电气设备雷击分析唐英杰

电气设备雷击分析唐英杰

唐英杰朱昊马天睿

（河海大学江苏南京210098）

摘要：现在，科学技术日益发展，国家取得了很大的进步，出现了很多的工程。人们生活水平得到了提高，使用了越来越多的电器。所以这些电气设备的安全非常重要。而雷电对于电气设备来说是一个很大的威胁。一旦没有保护好，那么就会让配电设备失灵，严重的时候会把设备烧毁，不能正常的工作，所以，在工程设计的时候一定要考虑到电气设备的防雷。文章就实际情况中的电气设备防雷进行了分析，希望能够给相关的工作提供一些参考和建议。

关键词：电气设备；雷击；危害；等电位接地网

1．概述

我们很小的时候就知道雷电的危害，在我们周围也发生过雷击现象，造成了生命危险。很多的森林大火都是雷击造成的。现在我们生活周围很多工程的电气设备也遭受了雷击，这样给工厂的生产带来了很大的损失。雷电会对电气设备带来严重的威胁，有时候会让电气设备失灵，严重的时候直接导致电气设备不能够正常的使用，还有的时候会造成人员的伤亡，这都是我们不愿意看到的。所有，我们要增加对雷电的认识，进行科普，同时做好预防雷电的措施，这是非常重要的。现在我们的科学技术在不断进步，也有很多预防雷电的措施，这样就有效降低了雷击的破坏。但是人们还是要对雷击进行深入的研究，把损失降低到最小。

2．雷击的危害

我们知道，雷电现象发生的时候是非常可怕的。经过科学技术的研究，在建筑物的外面安装上防雷的装置能够很大程度上保护建筑物免受雷击带来的损坏。有了比较均匀的避雷引下线，通过和建筑物进行均匀的连接，就像是法拉第的网龙一样，避免了建筑物里面的人受到电压的危害，保护了人们的生命财产。现在如果发生雷击现象，把建筑物击中，建筑物里面的防雷装置就要发挥作用了，能够把建筑物上面的电荷通过避雷针导入到地底下。这时候在从上到下走的时候会有一个很大的电流产生，从而引起一个磁场。现在导体在这种磁场的作用下，就会产生很大的电压，有时候能够高达数十千伏，在这个磁场作用里面的信号就被切割了。另外，这个磁场也是不断变化的，所以会产生感应的高压，从而把设备击穿。

3．电气设备的防雷措施

电气设备里面有很多的电线，一般情况下受到雷击的位置比较靠上，只要是在两个电力线路连接的地方，还有闭合的回路上面。在电气设备受到雷击以后，可能会造成断路或者是断路。所以要在可能出现雷击现象的地方，安装上避雷的保护器进行保护。另外还有一个办法，就是在电气设备里面安装上自重合闸的熔断器或者是自动重合闸的预防线路来保护电气设备。

在电气设备里面的架空线路上，一般采用的保护结构是三角形的结构。因为很多大型的电气设备大于万伏，这时候中间部分的点就采用的是不接地的设计，如果有保护的间隙，那么在顶上就是有保护的间隙。发生雷电的时候，间隙特别短的时间内就被击穿了，这时候雷电产生的电流瞬间释放到了大地里面。可以保护电气设备出现跳闸的现象，也就是保护了另外的两个连接线路。我们通过研究很多实践，总结出在电气设备里面，如果遇到了雷电的时候，很少不会断路。尤其是一些在一万伏电压以下的一些小线路上。如果线路里面的断路器自动跳闸了或者是熔断器开始工作的时候，电弧就消失了，在短时间内就会在佛那个闭合，这时候瞬间产生火花的概率不高。很快就能够恢复正常的工作。在电气设备进行断电的时候，是瞬间进行的，所以对电气设备有很大的危害，这样很大程度上保证电气设备的正常工作。

