電力配電系統(tǒng)的防雷與接地技術(shù)探析

【摘 要】雷電是妨害電力系統(tǒng)尤其是配電系統(tǒng)的正常運行的重要因素之一，所以，有桿部門應(yīng)該根據(jù)配電所的具體情況，做好防雷接地工作，下文中筆者將結(jié)合自身工作經(jīng)驗，從影響接地裝置的因素、接地電阻值對輸電線路防雷影響、傳統(tǒng)的防雷接地措施、新型接地棒的介紹等幾個方面，談?wù)剬υ搯栴}的認識。

【關(guān)鍵詞】配電系統(tǒng);避雷器;垂直地接;銅鍍鋼接地棒

雷電對于電力系統(tǒng)的影響可以概括為兩個方面：即危害性大和隨意性強。所以，做好防雷工作要從配電系統(tǒng)的日常運行和接線入手，避免因為類低昂的突發(fā)導致的各類安全事故的發(fā)生。下文中筆者將就配電系統(tǒng)的防雷和接地技術(shù)展開論述，諸多不足，還望批評指正。

1、影響接地裝置的因素

在配電系統(tǒng)中，為了保證線路的運行安全，必須進行一定的防雷和接地設(shè)置，而一般來說該防護裝置由接地體與接地引下線兩部分構(gòu)成。接地電阻的主要作用是使雷電產(chǎn)生的電流順利的流入大地，以免其對運行中的系統(tǒng)設(shè)備和線路造成干擾和損害，提高運行的安全性和可靠性。

2、接地電阻值對輸電線路防雷影響

對于110～500kV的線路來說，防雷接地的電阻值應(yīng)該控制在5～10Ω，一般線段控制于5～20Ω，而對于110～220kV線路來說，要重點布置，因為在同樣的電阻值下，110～220kv的耐雷水平會比其他線路低四分之一?？梢姡拥仉娮柚凳欠览自O(shè)置的重要影響因素。

3、傳統(tǒng)的防雷接地措施

3.1配電線路的防雷與接地

目前我國的電力系統(tǒng)中采用的防雷裝置主要是避雷線和避雷器，而這兩種裝置的選擇和布置要根據(jù)不同的電壓等級和線路情況進行區(qū)別，下文中筆者將逐一進行分析。

⑴10kV裸導線線路。一般來說，采用避雷線對其進行防雷設(shè)置即可，但是由于防雷線具有造價高和施工復雜等特點，所以在目前的線路防護中避雷線的使用并不常見，實踐中，在雷電活動頻繁的線段安裝避雷器是一種常見的做法。

⑵10kV絕緣線線路。隨著我國的電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網(wǎng)改造的推進，交聯(lián)聚乙烯架空絕緣線被廣泛的采用。雖然架空絕緣線具有一定的防雷接地功能，但是為了保證系統(tǒng)的安全，要進行必要避雷器的設(shè)置。

⑶低壓線路。對于低壓線路來說，實踐中常采用變壓器出口處安裝低壓避雷器的方法進行防雷設(shè)置。值得注意的是，接地電阻以低于4Ω為宜。

3.2輸電線路的防雷與接地

對于輸電線路來說，防雷與接地的設(shè)置同樣要充分考慮電壓等級和系統(tǒng)運行方式，制定科學合理的實施方案。

①對于35kV線路的防雷設(shè)置來說，由于其從成本和施工工藝考慮都不宜全線架設(shè)避雷線，所以只需架設(shè)1～2km的避雷線，只根據(jù)需要在雷電活動強烈的地段安裝避雷器。

②而對于110kV線路來說，則可設(shè)置全線的避雷線，遇到山區(qū)等自然環(huán)境較差的線路段，應(yīng)該采用雙層避雷線，反之對于一些雷電活動輕微的地區(qū)，可以視情況減免避雷線的設(shè)置。

3.3電氣設(shè)備與電子設(shè)備的防雷與接地

（1）變電所設(shè)備的防雷與接地。對于變電所的防雷設(shè)置我國的有關(guān)文件和規(guī)范中有著這樣的規(guī)定，即在接地防雷設(shè)置時建筑物與設(shè)備應(yīng)采用等電位連接，而不可選用獨立的接地網(wǎng)進行連接。

