电力系统防雷要点
电力系统防雷要点
袁庆华
(江西省上饶市气象局 334000)
[摘要] 本文通过对电力系统中发电厂、变电所和输电线路的防雷措施的应用加以介绍。
[关键词]电力防雷接地
前言
由于气象部门防雷工作起步较晚，对电力系统防雷了解不多，从发展的角度来看，电力系统的雷电灾害普遍存在，防雷工作既是传统的行业又是具有发展前景的新兴行业，因此，对于电力系统的防雷研究具有十分重要的意义。
在防雷技术规范上也只讲如何实施，而未讲为什么，面对电力、电信方面雷电防护工程，往往不敢动手。
电力系统的组成部分：（图1）
图1 电力系统的组成部分
变电所是电力转换站，用以提高或降低电压，并分配用电量。从发电厂送电到用户家中的过程中，变电所扮演的角色，可比喻为高速公路的交流道。车辆在上高速公路前须在交流道先行加速；同理，电厂发出的电要先经过变电所升高电压才可大量快速的输送。车辆要进入市区，必须下交流道减速慢行，再驶向大街小巷，同样的，高压电须经过变电所降低电压才可依序分送各地，并逐段降低到用户可使用的电压。
为维护供电质量，避免用户有电压下降问题，变电所应尽量设在负载中心，也就是说，变电所要尽可能靠近用电多的地方，像交流道或车站若离市区太远，就失去设站的意义一般。变电所若远离负载中心，不仅送电损失大，而且用户电压降低，频率不稳定，会影响用电品质。
电力系统防雷主要是发电厂和输电线路的防雷保护，以下具体就从这两方面来叙述。
一. 发电厂、变电所的防雷保护
发电厂、变电所的雷电灾害事故主要来源于三方面：
⑴雷电直击于发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备产生的破坏；
⑵雷电击中避雷针时而在引下线附近产生的高电位和感应过电压而产生的破坏；
⑶输电线路传导来的雷电波击坏设备。
1.1 发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备的直击雷防护
根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994，按照滚球法计算保护范围，将发电厂、变电所的被保护设备（如建筑物、电气设备、烟囱、冷却塔、机房等等）均处于避雷针（带、线）的保护范围之内。
在变电所进线处，按照《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92，采用进线穿金属管保护，保护距离1～2KM。
1.2 雷电击中接闪器时，在引下线和接地体上产生的高电位，在防雷装置附近的金属体感应过电压的防护
发电厂、变电所设备的防雷离不开建筑物的防雷，按照最新的国家强制性标准GB50054－95，对建筑物与设备的防雷接地应采用等电位连接，而不是传统上分别做独立的接地网。建筑物本身的防雷装置是建筑物内电气设备及系统防雷的第一道屏障，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，因此首先必须重视建筑物本体的防雷。
建筑物防雷主要由顶部避雷带、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。为了防止直击雷，室外可根据需要，安装一支或多支避雷针，计算其保护范围，以达到保护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。室内各种金属屏、柜外皮均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道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。
雷电击中发电厂外避雷针后，它引起对地电位升高，如果与被保护设备之间的有效绝缘距离不够，极容易造成高电位反击和感应过电压事故。在一般情况下，接地电阻不宜大于10Ω。有时，由于受周围环境布置上的影响，也可将整个地网连成一体。但一般为了避免避雷针遭雷击时主接地网电位升高太多而造成反击，应保证该连接点至35KV及其以下配电设备的接地线的埋地距离不小于15m。60KV及其以上配电设备，由于设备绝缘水平较高，不易形成反击，可将避雷针（线）安装于其构架或房顶上；而35KV及其以下的配电设备，要架设独立避雷针，而不可在其构架或房顶上架设避雷针。
另外，由于主变压器比较贵重且绝缘较差，在其门型架上不得安装避雷针；发电厂的主厂房一般不允许安装避雷针。如果的确需要，可考虑装设集中接地装置（即我们所说的共用接地装置），将几支避雷针连接，与主厂房钢筋焊接，并多做几条引下线，以增大分流效果。
1.3 输电线路传导来的雷电波
为了防止沿输电线路传导来的雷电波损坏配电设备，可采用安装管型或阀型避雷器。考虑的参数除了与普通电源防雷器相同的，如额定电压、残压等外，还要考虑灭弧电压、冲放电电压等参数。
二. 输电线路的防雷保护
在大多数情况下，电力线路采用保护线保护。
2.1 耐雷水平和保护角
在考虑输电线路的电压等级后，根据线路所经过地区的雷电活动的情况、地形地貌等条件，采取防雷措施。输电线路的防雷主要是安装避雷线，起着引雷和分流作用。要架设安装避雷线，首先要了解线路的耐雷水平和保护角的问题。
2.2 雷电击中输电线路
大致示意图如右图2：
图2 雷电击中输电线路时雷电流的流向
在电力防雷中，雷直击中架空线路时，实际电流要小于统计测量的雷电流，一般取I/2；在遭雷击时，架空线路的波阻抗定量（两个电线杆之间的导线电阻）约为R=400Ω。此时，在线路上的绝缘冲击电压最大值：
U=I/2× R/2=100I …………………①
用绝缘冲击电压的50%（U50%）代替U，则此时的I就表示能引起反击的雷电流强度，也即线路在这种情况下的耐雷水平：
I=U50%/100……………………………②
我们可算得：
30KV线路，U50%≈350KV， I=3.5KA
110KV线路，U50%≈700KV， I=7.0KA
2.3 雷电击中避雷线或杆顶
当雷电击中避雷线或杆顶时，我们可用下面的公式计算雷电流：
I=U50% /{（1-K）[β（R+L/2.6）+h/2.6]}…………………③[4]
式中：K 为耦合系数；
β为分流系数；
R 为冲击接地电阻；
L 为输电线路电感；
h 为杆高。
表1 不同电压的输电线路上的避雷线的分流系数
2.4 保护角如下图所表示：
图3 输电线路保护角
说明：防止雷电击中输电线路，α、h 越小越好
保护角的大小，关系线路遭雷电绕击的可能。计算绕击的可能，即绕击概率，简单的可以用下面的公式计算：
9.386lg -=h
P a α 非山区 …………………………④
35.386lg -=h
P a α 山 区 ……………………………⑤
其中，a 为保护角；h 为杆高；P a 为绕击概率
根据高压送电线路的运行经验、现场实测和模拟试验均证明，雷电绕击率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及高压送电线路经过的地形、地貌和地质条件有关。对山区的杆塔，我们的计算公式是：
35.386lg -=h
P a α……………………⑥[4]
山区高压送电线路的绕击率约为平地高压送电线路的3倍。山区设计送电线路时不可避免会出现大跨越、大高差档距，这是线路耐雷水平的薄弱环节；一些地区雷电活动相对强烈，使某一区段的线路较其它线路更容易遭受雷击。
2.5 输电线路的具体保护如下：
2.5.1 3～35KV 线路的防护
3～10KV 架空输电线路，绝缘水平低，通常只有一个绝缘子，可直接利用钢筋混凝土柱子自然接地，并采用中性点不接地，而不用架设避雷线。
