发电厂和变电站的防雷保护
雷电冲击波 沿线路入侵 雷直击变 电站
u
3
发电厂和变电所雷电过电压来源：
（1）雷直击发电厂和变电站的避雷针后，强大的雷电流 在设备上：a.产生感应过电压 b.避雷针电位升高对设备反击 c.产生跨步电压和接触电压 （2）雷击线路后导线上形成雷电波侵入发电厂和变电站
防雷措施：
（1）选址时尽可能选择少雷区 （2）采用避雷针和避雷线作为直击雷防护 （3）采用避雷器和进线段保护作为侵入波防护
1km~2km
F
FE
进线段架设避雷线，且保护角取不大于20。 在靠近隔离开关或断路器处装设排气式避雷器。
30
进线段保护的作用
降低波的幅值与陡度。
限制流过避雷器的冲击电流幅值。 （一）流过避雷器的电流 雷电波在1~2km内往返一次的时间：
t 2l / v 2 * (1 ~ 2) / 300 6.7 ~ 13.3s
I bm
2 1200 520 4.7 kA 400
避雷器中的雷电流不超过5kA ，这也是避雷器残
压按照5kA考虑的原因。
33
2. 进入变电站的雷电波陡度a
0 .008U τ τ 0 ( 0 .5 )l0 hc
式中 τ0——进线段首端斜角波头长度，µ s；
τ——进线段末端变形后的斜角波头长度，µ s；
变压器上最大电压 U T U b.5
l2 2 v
确保变压器安全的主要措施
限制避雷器残压
由变电站进线段保护完成
限制入侵波陡度 减小变压器距避雷器的电气距离
结论： （1）避雷器具有一定的保护范围，最大允许距离Lmax与 变压器uj和避雷器ur差值有关 uj－ur （2）Lmax与侵入波陡度a有关 a Lmax保护设计时就是选择 避雷器的布置位置，原则是在任何可能的运行方式下，变电站内 变压器和其它设备距避雷器的电气距离应小于最大允许电气距离。 Lmax
共同接地
4 ~ 10
2.避雷器与被保护设备有一定距离时的过电压
避雷器和被保护设备并在一起时，被保护设备上 的过电压就是避雷器上的电压，所以变压器冲击放 电电压应该大于避雷器的冲击放电电压和5kA下的残
压.
实际工程中不可能在每台被保护设备上并一台 避雷器，也就是说避雷器与被保护设备存在一定距 离。
2.避雷器与被保护设备有一定距离时的过电压
3) F2的作用：隔离开关或断路器断开时防止入侵波在此发 生全反射造成对地闪络。断路器闭合运行时，F2避雷器在 避雷器F1的保护范围内不动作，避免截断波的产生. 4）(阀式避雷器)F1的作用：断路器合闸状态时，保护设备 绝缘。
例：35kV小容量变电站的简化进线保护
500 ~ 600 m
F
FE2
FE1
变压器（也是避雷器）上电压有两个峰值：
Uch ：避雷器冲击放电电压 Ubm：避雷器残压的最大值，取5kA下的数值
两个峰值Uch和Ubm基本相同
1.避雷器与被保护设备距离为零时的过电压
变压器得到可靠保护条件：变压器冲击放电电压大于避雷 器的冲击放电电压和5kA下的残压 110kV~220kV变电所雷电流不得超过5kA，故5kA下的 残压用Ub.5表示。
§10-3 变电所的进线段保护
进线段：输电线靠近变电站1－2km的线段 进线段保护：加强进线段防雷保护措施（无避雷线的架设 避雷线，有避雷线减小保护角，增加绝缘子片数，加强检查巡 视）；使进线段耐雷水平高于线路其它部分，减小进线段发生 绕击和反击形成侵入波的概率，这样侵入变电站的雷电波主要 来自进线段之外. 当线路全线无避雷线时，这段线路必须架设避雷线；当 线路全线有避雷线时，也将变电站附近2km长的一段进线列
R 10
R 5
电气距离一般在10m以内，允许侵入波陡度增大， 进线段缩短到500~600m。
40
简化接线：用电抗器代替进线段保护
在进线段装设避雷器有困难，或者进线段杆塔接地电
阻难以降到耐雷水平的要求时，可用一组1mH左右的电抗器
代替进线段保护，以限制流过避雷器的雷电流幅值和陡度
FE
u k i L R ch u d i L R ch
di L L dt
一般直击雷电流iL=100kA;
di L 38 . 5 kA / s dt
L0=1.55μH/m; h高处 L=1.55hμH
空气与土壤的平均击穿场强：
E＝500kV/m和300kV/m
发生反击时: 500Sk=100Rch+60h 300Sd=100Rch 防止反击: Sk>0.2Rch+0.1h 一般5m Sd>0.3Rch 一般3m
为进线保护段。
侵入波经过在进线段上传播时，由于冲击电晕 陡度会降低，进线段的波阻抗也起着限制流过避雷 器的雷电流的作用。 进线段作用： （1）限制雷电流幅值（2）降低侵入波陡度
1.
