电力系统的防雷保护
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｕ Ｉ ×Ｒ ２ １０Ｉ ＝／ ２ ／＝ ０ （ ） １
用绝缘 冲击 电压 的５ ％ （ ）代替ｕ，则此 时的Ｉ ０ ｕ 就表示能 引起反 击 的雷 电 流 强度 ，也 即线 路 在 这种 情 况 下 的 耐雷 水 平 ：
参 考 文献
【】 １ 苏邦礼 ， 等编． 电与避雷 工程【 ． 雷 Ｍ］ 中山大 学出版社 ， ９． １ ６ ９ ［］Ｂ ０５ —４ ２Ｇ ５ｏ ７９ 建筑物 防雷设计 规范［］ 国计 划 出版社 ， ０ ｓ． 中 ２ １ ０ 【】 ３南京气 象学院 防雷教材选 编【 ． Ｍ］ 南京气象 学院 印刷厂，００ ２０ ［ 邱毓 昌， 主编． 电压 工程 ［】 ４ ］ 等 高 Ｍ． 交通大 学出版社 西安 『关 象石， 主编． ５ 】 等 防雷技 术标准规 范汇 编［ ． ０ ｓ２ １ ］０
变电所是 电力转换站 ，用以提高或降低电压 ，并分配用 电量 。从发 电厂送电到用户家 中的过程 中，变电所扮演的角色 ，可 比喻为高速公路 的交流道。车辆在上高速公路前须在交流道先行加速 ；同理 ，电厂发 出 的 电要先经过变电所升高 电压才可大量快速 的输送 。车辆要进入市 区， 必须下交流道减速慢行 ，再驶向大街小巷 ，同样 的，高压电须经过变 电 所降低电压才可依序分送各地 ， 并逐段降低 到用户可使用 的电压。 电力系统 防雷主要是发电厂和输 电线路的防雷保护 ，以下具体就从
一
２ 输 电 线路 的防 雷保 护
在大多数情况下 ，电力线路采用保护线保 护。在考虑输 电线路的电 压等级后 ，根据线路所经过地区的雷电活动的情况 、地形地貌等条件 ， 采取防雷措施 。输 电线路的防雷 主要是安装避雷线 ，起着引雷和分流作 用。在电力 防雷 中，雷直击中架空线路时 ，实际电流要小于统计测量的 雷电流 ，一 般取Ｉ ；在遭雷击 时 ，架空线路 的波阻抗定量 （ ／ ２ 两个 电线 杆 之间的导线 电阻 ） 约为Ｒ ４０ ｎ。此时 ，在线路上 的绝缘冲击电压最 ＝ ０ 大值 。
统 的防雷研究具 有十分重要 的意义 。在防雷技 术规范上也 只讲如何 实施 ，而未讲为什 么 ，面对 电力 、电信方 面雷 电防护工程 ，往 往不敢动 手 。本 文通过对 电力系统 中发 电厂 、变 电所 和输电线路 的防雷措 施的应用加 以介绍 。 关 键词 电力 ；防雷 ；接地 中图 分类 号 Ｔ 文 献标 识 码 Ａ Ｍ 文 章 编号 １７— ６ １（ １）１— １５ Ｏ ６ ３９７ 一２ ２０ １００ 一 ｌ ０
．
Ｉ ５／０ ＝ ｏ１ ｕ ％０
我们 可 算 得 ： ３ Ｖ 路 ，ｕ ￣３０ｋ ０ｋ 线 一 －５ Ｖ，Ｉ３５ Ａ。 ＝ ．ｋ
１ ０ Ｖ 路 ，Ｕ 一７ ｏｋ １ｋ 线 一 ｏ Ｖ，Ｉ ７ Ａ ＝． 。 ０ｋ
（） ２
．
１９． ９ ５
输电线路传导来 的雷 电波 ，为了防止沿输 电线路传导来的雷电波损 坏配 电设备 ，可采用安装管 型或 阀型避雷器。考 虑的参数除了与普通 电 源 防雷器相 同的 ，如额定 电压 、残压等外 ，还要 考虑灭弧 电压 、冲放电 电压等参数。