在雷电活动较强的地区，线路可采用高一等级的绝缘子或采用瓷横担，以提高线路的绝缘水平。35KV 线路耐雷绝缘水平对于无避雷线的架空线路，采用铁横担时为350KV ，采用木横担时为700KV ，出现大于
此雷电流的概率大于86%，雷击避雷线而反击输电线路的可能性非常大，因此安装避雷线对提高线路的避雷可靠的作用不大，所以3～35KV架空输电线路，一般不用架设避雷线。
2.5.2 60KV线路的防护
60KV输电线路，除多雷区外，也不用架设避雷线。在规范中要求新建的60KV的线路防雷保护与110KV 的线路相同。
2.5.3 110KV及其以上线路的防雷保护
110KV输电线路，一般沿全线架设避雷线，在雷电活动特别强烈的地区，还可架设双避雷线，其保护角取22～25o。在雷电活动不频繁的地区，可不沿全线架设避雷线。
220KV输电线路，沿全线架设避雷线，在山区和非少雷区，要架设双避雷线，保护角取16.5o～25.5o。
330～550KV输电线路，绝缘耐雷水平增加了，但线路落雷总数也增加了，另线路的重要性也较高，一律采用全线架设双避雷线，保护角取10～20o。对于线路经过特殊地形的，可采取增强绝缘性的措施，来增强防雷效果。
至于550KV以上的高压输电线路，其防雷措施与550KV输电线路的方法基本相同。
三、电力系统防雷的接地电阻
对所有的防雷来说，接地电阻的大小至观重要，要求接地电阻越小越好。电力部门根据多年的实践经验，以及输电线路所经过的环境等，规定输电线路的防雷接地电阻在20Ω以内都是允许的，但一般要求小于10Ω。
四、小结
电力系统防雷技术的要点可概括如下：
⑴发电厂、变电所的建筑物防雷保护。发电厂、变电所等的建筑物防雷，主要是要注意被保护设备要在避雷针的保护范围之内以及两者之间的有效绝缘距离问题。解决了这方面的问题，也就解决了发电厂、变电所等的建筑物防雷保护问题；
⑵输电线路的防雷保护主要是安装避雷线、增强绝缘性及安装管型或阀型避雷器和保护间隙，其中避雷线的安装是关键。而电机和变压器等的防雷主要是安装磁吹避雷器、管型或阀型避雷器和保护间隙等。管型避雷器，是一种改进以后放在管状外壳内的火花隙。多用于电力输送网的线路保护上。阀型避雷器，是火花隙和阀片（非线性电阻元件）串联而成，是变电所最主要的防雷保护装置。保护间隙，是简单而原始的避雷器。
⑶由于雷击造成的电源闸刀跳闸问题而选择什么样的重合闸问题，由电力部门解决，在此不做介绍。
[注意]雷电流直击线路时的线路耐雷水平与雷击避雷线或电线杆顶时的线路耐雷水平不一样。
致谢词：在此,我要向我的导师表示衷心的感谢,感谢他对本论文提出了很好的修改意见及长期以来对我的帮助和指导。
参考文献
1、《雷电与避雷工程》中山大学出版社苏邦礼等编 1996年
2、《建筑物防雷设计规范》GB50057-94 中国计划出版社 2001年
3、《南京气象学院防雷教材选编》南京气象学院印刷厂 2000年
4、《高电压工程》西安交通大学出版社邱毓昌等主编 1995年
5、《高电压技术》水利电力出版社周泽存主编 1988年
6、《防雷技术标准规范汇编》关象石等主编2001年
7、《民用建筑电气设计规范》JGJ/T 16-92 中国计划出版社1992年
8、《低压配电设计规范》GB50054－95 中国计划出版社1995年
THE MAIN OF LIGHTNING PROTECTION
IN ELECTRIC POWER SYSTEM
Yuan Qinghua
(Weather Bureau,Shangrao,334000)
Abstract The paper introduce the application of the lightning protection measure of power station 、substation and transmission line in electric power system .
Key words Electric power Lightning protection Grounding
浅谈电力系统自动化防雷措施
浅谈电力系统自动化防雷措施 发表时间：2018-05-14T15:56:18.500Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：李一兵 [导读] 摘要：电力系统容量在不断的增加，同时自动化水平也在不断的提高，电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。 （国网山东龙口市供电公司山东龙口 265701） 摘要：电力系统容量在不断的增加，同时自动化水平也在不断的提高，电力系统普遍使用了一些计算机、RTU 和其他微电子设备来进行工作。但是在雷雨季节，一些电力局调度大楼和电力局所属自动化显示系统、通信联络系统（Modem、载波机、程控交换机等）等通常会因为受到雷击而受到损坏，直接和间接经济损失都是非常大的。虽然有些电力调度自动化系统使用了一些防雷措施，但是还是频繁的出现雷害事故，因此笔者针对上述问题进行一个综合的分析。 关键词：电力系统；自动化；防雷；措施 1 雷击产生的原因 雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。 一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生电动势，在电路中形成电磁感应，感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。 信息系统中系统接口多，线路长，给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境，而信息系统设备随着科技的发展，集成度越来越高，抗过电压能力越来越差，极易受感应雷的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件，所以更不能掉以轻心，感应雷可以来自云中放电，也可以来自对地雷击。而信息系统与外界连接有各种长距离电缆可在更大范围内产生感应雷，并沿电缆传入信息系统。所以防感应雷是电力系统特别是微电子技术应用比较广泛的变电站综合自动化系统内，因而信息系统防雷是电力系统保证安全的重点。 2 电力系统雷击防护器的工作原理 电力系统目前的防雷器多采用两种工作方式：开路方式与短路方式。开路方式是指在防雷器遇到瞬间过电压时开路从而隔离设备，如隔离变压器、电感器、光隔离器类防雷器便是采用此种原理。短路方式是指在防雷器遇到瞬间过电压时对地短路使雷电流导入大地，从而保护电子设备。由于短路方式防雷器本身承受反压低，设备经济简单，所以应用比较广泛。其保护原理,短路方式防雷器多为一个或几个功能模块的组合，由于各个模块对雷击防护性能有一些区别，所以在选择避雷器时最好有所了解。其中抑制二极管及限流电阻模块可精密控压，但泄流较小；压敏电阻模块启动电压低、启动快，但同样泄流小，过载能力低；气体放电管模块泄流大，但启动电压较高。此外为防止较大过电压冲击。 3 微电子器件耐冲击水平与TVS管特性 微电子器件中 TTL 数字电路的抗冲击能力最弱，10V、30ns 脉宽的冲击电压可使TTL电路损坏；雷电流产生的磁场达 0.07 × 104T 时可使微电子器件误动，无电磁异蔽时即使雷电流通道远在 1km 处，也可能使微电子设备误动。为使微电子器件遇雷击时不致损坏，有效的办法是选用新型保护器件——TVS 管。 TVS 管即瞬态电压抑制器。当其两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以 10-12s 量级的速度，将两级间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值（一般小于 2 倍额定工作电压），有效的保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的破坏。 