35kV及以上变电所进线段保护
（1）未沿全线架设避雷线的进线保护接线（2）全线有避雷线的进线保护接线
例：35kV~110kV变电站进线段保护典型接线
可以不考虑在进线段上的多次反射。
31
U 50%
Z
Z U bm 2U 50% I bL
(a)
(b)
回路方程： 2U 50% I bL Z U bm
避雷器伏安特性： ub f (i)
32
I bm
2U 50% U b Z
例：220kV线路的冲击绝缘强度U50%=1200kV，线 路波阻400，变电站中氧化锌避雷器的残压520kV
t tp
t tp 2l2 v
4l2 v
t tp
l2 uT (t ) 2at p U b5 2a v
由于入侵波在变压器与避雷器之间多次反射，作用 在变压器上的电压具有振荡性质，相当于截波的作用。
uT
U b 5
变压器上典型的实际电压波形
t
22
3.变压器与避雷器之间允许的最大电气距离
计算用进波陡度a（kV/μs） 额定电压（kV） 进线段长1km 进线段长 2km 或 全线有避雷线 35 300 150 110 450 225 220 450 － 330 660 － 500 750 － 37
1 ~ 2km
A
F1
F2
(a)
F3
F1
F2
(b )
（10-3-1）
35kv 及以上变电所的进线保护接线
变压器上电压UT( t )：
最大电压
U T 2 t p U b .5 l2 2 v
t tp
uT (t ) 2at
l2 uT (t ) 2at p U b5 2a v 2l 2l uT (t ) 2a (t p 2 ) 4a(t p 2 t p ) v v 2l2 l2 2a(t p ) U b5 2a v v
过电压防护的主要措施
直击 避雷针、避雷线保护范围 防止反击
避雷器的保护作用与范围
侵入波 进线保护段
降低来波陡度 减小通过避雷器的电流
10.1 发电厂、变电站的直击雷保护
措施：避雷针和避雷线
6
§10-1 直击雷防护
1、避雷针的反击
避雷针和避雷线的接地都为独立接地体 注意校核：（1）空气间隙Sk；（2）土壤间隙Sd 以免反击
第十章 发电厂和变电所的防雷保护
发电厂、变电所雷电过电压的危害
◆发电机、变压器等主要电气设备的内绝缘大都没有自恢复的能 力 ◆ 220kV线路50%放电电压1200kV，而相应的变压器全波冲击试 验电压850kV，全波多次冲击耐压只有850/1.1=773kV ◆造成大面积停电 发电厂是产生电能的中心，变电站是分配电能的枢纽， 所以比输电线路防雷更加重要，需采取防雷措施。
实际中以变压器承受多次截波的能力（多次截波耐压值 uj）表示承受雷电波的能力。 变压器承受截波的能力为多次截波耐压值:
Uj U j .3 1 .15
l K U v
因此变压器承受的最大耐压值
U b .5 2
j
变压器与避雷器间允许的最大电气距离 U j U b .5 Lm 2 / v
动作后： 2u ub ib Z1
u b f (i b )
避雷器动作前
避雷器动作后
图解法
z1
2u
ub ib
u
2u ub ib Z1
ub ib Z1 ub f ( ib )
2u Ubm ub ib Z1
t
Ibm i
14
1.避雷器与被保护设备距离为零时的过电压
避雷器动作后：
35kV及以下变电所需独立加设避雷针，并达到不反击的要求。
§10-2 变电所内避雷器的保护作用
装设避雷器
– –
正确选择避雷器的形式、参数 合理确定保护接线方式，如台数、装 设位置 尽量少的避雷器保护所有设备
–
1.避雷器与被保护设备距离为零时的过电压
