电力系统的防雷措施分析

张观栋 张明慧 颜寅生

摘要：进入二十一世纪以来，我国电力事业发展水平不断提高，为提高生活水平打下了坚实的基础。为了进一步提高电力系统的经济效益和社会效益，加强电力系统防雷设施显得尤为重要。近几年，我国电力事业中防雷设计变得越来越专业，现代科技的发展对防雷措施的要求不断提升。在实际发展建设过程中，我国电力系统防雷设施受诸多因素的影响仍存在较多问题，如何解决其中存在的问题需要企业建设者结合实际发展状况采取有效强化措施，为进一步提升电力系统防雷技术做出应有的贡献。

关键词：电力系统；防雷；危害；重要性；措施

中图分类号：F407文献标识码： A

引言

在社会主义市场经济快速发展的大环境下，电力企业在我国国民经济中的地位显著提升，为了进一步提高我国在国际舞台上的竞争力，电力企业必须结合实际发展状况不断强化企业各发展项目的整体实力，在提高电力企业经济效益的同时，为提高我国的国际竞争力提供动力保障。在现有的科学技术发展的条件下，雷击对电力系统的安全性和可靠性仍有巨大的威胁，加强电力系统防雷措施是电力企业发展的当务之急。下文从雷击产生的原因及对电力系统的危害着手，对电力系统防雷措施做了简单介绍。

一、雷击产生的原因及对电力系统的危害

雷电是一种常见的自然现象，一旦发生雷电危害将会产生极大的破坏力，造成严重的经济损失和人身安全事故。如果电力系统遭到雷电的破坏，将会产生以下问题：第一，直雷击。直雷击是指雷电直接作用于变电设备之上，雷击的过程中没有任何物体阻拦，事故发生后的危害较其他形式而言明显偏重；第二，在雷云以下位置，通常会产生静电现象。这种危害与电力系统的架线高度有直接关系，通常架线越高静电产生的危害越大，架线越低静电产生的危害越小。静电通常以感应电压的形式对电力系统产生威胁，在采取防雷的过程中必须高度重视静电的危害；第三，如果电力系统周围产生了电磁感应，受电磁感应的影响也会产生雷击事故。电磁感应引起的雷击事故通常由引下线引起，引下线一般埋在地下，地下埋设的金属磁场效应的影响，当发生雷电后，通过地下先引起磁场效应的改变从而产生雷击事故；第四，目前，绝大部分建筑物周围均设有防雷系统，常见的防雷设备有避雷针和避雷网等，如果发生雷电，雷电一旦击中这些避雷设备，设备必然会产生电子效应，随即会产生一种上升的高压，该高压通过接地线返回避雷设备从而引发雷击事故；第五，发生雷电后，如果雷电直接作用到配电线路上，与静电流发生过电感应后，这两种电流汇集在一起同时进入设备中，会导致设备受到一定程度的破坏。

二、电力系统防雷的重要性

随着电子技术在电力系统中的应用，我国各行各业的生产建设均采用了电力系统的辅助，这在一定程度上提高了行业的生产效益，为提高行业的整体竞争力打下了坚实的基础。在电力系统中，微电子设备上采用了新型的电力技术，因此，企业必须高度重视这类设备的保护工作。近几年，随着城市规模的扩大，我国电力系统的覆盖范围不断增加，其中农村电网的范围占据较大的比例，部分偏远山区变电所的选址和电力调度工作受严峻的地形因素和土壤条件的影响难以顺利开展，导致系统原本应该保持的电阻与电力系统的规范要求相差甚远，该区域电力系统的防雷效应也就明显偏低。面对雷雨天的威胁，设备一旦受到雷电的侵害，很容易发生严重的雷击事故，导致电力局或者电力系统中相关设备受到严重的损坏，从而影响电力系统的正常运行。因此，电力企业要想在激烈的市场竞争中稳步发展，必须结合电力系统运行的实际情况重视防雷工作，为提高电力系统的运行效益打下坚实的基础。