TVS 管的正向特性与普通二级管相同，反向特性为典型的 PN 结雪崩器件。在瞬态脉冲电流的作用下，流过 TVS 管的电流，由原来的反向漏电流 ID 上升到 IR（25℃下，IR = 1mA ）时，其两极呈现的电压由额定反向关断电压Uoff 上升到击穿电压 UBR，TVS管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现，流过TVS 管的电流达到峰值脉冲电流 Ipp，其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压 Uc 以下；其后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS管两极电压不断下降，最后恢复到起始状态。这就是 TVS 管抑制出现的浪涌脉冲功率，保护电子元件的过程。 TVS 管的显著特点为：响应速度快（10-12s 级）、瞬时吸收功率大（数千瓦）、漏电流小（10-9A 级）、击穿电压偏差小（± 5％UBR 与± 10％UBR 两种）、箝位电压较易控制（箝位电压 Uc 与击穿电压 UBR 之比为 1～1.4）、体积小等。它对保护装置免遭静电、雷电、操作过电压、断路器电弧重燃等各种电磁波干扰十分有效，可有效地抑制共模、差模干扰，是微电子设备过电压保护的首选器件。 4 接地电阻与屏蔽 4.1 接地 良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。因此，在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。通信调度综合楼的通信站应与用一楼内的动力装置共用接地网并尽可能与防雷接地网直接相连。通信机房内应敷设均压带并围绕机房敷设环行接地母线。在电力调度通信综合楼内，需另设接地 网的特殊设备，其接地网与大楼主地网之间可通过击穿保险器或放电器连接，以保证正常时隔离，雷击时均衡电位。 接地的其他方面均应严格按有关规程办理。 4.2 屏蔽 屏蔽是利用各种金属屏蔽体来阻挡和衰减施加在计算机等设备上的电磁干扰或过电压所产生的巨大能量。对计算机系统来说具体可分为建筑物屏蔽、设备屏蔽和各种线缆包含管道的屏蔽。建筑物的屏蔽可利用建筑物钢筋、金属构架、金属门窗、地板等均相互焊接或可靠连接在一起，形成一个法拉第笼保护，并通过接地网可靠的电气连结，形成初级屏蔽网。设备的屏蔽应该对计算机设备耐电压能力进行严格且严密的调查，按IEC划分的防雷区（LPZ）施行多级屏蔽。在此强调二点注意事项。其一是屏蔽管线的接地，一般要求入户线采用地下电缆入户，其电缆金属护层，在前后两端做良好接地。测量结果表明，电线电缆屏蔽层一端接地时可将高频干扰电压降低一个数量级，两端接地时可降低两个数量级。其二是使用金属丝编制网屏蔽电缆，因其重量轻，使用方便而被广泛应用，但是在电磁波频率较高时，其波
浅谈电力系统防雷
浅谈电力系统防雷 摘要：电力生产发，送，变，用的同时性，决定了它每一个过程重要性。电力 系统要通过设计、组织，以使电力能够可靠、经济地送到用户。对供电系统最大 的威胁就是雷击引起的短路故障、接地故障，它会给系统带来巨大的破坏作用， 因此我们必须采取措施来防范它。 对于一个大电网，雷击引起故障发生的几率和雷电带来的扰动是相当大的，如果 没有防雷的保护装置，电网是不允许运行的。这就是防雷技术在实际应用中的重 要程度。正确安装避雷保护装置的必要性是显而易见的。但在系统复杂的内部连 接和易发雷电区域关系致使很难检查正确与否。因此有必要采取校验手段。防雷 的保护装置是分区域布置的，这样整个电力系统都得到了保护，而不存在保护死区。本论文较好的介绍了对雷电的产生基本理论知识，针对雷电的基本特征， 分析原始资料，充分保证电力系统安全稳定运行，实现了对防雷技术改革的目的、要求及措施，提出有益的建议，使每个电力职工增强电力设施的安全保护意识。 关键词：雷电防雷技术接地保护浪涌电压 绪论 雷电产生的原因 近年来，随着电子技术的飞速发展，自动控制系统在电力生产各个方面的使 用越来越广，电力职工在受益于微电子技术的极大方便的同时，也受到其一旦损 坏就损失巨大的困扰。实际上，在电力系统增加自动控制系统的时候，对自动控 制系统的安全防雷意识相对淡薄，一旦有雷电波侵入，设备损坏一般是巨大的， 有的甚至使整个系统瘫痪，造成无可挽回的损失。雷击是一种自然现象，它能释 放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。一直以来，致力于电力生产和电力设 备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索，对雷电的危害采取了一定的预防 措施，有效地降低了雷害。 雷电产生的原因是大气中的放电现象。在大气层中，云层间或云和地之间的 电位差增大达到一定程度时，即发生猛烈放电现象（闪电）。可见，雷电的产生 首先与大气层中的云有关，如层积云、雨层云、积云、积雨云等，最重要的则是 积雨云，气象专业书中讲的积雨云就是指雷雨云。在积雨云的生成与发展的同时，云体会带有大量电荷，一般云体上部带正电荷，中部和下部带负电荷，底部又有 一部分带正电荷。当浓积云发展到积雨云阶段，其中有的区域电位梯度大到每厘 米几千伏特，甚至上万伏特时，才会有闪电发生。每次放电时的电流强度平均有 2万安培左右，放电时间很短，总的持续时间一般为0.2秒；个别的可达1.5秒。闪电有枝状、球状、片状、条状等多种形状，但经常见到的是枝状闪电，其平均 长度是2-3公里，也有可达20-30公里的。在闪电的同时，放电的路径上空气的 温度瞬息间可以增高几万度，空气因急剧增热而膨胀就会引起空气的剧烈振动、 冲击、爆炸，产生强烈的雷鸣（打雷），亦称雷暴。由于光速比声速快，故先见 闪电，后闻雷声。雷暴在气象学里，分锋面雷暴、气团雷暴、对流性雷暴、平流 性雷暴。 当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场 在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感 应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当 雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也 会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，
常用的防雷典型电路
防雷器基本电路图目录 一、交流电源防雷器 （一）单相并联式防雷器（电路一～电路三） 1～3（二）三相并联式防雷器（电路一～电路三）4～6（三）单相串联式防雷器（通用安全保护电路）7（四）三相串联式防雷器（通用安全保护电路）8二、通信机房用直流电源防雷器 （一）并联式防雷器 1、正极接地（–48V）直流电源 9 2、负极接地（＋24V）直流电源 10 3、正负对称（±110V）直流电源 11 （二）串联式防雷器 1、正极接地（–48V）直流电源 12 2、负极接地（＋24V）直流电源 13 3、正负对称（±110V）直流电源 14 三、通用二级信号防雷器 （一）双绞线型信号电路 通用电路一～通用电路五 15～19 （二）同轴线型信号电路 （1）外导体接地电路（通用电路一～通用电路三） 20～22 （2）外导体不接地电路（通用电路一～通用电路二） 23～24 （三）提高传输频率/速率的方法25