变压器在冲击电压作用下可等值为一个电容（称为入口电 容），为简化分析，一般可以不计，认为输电线路在此开路。 避雷器直接并在设备旁： 避雷器动作前： ub=2u(t)
U—— 侵入雷电波幅值 ， kV 。 通常可取为进线段首
端线路绝缘的50%冲击闪络电压U50%。 l0——进线段长度，km； hc——进线段导线的平均对地高度，m。
35
（2）进入变电所的雷电流陡度的计算
首端落雷且幅值为U50%的直角波， 冲击电晕将使直角波波头变缓：
U 5 0% U
a
起 晕
1
h 2
A SK
K
L d Sd Rch
设计步骤：
根据避免反击的要求，决定避雷针的安装位置， 这样就决定了避雷针和被保护设备的水平距离。
变电站的防雷保护PPT课件
③ 10kv及以上的配电装置，可将线路的避雷线引到出线门 形架构上。土壤电阻率＞1000Ω.m的地方，应加设集中 接地装置。35~60kv配电装置，在土壤电阻率≯500Ω.m 的地方，允许将线路的避雷线引接到门形构架上，但应 加设集中接地装置。在土壤电阻率＞ 500Ω.m的地方 ，避雷线应架到线路终端杆塔为止。从线路终端杆塔到 配电装置的一档线路的保护，可采用独立避雷针，也可 在终端杆塔上装设避雷针。
阀型避雷器：
阀型避雷器是由火花间隙和 非线性电阻这两种基本元件 组成的。间隙与非线性电阻相串联。
氧化锌避雷器：也称金属氧化物避雷器，是20世纪70年代初出现的一种新型避
雷器。这种避雷器的阀片以氧化锌（ZnO）为主要原料，辅以少量能产生非线性特性的 金属氧化物，经混料、选粒、成型，在高温下烧结而成。它的结构非常简单，仅由相 应数量的ZnO阀片密封在瓷套内组成。
① 500kV及以上送电线路，应全线装设双避雷线，且输电线路愈高，保护角愈小（ 有时小于20°）。在山区高雷区，甚至可以采用负保护角。
② 220～330kV线路，同样应全线装设双避雷线，一般杆塔上避雷线对导线的保护角 为20°～30°。
③ ll0kV线路，一般沿全线装设避雷线，在雷电特别强烈地区采用双避雷线。在少 雷区或运行经验证明雷电活动轻微的地区，可不沿线架设避雷线，但杆塔仍应逐 基础接地。
④ 严禁在装有避雷针，避雷线的构筑物上架设通信线，广 播线和低压线。
⑤ 滚球法计算保护范围
(2) 避雷线：
➢ 作用原理同避雷针，主要用于输电线路的保护，也可用于保护发电厂和变电站。 ➢ 保护范围的长度与线路等长，而且两端还有其保护的半个圆锥体空间。 ➢ 在架空输电线路上多采用保护角α来表示避雷线的保护程度。 ➢ 保护角α表示避雷线和外侧导线间连线与 ➢ 垂直线的夹角，α越小，雷击导线的概率 越小，对导线的屏蔽保护越可靠。
变电所的防雷保护
摘要变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所,是联系发电厂与电力用户的纽带,担负着电压变换和电能分配的重要任务。
如果变电所发生雷击事故,会给国家和人民造成巨大的损失。
所以变电所的防雷是不可忽视的问题。
随着电力系统的快速发展,使得电能这一清洁能源在人民生产、生活中得到了普遍使用。
但当高压输电网在为人们提供动力和照明时,不能忽视自然界产生的雷电对高压输变电设备产生的大量危害。
因此,必须加强变电所雷电防护问题的认识与研究。