４ 小 结
发电厂 、变 电所等的建筑物防雷 ，主要是要注意被保护设备要在避 雷针 的保护范围之内以及两者之间的有效绝缘距离问题。解决了这方面 的问题 ，也就解决了发 电厂 、变电所 等的建筑物防雷保护 问题 ；输电线 路 的防雷保护主要是安装避雷线 、增强绝缘性及安装管型或 阀型避雷器 和保护 间隙 ，其中避雷线 的安装是关键 。而 电机和变压器等 的防雷主要 是安装磁吹避雷器 、 型或 阀型避雷器和保护间隙等。管 型避雷器 ，是 管 种改进 以后放在管状外壳 内的火花隙。多用于电力输送 网的线路保护 上。阀型避雷器 ， 是火花隙和 阀片 （ 非线性 电阻元件 ） 串联 而成 ，是变 电所最主要的防雷保护装置。保护间隙 ， 是简单而原始 的避雷器 。
乱 赫
应 用 方 法 论
１ ０ ５
电力系统 的防雷保 护
李 敏
（ 上海柏承行建筑工 程技术咨询有 限公 司 ，上海 ２ ０ ７ ） ０００
摘 要 从发展 的角度来 看 ，电力 系统 的雷 电灾害普遍 存在 ，防雷工作既 是传统 的行 业又是具 有发展前景 的新兴行业 ，因此 ，对 于 电力 系
方 法 基 本相 ｌ 司。
３ 电 力系统 防 雷的接 地 电阻
对所有 的防雷来说 ，接地 电阻 的大小至观重要 ，要求接地电阻越小 越好 。电力部门根据多年的实践经验 ，以及输电线路所经过的环境 等， 规定输电线路 的防雷接地电阻在２ ０Ｑ以内都是允许 的， 但一般要求小于
１ 。 ０ｎ
这 两 方 面来 叙 述 。
２１ Ｖ～３ ｖ 路 的 防 护 ． ｋ ３ ５ｋ 线
பைடு நூலகம்
１ 发 电厂 、变 电所 的防 雷保 护
发电厂 、变 电所 的建筑物 、输 电线路和其他设备的直击雷防护，根 据 《 建筑物防雷设计规范 》Ｇ ５ ０ ７ １９ ，按照滚球法计算保护范围， Ｂ ０ ５— ９ ４ 将发 电厂 、变电所 的被保护设备 （ ： 如 建筑物 、电气设备 、烟囱、冷却 塔 、机房等 ）均处 于避雷针 （ 、线 ）的保护范 围之 内。在变电所进线 带 处 ，按照 《 民用建筑 电气设计规范 》 Ｇ ／ １— ２ Ｊ Ｊ ９ ，采用进线穿金 属管保 Ｆ６ 护 ，保护距离 １ ｍ～２ ｍ。 ｋ ｋ 雷电击 中接闪器时 ，在引下线和接地体上产生的高电位 ，在防雷装 置 附近的金属体感应 过电压 的防护 ，发电厂 、 电所设备的防雷离不开 变 建筑物的防雷， 建筑物本身的防雷装置是建筑物 内电气设备及系统防雷 的第一道屏障 ，建筑物本身 的防雷性能直接影 响到内部的电气设 备的防 雷 ，因此首先必须重视建筑物本体 的防雷。 雷电击中发电厂外避雷针后 ，它引起对地 电位升高 ，如果与被保护 设备之间 的有效绝缘距离不够 ，极容易造成高 电位反击和感应过电压事 故 。在一般情况下 ，接地电阻不宜大于１ ０ｎ。有时 ，由于受周围环境布 置上 的影响 ，也可将整个地 网连成一体。但一般 为了避免避雷针遭雷击 时主接地网电位升高太多而造成反击 ，应保证该连接点至３ Ｖ ５ｋ 及其以下 配 电设备的接地线的埋地距离不小 于１ Ｉ ０ｋ 及其 以上配 电设备 ，由 ５Ｉ。６ Ｖ Ｔ 于设备绝缘水平较高 ， 易形成反击 ，可将避雷针 （ ） 不 线 安装于其构架 或房顶上 ；而３ ｋ 及其以下的配电设备 ，要架设独立避雷针 ，而不可在 ５Ｖ
