雷电对电气设备的危害及其防护
雷电对供电系统和电气的危害与防御策略
雷电对供电系统和电气的危害与防御策略摘要：随着我国城市化建设进程的加快，区域性基础供电系统的数量在不断增多，而受到自然灾害-雷电的影响，会对供电系统的稳定运行产生一定程度的干扰，甚至是灾难性后果。
具体而言，考虑到供电系统内部是以电力线路和模块构成的，雷电自然灾害在许多时候对供电系统的影响非常大，所涉及到的危害也非常严重。
本文对雷电所在供电系统中的影响和电气的危害作简单的阐述，并提出相关的防御措施，以供借鉴。
关键词：雷电；供电系统；电气引言：当前随着我国科技的发展，极端天气对供电系统的影响已经降到最低，尤其是气象预警以及预防工作作出了极大贡献。
而雷电给供电系统所带来的危害仍旧存在，对于当前社会来说，雷电对于供电系统的稳定运行有相应的影响，它所存在的危害依然存在，雷电的影响正被行业内部的关注。
一、雷电对供电系统和电气的危害（一）对供电系统的危害在供电系统网络当中，受自然灾害的因素非常多，极易受到外部气象的影响，供电线路有几百公里甚至几千公里的架空线，这些架空线都是高压以及超高压输电线路，同时这些线路是金属路线，而且会由于地理区域的不同，使得各地的架空线高度也不相同，尤其是那些在高海拔地区的架空线，有的甚至达到了几千米的高度，在这样高度下的祼露电线，很容易将雷电导入进来，因此很容易成为电击的对象，雷电在对供电系统造成危害和影响分两个部分，一个是直击雷，第二个感应雷。
[1]所谓的直击雷，就是雷电与建筑物以及线路和电气直接接触而形成的雷击现象。
当雷电通过供电系统这些架空线或设备时，会在短时间内造成电压骤然升高，使过强的雷电流通过这些架空线和电气设备入地，造成架空线以及电气设备在强烈的电流下烧毁。
[2]感应雷是漂在架空线上方带电的云层，因为静电感应的原因，导致线路的电荷过高电压而会发生损坏的现象。
供电系统一旦遭受到雷电的打击，就会在一定程度上使得输电线路产生危害，造成不安全因素，雷电在对输电线路进行雷击的时候就会沿着线路很快地传导到变电站，会在短时间内对变电站造成损伤。
高压和低压设备的防雷措施
高压和低压设备的防雷措施随着电力设备的普及和应用，防雷问题日益凸显。
在高压和低压设备中，防雷措施的采取成为确保设备安全运行的关键。
本文将介绍高压和低压设备的防雷措施及其重要性。
一、高压设备的防雷措施高压设备在雷电天气中更容易受到雷击威胁，因此必须采取有效的防雷措施。
1. 使用避雷针高压设备常常安装避雷针，用于吸引和分散雷电的电荷，减少对设备的直接冲击。
避雷针需要定期检查和维护，确保其功能正常。
2. 接地保护高压设备的接地系统是防止雷电进入设备的重要手段。
接地系统的设计和建设必须符合规范，确保电阻率低于规定标准，以便将雷电电流迅速导入地下。
3. 金属外壳的使用高压设备的外壳通常采用金属材料，如铝合金、铜等。
金属外壳能够有效地屏蔽和分散雷电，减少对内部设备的影响。
二、低压设备的防雷措施低压设备通常指一些家用电器、办公设备等，虽然雷击的风险相对较低，但安全必须得到保障。
1. 室内设备距离低压设备应尽量远离窗户和天线等具有较高雷击风险的区域。
合理的室内布局能降低雷击的概率，保护设备的安全。
2. 防雷插座的使用防雷插座能够起到安全接地的作用，减少电器受雷电影响的可能性。
选择质量可靠的防雷插座，并进行定期维护和检查，确保其正常工作。
3. 定期维护低压设备在使用过程中需要定期进行维护和检查，特别是对于电源线、插座等连接部分。
确保设备连接牢固，减少由于接触不良而引起的雷击风险。