关键词:变电所;防雷保护;雷击原因;防雷原则;具体措施目录摘要 (2)1，变电所遭受雷击的主要原因 (4)1.1微机设备屡遭雷害的原因 (4)1.2远动载波系统受雷害特别严重原因 (4)2、变电所防雷的原则 (4)2.1、外部防雷和内部防雷 (5)2.2、防雷等电位连接 (5)3、变电所防雷的具体措施 (5)3.1、变电所装设避雷针对直击雷进行防护 (5)3.2、变电所的进线防 (6)3.3、变电站对侵入波的防护 (6)3.4、变压器的防护 (6)3.5、变电所的防雷接地 (7)3.6、变电所防雷感应 (7)4教训与收获 (7)5结束语 (7)6参考文献 (8)1变电所遭受雷击的主要原因雷电放电是带电荷的雷云引起的放电现象，在某种大气和大地条件下，潮湿的热气流进入大气层冷凝而形成雷云，大气层中雷云底部大多数带负电，它在地面上感应出大量的正电荷，这样就形成了强大的电场，当空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度时，就会发生雷云之间或是雷云对地的放电，从而形成雷电。
按其发展方向可分为下行雷和上行雷。
下行雷是在雷云产生并向大地发展的，上行雷是接地物体顶部激发起，并向雷云方向发起的。
供电系统在正常运行时,电气设备的绝缘处于电网的额定电压作用之下,但是由于雷击的原因,供配电系统中部分电压会大大超过正常状态下的数值.雷电波通常是通过变电所临近的10kV线路侵入10kV母线，再经过10kV所用变压器高、低压绕组间的静电和电磁耦合，闯入低压出线。
发电厂和变电所的防雷保护
分析用图
避雷器上的电压
变压器上的电压波形
变压器承受雷电波能力
U c.5
2
l
Uj
变电所中变压器距避雷器的最大允许电气距离
lm
U j U c.5
2 /
三.变电所的进线段保护
保护目的：
为使变电所内避雷器能可靠地保护电气设 备，限制流经避雷器的电流幅值不超过 5kv、限制侵入波陡度α不超过一定的允 许值
1.进线段首端落雷，流经避雷器电流的计算 计算条件：
进线段1---2公里 雷电侵入波最大幅值为线路绝缘50%冲击 闪络电压
原理接线和等值电路图
3. 35kv及以上变电所的进线段保护
计算方程：
2.进入变电所的雷电波陡度α的计算
u
u
l
0.5
0.008u hd
令v=300m/us,陡度化为kv/m单位
2u
ib
ub z1
z1
ub
ub
ib
z1 2
u
用图解法求解
分析
避雷器电压有两个峰值：
uch
避雷器冲击放电电压，由于阀式避雷
器的伏的特性较平，可认为是一个定
值
uca 避雷器最高的残压，由于流经避雷器
的雷电流一般不超过5kA，因此其值取 为5kA下的残压
(2).变压器和避雷器之间有一定的电器距离 接线图
110kv及以上 可以相连，若ρ>1000Ω·m 应 加集中接地装置
35—60kv 当ρ<=500Ω·m 允许相连，但应 加集 中接地装置
当ρ>500Ω·m 不允许相连
二.变电所的侵入波保护
1.阀式避雷器的保护作用分析
(1).变压器与避雷器之间的距离为零
变电所的防雷保护措施
变电所的防雷保护措施由于变电所和架空线直接相连接，而线路的绝缘水平又比变电所内的电气设备高，因此沿着线路侵入到变电所的雷电波的幅值很高。
如果没有相应的保护措施，就有可能使变电所内的主变压器或其他电气设备的绝缘损坏。
而变电所一旦发生雷击事故，将使设备损坏，造成大面积停电，给工农业生产和人们的日常生活带来重大损失和严重影响。
所以，对于变电所而言，必须采取有效的措施，防止雷电的危害。
变电所的防雷保护措施如下。
1．装设避雷针装设避雷针保护整个变电所建筑物免受直接雷击。
避雷针可以防护直击雷。
避雷针可以单独立杆，也可以利用户外配电装置的构架或投光灯的杆塔；但变压器的门型构架不能用来装设避雷针，以防止雷击产生的过电压对变压器发生闪络放电。
选择独立避雷针的安装地点时，避雷针及其接地装置与配电装置之间应保持合适距离：在地上，由独立避雷针到配电装置的导电部分之间．以及到变电所电气设备与构架接地部分之间的空气隙一般不小于5m。