四、小功率电源变压器或开关电源保护电路（电路一～电路三） 26～28 五、通讯电子设备的保护电路（电路一～电路三）29～31 六、直流电源与信号同传的保护电路32 七、信号电路的双重二级保护方式33 八、检测/控制电路的保护（接地、不接地）34～35 九、单级信号防雷器 1、只用玻璃放电管的保护电路 36 2、只用半导体过压保护器的保护电路 37 3、只用TVS管的保护电路 38 4、复合单级保护电路 39 十、天馈防雷器 1、单级电路天馈防雷器 40 2、二级电路天馈防雷器 41 3、三级电路天馈防雷器 42 十一、防静电保护器 43
（一）单相并联式防雷器 电路一：最简单的电路 600V。当要求的通流容量≤3KA时，可以用玻璃放电管代替。 4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。
变电站接地设计及防雷技术正式样本
文件编号：TP-AR-L6587 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 变电站接地设计及防雷 技术正式样本
变电站接地设计及防雷技术正式样 本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 引言 变电站接地系统的合理与否是直接关系到人身和 设备安全的重要问题。随着电力系统规模的不断扩 大，接地系统的设计越来越复杂。变电站接地包含工 作接地、保护接地、雷电保护接地。工作接地即为电 力系统电气装置中，为运行需要所设的接地；保护接 地即为电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路 杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人 身和设备的安全而设的接地；雷电保护接地即为为雷 电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地。变电站接
地网安全除了对接地阻抗有要求外，还对地网的结构、使用寿命、跨步电位差、接触电位差、转移电位危害等提出了较高的要求。 1 变电站接地设计的必要性 接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。从避雷的角度讲，把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。 变电站的接地网上连接着全站的高低压电气设备的接地线、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地，以及变电站维护检修时的一些临时接地。如果接地电阻较大，在发生电力
试论高压输电线路综合防雷措施的研究与应用
试论高压输电线路综合防雷措施的研究与应用 在电力系统中，高压输电线路是电力系统中关键因素的一部分，如果高压输电线路发生故障，那么整个相关的电力系统几乎会瘫痪。而对输电线路来说，大部分的方式都是架空输电线路，这种方式比较容易被周围的因素所干扰。雷击就是一个很常见的干扰因素，并且雷击造成的损害很大，会有比较严重的后果，所以要对其采用一定的预防方案来减少损失。 标签：高压输电线路;综合防雷;措施 一、输电线路雷击事故原因分析 （一）输电线路绝缘配置不到位 绝缘装置是为了避免输电线路中产生电流回流。如果绝缘装置配备不到位，甚至失去效用，容易发生故障跳闸。绝缘装置一般使用周期较长，老化现象较严重，一旦遭受雷击，会造成非常严重的电力事故，且修复周期较长，造成的损失较大。 （二）避雷线的使用问题 避雷线是高压输电线路用来防雷的重要举措，在雷击发生时，避雷线可以有效的隔断雷电与线路之间的通道，从而有效的减少直击雷事故的发生概率，但是现阶段，老旧输电线路由于当时技术、经济等因素，线路设计人员在进行避雷线的设计时，避雷线对导线保护角度的设计考虑不足，使得避雷线不能发挥其良好的避雷效果。 （三）杆塔接地不完善 经研究发现，多数雷击事故的发生都是由于雷电直接击中线路或者击中输电线路附近的空旷地带，造成了过电压现象。发生过电压事故的原因和杆塔接地装置直接相关。杆塔接地的阻值如果高于标准值，就会直接降低输电线路的耐雷水平。杆塔高度也会影响输电线路的防雷能力，杆塔高度越高，引雷面积就越大，输电线路的防雷能力就越弱，且反击概率也越高，更容易跳闸。 二、高压输电线路综合防雷的具体措施 （一）保持对高压输电线路绝缘配合的检查 首先，有些地区因为海拔较高导致更容易遭受雷击，对于这种情况，我们可以增加对绝缘子进行检测，一旦发现绝缘子处于低值或零值时，要尽快更换，这样才能降低雷击的风险。其次，绝缘子的状态与防雷效果密不可分，绝缘子受灰尘等物质而使绝缘爬距降低，所以在高压输电线路运维中要增加检查的频率，防
开关电源防雷电路设计1
防雷电路开关电源防雷电路设计方案上网时间: 2010-08-30防雷电路开关电源防雷电路设计方案 雷击浪涌分析 最常见的电子设备危害不是由于直接雷击引起的，而是由于雷击发生时在电源和通讯线路中感应的电流浪涌引起的。一方面由于电子设备内部结构高度集成化(VLSI芯片)，从而造成设备耐压、耐过电流的水平下降，对雷电(包括感应雷及操作过电压浪涌)的承受能力下降，另一方面由于信号来源路径增多，系统较以前更容易遭受雷电波侵入。浪涌电压可以从电源线或信号线等途径窜入电脑设备，我们就这两方面分别讨论： 1)电源浪涌 电源浪涌并不仅源于雷击，当电力系统出现短路故障、投切大负荷时都会产生电源浪涌，电网绵延千里，不论是雷击还是线路浪涌发生的几率都很高。当距你几百公里的远方发生了雷击时，雷击浪涌通过电网光速传输，经过变电站等衰减，到你的电脑时可能仍然有上千伏，这个高压很短，只有几十到几百个微秒，或者不足以烧毁电脑，但是对于电脑内部的半导体元件却有很大的损害，正象旧音响的杂音比新的要大是因为内部元件受到损害一样，随着这些损害的加深，电脑也逐渐变的越来越不稳定，或有可能造成您重要数据的丢失。 美国GE公司测定一般家庭、饭店、公寓等低压配电线(110V)在10000小时(约一年零两个月)内在线间发生的超出原工作电压一倍以上的浪涌电压次数达到800余次，其中超过1000V 的就有300余次。这样的浪涌电压完全有可能一次性将电子设备损坏。 2)信号系统浪涌 信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击、电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物体(如电话线)受到这些干扰信号的影响，会使传输中的数据产生误码，影响传输的准确性和传输速率。排除这些干扰将会改善网络的传输状况。 基于以上的技术缺陷和状况，本文根据实际使用设计了一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌的开关电源电路。 防雷击浪涌电路的设计 本文所设计的是一种基于压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路，并将其应用到仪表的开关电源上。整个电路包括防雷电路和开关电源电路，其中防雷电路采用3个压敏电阻和一个陶瓷气体放电管组成复合式对称电路，共模、差摸全保护。与经典的开关电源电路组成防雷仪表的电源电路，采用压敏电阻并联，延长使用寿命，在压敏电阻短路失效后与开关电源电路分离，不会引起失火。 为了实现上述目的所采取的设计方案是：将压敏电阻和陶瓷气体放电管的单相并联式抗雷击浪涌电路应用到仪表的电源上。主要分为防雷电路部分和开关电源电路部分，电路简单，采用复合式对称电路，共模、差摸全保护，可以不分L、N端连接。使压敏电阻RV1位于贴片整流模块前端分别与电源L、N并联，主要来钳位L、N线间电压，压敏电阻RV0、RV2与陶瓷气体放电管FD1串联后接地，RV0与FD1串联主要是泄放L线上感应雷击浪涌电流，RV2与FD1串联主要是泄放由信号口串人24V参考电位上的能量，RV0、RV2短路失效后，FD1可将其与电源电路分离，不会导致失火现象。 RV1前端线路上串联了一个线绕电阻，当此RV1短路失效时，线绕电阻可起到保险丝的作用，将短路电路断开，压敏电阻属电压钳位型保护器件，其钳位电压点即压敏电阻参数选择相对比较重要(选压敏电压高一点的，通流量大一些的更安全、耐用，故障率低)；根据通流容量要求选择外形尺寸和封装形式，本电路中采用561k－10D的压敏电阻与陶瓷气体放电