三、高压和低压设备的共同关键措施1. 定期维护检查无论是高压设备还是低压设备，在日常使用中都需要定期维护和检查。
清洁设备表面的尘土，检查设备元件的正常运行情况，并及时修理或更换损坏的设备部件。
2. 防止设备过载严格按照设备额定功率和负荷容量使用电器设备，避免过载情况的发生。
过载容易引发电气故障和电弧放电，增加设备被雷击的风险。
3. 停电防护在雷电天气来临时，可以采取及时断开电源的措施，以保护设备免受雷击的威胁。
总结：高压和低压设备的防雷措施是保障设备运行安全的重要手段。
雷电的危害及预防措施有哪些
雷电的危害及预防措施有哪些 在雷⾬季节⾥，常会出现强烈的光和声，这就是⼈们常见的雷电。
雷电是⼀种⼤⽓中放电的现象，虽然放电作⽤时间短，但放电时产⽣数万伏⾄数⼗万伏冲击电压，放电电流可达⼏⼗到⼏⼗万安培，电弧温度也可达⼏千度以上，对建筑群中⾼耸的建筑物及尖形物、空旷区内孤⽴物体以及特别潮湿的建筑物、屋顶内⾦属结构的建筑物及露天放置的⾦属设备等有很⼤威胁，可能引起倒塌。
起⽕等事故。
特别是在华南地区，年雷暴⽇常会达到80天甚⾄更多，频繁的雷击会造成⽣命和财产的巨⼤损失。
雷电的危害⼀般分为两类：⼀是雷直接击在建筑物上发⽣热效应作⽤和电动⼒作⽤;⼆是雷电的⼆次作⽤，即雷电流产⽣的静电感应和电磁感应。
因此我们要作好防雷措施。
⼀、⽕灾危险性 1.雷电流⾼压效应会产⽣⾼达数万伏甚⾄数⼗万伏的冲击电压，如此巨⼤的电压瞬间冲击电⽓设备，⾜以击穿绝缘使设备发⽣短路，导致燃烧、爆炸等直接灾害。
2.雷电流⾼热效应会放出⼏⼗⾄上千安的强⼤电流，并产⽣⼤量热能，在雷击点的热量会很⾼，可导致⾦属熔化，引发⽕灾和爆炸。
3.雷电流机械效应主要表现为被雷击物体发⽣爆炸、扭曲、崩溃、撕裂等现象导致财产损失和⼈员伤亡。
4。
雷电流静电感应可使被击物导体感⽣出与雷电性质相反的⼤量电荷，当雷电消失来不及流散时，即会产⽣很⾼电压发⽣放电现象从⽽导致⽕灾。
5.雷电流电磁感应会在雷击点周围产⽣强⼤的交变电磁场，其感⽣出的电流可引起变电器局部过热⽽导致⽕灾。
6.雷电波的侵⼊和防雷装置上的⾼电压对建筑物的反击作⽤也会引起配电装置或电⽓线路断路⽽燃烧导致⽕灾。
⼆、预防措施 1.防雷装置 防雷装置由接闪器、引下线和接地体三部分组成，其作⽤是防⽌直接雷击或将雷电流引⼊⼤地，以保证⼈⾝及建(构)筑物安全。
接闪器包括避雷针、避雷线、避雷⽹、避雷带、避雷器等，是直接接受雷击的⾦属部分。
避雷针⼀般设在⾼层建筑物的顶端和烟囱上，保护建筑物兔受直接雷击;避雷线常⽤来架设在⾼压架空输电线路上，以保护架空线路免受直接雷击，也可⽤来保护较长的单层建(构)筑物。
弱电设备雷电危害分析及保护措施
弱电设备雷电危害分析及保护措施在弱电系统运行过程中，雷电因素是一个常见的自然灾害，给弱电设备造成极大的危害。
雷电所带来的危害包括电离辐射、电磁干扰、电压过高等，这些危害将直接或者间接的导致弱电设备的失效和运行故障。
针对弱电设备的雷电危害，必须采取相应的保护措施来确保弱电系统的平稳运行。
一、雷电危害分析1.电离辐射：雷电产生的电场和磁场都会产生电离效应，当强烈的电离辐射作用于弱电设备时，会导致电路故障和损坏。
2.电磁干扰：弱电设备非常敏感，当雷电过程中的电磁波通过弱电系统时，将会产生足以干扰电路正常工作的电磁波干扰。
3.电压过高：当闪电击中附近物体时，就会产生大量的电荷，形成强磁场，会导致电压过高，造成电气设备短路甚至损坏。
二、保护措施1.接地保护对于弱电设备，必须采取有效的接地措施，这将有助于将电压分散到地下，避免设备被雷击。
应该确保设备的接地电阻符合国家标准要求，并定期检测和维护接地电阻，确保其正常运行。