在地下，由独立避雷针本身的接地装置与变电所接地网间最近的地中距离一般不小于3m。
2．装设架空避雷线及其他避雷装置装设架空避雷线及其他避雷装置作为变电所进出线段的防雷保护，主要是用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所损坏了主变电所的这一关键设备。
为此要求避雷器应尽量靠近主变压器安装。
35kV电力线路，一般不采用全线装设架空避雷线的方法来防直击雷，但为防止变电所附近线路上受到雷击时雷电沿线路侵入变电所破坏设备，需在变电所进出线l-2km段内装设架空避雷线作为保护，使该段线路免遭直接雷击。
为使上项保护段以外的线路受雷击时侵入变电所内的过电压有所限制，一般可在架空避雷线的两端装设管型避雷器，其接地电阻不得大于10Ω。
对于电压35kV、容量3200kVA以下的一般负荷变电所，可采用简化的进出线段保护接线方式。
对于10kV以下的高压配电线路进出线段的防雷保护，可以只装设FZ型或FS型阀型避雷器，以保护线路断路器及隔离开关。
第六 雷电过电压防护
地电阻时，可采用多根放射形接地体，或连续伸 长接地体，或采用某种有效的降阻剂降低接地电
Hale Waihona Puke 阻值土壤电阻 率 Ω.m接地电阻 Ω
≤10 100~5 0 00
≤10 ≤15
500~10 00
≤20
1000~20 00
≤25
>200 0
≤30
3）尽量缩短避雷器与被保护设备间的电气距 离。
三、变电站避雷器保护配置
（1）配电装置每组母线上应装设避雷器，但是进出 线都装有避雷器的除外。
（2）旁路母线是否装设避雷器视其运行时避雷器到 被保护设备的电气距离是否满足要求而定。
（3）330KV及以上变压器和并联电抗器处必须装设 避雷器，避雷器应尽可能靠近设备本体。
第六章 雷电过电压防护
输电线路上的雷电过电压
1、直击雷过电压：是由雷电直接击中杆塔、避雷 线或导线引起的过电压；一般采用避雷线保护
2、感应雷过电压：是由雷击线路附近大地，由于 电磁感应在导线产生的过电压
运行经验表明，直击雷过电压对电力系统的危害 最大，感应雷过电压只对35KV及以下的线路会造 成雷害。
3
五、采用消弧线圈接地方式
适用条件： 雷电活动强烈、接地电阻又难以降低的地区
作用原理： 单相对地闪络时，消弧线圈使其不至于发展成持
续工频电弧 两相或三相对地闪络时，第一相闪络并不会造成
跳闸，先闪络的导线相当于一根避雷线，增加了分流和对 未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降，从 而提高了线路的耐雷水平。
与通信线路之间的交叉跨越档、过江大跨越高杆塔、变电 站的进线保护段等处。
九、采用线路型金属氧化物避雷器
10 发电厂和变电站的防雷保护
变压器（也是避雷器）上电压有两个峰值： Uch ：避雷器冲击放电电压 Ubm：避雷器残压的最大值，取5kA下的数值
两个峰值Uch和Ubm基本相同
1.避雷器与被保护设备距离为零时的过电压
变压器得到可靠保护条件：变压器冲击放电电压大于避雷 器的冲击放电电压和5kA下的残压 110kV~220kV变电所雷电流不得超过5kA，故5kA下的 残压用Ub.5表示。
§10-3 变电所的进线段保护
进线段：输电线靠近变电站1－2km的线段 进线段保护：加强进线段防雷保护措施（无避雷线的架设
避雷线，有避雷线减小保护角，增加绝缘子片数，加强检查巡 视）；使进线段耐雷水平高于线路其它部分，减小进线段发生 绕击和反击形成侵入波的概率，这样侵入变电站的雷电波主要 来自进线段之外.