２３ １ Ｖ及其以上线路 的防雷保护 ． ０ｋ １ １０ｋ 输 电线路 ，一般沿全线架设 避雷线 ，在雷 电活动特别强烈 的 １ Ｖ 地区 ，还可架设双避雷线，其保护角取２。～２ 。 ２ ５ 。在雷 电活动不频 繁的 地区 ，可不沿全线架设避雷线 。 ２ ０ｋ 输 电线路 ，沿全线架设避雷线，在 山区和非少雷区 ，要架设 ２ Ｖ 双避雷线 ，保护角取 ｌ． ６ 。～２ ． 。 ５ ５ 。 ５ ３ ０ｋ ３ Ｖ一５０ｋ 输电线路 ，绝缘耐雷水平增加 了，但线路落雷 总数 ５ Ｖ 也增加了 ，另线路 的重要性也较高 ，一律采用全线架设双避雷线 ， 保护 角取１ 。～２ 。 Ｏ ０ 。对于线路经过特殊地形 的，可采取增 强绝缘性的措施 ， 来 增 强 防雷 效 果 。 至于５０ｋ 以上的高压输 电线路 ，其防雷措施 与５ ０ｋ 输电线路 的 ５ Ｖ ５ Ｖ
其 构 架 或 房 顶上 架 设 避雷 针 。
３ ｖ～１ ｋ 架空输 电线路 ， ｋ ０ｖ 绝缘水平低 ，通常只有一个绝缘子 ，可 直接利用钢筋混凝土柱子 自然接地 ，并采用 中性点不接地 ，而不用架设 避雷线 。 在雷 电活动较强的地 区，线路可采用高一等级的绝缘子或采用瓷横 担 ，以提高线路的绝缘水平。３ Ｖ ５ 线路耐雷绝缘水平对于无避雷线 的架 ｋ 空线路 ，采用铁横担时为３ ０ｋ ５ Ｖ，采用木横担时为７ ０ｋ ０ Ｖ，出现大 于此 雷电流的概率大于８ ％，雷击 避雷线而反击输 电线路的可能性非常大 ， ６ 因此 ， 安装避雷线对提高线路 的避雷可靠的作用不大 ，所以３ｋ ３ Ｖ Ｖ～ ５ ｋ 架空输 电线路 ，一般不用架设避雷线 。 ２２ ６ Ｖ ． ０ｋ 线路的 防护 ６ 输 电线路 ，除多雷 区外 ，也不用架设避雷线。在规范中要求新 ０ｖ ｋ 建的６ ０ｋ Ｖ的线路防雷保护与 １０ｋ １ Ｖ的线路相同。
用绝缘 冲击 电压 的５ ％ （ ）代替ｕ，则此 时的Ｉ ０ ｕ 就表示能 引起反 击 的雷 电 流 强度 ，也 即线 路 在 这种 情 况 下 的 耐雷 水 平 ：
参 考 文献
【】 １ 苏邦礼 ， 等编． 电与避雷 工程【 ． 雷 Ｍ］ 中山大 学出版社 ， ９． １ ６ ９ ［］Ｂ ０５ —４ ２Ｇ ５ｏ ７９ 建筑物 防雷设计 规范［］ 国计 划 出版社 ， ０ ｓ． 中 ２ １ ０ 【】 ３南京气 象学院 防雷教材选 编【 ． Ｍ］ 南京气象 学院 印刷厂，００ ２０ ［ 邱毓 昌， 主编． 电压 工程 ［】 ４ ］ 等 高 Ｍ． 交通大 学出版社 西安 『关 象石， 主编． ５ 】 等 防雷技 术标准规 范汇 编［ ． ０ ｓ２ １ ］０
变电所是 电力转换站 ，用以提高或降低电压 ，并分配用 电量 。从发 电厂送电到用户家 中的过程 中，变电所扮演的角色 ，可 比喻为高速公路 的交流道。车辆在上高速公路前须在交流道先行加速 ；同理 ，电厂发 出 的 电要先经过变电所升高 电压才可大量快速 的输送 。车辆要进入市 区， 必须下交流道减速慢行 ，再驶向大街小巷 ，同样 的，高压电须经过变 电 所降低电压才可依序分送各地 ， 并逐段降低 到用户可使用 的电压。 电力系统 防雷主要是发电厂和输 电线路的防雷保护 ，以下具体就从
