浅谈电力设备防雷保护和家慧

浅谈电力设备防雷保护和家慧

和家慧

（河南理工大学河南省焦作市454000）

摘要：雷暴直接影响到设备和个人的安全，电力设备的损害对工农业生产经济已经产生了很大的不利影响。面对这个问题，要求我国电力部和防雷办的各级科技人员从事防雷工程技术专家在几十年的工作后，根据自己的工作经验，提供一些电力设备防雷保护措施，这些取得了一定成效。然而，在很大程度上仍然不可能消除雷损。因此，针对电力设备防雷保护，本文进行了相关分析。

关键词：电力设备；防雷；保护

1.绪论

累积雷击发生雷电强烈放电现象。雷电有四种类型，分别为：云闪、球形雷、电磁脉冲、直击雷。球形雷和直接雷击都会危害人或建筑物，电磁波脉冲主要对电子设备产生影响。防雷总是占据安全生产生活的重要组成部分。在电力生产和传输过程中，很多架空输电线路，电塔，变电站等都容易遭受雷击，雷电现象严重危及电力生产和输电安全，因此，出色的电力设备防雷工作，是保护人的生命国民经济安全的重要保证。

2.直接雷击的过电压

当雷电对大地、建筑物、电气设备直接放电，发生直接雷击时，会产生强大的电流，从而产生直接雷电过电压为数亿伏特。强电流给予电力机械非常多热量，产生灾难性的影响。当雷电流过防雷接地装置时，雷电保护装置顶部产生的瞬态过电压如下：

直击雷瞬态过电压即雷电流在接地装置电阻和被击中物体上的压降，这种过电压一般非常高，产生大的放电电流和热量，这可能引起火灾。同时，大气中产生的雷电冲击波和极低频噪声也会让人和动物的安全性受到影响。雷声波在建筑物的架空线上，损坏了建筑物内的电气设备。为了避免直击雷，主要依赖接闪器，例如避雷针，快速接收雷电，通过接地装置，将电流排放到地面，以保护建筑物、设备、人员的安全。

3.变电所内建筑物的防雷

建筑物自身的防雷装置是建筑物电气设备和系统的防雷首要保护装置。建筑物的防雷性能直接影响到内部电气设备的防雷。因此，需要注意建筑物的自身如何防雷。现代建筑防雷主要通过建筑物的顶层的网状接闪器、避雷带、以及建筑物的墙体的主钢筋、楼板、柱、梁作引下线，采用地下钢筋混凝土基础作为接地体。在建筑物的设计和施工中，有必要将其作为理想的“法拉第笼”式避雷器。建筑物钢筋混凝土结合防雷网被国内外认为是经济可靠的途径。因此，在设计中，需要从地板，梁，柱钢焊缝地板预留施工，连接室内外地线。

4.室外设备的防雷

为防止直接雷击，户外，如有必要，安装一个或多个避雷针，达到保护所有户外设备要求的原则通过计算保护范围。同时，需要多避雷器，对于室外结构安装架构总线和变压器中性点，以保护室外设备，室外设置接地网，所有设备接地线连接接地体，确保等电位。为了防止过电压冲击的发生，各种设备的绝缘水平必须能够满足设备绝缘的电压要求，需要严格按照标准把关，当设备出厂时，要求检查设备绝缘耐压水平安装规则章程，避免被雷电击穿。这种防雷结构有很多优点：第一，通过“法拉第笼”可以起屏蔽作用，可以削弱雷电电磁脉冲的穿透；第二，可以防止“绕击”；第三，建筑物的金属管道、钢筋、地板、柱、梁导电体连接在一起，让建筑物每一处都拥有一致的电位，让设备完全安全；第四，“笼”式的避雷器大大削弱了建筑物信息设备中的脉冲电磁场的振幅；第五，接地体是分布在地面上的钢筋混凝土基础，可以形成均匀分布。在均匀压力网络中，接地宽度大，接地故障电阻低，稳定。

5.接地电阻与屏蔽

5.1接地良好的接地是防雷中至关重要的一环

接地电阻越低，过电压值越低。所以在经济合理的前提下，尽可能地减少接地电阻。通信调度设施的通信站必须尽可能与地面电网与同一建筑物的发电厂连接，并连接到防雷接地网。在通讯室内，必须安装压力皮带和机房铺设环形接地母线。在电力调度通信大楼中，有必要建立专用设备的接地网络，地面网络和主楼网络应通过销毁熔断器或放电来破坏，保证正常隔离，雷击电位平衡。接地的其他方面应严格按照相关程序进行。

5.2屏蔽

为了降低雷击电磁干扰，通信调度综合楼和通信室应该减少复杂的建筑钢筋结构，金属地板必须焊接在一起，形成等电位法拉第笼。设备要求更高的屏蔽，发动机房需要布置发动机房地面接地，机房均匀连接，大型金属屏蔽网络。用屏蔽电缆更换终端电缆后，需要用终端更换架空电源线。屏蔽户外通信电缆选择屏蔽电缆，屏蔽两端接地。对于同时拥有销带和屏蔽的电缆，在室内应该将销带和屏蔽层一起接地，屏蔽层必须在另一端接地。电缆应该先水平埋地10米以上，在进入室内前，埋地深度为0.6米以上。非屏蔽电缆必须罩上镀锌铁管，同时水平埋地10米以上，铁管必须在两端接地。室外加压敏电阻在铁管和电源线入口处，防雷效果将更佳。

6综合性防密措施与应用

为了防止雷击造成的不利影响，电力设备系统应采取“多重保护，综合管理，移体防御”的方式。除了利用以上保护和接地措施，配电变压器的高，低压侧都设置氧化锌避雷器，高低压边的避雷器及变压器二次中性三点接地。应该安装过电压保护器在Modem和程控交换机室外进出线，当RTU距离显示屏比较远时，应该装置过电压保护器和信号线。按照上述原则和方法，在矿区-电力局等部门实施了防雷措施。除了科学进行地网改造。对于雷电敏感设备安装了信号线过电压保护器、过电压保护器、电源过电压保护器、载波机过电压保护器。

7.结语

在电网枢纽中电力设备是一个非常重要的组成部分，对汇集电能、分配电力、升降电压有着非常重要的作用。电力设备能否安全防雷是变电站是否安全地运行的重要因素，直接影响到电网的稳定与安全，对社会和国民经济的发展有着至关重要的作用。近些年来，雷暴引起的变电站事故多次向我们敲响安全的警钟，本文针对电力设备的防雷保护进行了相关论述，首先要做好直接雷击的过电压，其次做好变电所内建筑物的防雷和室外设备的防雷，最后要做好接地电阻与屏蔽和综合性防密措施与应用。

参考文献：

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