2.雷电保护器雷电保护器可以有效地保护弱电设备，其作用是将雷电产生的过电压导向地面。
雷电保护器应该安装在弱电系统的进线处和外线处，这将有效地保护整个弱电系统。
3.屏蔽弱电设备的屏蔽性能对于防止雷电干扰是非常关键的。
通过采用屏蔽设备，能够将电磁波导向地面，减少干扰。
对于需要进行数据传输的通信线路，必须采用屏蔽电缆。
4.保护接口在弱电系统中，应该设置保护接口装置，这将使设备与外界保持良好的隔离，避免被雷击。
同时，保护接口装置将会过滤掉电磁波干扰和浪涌电压。
在弱电系统中，雷电防护是非常必要的，科学的安装和调试，将减少雷电损害的可能。
在实际操作中，应该对弱电设备的雷电防护进行详细的规划、设计和实施，确保弱电系统的长期稳定运行。
雷击的危害和防护
雷击的危害和防护雷电是一种大气中的放电现象，作为一种无法抑制的强大的自然力的爆发，不仅威胁着人类的生命安全，而且常使电力、航空、通信、建筑等许多部门遭到破坏。
在正常运行时，电力系统电气设备的绝缘处于额定电压作用下。
但是，由于雷击和操作等原因，电力系统中某些部分的电压可能升高，甚至会大大超过正常状态下的数值。
这种对电气设备绝缘造成危险的电压升高，称为过电压。
按过电压产生的原因分为大气过电压（雷击过电压）和内部过电压两大类。
1 .雷电的形成：大气中的水蒸气和地面的湿气受热上升，在空中不同冷、热气团相遇，凝结成水滴或冰晶，形成积云。
积云运动，使电荷发生分离，亦即在上下气流的强烈摩擦和撞击下，形成带正、负不同电荷的积云，也称雷云。
云层中电荷越聚越多，就形成了正、负不同雷云间的强大电场。
同时，由于静电感应，带电的雷云临近地面时，对大地或电气设备将感应出与雷云极性相反的电荷，二者之间形成了一个巨大的“电容器”。
雷云中电荷积聚到足够数量时，电场强度达到 25~30kV / cm 时，就会使正、负雷云之间或雷云与大地之间的空气绝缘击穿，而发出先导放电，当先导放电到达另一雷云或大地时，就产生强烈的“中和”作用，出现强大的电流，其值可达数十至数百千安。
该电流称为雷电流，这一过程称为主放电过程。
主放电的温度可达 20000 ℃，使周围的空气猛烈膨胀，并出现耀眼的光亮和巨响，称为雷电，亦即通常所说的雷鸣和闪电。
主放电到达云端就已结束，然后，云中的残余电荷，经主放电通道下来与地上的电荷中和，称为余光放电过程。
余光阶段的电流不大，但持续时间较长。
由于云中可能同时存在几个电荷堆积中心，当第一个电荷中心的上述放电完成后，可能引起第二个、第三个中心向第一个通道放电，因此，雷电往往是多重性的（约占 40 % ) ，放电的平均数约为三次，雷击总的持续时间一般不超过 0.5s 。
2 .雷电过电压的基本形式：分为直接雷过电压、感应雷过电压、侵人波过电压三种基本形式。
电气设备的有效防雷
电气设备的有效防雷引言：雷电是自然界中常见的天气现象之一，其产生的高能量电流可对电气设备造成巨大的破坏。
为了保护电气设备免受雷击的危害，有效的防雷措施是必不可少的。
本文将介绍几种常见的电气设备防雷方法，以供参考。
1. 接地保护接地是电气设备防雷的基本手段之一。
良好的接地能够将雷电的电流迅速引入大地，从而保护设备的安全。
在设计电气设备时，应采用合适的接地电阻，并确保接地系统的质量良好，以提供低阻抗的电流排散路径。
2. 避雷针避雷针是一种有效的防雷设备，它能够吸引雷电，并通过导体将电荷引入大地。
避雷针需要安装在建筑物或设备的高处，以确保最大限度地吸引雷电，从而保护设备免受雷击。
3. 金属屏蔽金属屏蔽是一种常见的防雷方法，通过将电气设备包裹在金属层中，可以将外界的雷电干扰最小化。