一
２ 输 电 线路 的防 雷保 护
在大多数情况下 ，电力线路采用保护线保 护。在考虑输 电线路的电 压等级后 ，根据线路所经过地区的雷电活动的情况 、地形地貌等条件 ， 采取防雷措施 。输 电线路的防雷 主要是安装避雷线 ，起着引雷和分流作 用。在电力 防雷 中，雷直击中架空线路时 ，实际电流要小于统计测量的 雷电流 ，一 般取Ｉ ；在遭雷击 时 ，架空线路 的波阻抗定量 （ ／ ２ 两个 电线 杆 之间的导线 电阻 ） 约为Ｒ ４０ ｎ。此时 ，在线路上 的绝缘冲击电压最 ＝ ０ 大值 。
统 的防雷研究具 有十分重要 的意义 。在防雷技 术规范上也 只讲如何 实施 ，而未讲为什 么 ，面对 电力 、电信方 面雷 电防护工程 ，往 往不敢动 手 。本 文通过对 电力系统 中发 电厂 、变 电所 和输电线路 的防雷措 施的应用加 以介绍 。 关 键词 电力 ；防雷 ；接地 中图 分类 号 Ｔ 文 献标 识 码 Ａ Ｍ 文 章 编号 １７— ６ １（ １）１— １５ Ｏ ６ ３９７ 一２ ２０ １００ 一 ｌ ０
．
Ｉ ５／０ ＝ ｏ１ ｕ ％０
我们 可 算 得 ： ３ Ｖ 路 ，ｕ ￣３０ｋ ０ｋ 线 一 －５ Ｖ，Ｉ３５ Ａ。 ＝ ．ｋ
１ ０ Ｖ 路 ，Ｕ 一７ ｏｋ １ｋ 线 一 ｏ Ｖ，Ｉ ７ Ａ ＝． 。 ０ｋ
（） ２
．
１９． ９ ５
输电线路传导来 的雷 电波 ，为了防止沿输 电线路传导来的雷电波损 坏配 电设备 ，可采用安装管 型或 阀型避雷器。考 虑的参数除了与普通 电 源 防雷器相 同的 ，如额定 电压 、残压等外 ，还要 考虑灭弧 电压 、冲放电 电压等参数。
４ 小 结
发电厂 、变 电所等的建筑物防雷 ，主要是要注意被保护设备要在避 雷针 的保护范围之内以及两者之间的有效绝缘距离问题。解决了这方面 的问题 ，也就解决了发 电厂 、变电所 等的建筑物防雷保护 问题 ；输电线 路 的防雷保护主要是安装避雷线 、增强绝缘性及安装管型或 阀型避雷器 和保护 间隙 ，其中避雷线 的安装是关键 。而 电机和变压器等 的防雷主要 是安装磁吹避雷器 、 型或 阀型避雷器和保护间隙等。管 型避雷器 ，是 管 种改进 以后放在管状外壳 内的火花隙。多用于电力输送 网的线路保护 上。阀型避雷器 ， 是火花隙和 阀片 （ 非线性 电阻元件 ） 串联 而成 ，是变 电所最主要的防雷保护装置。保护间隙 ， 是简单而原始 的避雷器 。
乱 赫
应 用 方 法 论
１ ０ ５
电力系统 的防雷保 护
李 敏
（ 上海柏承行建筑工 程技术咨询有 限公 司 ，上海 ２ ０ ７ ） ０００
摘 要 从发展 的角度来 看 ，电力 系统 的雷 电灾害普遍 存在 ，防雷工作既 是传统 的行 业又是具 有发展前景 的新兴行业 ，因此 ，对 于 电力 系
方 法 基 本相 ｌ 司。
３ 电 力系统 防 雷的接 地 电阻