电力系统弱电装置防雷技术正式版
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 电力系统弱电装置防雷技 术正式版
电力系统弱电装置防雷技术正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过 程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1雷击的形成及入侵途径 1.1雷击形成主要有两种形式：直接雷击和感应雷击 直接雷击是指雷电直接作用在物体上，产生电能效应、热效应和机械力等对物体造成危害。 感应雷击是指雷电放电时，在附近导体上产生的静电效应和电磁感应，由此产生的放电效应使使金属部件之间产生火花，称之为感应雷击。 1.2感应雷击的入侵途径有以下几种 变电站的避雷针的二次感应产生的雷
击效应,产生的雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上。对于老式的通讯设备来讲,它们的构造大都是由电子管、晶体管向集成电路过渡的。由于电子管、晶体管等相对对立,因而耐冲击能力较强，因此二次雷击效应对电子管、晶体管通讯设备不会造成太大损害。对于集成化程度较高的微电子设备，其耐冲击能力差，受雷击更易使微电子设备受到损坏。 通过电源线、信号线或天线馈线引入的感应雷击通过电磁感应耦合到各类传输线而破坏设备。电源线引入感应雷击。变电站内设置的微波通信基站的供电线路大多采用架空明线。试验表明，雷电频谱在几十MHz以下频域，主要能量集中分布在
浅谈35kV架空输电线路防雷措施及在实际工程中的应用
浅谈35kV架空输电线路防雷措施及在实际工程中的应用 【摘要】输电线路是传送电能的电力系统中的重要组成部分，本文结合架空输电线路的防雷措施与当地的环境因素，重点分析对新上海庙矿区镇属变电站至某井田煤矿的35kV架空输电线路的防雷设计，工程施工过程中遇到的相关问题及解决办法。 【关键词】35kV输电线路；防雷措施；实际应用 现代社会中，电能是一种最为广泛使用的能源，其应用程度已经成为一个国家发展水平的主要标志之一，随着科学技术和国民经济的发展，对电能的需要量日益剧增，同时对电能质量的要求也越来越高。电力系统中电厂大部分建在动力资源所在地，而大电力负荷中心则多集中在工业区和大城市，因而发电厂和负荷中心往往相距很远，就出现了电能输送的问题，需要用输电线路进行电能的输送。 根据调研，在国内高压输电线路跳闸事故中，因雷击引起的线路跳闸事故约占总跳闸事故的40%～60%，特别是在地形复杂、土壤电阻率高的多雷地带，跳闸率更高，严重威胁着电网运行的安全。随着电网建设的不断加强，输电电路越来越多，电能质量要求也越来越高。因此，如何切实有效地制定及改善架空输电线路的防雷措施，从而降低线路雷击跳闸率，一直是设计施工和运行维护工作中的重点。 1 防雷的原则 线路防雷保护首先在于抓好基础工作，目前国内外在雷电防护手段上并没有出现根本的变化，很大程度上要依赖传统的技术措施，我们应该结合当地的地貌、地形、气象环境以及土壤状况，找出可能存在薄弱环节或缺陷，因地制宜地采取措施。 2 新上海庙矿区某井田35kV输电线路工程 新上海庙矿区某某井田位于鄂尔多斯高原西侧，毛乌素沙漠西南边缘，地形呈低缓丘陵地貌，地势开阔，起伏不大，地表多为沙土；气候具有冬寒长、夏热短，干旱少雨、蒸发强烈的特点；全年冻土时间为11月至次年3月，冻土最大深度为90cm；据当地气象台（站）记录年平均为40个雷暴日。现因井田生产建设的需要，需建立一条镇属变电站至煤矿工业广场的35kV架空输电线路。 3 雷击跳闸原因分析 架空输电线路雷击跳闸类型主要有绕击跳闸、反击跳闸、感应跳闸。经过统计分析该地区的输电线路跳闸情况，引起线路跳闸雷击形式主要为反击跳闸和感应雷跳闸。
电力系统防雷保护分析-
摘要 随着现代电子技术的不断发展，各种高、精、尖的电子设备不断推广和普及应用，计算机网络系统也广泛应用于电力、政府机关、学校、交通、公安、银行、证券、邮政等企事业单位中，由于这些网络系统的电子设备内部结构的高度集成化，耐过电压、耐过电流的水平极低、抗雷击能力，避雷针对这些电子设备的保护也无能为力，因而极易遭受雷电流的冲击而损坏，轻者使终端计算机和通信接口设备损坏、通信中断、各种信息无法传递；重者使网络主机损坏，致使网络瘫痪，工作无法进行，甚至会导I T管理员或在办公的其他工作人员因雷击而身亡。因此，为了使计算机网络系统正常运作，防止雷击而带惨重损失，有必要对计算网络系统进行综合雷电浪涌防护措施，除了要安装良好的避雷针、避雷器，还必须在电源系统、信号系统进行可靠、有效的防护工作，并具备可靠的接地装置。 关键词：计算机网络系统；高度集成化；避雷针；可靠的接地装置
目录 一、防雷保护的目的和意义 (1) 二、雷电危害及分类 (1) （一）雷电危害 (1) （二）雷击原因分析 (5) 三、发电厂及和变电所的防雷保护 (8) （一）发电厂、变电所的直击雷保护 (8) （二）变电所的进线段保护 (9) （三）变压器防雷保护的几个具体问题 (10) 四、气体绝缘变电站的防雷保护发电厂及和变电所的防雷保护 (11) （一）GIS变电站防雷保护 (11) （二）110kV 及以上进线无电缆的GIS变电 所 (11) （三）110kV 及以上进线有电缆的GIS变电所..............................................12 五、结语...................................................................................................................... 12 参考文献. (13)
10KV架空线路防雷措施
10kV架空配电线路防雷措施 目前10kV架空配电线路上，现在都已广泛地应用了绝缘导线。可以说，配电网架空导线的绝缘化，已是一项成熟的技术。 但是，绝缘导线在应用过程中，也出现了一些新的问题。其中，最为突出的问题，是遭受雷击时，容易发生断线事故。据有关资料的统计，南昌经开区2008至2009年两年内，一个30平方公里的供电区域内，雷击断线事故与雷击跳闸事故约为35次，直接损失电量约为30万千瓦时，严重降低了供电可靠性，给社会带来了不良的效果。这两年里雷击断线事故率占76.2%。 以上一些统计资料表明：雷击断线事故，是应用绝缘导线中最突出的一个严重问题，这引起我们的广泛注意，并积极开展对等试验研究工作，并找到许多有效的防范措施。 一、雷击断线与跳闸机理 1 电弧放电规律 （1）配电网雷电过电压闪络，亦即大气压或高于大气压中大电流放电，为电弧放电形式。 （2）雷电过电压闪络时，瞬间电弧电流很大、但时间很短。 （3）当雷电过电压闪络，特别是在两相或三相（不一定是在同一电杆上）之间闪络而形成金属性短路通道，引起数千安培工频续流，电弧能量将骤增。 2 架空绝缘导线断线 当雷击架空绝缘线路产生巨大雷电过电压，当它超过导线绝缘层的耐压水平时（一般大于139KV）就会沿导线寻找电场最薄弱点将导线的绝缘层击穿（通常在绝缘子两端30公分范围内），形成针孔大小的击穿点，然后对绝缘子沿面放电形成闪络，最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道，工频电弧固定在一点燃烧后熔断导线。 3 架空裸导线的断线率低但跳闸事故频繁 当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时，就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络，最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道，引发线路跳闸事故。由于接续的工频短路电流电弧在电磁力的作用下沿着导线向背离电源方向移动，一般不会烧断导线。 二、灭弧方法 1 使电弧的弧根拉长熄灭 2 断路器跳闸灭弧 3 使过电压能量释放 三、防止雷击断线与跳闸事故的思路
