低压线路防雷知识

业内人士都知道雷电具有很强的破坏性，主要有直击雷、雷电感应、雷电波侵入和地电压反击四种形式。

其中又以感应雷和电压反击对弱电设备破坏能力最强。

当天空的雷雨产生雷击时，其将携带高负荷雷电脉冲、电压及电流，以电磁波形式无规则释放，从而导致雷区域1～5公里范围内(视雷电波强度而定)所有带金属的导线(如高空架设天线、有线电视电缆、通信电缆、供电系统电缆等)，在瞬间内感应到相应强度的脉冲电压及电流，这些电流沿着电器设备上的各种电源电线或信号电缆进入电器设备内部，在雷击电压超过电器设备额定抗电压的瞬间击坏内部器件；主要原因是由于连接在电器上所有电线电缆所带的电压高低不等，高电压就会往低压冲去，形成电流，从而将电器设备局部击坏，造成整个设备系统瘫痪，严重时甚至把整机击毁，甚至触及到人身安全。

一、雷电的几种防护方法1、对直击雷的防护雷雨云对于直击雷可以采用避雷针，其结构如图所示：避雷针由三部份组成：最上部份叫受电端，中间是导电线，下部份是接地体。

当雷雨云接近避雷针时，它会感应出大量的异性电荷，通过导电线和受电端向空中放电与雷雨云中的电荷中和减弱雷雨云的电场强度，达到防雷目的。

如受电端果是直击雷，避雷针可以把雷电流引入大地，从而起到保护作用。

2、对感应雷的防护为了防护感应雷对供电线路，传输电缆和架空天线及高层导电线建筑的破坏，可以在线路上安装碳化硅阀型避雷器或金属氧化物（如氧化锌）避雷器如图所示；对于高层建筑，可将建筑物内的金属设施联合接地；对于非金属屋顶，可加装金属防护网并可靠接地。

这些措施虽然有效，但有时也难免遭受雷击，究其原因关键在于存在接地电阻，雷击电接地体流经接地电阻产生很高电压，仍可将设备击坏，故避雷效果不理想。

现在随着社会的进步，特别是电子技术迅速发展，防雷技术也在不断完善和提高。

生产避雷器的厂家有增无减，各种类型用途的新型避雷器不断问世。

等电位避雷器就是其中之一。

二、目前我国虽然有多种防雷技术，但原理不外乎三种方法避雷。

第一、分合式避雷器采用断开法，在雷击时快速将电源断开，保护设备。

优点：工程简单。

缺点：雷击时间极短（以纳秒计算），有时还来不及完全断开，雷电脉冲电流已经让电器设备遭到重创，同时当今人们的生活和工作，也不允许电器设备随意断电；因此缺点非常明显，并不能够较好防雷，效果也就可想而知。

因此会被逐步放去选用。

第二、接地式避雷器是利用地泄法，原理：把雷击电流直接引入大地，避免电器受到雷击，但是需要有完善的埋地线工程。

优点：可以把雷电完全泄放掉。

缺点：会给高层楼宇的住户、或高山、黄土等放电不理想地方的安装带来极大施工不便，这种环境下释放雷电效果也不理想，且年久必将被腐蚀。

没有谁会去经常检查地线是否被腐蚀，有时环境也不允，要做到国家标准（阻值≤4欧姆），完全合格的费用几乎都是避雷器本身造价的数倍，甚至几十倍。

地线如果做得不好，就无法起到避雷效果，雷电将直接把设备打坏。

如果有一种能够同时解决以上的弊端就是非常理想的了。

第三、等电位避雷器雷圣HL-20K避雷系列是我公司根据高压输变电检修工人穿上用导电性能良好的特殊工作服，能在数万伏避雷器高压上带电作业而不被电击，这一等电位原理而研制和生产的一种新型等电位避雷器。