金属屏蔽主要用于电气设备的外壳或关键部件，从而有效地隔离雷电电场和磁场。
4. 可靠的绝缘良好的绝缘是电气设备保护的关键。
使用高质量的绝缘材料和设计绝缘系统能够有效地隔离雷电对设备的侵害。
在设计电气设备时，应确保绝缘材料的品质符合相关标准，并且绝缘系统的配置能够满足设备的使用要求。
5. 防雷保护器防雷保护器是一种针对电气设备的专用装置，它能够有效地保护设备免受雷击的危害。
防雷保护器通常采用可控硅等元件，能够在雷电冲击下迅速引导电流，以保护设备的安全。
6. 合理的布线电气设备的布线方式对于防雷非常重要。
合理的布线可以减少雷电对设备的侵害。
首先，应尽量避免电缆和导线与雷电直接接触，通过合理的走线规划和布置，使其远离潜在的雷电热点。
其次，电缆和导线的金属屏蔽和接地应得到合理配置，以提供有效的保护。
7. 定期检测和维护定期检测和维护电气设备的防雷系统是保持其有效性的关键。
通过定期检查防雷装置的工作状态、绝缘材料的良好性以及接地系统的连通性，能够及时发现潜在的问题并采取措施解决，从而确保设备的防雷功能一直处于较高水平。
结论：电气设备的有效防雷对于设备的正常运行至关重要。
雷电浪涌和内部浪涌的防护
精品文档
雷电：地电势上升
邻近的雷电击中地 – 建筑物间由电缆连 接 电缆两头的地可能有几十千伏的电势 差
浪涌电流沿着电缆侵入设备端口
80kV
200kV
地电势 0 雷击点的精距品离文档
10kV
雷电波侵入
直接雷击击中电力线路或引下 线疏导雷电流时，在电力线路上 会产生雷击过电压并在电力线缆 周围产生强大的电磁脉冲，凡是 在此电磁脉冲范围内的各种电力、 信号及控制线路都会感应出过电 压，这部分过电压将会沿各种线 路传输到后端的设备，从而引起 设备的误动作或损坏。
精品文档
电 话
电 源
信息 线
空调管
PE
配电箱
暖气片
水管
暖 天然气 精品文档
气
（二）屏蔽
精品文档
1、建筑物或房间外部屏蔽： 用钢筋和金属框架构成的大 空间屏蔽
精品文档
感应电流
电磁场 雷电释放电流
Building metal work
电源、数据线
精品文档
雷击即便没有直接击中建筑物，也会对建筑物内的微电子设备造成损坏，因为只要雷击中心点发 生在距建筑物半径２Km范围内，在此范围内的空间里就会产生极强的电磁场，所有从这个电磁场 中穿越的供电线路，网络和信号线路等，都会因电磁感应而在线路上产生一个浪涌电压，并沿着 线路进入大楼内的设备输入端口，从而将电子设备摧毁．
－－德国某厂商华南服务经理 姚先生
“由于近日雷电影响，机荷 高速各收费口出现大面积停 机，导致交通堵塞。”
－－深圳特区报6 月14日头版
精品文档
内部浪涌是怎样损坏无防
护的设备的? 将器件的绝缘层最
薄弱处打穿
正常电流 无电流到地
雷电对施工设备的危害及预防
雷电对施工设备的危害及预防雷电是一种自然现象，它的产生和发展不可预测，但却对施工设备造成巨大的危害。
在施工现场中，各种大型机械设备、塔吊、起重机以及电气设备都容易受到雷击的威胁。
这不仅会造成设备的损坏，还可能导致事故和人员伤亡。
因此，我们必须采取预防措施来保护施工设备和工作人员的安全。
雷电对施工设备的危害主要体现在以下几个方面：1. 直接打击：雷电可以直接击中设备，产生高温和电弧现象，造成设备的损坏和烧毁。
大型机械设备和塔吊等高空作业设备都是雷电的主要目标。
2. 感应引起故障：雷电的电磁场会引起设备内部导线中的感应电流增大，进而烧毁设备内部的电子元器件，导致设备损坏甚至故障。
3. 间接影响：雷电可能引起电力系统的瞬时电压浪涌，从而损坏施工现场的配电设备和电器设备，影响正常使用。