电力系统弱电装置防雷技术
电力系统弱电装置防雷 技术 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
电力系统弱电装置防雷技术1雷击的形成及入侵途径 1.1雷击形成主要有两种形式：直接雷击和感应雷击 直接雷击是指雷电直接作用在物体上，产生电能效应、热效应和机械力等对物体造成危害。 感应雷击是指雷电放电时，在附近导体上产生的静电效应和电磁感应，由此产生的放电效应使使金属部件之间产生火花，称之为感应雷击。 1.2感应雷击的入侵途径有以下几种 变电站的避雷针的二次感应产生的雷击效应,产生的雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上。对于老式的通讯设备来讲,它们的构造大都是由电子管、晶体管向集成电路过渡的。由于电子管、晶体管等相对对立,因而耐冲击能力较强，因此二次雷击效应对电子管、晶体管通讯设备不会造成太大损害。对于集成化程度较高的微电子设备，其耐冲击能力差，受雷击更易使微电子设备受到损坏。 通过电源线、信号线或天线馈线引入的感应雷击通过电磁感应耦合到各类传输线而破坏设备。电源线引入感应雷击。变电站内设置的微波通信基站的供电线路大多采用架空明线。试验表明，雷电频谱在几十MHz 以下频域，主要能量集中分布在工频附近。因此，雷电与市电相耦合的概率很高，容易造成通信线路及通信串口烧坏。为了扩大信号覆盖范
围，就要尽可能地增加天线架设高度（65m以上的铁塔约占50%）。但是，在提高信号覆盖范围的同时，也增加了铁塔引雷的概率。 2外部防护：外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护，可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施，这种防护措施比较常见，相对来说比较完善弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地；其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流，避免造成过电压危害设备；第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼，起到一定的屏蔽作用，如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器，则需要加装专门的屏蔽网，在整个屋面组成不大于5m－5m，6m －4m的网格，所有均压环采用避雷带等电位连接；第四是建筑物各点的电位均衡，避免由于电位差危害设备；第五是保障建筑物有良好的接地，降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。 2.1电力系统综合自动化变电站的局域网的安全防雷保护从机房到各保护装置的通信线，如果采用架空线路，则易受到雷击，应在进机房前改为埋地电缆，电缆长度应大于50m，其金属外护层应在两端分别与机房地网连接，采用非金属护套电缆时，应穿金属管埋地，至少金属管两端同样应接地，金属管全长应保持电气连接。
电力系统的安全防雷参考文本
电力系统的安全防雷参考 文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
电力系统的安全防雷参考文本 使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 近年来，随着电子技术的飞速发展，自动控制系统在 电力生产各个方面的使用越来越广，电力职工在受益于微 电子技术的极大方便的同时，也受到其一旦损坏就损失巨 大的困扰。实际上，在电力系统增加自动控制系统的时 候，对自动控制系统的安全防雷意识相对淡薄，一旦有雷 电波侵入，设备损坏一般是巨大的，有的甚至使整个系统 瘫痪，造成无可挽回的损失。 一雷击产生的原因 雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有 极强大的破坏能力。一直以来，致力于电力生产和电力设 备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索，对雷电的 危害采取了一定的预防措施，有效地降低了雷害。
当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生电动势，在电路中形成电磁感应，感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。信息系统中系统接口多，线路长，给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境，而信息系统设备随着科技的发展，集成度越来越高，抗过电压能力越来越差，极易受感应雷的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件，所以更不能掉以轻心，感应雷可以来自云中
电力系统防雷要点
电力系统防雷要点 袁庆华 (江西省上饶市气象局 334000) [摘要] 本文通过对电力系统中发电厂、变电所和输电线路的防雷措施的应用加以介绍。 [关键词]电力防雷接地 前言 由于气象部门防雷工作起步较晚，对电力系统防雷了解不多，从发展的角度来看，电力系统的雷电灾害普遍存在，防雷工作既是传统的行业又是具有发展前景的新兴行业，因此，对于电力系统的防雷研究具有十分重要的意义。 在防雷技术规范上也只讲如何实施，而未讲为什么，面对电力、电信方面雷电防护工程，往往不敢动手。 电力系统的组成部分：（图1） 图1 电力系统的组成部分 变电所是电力转换站，用以提高或降低电压，并分配用电量。从发电厂送电到用户家中的过程中，变电所扮演的角色，可比喻为高速公路的交流道。车辆在上高速公路前须在交流道先行加速；同理，电厂发出的电要先经过变电所升高电压才可大量快速的输送。车辆要进入市区，必须下交流道减速慢行，再驶向大街小巷，同样的，高压电须经过变电所降低电压才可依序分送各地，并逐段降低到用户可使用的电压。 为维护供电质量，避免用户有电压下降问题，变电所应尽量设在负载中心，也就是说，变电所要尽可能靠近用电多的地方，像交流道或车站若离市区太远，就失去设站的意义一般。变电所若远离负载中心，不仅送电损失大，而且用户电压降低，频率不稳定，会影响用电品质。 电力系统防雷主要是发电厂和输电线路的防雷保护，以下具体就从这两方面来叙述。 一. 发电厂、变电所的防雷保护 发电厂、变电所的雷电灾害事故主要来源于三方面： ⑴雷电直击于发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备产生的破坏； ⑵雷电击中避雷针时而在引下线附近产生的高电位和感应过电压而产生的破坏； ⑶输电线路传导来的雷电波击坏设备。 1.1 发电厂、变电所的建筑物、输电线路和其他设备的直击雷防护 根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994，按照滚球法计算保护范围，将发电厂、变电所的被保护设备（如建筑物、电气设备、烟囱、冷却塔、机房等等）均处于避雷针（带、线）的保护范围之内。