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例：220kV线路的冲击绝缘强度U50%=1200kV，线 路波阻400，变电站中氧化锌避雷器的残压520kV
21200 520
Ibm
400
4.7kA
避雷器中的雷电流不超过5kA ，这也是避雷器残
压按照5kA考虑的原因。
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2. 进入变电站的雷电波陡度a
τ
τ0
(0.5
0.008U hc
2a
l2 v
uT
(t)
2at p
Ub5
2a
l2 v
由于入侵波在变压器与避雷器之间多次反射，作用
在变压器上的电压具有振荡性质，相当于截波的作用。
uT
U b5
变压器上典型的实际电压波形
t
22
3.变压器与避雷器之间允许的最大电气距离
实际中以变压器承受多次截波的能力（多次截波耐压值 uj）表示承受雷电波的能力。
发电厂和变电站的防雷保护
➢ 避雷针的设计计算
1. 独立避雷针
uA
Rii
L0h
di dt
uB Rii
i = 100kA，L = 1.55hμH/m，
空气击穿场强500 kV/m， 土壤击穿场强300kV/m， di / dt按斜角波头= 2.6 μs。
s1 0.2Ri 0.1h s2 0.3Ri
➢ 构架避雷针
（1）对于110kV及以上的配电装置，由于绝缘较强，不 易反击，一般可将避雷针装设在构架上。构架避雷针有造价 低廉，便于布置的优点。但因构架离电气设备较近，必须保 证不发生反击的要求。在土壤电阻率 10的00地Ω区 m，仍宜 装设独立避雷针，以免发生反击。
（2）35kV 及以下配电装置的绝缘较弱，所以其构架或 房顶上不宜装设避雷针，而需要装设独立避雷针。
（3）60kV的配电装置，在 500的Ω地 m区宜装设独立避
雷针，在
的地区50容0Ω许采m用、阀型避雷器保护作用的分析
采用阀型避雷器是变电所对入侵波进行防护的主要措施，其保护售后服
第一节 变电所的直击雷保护
变电站防止直击雷的措施：采用避雷针、避雷线及良好的 接地网。
➢ 装设避雷针（线）的原则
装设的避雷针（线）应该使所有设备均处于避雷针及避 雷线的保护范围之内。
另外，要注意防止反击。即雷击于避雷针及避雷线后， 它们的地电位可能提高，如果它们与被保护设备的距离不够 大，则有可能在避雷针、避雷线与被保护设备之间发生放电， 或叫做逆闪络。此类放电现象不但会在空气中发生，而且还 会在地下接地装置间发生，一旦出现，高电位就将加到电力 设备上，有可能导致电力设备的绝缘损坏。
务主要是限制来波的幅值。配合进线段保护，是现代变电所防雷接线的基
本思路
变电站防雷设计标准
变电站防雷设计标准如下：
避雷针的使用：在变电站的建筑、变压器、电缆的周围都需要安装避雷针，避雷针的高度要超过被保护目标的高度。
接地网的设计：合理的接地设计可将雷击所带来的电流引导到地下，减小建筑物的损坏，同时还要保证稳定且足够的接地电阻。
避雷器的选择：针对变电站中的各个电气设备，应根据其等级和功能选择适合的避雷器，保证其对雷击的防范作用。
外壳和屏蔽的设计：采用防雷的材料制作建筑的外壳和各个电器设备的套管和外壳，起到屏蔽和消散雷击的作用。
防雷触媒的使用：可在变电站电缆附近的山地上设置防雷触媒，其作用是加强地面静电场的增强，吸收大量的闪电。
避雷引线的设置：设置避雷引线可以有效的分散雷电的电荷，降低雷击发生的可能性。