为了有效预防雷击对施工设备的危害，我们应采取以下预防措施：1. 安装避雷装置：在施工现场的各个设备上安装避雷装置，如避雷线、避雷网等。
这些装置可以迅速将雷电引导至地面，减少雷电对设备的危害。
2. 地线接地：合理布置地网，将设备的金属结构与地网连接，利用地网的导电性能将雷电迅速引导至地下。
同时，确保地网与地面的接触良好，防止雷电的反击。
3. 施工设备的防雷保护：设计、选购和施工过程中，应考虑到设备的防雷保护。
如选择带有防雷装置的设备，合理布置设备的接地线路等。
4. 防止电气设备直接受雷击：采取合理的防雷措施，如在室外设备上安装避雷针、避雷线等，减少直接接触雷电的概率。
5. 加强设备维护和巡检：定期对施工设备进行维护和巡检，确保设备的安全运行。
如发现设备损坏或存在潜在风险时，及时修复或更换设备。
6. 做好防雷知识的培训和宣传工作：加强工人的防雷意识，提高他们对雷电的认识和防范能力。
培训他们如何正确应对雷电威胁，以及在雷电天气下的安全防护措施。
7. 及时监测天气状况：在雷电多发季节，应及时监测天气状况，提前预警，并采取必要的安全防范措施，如及时中止高空作业等。
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雷电对电气设备的危害及其防护
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它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。
变电站的防雷保护措施有：
1、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作为变电所进出线段的防雷保护
这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1km~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3200KV A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。
3、装设阀型避雷器对沿线路侵入变电所的雷电波进行防护
变电所的进出线段虽已采取防雷措施，且雷电波在传播过程中也会逐渐衰
减，但沿线路传入变电所内的部分，其过电压对内设备仍有一定危害。
特别是对价值最高、绝缘相对薄弱的主变压器更是这样。
故在变压器母线上，还应装设一组阀型避雷器进行保护。
6~10kV变电所中，阀型避雷器与被保护的变压器间的电气距离，一般不应大于5m。
为使任何运行条件下，变电所内的变压器都能够得到保护，当采用分段母线时，其每段母线上都应装设阀型避雷器。
4、低压侧装设避雷器
这主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。
当变压器的低压侧中性点不接地时（如IT系统），其中性点可装设阀式避雷器或金属氧化物避雷器或保护间隙。
需要注意的是，防雷系统的各种钢材必须采用镀锌防锈钢材，联接方法要用焊接。
圆钢搭接长度不小于6倍直径，扁钢搭接长度不小于2倍宽度。
发电厂防止直击雷的最有效办法是装设避雷针，同时变压器、其他电气设备或建筑物均在其保护范围内，以防止遭到直击雷的破坏。
为了防止感应雷的危害，应使一切处于雷电流产生的电磁场内延伸开的金属物件都有良好的闭合回路。
建筑物内凡有管道接头、弯头等连接不可靠的地方，都要用金属跨接。
对于建筑物内有长的并行敷设的导电物体如金属管道的情况，若其间距较小也应用金属将其连接起来。