1、等电位避雷器的主要优点：a、避雷效果与接地无关，避雷器由于采用“等电位”处理技术，它的避雷效果与设备有否接地无关，从而免去安装传统的避雷器必须接地的麻烦。

因此安装简单，使用方便。

b、延长电器高设备的使用寿命接地虽然电器没有遭受雷击损坏，但雷电脉冲长期冲击电器，致使各元器件电性能会受到一定破坏，影响电视机，电脑等设备的使用寿命。

安装等电位避雷器后，对电器设备保护尽忠职守，万无一失。

c、体形虽小，但保护设备本事很大电器都是因巨大的雷击电流作用下设备或元器件发热而损坏。

发热的能量与电阻、电流和作用的时间成正比。

雷击时电流虽然很大，但避雷内阻很少作用时间很（8~20微秒），发热量也很少，所以它既能保护设备，它自身也不会被损坏。

再说，避雷器因为是电流型的，它能承受很高的雷击电压，只要不超过避雷器所承受的最大电流，即使雷击电压几万伏甚至更高都不怕。

d、电源。

信号通道同时避雷，一举两得，免维护，既阻燃又防爆。

e、具有自动诊断和修改和修复内部故障功能。

f、安全警示功能：当防雷器完全损坏后，不输出任何电流，以此警告不能继续使用，这种警示功能是其他防雷器所不具备的雷击断线是普遍难题,电力线路发生断线、绝缘子闪络而造成大面积停电、售电量的损失和引起重大的人身伤害事故及由此引发的巨额经济损失.【概述】ZD-OP100 线路绝缘子防雷过电压保护器有效防止10KV架空线雷击断线和绝缘子闪络，特别是雨季绝缘导线遭受雷击的难题。

采用与绝缘子并联的方式安装，产品性能及效果都优于市场上存在的其他防雷产品，如：氧化锌避雷器、钳位绝缘子、纯间隙防雷金具等，以下简称线路防雷过电压保护器。

【产品特点】安装时不须剥除绝缘电缆的绝缘层，从而消除了安装避雷器的缺点，不会导致雨水沿绝缘层剥除点渗入，腐蚀绝缘电缆的金属导线；线路绝缘子防雷过电压保护器在线路正常运行时，因有串联球间隙隔离，不承受持续工频续流，处于“休息”状态不容易老化，提高使用寿命有利于电力系统的安全运行。

即使限流元件电阻片劣化，也不至于影响线路的正常运行。

而避雷器与导线直接连接，没有串联球间隙隔离功能，避雷器又长期承受工频电压的作用，还要间歇地承受雷电过电压及工频续流的作用，因此避雷器容易老化，当避雷器发生故障时，可能会影响线路的正常供电；限流元件只有在一定幅值的雷电过电压作用下球间隙动作后，限流元件本体才处于工作状态，因此其外绝缘水平（绝缘外套爬电距离）可以低于无间隙避雷器；即使有大电流通过限流元件而导致限流元件承受不了损坏时，线路防雷过电压保护器因有串联球间隙隔离功能，所以不会引起短路接地，导致绝缘导线断线、绝缘子闪落，确保电力系统的安全；在正常设计的线路上，有足够的耐受操作过电压的能力，间隙大小可选择避免操作过电压作用的动作，这样可以大大减轻限流元件动作负载试验的压力，不会导致限流元件承受不了而损坏，引起短路接地，导致导线断线、绝缘子闪络；线路防雷过电压保护器在放电过程中，会在保护器氧化锌限流元件（非线性电阻）上保留一个我们通常所说的“残压”，在雷电压过后的系统工频电压下，能自己熄灭工频续流，由此保持系统不失压，避免系统失压和继电保护动作跳闸情况的发生，进而提高供电质量保证正常供电，增加经济效益，提高供电可靠性。

而采用“纯间隙”进行线路防雷的产品，我们为此也做了大量的对比试验，数据表明，在大气过电压这个过渡过程中，不同的幅值和波长采用“纯间隙”保护方式会出现短时系统失压和继电保护动作跳闸，其次“纯间隙”放电电压分散性很大，在这样的情况下即使起到了避雷的作用，但对供电质量是绝对不利的，不要因为解决现有问题而带来更大的问题及损失。

【产品结构】ZD-OP100 线路绝缘子防雷过电压保护器由氧化锌限流元件（被复合材料所包裹）、限流元件引流球、导线引流球、连接支柱板、标准引流球间隙工具几部分共同组成。

