电力配电系统的防雷与接地技术

（中铁十七局集团电气化工程有限公司，太原 0320032）

由于我国电力工程建设的不断推进，其安全性不断提高的同时，也为人们提供了更加高质量的电力供应服务。不过，在电力工程建设时，因为种种因素的影响，经常会出现在运作过程中遭受雷击产生故障的现象，根据调查得知，造成这一现象的主要原因便是配电系统的防雷设计效果不足，技术滞后而且设计疏漏太多。所以，为了能够保证电力系统能够更加安全的运作，则必须要在防雷接地设计时，针对防雷接地技术方面入手。

1 雷击现象对电力配电系统的危害

雷击作为一种常见的自然现象，当大气中出现大量正负两种电荷的雷云时，若是两种不同电荷的雷云相互接触，或是距离过近，以及雷云和地面凸出建筑或物体接近时，这时候便会在物体和雷云之间产生强烈的反应，进而导致一种气体性放点情况，这便是雷电。自然界经常出现的雷击形式主要有感应雷、直击雷和雷电侵入波等。若是动物或人遭受雷击，那么会造成严重的伤亡现象，而若是电力配电系统以及设备遭受雷击，那么会瞬间造成高压冲击，破坏设备和配电系统的绝缘层，造成短路甚至是爆炸等危险事件，同时也会导致大范围停电现象，对人们的用电稳定性带来不利的影响。除此之外，雷击还会导致较为强烈的电排斥力，当建筑物遭受雷击时也会导致其结构的损坏甚至整体坍塌等。因此，在电力系统设计过程中，为了能够有效降低雷击发生的概率和危害，必须要采取有效的防雷接地措施，常用的防雷接地设计包括接地体和接地引下线，而接地电阻的用处便是将雷击所产生的电流输送到土地中，避免这股电流对电力配电系统和人造成危害。

2 电力配电系统中防雷接地的主要技术策略

2.1 变电站进线的防护措施

在经受雷击时，为了能够有效的降低避雷器中雷击所产生的电流和雷电波的坡度，需要防雷接地系统在设计时就针对变电站的进线系统设计相关保护措施。若是线路中产生了过电压的情况，则会把电波向变电站进行传输，由于闪络电压的落差值是线路绝缘的一半，所以线路中的抗雷击能力整体要比变电站中设备的抗冲击能力要强很多。具体可以在靠近变电站的位置，在进线中增设避雷线，以此来达到变电站进线防雷的目的。

2.2 建筑体的防雷接地技术策略

建筑体本身的防雷能力和强度一定程度上直接决定了电力配电系统和整体电气设备的防雷效果。基本上，绝大多数的建筑体自身都是其内部电力配电系统和电力设备的第一道防护，所以要想将电力配电系统的接地防雷效果最大化，则必须要提高建筑体本身的抗雷击能力。对于建筑体本身和其中电气设备的防雷接地装置必须要遵循相关标准来进行合理的位置设置，并不能直接使用以往单独应用的接地防雷网。利用等电位连接的方法，把建筑体中预设的人工接地体、自然接地体、室内设备、设备外导体等进行合理的连接，若是遭受雷击，那么雷击所造成的高电流将会对地面造成强烈的电压，这种电压会导致设置在地面电位的设备和配电系统造成闪络的现象，进而发生设备短路起火甚至是人员的安全事故。通过利用等电位连接方式将线路和设备进行连接后，可以有效避免雷击所造成的危害，所以这种防雷接地方法也是如今一种非常有效的防雷措施。在进行建筑体防雷接地设计时，需要按照建筑体所处的天气规律、地形地质、环境特点等，并结合建筑的实际情况来制定或选择最具针对性的防雷策略，并设计合理有效的施工措施。

2.3 利用浪涌保护器来保证外电源线路安全

其一，电源防雷。依据相关标准，外接金属线路在进行与建筑体连接之前，必须要先插入金属管，金属管的长度大约在10-20m依照建筑的实际情况而定，把能够从外面输送进来的雷击高电压引导到土地中，以此来保证设备和配电系统的安全。针对这种层次的防雷接地方案，三项进线需要针对每个配电线路都要配置15kA的浪涌保护器，以此来把雷击所产生的超高电压控制在安全范围之内。浪涌保护器需要和配电系统中的总配电室进线端进行并联，以此来实现对直击雷有效防护的效果。这种浪涌保护器不会对之后连接的设备进行控制，所以也能够通过线路来将直击雷所产生的高强感应进行输送，实现低配电系统进行充分的保护。

其二，浪涌保护器。通常，浪涌保护器是当作次级防雷设施来利用，能够有效地对过电压进行持久性的控制，一般能够控制在3kA之内。这种层面的电源浪涌保护器需要保持通流容量在45kA之内，经过把第一层面的浪涌保护器释放后所出现的雷击余留压力以及感应雷所产生的电流进行二次释放。单相线路和三相线路都能够利用通流容量在45kA之内的电源揽工保护器来展开雷击的有效防护。这种浪涌保护器通常在电力线路中以并联的方式连接，并且也不会限制之后接入的设备。

其三，电源防雷。电源防雷是保证在进行电源防雷和浪涌保护器之后继续对雷击所产生电压进行控制的重要措施，能够有效避免对之后连接的电气设备以及配电系统所造成的危害。如果配电系统用于供应单相用电设备，那么可以选取通流容量为20kA之内的浪涌保护器，同时将浪涌保护器和设备的前段进行串联，以此来实现对操作电压以及高压静电有效防护的目的。

3 结束语

随着我国现代化建设的不断推进，电力配电系统也成为了我们日常生活中用电的基本保障，而配电系统的运作安全性也直接决定了人们日常生活和发展的用电安全。而雷电是一种不可控的自然现象，不但会造成严重的大范围瘫痪现象，影响人们的用电体验，同时也会造成严重的危险事故，而且线路和设备经受雷击所导致的损坏，也会导致巨大的经济损失。所以，针对电力配电系统进行防雷接地设计便是至关重要的，在保证电力系统的运作稳定的同时也保证了人们的用电安全。