建筑物的设计：建筑物的设计应考虑到其在雷电天气下的安全系数，如建筑物不应是细长型或高耸而无抗风性质的建筑物。
发电厂、变电站防雷保护
发电厂、变电站防雷保护
变电站是电力系统的枢纽，担负着电网供电的重要任务。
在变电站内的主要设备，如变压器、断路器、互感器等价格昂贵，一旦变电站遭受雷击，发生设备损坏，就有可能造成大面积停电。
因此，对变电站的防雷保护要求更可靠。
变电站遭受雷害可来自两个方面:一是雷直击于变电站;二是雷击线路，沿线路向变电站入侵的雷电波。
对直击雷的防护一般采用避雷针或避雷线。
对入侵波防护的主要措施是:在变电站内装设阀式避雷器以限制入侵雷电波的幅值，使设备上的过电压不超过其冲击耐压值;在变电站的进线上设置进线保护段以限制流过阀式避雷器的雷电流和降低入侵波的陡度;对直接与架空线相连的旋转电机(称直配电机)，还在电机母线上装设电容器来限制入侵波陡度，以保护电机匝间和中性点绝缘。
1、发电厂、变电站直击雷保护
发电厂、变电站内的设备和建筑物应有可靠的直击雷保护装置如避雷针、避雷线，使所有设备均处于避雷针(线)的保护范围之内。
又由于雷击于避雷针(线)后，其地电位可能提高，如果它们与被保护设备的距离不够大，则有可能在避雷针(线)与被保护设备之间发生放电，这种现象称为避雷针(线)对设备的反击或逆闪络，因此避雷针与被保护设备之间的距离应进行计算。
对于110kV及以上的配电装置，由于绝缘水平较高不易造成。
国家规范中防雷保护范围变迁
《建筑防雷设计规范》GBJ57-83是我国第一版防雷规范, 根据原国家基本建设委员会[71]建革函字150号通知的要求，由原第一机械工业部主持，一机部第八设计院负责，会同西南工业建筑设计院、北京市建筑设计院、东北电力设计院、五机部第五设计院、一机部第一设计院（上述单位均为当时名称）于1972 年至 1974 年共同编制，由国家计划委员会以计标[1983]1659号通知批准颁发。
在这前后出现过多种防雷保护范围方法。
一、曲线法我国过去防雷保护范围沿用前苏联的做法,其中为电力系统防雷所用的是所谓曲线法。
根据这一方法，单支避雷针在一定的被保护物高度下的保护范围(半径)可以用下式表示:式( 1-1 )式中：r x—避雷针的保护半径；h—避雷针高度；h x—被保护物高度；h a=h-h x—避雷针的有效高度。
式( 1 )适用于h≤30米的避雷针。
当h＞30米时，式( 1-1 )的结果须乘以系数。
图1曲线法单支避雷针保护范围由公式可知，曲线法无论计算还是作图，都比较复杂繁琐；对于两支及多支避雷针的保护范围，则需要更复杂的计算，或者依靠复杂的曲线图表才能得出。
为了使计算和作图得以简化，前苏联提出了所谓折线法。
二、折线法折线法被引用于我国《民用建筑物防雷保护》（1962年版）中，图2折线法单支避雷针保护范围当≤2.67时，被保护物将位于下部的△COD和COD´中，此时避雷针的保护半径为：式（2-1）当≥2.67时，被保护物将位于上部的尖顶中，此时避雷针的保护范围较小：式（2-2）折线法虽然在某些方面要比曲线法简单一些，但仍有不少烦琐与不便之处，即使在前苏联，折线法也没有完全取代曲线法，从而形成两种防雷保护法方法长期并存的局面。
三、新折线法3.1 单支避雷针保护范围《建筑防雷设计规范》GBJ57-83部分采用了广西大学发配电教研组的研究成果，即新折线法。
图3新折线法单支避雷针保护范保护范围计算公式为：当≥时，式（2-1）当＜时，式（2-2）上面的结果应用于h≤30米的避雷针。