施分析等方面进行了介绍，结合配电系统的防雷保护中的具体问题提出了注意事项，以期能够提升行业的整体建设水平。

1接电保护设计

在电力配电系统建设过程中，接电保护设计一直是系统安全运行的基本保障，同时也是保护电厂工作人员安全与设备安全的途径之一。为了进一步完善接电保护设计工作，具体途径应该包括以下几个方面：

1.1工作接地

在常规条件下，当电力系统中出现电抗、电阻以及避雷器和接地装置直接相连的情况时，很容易出现电流过大的情况，如果不迅速切断设备就会导致设备损坏甚至引发局部能量过高导致火灾。而工作接地的作用就是通过将电能导入低下降低电气设备与电线上的电流，从而避免事故的发生。

1.2重复接地

通过零线上的点与金属进行连接的方式实现连接，在出现碰壳与接地短路等故障时就可以通过降低零线的电压来实现保护设备的效果。在电力系统的设定过程中，重复接地不但可以实现多层保护，同时还可以将电力系统通过双向保护的方式进一步提升输电线路的抗干扰稳定性，对于提升输电线路建设的经济性也具有一定的帮助。在重复接地装置的建设过程中，要充分重视工地接地以及保护接地等流程的配合工作，通过完成安全防护指令来有效降低输电线路的故障率。

1.3保护接地

接地保护的主要优势是针对电气设备外壳带电的特殊情况，通过保护的方式让流经的电流直接导入地下，防止外壳电压导致人员伤亡。这种接地保护技术的特点是电阻足够小且接地势能无穷小。在实际应用过程中，保护接地处理既是最常见也是最有效的保护装置，其在电力配电系统设计与建设中都占据着重要的地位。

1.4保护接零

保护接零工作的主要内容是通过将电气设备的外壳直接与变压器以及发电机进行连接，其使用的是中性线。另外，在一些特殊情况先保护接零还会将电气设备外壳与直流回路的接地中线进行连接。这样一来在出现短路时就可以有效保护装置免受高压电的影响，同时还可以有效避免人体触电。随着技术的不断发展，当前一些电厂也逐步开始使用智能感应技术，从而有效提升高压输电线路的监控水平，进一步提升输电线路的运行安全性。

2接地体防护

接地体在电力配电防雷项目建设中具有重要的地位，其主要是由接地线与接地网两个部分组成。其中接地网是埋藏于厂区地下直接与土壤进行接触的部分，其材质上大多选择裸铜线以及镀锌钢，接地干线则是接地网与电气设备之间的连接部分，其容易受到土壤湿度、温度、土壤含盐量、微生物腐蚀情况以及土壤含水量等多种因素影响。当前接地体防护技术应用过程中常见的措施有电化学防护中的阴极保护。这种技术的特点是通过将直流电导入低下来产生极化效果，实现接地体保护。其次，另外一种常见防护措施就是增加金属的厚度。最后就是通过选择具有特殊涂层的材料进行接地体表面涂抹，也可以实现相应的效果。

2.1防腐要求

接地体的表面防腐十分重要，其不但会影响接地体的电阻稳定性，同时对于其整体接地效率也会产生较大的影响。接地体需要直接接地，所以在土壤、水和空气中十分容易受到腐蚀影响，所以要想保持其30年的使用寿命，就必须重视防腐处理的相关工作。

2.2加降阻剂

根据接地体的设计需求，个别情况下可能需要添加降阻剂以实现其功能。降阻剂作为一种增加接地导体截面的特殊材料，其主要是由电解质、润滑剂、填充材料以及固化剂等内容物组成。由于降阻剂在添加过程中可以通过析出无机盐的方式来有效降低土壤周围的电阻率，所以会在很大程度上污染土壤与地下水源，同时还有腐蚀接地体的情况出现，所以必须慎重选择与使用。

2.3换土降阻

换土降阻是一种较为新型的降阻模式，其通过使用低电阻率的土壤作为实现接地网的基本材料，能够有效降低接地体周边的土壤电阻。从降阻效果上来看，如果能够选择到较为理想的土壤，可以有效降低阻值并达到设计的需求。另外，换土降阻工艺难度相对较小，通过接地网敷设时进行回填夯实即可。特别是在建设成本方面，换土降阻并不需要大量的投资，仅需要一些低电阻的土壤，而这些土壤在地下深藏挖掘时很容易获得，所以具有良好的经济效益，适合推广与使用。

3接地保护措施

3.1电厂配电接地电阻稳定性

电厂配电接地电阻数值的稳定性会直接影响设备的漏电保护水平以及电压的稳定性，如果接地保护电阻在使用过程中一直持续波动，其就不能够作为继续施工的信号，必须进一步完善电阻设置，符合设计要求且电阻数值相对稳定后才可以继续施工，否则就会严重影响后续项目的有效开展。

3.2电厂配电接地保护与接零保护的选择

电厂配电接地保护工作与接零保护工作在针对电力配电系统的防雷与接地保护中各具有特色与优势，但是在建设之前一定要根据电厂配电设备的具体要求选择相应的接地保护技术，切勿两种技术同时使用，不但无法达到预期的保护效果还会导致建设成本提升，影响项目建设的综合经济效益。另外，电厂的建设过程也就是电厂配电建设的过程，不可分开建设，否则无法保证电厂的稳定安全也会影响到供水等项目的处理与实施。

3.3自然接地体

在设计与施工过程中通过自然接地体进行接地设计可以有效降低投资资金。但是在自然接地体的选择过程中一定要综合考虑其稳定性，是否能够达到电阻数值符合设计需求与稳定条件，如果以上两点均具备那么即可视为有效，不需要加装人工接地装置也可以完成接地设计的根本目标。

3.4电厂配电保护接地效果分析

电厂配电保护接地活动对于防雷与漏电保护都具有重要的意义，在工程实践中我们了解到，影响电厂配电保护接地效果的因素多种多样，其不但与接地体本身的设计与质量有直接关系，同时与埋设地点周边土壤电阻值、接地保护电阻阻值等内容都具有一定的联系。另外，当地接地点周边的土壤水分、土壤电阻目的、矿物质种类以及接地保护工程施工水平都会影响到接地的具体效果，所以必须综合考虑这些内容才能够提升保护效果。

4总结

综上所述，随着我国现代化建设水平的不断提升，电网作为实现人们生产生活的关键基础性部分，其稳定性直接影响到经济建设水平以及人们的生活品质。雷电作为一种常见自然灾害，其对于电网具有较大的威胁，不但会影响供电稳定性，同时还会造成电力设备损坏带来较大的经济损失。本文分别从接电设计、接地体防护、接地措施等角度进行了分析，同时对于常见注意事项进行了介绍，也希望能够起到抛砖引玉的效果，为我国电网的平稳发展提供思路与借鉴价值。

参考文献：

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[2]王思平，杨波.10kV配电系统的防雷与接地技术分析[J].中国新技术新产品，2011（20）：128~129.

[3]刘玉泉.关于电力配电系统中防雷与接地技术的探讨[J].科技资讯，2010（03）：114~115.