【产品原理】当线路受到雷击过电压，感应过电压尚未达到绝缘子闪络时，导线引流球和保护器限流元件引流球间隙开始放电，之后将雷电流导向氧化锌限流元件，雷电流经氧化锌限流元件释放，而工频续流则被氧化锌限流元件截断，达到“避雷”的目的。

当线路出现短时工频过电压（毫秒级）时，即使线路处于弱绝缘（工频耐受38kV），避雷器仍然保证放电，起到保护作用，从而防止因工频续流高温熔断绝缘线路（雷击断线及绝缘子闪络），保护绝缘线路，避免发生断线、绝缘子闪络而造成大面积停电、售电量的损失和引起重大的人身伤害事故及由此引发的巨额经济赔偿。

浅谈低压配电线路应该如何进行防雷措施摘要：文中说明雷电过电压会在电气设备的接线端子之间产生电弧特性的现象，又充分考虑了低压配电系统特有的被雷击损坏的机理之后，为了防止雷电过电压在电气设备的端子之间产生火花放电，提出了降低雷电过电压的措施，以及能限制和断开续电流等措施。

关键词：低压配电线路雷击防雷措施1.概述在很广阔的地区范围内，建设了既复杂又庞大的很多电力设备构成的高低电压配电网络。

配电网络中有配电设备，又有用电设备，它们是影响电力能量的质量和重要设备。

图1为东京电力公司设计的标准设备的简图。

至今，对配电线路的防雷措施主要放在：（1）雷电过电压在某条高压配电线路上发生的雷击事故的影响范围有多广以及其可能性的概率；（2）确定其防雷保护的程度；（3）制定在实际的配电线路上能使用的各种防雷措施。

例如：在单相100/200v或者三相200v等的低压配电线路上，要考虑雷电过电压对低压配电设备的烧坏现象，以及对漏电形状产生的误动作等雷害事故。

雷电过电压产生的火花放电不是烧坏低压配电设备的原因，该火花放电导致配电设备的端子间短路，在商用工频电压下，在端子之间流过短路电流（电弧放电），这时的大量电能是烧坏低压配电设备的主要原因。

低压配电设备的电弧我与高压电力系统的电弧特性是不一样的，在端子之间有火花放电之后不一定发生续电流电弧，这是低压配电系统特有的性能。

2.低压配电线路发生雷电过电压的频率在非常广地区的低压配电网络上发生雷电过电压受到该地区的地形、气象条件雷雨日数、雷云的移动路径、雷击电流峰值的颁高低压配电线路的架设密度、和对地雷击密度等的影响。

在这些因素中，对在低压配电线路上发生雷电过电压峰值的频率颁发问的清楚统计是重要的。

为了获取研究低压配电线的防雷措施的基础资料，在1981～1987年间的7～10月的雷电多发期，对枥木县等地区的低压配电线路上装了110多台电涌计数器进行460多次雷电过电压的观测，取得了统计数据等详细资料。

根据这项研究的观测结果，计算出低压配电线路上发生的概率值。

在研究耐雷设计中，要有图2a所示的最基本的雷电过电压的频率分布曲线（上边的线）。

在这项观测中，从2kv以上的雷电过电压中，担心在低压配电设备的端子板或者设备内部会发生火花放电的雷电过电压假定为10kv限值，在超过10kv以上所观测到的累计频率为10％左右，而在5kv以下所观测到的累计频率为70％左右。

还有另一个观测结果，在一个非常狭窄的面积范围内，在同样的低压配电线路上装了电涌计数器进行了187次累计观测。

将这两次观测结果的雷电过电压累积频率颁进行比较，它们各自的频率分布双对数曲线都近似于一条直线。

但是图2a中的两条直线不是完全一致的。

这是因为在电涌计数器上设定的雷电过电压的下限值有区别，例如，在这次观测中，雷电过电压的设定下限值为2kv，而在有的文献中定为1.2kv。

这次观测结果用任何次的回归式表示式中pvp－－－某个雷电过电压限值vp以上的频率,％;vp－－－雷电过电压电平,kvk,n－－－常数值。