电力系统自动化防雷措施研究
电力系统自动化防雷措施研究 发表时间：2018-08-06T16:38:11.047Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：唐彬朱红博 [导读] 摘要：电力系统自动化作为电力工程中的核心设备，对其电压设备的防雷保护尤为重要。 （西安西瑞控制技术股份有限公司陕西省西安市 710077） 摘要：电力系统自动化作为电力工程中的核心设备，对其电压设备的防雷保护尤为重要。本文先就该系统自动化设备中的微电子设备、电压及UPS保护、载波机过电压保护等进行具体的阐述。另外就该系统自动化防雷措施中接地和屏蔽措施加以研究。最终对当前综合防御、多重保护的防雷防雷方式进行具体的评价，旨在为电力系统自动化提供更多可行性的防雷方法。 关键词：电力系统；防雷措施；自动化；研究 前言 随着社会进程的不断加快，自动化设备在电力系统中的使用也越来越广泛，这为该系统提供了更加便捷、高效的运作方式。但是与此同时，由于自动化设备本身的特性，其防雷措施较弱，因而十分容易发生雷击，继而给电力系统带来较大的损失。为此，本文就该系统中所用自动化设备进行具体的研究，并结合当前就该系统所用的防雷手段进行探讨，希望能够让该自动化设备的防雷措施更进一步，从而让电力系统充分发挥其更大的价值。 1、电力系统自动化体系的相关概述 1.1 微电子设备 微电子设备作为电力系统中较为核心的设备，也是最容易受到雷电冲击的设备之一。尤其是该设备中的三级管数字电路，在雷电的冲击下，该设备极其容易产生误动，造成电子器件的损坏，更让系统本身难以正常运转。为此，微电子设备中通常会增加新型的抗雷电冲击部件，以保护其装置在遇到雷电、经典冲击的过程中，将雷电瞬态冲击量级速度控制在合理的范围之内，从而实现对自动化设备的保护。例如，二极管微电子设备，其较快的反应速度、极小的漏电流、较小体积以及可以瞬间吸收较大功率的特性，在电力系统自动化设备中抗雷电冲击的作用就较为显著。该设备可以在遇到雷电冲击时，将其所受到高电阻以11s左右的量级速度进行转换，使其变为低阻抗，同时吸收雷电所带来的高功率，让电子设备中元件以及电压箱不受到雷电冲击的影响[1]。 1.2 电压 电压在自动化系统在遇到雷电冲击时较容易发生变化，尤其是感应雷依附电源线将其雷电波引入室内后，很容易导致电源、电压高速上升，继而对微电子设备以及不断电的多种设备造成损坏。当前，虽然诸多自动化设备都设置了敏感式的电阻，以保护其后连接的自动化设备，但是其效果仍然不尽人意。因而，四级电压保护的方式成为继微电子设备之后的又一个较为科学的防雷保护方法。其主要是将该设备中的一级电压都设置为三级气体放电管，而第二级则使用限流板块，三级则为压敏电阻，四级为二极管，使其在遇到较大的雷电的冲击后，仍然可以将设备中的电压控制在可承受的范围之内，更让UPS设备不被雷电冲击损坏，可以在较为稳定的环境中正常的运转[2]。 1.3 载波机 载波机也是自动化系统中较发生雷电冲击的设备之一，其损坏的部分通常有三个部分，即电源盘、高频电路盘、用户话路盘。首先，对电源盘的防雷电保护，通常可以利用电源过电压的形式，让其电源盘不受到较大电压损害。其次，对高频电路盘的保护，则可以在该部件中安装放电管，让过多的电力可以通过放电管进行对外放电，以保证电路盘最后中的电流稳定。最后，就其用户话路盘的防雷保护中，通常是对该设备的铃流电压和通话电压进行保护设计，将其保护器件安装在载波机的核心部位，以对用户话路盘、信号线、通讯线等设备进行多方位保护[3]。 2、电力系统自动化防雷措施 2.1 接地 接地是电力系统自动化设备防雷保护的主要措施之一，其主要目的是让空中的雷电在冲击电力设备的过程中，其强大的电流可以顺着接地设备而引流到地面，从而将降低其雷电的电流以及电阻力。该方式也是当前较为经济合理的方式。众所周知，变压站通常是利用避雷带或者避雷针这两种装置作为防雷的主要装置，而该装置的主要原理正是利用垂直和水平的接地方式，形成符合接地网，并在该接地网铺设好后，根据实际的情况，测试该地区所能收到的最大雷电冲击量，有针对性的对其进行实际测试，并对该接地网的面积进行调节，最后连接好接地体，以实现对电力系统自动化设备的防雷保护。不仅如此，主控楼宇室外主接地网相互连接的同时，综合楼中还需要对较为敏感的设备进行单独接地，并通过击穿放电器或保险器的连接，让主地网好接地网有效的连接，从而保证雷电冲击自动化设备时，可以达到正常的电力隔离，并均衡电位[4]。 2.2 屏蔽 电力系统自动化设备中，利用屏蔽措施，来降低雷电电磁对其设备的影响，也是当前自动化设备防雷的又一个主要措施。其通常是将通讯机房、主控楼的建筑金属地板与建筑钢筋进行互相焊接，组成一个等电位的空间体系。从而实现屏蔽外来雷电入侵的效果。此外，不同的设备的防雷措施不同，因而对屏蔽的要求也各不相同。例如，在对自动化机房设备的屏蔽过程中，需要在该机房内的接地母线进行环绕型连接，将其屏蔽网与母线多点连接，以形成六面屏蔽。而架空电力线以及室外通讯电缆则需要在其终端更换屏蔽电缆，且屏蔽层两端都必须采用接地的形式，以形成更好的防雷效果。 3、综合防雷措施研究 综合防雷措施是针对不同的自动化系统所采用的多种防雷措施。一般情情况下，由于电力系统自动化设备的复杂性和多样性，在对其防雷措施的设计上，也有较大的不同，需要根据其设备进行合理布置，才能达到较好的防雷效果。因为综合防雷措施，则是在整体防御、多重防御、综合防御的理念下，对其自动化系统进行全方位的防御保护。例如，对该自动化设备的防雷系统中，进行综合地网改造，采用接地、屏蔽保护的同时，在变压器两侧采用金属氧化物进行防雷，同时采用三点接地、过压保护等多种形式进行防雷保护。除此以外，目前市场中所生产的多种型号的过压保护器，例如电源型、信号线型、载波机型的过电压保护器，其经过多年的实际测试和考验，其效果也十分理想。 结束语 近几年电力系统自动化设备的作用越来越大，但是由于该设备自身的敏感性，及其容易遭受自然雷电的冲击，这无疑给该设备造成较
电力系统弱电装置防雷技术(最新版)
( 安全技术 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 电力系统弱电装置防雷技术(最 新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes
电力系统弱电装置防雷技术(最新版) 1雷击的形成及入侵途径 1.1雷击形成主要有两种形式：直接雷击和感应雷击 直接雷击是指雷电直接作用在物体上，产生电能效应、热效应和机械力等对物体造成危害。 感应雷击是指雷电放电时，在附近导体上产生的静电效应和电磁感应，由此产生的放电效应使使金属部件之间产生火花，称之为感应雷击。 1.2感应雷击的入侵途径有以下几种 变电站的避雷针的二次感应产生的雷击效应,产生的雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上。对于老式的通讯设备来讲,它们的构造大都是由电子管、晶体管向集成电路过渡的。由于电子管、晶体管等相对对立,因而耐冲击能力较强，因此二次雷击效应