（2）計算機、通訊等自動化設(shè)備的防雷接地。對于建筑物內(nèi)的重要信息傳輸系統(tǒng)和設(shè)備的接地防雷設(shè)置，應(yīng)該盡量使其與大樓的接地網(wǎng)形成等電位，再輔以避雷器的運行進行安全防護。

3.4配電變壓器的防雷

為了更有效的實施防雷保護以及針對低壓配電線路用戶的電氣安裝等問題宜采用低壓側(cè)安裝避雷器，具體如下：

低壓側(cè)安裝避雷器配電變壓器采取3點聯(lián)合接地方式，其感應(yīng)電壓遠遠變壓器高壓繞組的允許沖擊電壓，會擊壓側(cè)繞組，損壞變壓器。因而一般在低壓側(cè)也加避雷器，當?shù)碗娢簧邥r，通過避雷器放電，使線圈只承受低壓避雷器的殘壓，高壓中性點附近的過電壓就被限制在可承受之內(nèi)。

4、新型接地棒的介紹

4.1傳統(tǒng)接地材料的局限性

傳統(tǒng)垂直接地往往鍍鋅角鋼來實現(xiàn)，接地按國家相關(guān)接地要求，我們知道只需單點或兩點接地即可滿足國家要求。但是實踐中傳統(tǒng)材料還是存在一定的局限性：

（1）鍍鋅扁鋼標準長度為2.5米，通過上面公式我們知道，L＝2.5m，因此在部分土壤電阻率較高的地方，接地電阻很難達到國家要求值小于4歐；

（2）鍍鋅角鋼因為截面較大，在工程施工中需要大面積開挖破壞路面，安裝周期長，安裝難度大，費時費力；

（3）鍍鋅角鋼耐腐蝕性不高，使用5～10年就有可能斷裂，作為接地隱蔽工程無法察覺；如未銹斷，但因截面被腐蝕減小，導流能力大大下降，經(jīng)受不住故障電流和雷擊電流的沖擊，容易引起二次反擊事故。

4.2銅鍍鋼接地體的優(yōu)點

（1）銅鍍鋼接地棒單根長度1.22米，可以通過螺紋連接器組裝成任意長度，因此可以增加垂直接地極長度實現(xiàn)降低接地電阻，從而達到國家標準接地要求值；

（2）銅鍍鋼接地棒直徑小，安裝方便，不用破壞路面，做單點接地時只需開挖12cm×12cm大小的表面；安裝難度小，周期短；

（3）銅鍍鋼接地棒抗腐蝕能力優(yōu)異，使用壽命長達40年，銅的導電性是鋼材的8倍，抗腐蝕性是鋼材的10倍。雖然銅材一次性投入比鋼材的大，但銅的使用壽命長，因此，從綜合使用的費效比看，銅明顯優(yōu)于鋼，不但能省下多次翻修、維護、改造的費用，節(jié)約時間及人力物力，更提高了系統(tǒng)使用的穩(wěn)定性。目前只有中國，前蘇聯(lián)等少數(shù)國家和地區(qū)采用鋼作為接地的主要材料，而其它世界包括歐美等國家均采用銅質(zhì)或鍍銅材料作為接地的主要材料，以達到防腐和降低接地電阻的目的。

5、結(jié)論

綜上所述，配電所的防雷接地系統(tǒng)是一項系統(tǒng)性、復雜性的工程，因此需引起我們的重視。電力系統(tǒng)部門應(yīng)根據(jù)各地方的不同情況，采取切實可行的防雷方案，科學的規(guī)劃設(shè)計是防治雷擊的前提，優(yōu)良的施工流程則能夠保證規(guī)劃的正確實施，只有這樣才能將雷害帶來的損失降低到最低限度。上文中筆者結(jié)合自己的工作經(jīng)驗，對該問題進行了淺析，諸多不足，還望批評指正。

參考文獻

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