三、电力系统防雷措施

（一）电力系统中自动化系统的防雷措施

电力系统中自动化系统的防雷措施要求满足以下要求：第一，使用TVS进一步增强微电子器的耐冲击能力。瞬态电压抑制器在电力系统中的应用可以有效解决微电子器遭受雷击后的耐冲击能力，因此，操作人员必须选用新型的TVS管，为提高电力系统的防雷性能提供保障；第二，采用UPS与过电保护。感应雷沿着室内的雷电侵入后，室内电压会不断生该，因此，必须对电源采用司机保护，进一步提高电力系统中自动化系统的抗雷性能；第三，利用接地电阻和屏幕保护，在减少电磁干扰的同时，还能保障有效的隔离时间，进一步提高电力系统中自动化系统的防雷效益。

（二）程控交换机等电力系统通信设备的防雷措施

电力专用通信网在现代社会发展过程中发挥着至关重要的作用，是现代电网安全稳定运行的三大支柱之一，程控交换机是电力专用通信网中的关键组成部分，该系统一旦发生故障，不仅会引发严重的经济损失，还会给电力系统的正常运行产生极大的危害，因此，电力企业必须加强程控交换机等电力系统通信设备的防雷措施。

1、合理综合布线

程控交换机的布线十分复杂，在设计布线方案的过程中必须考虑雷电安全等问题，布线工作主要涉及程控交换机中的继线、内线以及室内接地线等布设。程控交换器的传输网络通常沿着特定的信号电缆槽布线，尽量与建筑物结构保持紧密的联系；不同等级的电缆不应该敷设在同一电缆槽内。

2、确定分流限压的措施

程控交换机在采取防雷措施的过程中还应该确定分流限压。安装在室内的程控电话和专用数据线路应该安装线路避雷器，在选择线路避雷器时必须保障启动的电压是保护线路信号电压峰值的1倍左右。如果室外需要安装接收装置，操作人员应该在天线位置安装相应型号的避雷器。

（三）在电力系统中应用避雷针应注意的问题

1、注意避雷针自身过电压防护问题

避雷针属于过电压保护电器的范畴，避雷针本身存在过电压防护的问题。电力系统中雷电过电压和操作过电压中存储的能量比较少，避雷器泄流可以起到一定程度的限压作用。如果电压的能量非常充足，其频率通常是工频的几倍之多，如果频率与工频电源频率保持一致，此时暂态过电压对避雷器有比较严重的危害。碳化硅避雷器暂态过电压可以承受较大额外力作用，在实际运行过程中动作特性的稳定性较弱，其冲击放电电压值不断降低，一旦遇到暂态过电压将会产生严重的危害。因此，在安装避雷针的过程中，必须采取有效的暂态过电压防护措施，在加强结构稳定性能的同时，将所有暂态过电压限制在保护死区内，进一步提高避雷针的安全性。

2、避雷针自身对电力系统不安全影响

保护间隙和管型避雷针在间隙击穿之后，保护回路通常不会再出现限流元件，保护动作也会随之产生接地故障或者相间短路故障等。因此，为了减少避雷针自身对电力系统不安全的影响，电力系统应该综合使用氧化锌避雷针，减少避雷针保护作用的过程中引发的接地故障和相间短路故障。

3、避雷针的连续雷电冲击保护能力

电力系统中的高压装置通常能够承受连续性的雷电冲击，为了提高避雷针的连续雷电冲击保护能力，电力系统中必须采用具有连续性雷电冲击保护能力的氧化锌避雷针，为进一步提高避雷针的实际作用打下坚实的基础。

结束语

总之，加强电力系统中各设备的防雷能力是提高电力系统安全性和可靠性的重要手段。因此，电力企业应该在明确雷击产生的原因及对电力系统的危害后，了解电力系统防雷的重要性，并对系统中各设备的防雷措施进行深入探讨，为提高电力系统的抗雷击能力提供技术保障。

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