对于建筑物来说，提高防雷装置的安全性非常重要，我们国家也出台了相应的标准，对于设备和建筑物来说，一定要做好防雷接地的工作，主要是通过等电位的连接进行的。这时候建筑物本身和里面的很多能够导电的物体就连接在了一起。现在的建筑物有自己的风格，很多都是在楼顶上面安装了避雷带，接闪器。这样建筑物的梁子，还有柱子，板楼的周围都用了主钢筋来作为向下引出的线路，根据地底下的钢筋混凝土的结构作为了一个有效的接地体。我们为了保护建筑物，避免受到雷击，也有效保护在室外的很多设备，这时候就安装一些避雷针。

3.1电气设备里低电势差架空线路上雷击的预防

我们虽然知道雷击是危害非常大的，但是在实际当中我们的知识非常薄弱，做不到有效的普及，遇到危险的时候不能够进行自救，所以发生雷击以后不能进行有效的保护。现在雷电现象在不断增加，所以，在电气设备里面做好配电网的线路保护非常重要。在居民区进行防雷击保护也是非常重要的，这里面的配电网上的线路一般是用的绝缘的铁脚，在地下埋入了大概3米长。电气设备遇到雷击以后，就能够通过绝缘子把电荷释放到地里面。在大多数的电气设备里面，绝缘子接地的电阻不要大于29，要是现实情况下，地质的电阻率小于190，但是电气设备里面使用的是铁的水泥干架，由于水泥干架本身就和大地进行连接了，所以配电网上面的线路里面就不用再安装接地的仪器设备。

3.2电气设备里面的变压器的雷击预防

电气设备里面变压器非常重要的，所以要保护变压器不能受到雷击。一旦变压器受到雷击，那么也不知道是什么情况，没有任何依据，就要对电机绕组进行仔细检查，很多时候，不是简单的绕组引起的问题。我们通过大量的实际研究发现，在电气设备里面的变压器受到雷击的时候，往往是由于产生的电势差不断变化引起的。所以，这种不断变化的电势差非常危险，能够引发多种事故。电势差相互转换的时候，进入到配电网上面的线路，那么就会受到雷击。雷击会产生很强的电流，这些电流渗入到了配电网上面的中间点以后通过接地就能够把电流释放出来。电流在接地的时候，极电阻上面产生电流会有所降低。电流降低能够让配电网上面线路中间的电压升高。提高配电网上的线路就会增加特别多的电势差，这时候就会对配电网上面的线路造成损失。电势差会通过相关的配电网线路里面的电磁感应电荷的走向增高到电压上面，这时候，高压的地方电势差就增高了。会对高压的绕组带来严重的损害。如果电气设备里面的配电网上的线路受到了雷击，这时候会产生的电磁感应，就叫正变电势差。

电势差到了高电势的一端，电气设备里面的线路就会遇到雷击。雷击会产生很强的电流，电荷顺着雷击上面的保护器就到了地底下，这时候电势差在降低。到了低电势的中间点，这时候配电网上面的线路就会通过固定的电阻进行接地。很多的电视差就加载到配电网上面的线路了。通过电磁感应以后得配电网上面的线路有了很强的电势差，又会通过电磁感应到高的地方，这时候引起的特别高的电势差就是反变的电势差。

在电气设备里面的高压的地方能够加上雷击的保护装置，这个装置能够有效降低雷击带来的电波。通过在配点网上面增加雷击的保护装置能够把电势差进行转变。我们经过研究发现，形成不断变化的电势差，这是在配电网里面的电线上造成电势差的原因。增强配电网线路上面的超高电势差能够很好解决上述的问题。通过在配电网上面增加雷击的保护装置能够很好控制住配电网上面的线路。另外增加了配电网上面的雷击保护装置能够解决正反改变的电势差，从而起到有效的保护。

总结

雷电反应会带来很大的危害，瞬间击毁设备，这样给企业的生产带来损失。另外，在生活区域如果没有良好的预防措施会造成人员的伤亡。所以我们一定要利用先进的技术，提高对雷电的防护。

参考文献：

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[5]温佳武.接地技术与接地装置的探讨[M].中国电力出版社，2009