电气防雷保护

电气防雷保护
摘要：雷电对电力设备的配电设备危害很大，必须采取有效措施才能防护，以保护国家财产的安全。

就电气防雷而言，应该从保护输、配电设备及变电所这两个主要方面入手。

关键词：防雷保护，配电设备，电气设备
中图分类号：f407.6 文献标识码：a 文章编号：
1、电设备的保护及控制回路的防雷保护
1.1配电设备的保护
配电设备的保护主要是指配电变压器的保护，一般地说，3~10kv 的配电变压器在高压侧进行保护；多雷区在低压侧也应进行保护。

35/0.4kv的配电变压器高压应进行保护。

这些保护通常采用的是阀雷器。

常用的阀型避雷器有fs、fz和fcd三种类型。

其工作原理是：当线路上无过电压时，避雷器的火花间隙把线路与地隔开；当线路上出现危险的过电压时，火花间隙被击穿，电流经阀型电阻入地，设备得到保护；当过电压消失后，火花间隙将工频续流，恢复原状。

阀型避雷器的选用，要求其额定电压等于被保护设备的额定电压。

阀型避雷器的安装，要做到以下几点：
安装前要对避雷器进行工频交流耐压与直流泄漏试验及绝缘电
阻的测定，不符合标
准不能使用。

避雷器通常安装在变电站的母线上，并要求尽量靠近变压器，最大电气距离不超过5m。

安装时应保持一定线间距离：3kv时46cm；6kv时69cm；10kv时80cm。

避雷器对支持物保持垂直，不能倾斜。

避雷器的引线，其截面要符合规定值，且必须接牢，上端线可接在跌落熔断器的下端，和跌落熔断器同时工作，接地线要贴附在线杆上，用塑料管、木槽扳绝缘盖住。

避雷器除与总接地网连接外，在附近还应加装集中的接地装置，使接地电阻符合下列要求：100kva以下的变压器不大于10
ω,100kva以上的变压器不大于4ω。

阀型避雷器运行时的监护应注意检查以下几点：
瓷套管有无裂纹、破损及闪络痕；瓷套管与法兰的连接处及水泥接缝处的油漆是否脱落。

上下引线与接地下线是否松烧伤。

雷雨后检查动作记录器的动作情况。

另外，配电设备中开关设备的防雷保护，对于3~10kv柱上断路器和负荷开关，应用阀型避雷器、管型避雷器或保护间隙进行保护。

经常断路运行而又带电的柱上断路器，负荷开关或隔离开关，应在带电侧装避雷器或保护间隙。

以上两种情况的接地线与柱上断路器等金属外壳相连，且接地线电阻不大于10ω。

1.2控制回路的保护
控制回路的保护应做到以下几点：
低压控制电缆应有金属外皮，否则感应电压过高，雷击时容易造成继电器保护动作。

控制回路电缆的布线，注意避开易构成感应过电压源的导线；控制线应避免形成电感环，脉冲电路等灵敏电路的控制线；应尽量远离变压器、电感器和互感器，以防漏磁感应。

同时，应与其他控制线分开，且进行屏蔽。

能构成感应过电压源的导线尽量缩短。

如设备的工作接地均应以最短的导线直接同地网连接。

低压控制回路采用保护电容（一般为0.01μf）。

不允许用电容的地方可用压敏电阻保护对象，其残压值要按保护对象的工作电压和冲耐压来选择。

此外做好变电所防直击雷的保护也是对控制回路的保护。

2、变电所的防雷保护
变电所的雷害形式分两种：雷直接在变电所的导线或设备上；沿线路传来的雷波侵入设备上。

变电所的室外配电设备，包括组合导线和母线廊道，一般应设置避雷针保护；峡谷处的变电所易采用避雷线保护；主控室及35kv 以下的室内配电设备可把其金属结构接地，就能有效地防止直击雷事故。

如果避雷针（线）装设独立的接地装置，则应与被保护的设备保护一定的距离（一般两者的空间距离不小于5m，地下距离不小于
3m），以免当避雷针（线）上落雷时造成向被保护的设备反击或通过地下向被保护设备的接地体闪络。

避雷针独立接地装置的工频接地电阻要求不大于10ω。

如确有困难，允许将接地装置与变电所的主接地网在地下相连，但其连接点距35kv及以下设备与主接地网的地下连接点，沿地下接地体的长度不得少于15m，以免避雷针上落雷时接地网电位升高过多而造成反击。

对于60kv以上的配电设备，由于其绝缘水平较高，不易造成反击，为降低造价与便于布置，可把避雷针（线）装设在构架顶上，利用变电所的主接地网而不需要独立地装置，成为构架式避雷针（线）。

但应在附近装辅集中接地装置（垂直打入或水平面敷设3~5跟接地体），以保良好的接地。

同时应注意地网的连接点距变压器与主接地网连接点不少于15m。

另外，现场装设避雷针（线）时要注意：
避雷针极其独立接地装置不要设在人员常出现的地方，至少应距道路3m，以保证人身安全。

为避免避雷针落雷电波沿各类线路引入室内，严禁将低压线、通信广播等架设在避雷针（线）上或其构架上。

如果按装照明灯，必须采用铅皮电缆或把导线穿金属管内，然后直接埋入地下，埋设长度应不小于10m。

雷电侵入波过电压的保护
避免雷电侵入波引起设备过电压，须想办法防止和减少近区雷击
的闪络，可采取下面一些方法：
未沿全线架设避雷线的35~110kv架空送电线路，应在变电所
1~2km的进线段架设避雷线，其保护角最大不超过30゜，其杆塔的耐雷水平一般要求是：35kv时低于60kva，110kv时不低于75kv。

变电所35~110kv电缆进线段保护，在电缆架空线的连接处应设阀型避雷器，其接地端要与电缆的金属外皮连接。

电缆另一端的金属外皮，对于单芯电缆经接地器接地，以防止正常工作时电缆芯线在其金属外皮，对于单芯电缆经接地器接地，以防止正常工作时电缆芯线在其金属外皮感应电势而产生环流。

对于三芯电缆，由于正常运行时三相基本平衡，金属外皮感应电势很小，不必考虑环境的影响，可直接接地。

此外，连接电缆段的1km架空线路要架设避雷线。

35~110kv变电所中的3~10kv配电设备，应在每组母线上驻设阀型避雷器，在每路架空联络线和供电给其他配电所的架空线上装阀型（或管型）避雷器。

在其他架空线上，靠近配电设备200m出线段中的金属杆和钢筋混凝土杆接地，接地电阻不超过30ω。

变电所35kv进线段，如架设避雷线有困难，可在进线的终端杆上装一组电抗（1000μн）和一组管型避雷针器或保护间隙。

应该指出，在选择变电所位置时应避开雷击区，这对于变电所防雷是大有好处的。

参考文献:
【1】《电气工程师手册》机械工业出版社，1986
【2】《新编工厂电气设备手册》兵器工业出版社，1994 【3】中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计基础措施- 电气.2009；12。