对电子管、晶体管通讯设备不会造成太大损害。对于集成化程度较高的微电子设备，其耐冲击能力差，受雷击更易使微电子设备受到损坏。 通过电源线、信号线或天线馈线引入的感应雷击通过电磁感应耦合到各类传输线而破坏设备。电源线引入感应雷击。变电站内设置的微波通信基站的供电线路大多采用架空明线。试验表明，雷电频谱在几十MHz以下频域，主要能量集中分布在工频附近。因此，雷电与市电相耦合的概率很高，容易造成通信线路及通信串口烧坏。为了扩大信号覆盖范围，就要尽可能地增加天线架设高度（65m以上的铁塔约占50%）。但是，在提高信号覆盖范围的同时，也增加了铁塔引雷的概率。 2外部防护：外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护，可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施，这种防护措施比较常见，相对来说比较完善弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地；其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流，避免造成过电压危害设备；
高压输电线路综合防雷措施的研究与应用 白健
高压输电线路综合防雷措施的研究与应用白健 发表时间：2019-03-12T14:34:12.027Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：白健郑博陈功 [导读] 摘要：高压输电线路是供电系统的重要组成部分，确保高压输电线路运行的安全性和稳定性对保证供电系统的正常运行而言具有非常重要的作用。 （国网山西省电力公司检修分公司 030032） 摘要：高压输电线路是供电系统的重要组成部分，确保高压输电线路运行的安全性和稳定性对保证供电系统的正常运行而言具有非常重要的作用。在高压输电线路运行的过程中，雷电打击是影响其正常运行的主要因素之一，因此必须要采取合理的措施提高高压输电线路的防雷水平。本文将从介绍输电线路雷击放电原理入手，分析高压输电线路综合防雷措施。 关键词：高压；输电线路；综合防雷措施 电是人们生活中不可缺少的能源，近几年人们对电能的需求量不断上升，并且对用电质量提出了较高的要求。但是在实际生活中输电线路仍然会出现不同程度的问题，例如：线路损坏、老化以及雷击的影响等，为了减少上述问题发生的次数和不利影响，电力部门需要加大运行检修力度，并且需要对防雷技术进行合理使用。如果输电线路的电压等级提高，对应的塔杆高度和线路尺寸逐步增加，使得输电线路越来越容易受到自然灾害的影响，尤其是雷击现象。在我国因雷击导致的线路跳闸占比为35%以上，在日本为50%以上，美国和俄罗斯均达到60%。因此如何防范雷击对输电线路的影响对于提高电力系统的稳定性具有重要意义。 一、雷电产生的过程 当雷云在整个云层中的水滴，受到了相应的气流吹动后，此后各个水滴之间会产生不同的电荷，一般个头较大的水滴带正电荷，而个头较小的电荷带负电荷。根据相关的实验数据进行分析研究，可以发现，正电荷往往处于最上层部分，而负电荷往往为下层部分，在云层的中间为云层的棍合区域。先导放电是在其中的一个点附近存在的电荷数量较大的情况下，在其附近能够达到的电场强度（25-30kV/cm）能够破坏空气中的绝缘强度，此时受影响的空气开始发生游离现象，该部分空气便可以发生导电，该过程即为先导放电。当云层达到一定高度时，往往伴随雷电先导的发展，首先会在地面某目标中产生迎面先导。当先导通道头部与带异号电荷之间的距离相对较小时，此时存在两个电位等级，其数值可达到10MV，另外一端是地电位，因此在剩余的空气间隙当中，产生的电场强度的数值是非常大的，此时在两者之间的空气间隙在极短的时间间隔内，会产生游离。产生游离的空气中的正、负电荷将分别向上和向下进行运动。一定程度上会中和先导通道中与被击物的电荷，这时电荷的放电阶段将进入到主放电阶段。整个主放电过程持续的时间十分短暂，通常处于微秒级别（50- 100s），整体的移动速度也十分迅速，一般为光速的1/20-1/2之间，尽管放电电流时间较短，但放电的电流数值较大，为200-300kA的数值，当主放电处于云端位置时，主放电的过程将会结束。 二、影响高压输电线路防雷水平的因素 影响高压输电线路防雷水平的因素是比较多的，下文将对此进行具体的介绍。第一，杆塔的接地电阻。杆塔雷电冲击电位的高低和杆塔接地阻抗有一定的关系，高压输电线路耐雷水平随着杆塔接地电阻的增加而降低。在发生雷电打击事故时，避雷线和输电导线的波阻抗要比杆塔接地电阻的阻值大。因此大部分的雷电流都会流入到大地中，只有一小部分会流向附近的杆塔。第二，线路档距。在发生雷电打击事故时，线路档距将会影响雷电波传播的时间。因为雷电波会沿着输电线路进行传播，在传播时线路档距决定传播的时间。在其他条件不变情况下，随着线路档距的增加，线路的耐雷水平也会增加。但当档距增加到一定程度以后，线路耐雷水平就不会再变化了。第三，杆塔的高度。通常来说，随着杆塔高度的增加，线路的耐雷水平是降低的。这主要和两方面有关。一方面，在杆塔高度增加的同时，其引雷面积也是增加的，被雷电击中的概率大大增加；另一方面，在杆塔高度增加时，出现反击的概率增加，跳闸现象发生的概率也会增加。 三、高压输电线路综合防雷措施 1、合理选择输电线路路径 雷击主要发生在春夏交替之间，并且雷击次数在分布上具有一定的规律性，易受地形及气候影响，因此在架空输电线路的防雷措施上可通过选择合适的输电走廊来降低输电线路被雷击的可能性，从而减少输电线路因雷击而造成的跳闸故障。在输电走廊的设计中应注意以下几点：第一，避免山区封口及峡谷地形。第二，避免输电线路经过潮湿的盆地。第三，避免输电线路跨越土壤电阻率较低或突变的区域，如地下有导电性矿藏的区域。 2、降低塔杆接地电阻值 降低塔杆接地电阻值对于增加线路的防雷水平也是一种行之有效的方法，一般搭配避雷线一起使用。当输电线路被雷击之后，能够大幅度降低雷电压。根据具体的需求选择合适的阻值即可。目前常用的减低阻值的方法有：利用降阻剂，在接地极的周围辐射降阻剂；爆破接地技术，通过爆破技术将接地装置炸裂，然后用压力机将低电阻材料压入缝隙中，将整个电阻的电导率降下来；扩大接地面积；外引接地，选择地导电率的土壤外界一个接地。 3、架设避雷线 架设避雷线是最为有效和基本的防雷措施，避雷线的主要作用是防止雷直击导线，与此同时它还具有分流作用，能够降低流经杆塔的雷电流，并且能够通过对导线的耦合作用，减小线路绝缘子的电压，还能够通过对导线的屏蔽，降低导线上的感应过电压。通常来讲线路的电压越高，避雷线的使用效果也就越好，而且还能够降低避雷线在整个线路中的造价比。 4、安设避雷器 将该装置安设于高压输电线路，此后即使高压输电线路遭受雷电袭击也不会对电力系统造成过多影响，借助避雷器可以使其沿着导线路径流动，最终到达附近杆塔。上述方法对分流耦合方面的原理进行利用，对原有导线电位进行提升，降低绝缘子闪络问题的发生频率。对避雷器装置进行使用时需要注意以下几点：①结合实际情况确定避雷器安设位置，并对杆塔雷击性质方面的情况进行考虑，若杆塔遭受雷电袭击的可能性较高，便可以将其安设于三相，并且酌情在邻近杆塔对该装置进行增设。若绕击问题的可能性较高，可以在某一侧对该装置进行安装即可实现防雷保护。②将存在间隙的避雷器当作首选。③对该装置进行安设时需要对连接通畅性以及科学性方面的问题进行考虑，条件允许时可以通过实验对其进行验证，为高压输电线路防雷保护工作奠定坚实基础。 5、对引弧间隙进行合理安装 雷电现象往往较难预测，如果未对其进行准确预测其会带来较大的危害对输电线路和输电设备产生一定的破坏，严重时会导致电力系