对所有 的防雷来说 ，接地 电阻 的大小至观重要 ，要求接地电阻越小 越好 。电力部门根据多年的实践经验 ，以及输电线路所经过的环境 等， 规定输电线路 的防雷接地电阻在２ ０Ｑ以内都是允许 的， 但一般要求小于
１ 。 ０ｎ
这 两 方 面来 叙 述 。
２１ Ｖ～３ ｖ 路 的 防 护 ． ｋ ３ ５ｋ 线
பைடு நூலகம்
１ 发 电厂 、变 电所 的防 雷保 护
发电厂 、变 电所 的建筑物 、输 电线路和其他设备的直击雷防护，根 据 《 建筑物防雷设计规范 》Ｇ ５ ０ ７ １９ ，按照滚球法计算保护范围， Ｂ ０ ５— ９ ４ 将发 电厂 、变电所 的被保护设备 （ ： 如 建筑物 、电气设备 、烟囱、冷却 塔 、机房等 ）均处 于避雷针 （ 、线 ）的保护范 围之 内。在变电所进线 带 处 ，按照 《 民用建筑 电气设计规范 》 Ｇ ／ １— ２ Ｊ Ｊ ９ ，采用进线穿金 属管保 Ｆ６ 护 ，保护距离 １ ｍ～２ ｍ。 ｋ ｋ 雷电击 中接闪器时 ，在引下线和接地体上产生的高电位 ，在防雷装 置 附近的金属体感应 过电压 的防护 ，发电厂 、 电所设备的防雷离不开 变 建筑物的防雷， 建筑物本身的防雷装置是建筑物 内电气设备及系统防雷 的第一道屏障 ，建筑物本身 的防雷性能直接影 响到内部的电气设 备的防 雷 ，因此首先必须重视建筑物本体 的防雷。 雷电击中发电厂外避雷针后 ，它引起对地 电位升高 ，如果与被保护 设备之间 的有效绝缘距离不够 ，极容易造成高 电位反击和感应过电压事 故 。在一般情况下 ，接地电阻不宜大于１ ０ｎ。有时 ，由于受周围环境布 置上 的影响 ，也可将整个地 网连成一体。但一般 为了避免避雷针遭雷击 时主接地网电位升高太多而造成反击 ，应保证该连接点至３ Ｖ ５ｋ 及其以下 配 电设备的接地线的埋地距离不小 于１ Ｉ ０ｋ 及其 以上配 电设备 ，由 ５Ｉ。６ Ｖ Ｔ 于设备绝缘水平较高 ， 易形成反击 ，可将避雷针 （ ） 不 线 安装于其构架 或房顶上 ；而３ ｋ 及其以下的配电设备 ，要架设独立避雷针 ，而不可在 ５Ｖ
２３ １ Ｖ及其以上线路 的防雷保护 ． ０ｋ １ １０ｋ 输 电线路 ，一般沿全线架设 避雷线 ，在雷 电活动特别强烈 的 １ Ｖ 地区 ，还可架设双避雷线，其保护角取２。～２ 。 ２ ５ 。在雷 电活动不频 繁的 地区 ，可不沿全线架设避雷线 。 ２ ０ｋ 输 电线路 ，沿全线架设避雷线，在 山区和非少雷区 ，要架设 ２ Ｖ 双避雷线 ，保护角取 ｌ． ６ 。～２ ． 。 ５ ５ 。 ５ ３ ０ｋ ３ Ｖ一５０ｋ 输电线路 ，绝缘耐雷水平增加 了，但线路落雷 总数 ５ Ｖ 也增加了 ，另线路 的重要性也较高 ，一律采用全线架设双避雷线 ， 保护 角取１ 。～２ 。 Ｏ ０ 。对于线路经过特殊地形 的，可采取增 强绝缘性的措施 ， 来 增 强 防雷 效 果 。 至于５０ｋ 以上的高压输 电线路 ，其防雷措施 与５ ０ｋ 输电线路 的 ５ Ｖ ５ Ｖ
其 构 架 或 房 顶上 架 设 避雷 针 。
３ ｖ～１ ｋ 架空输 电线路 ， ｋ ０ｖ 绝缘水平低 ，通常只有一个绝缘子 ，可 直接利用钢筋混凝土柱子 自然接地 ，并采用 中性点不接地 ，而不用架设 避雷线 。 在雷 电活动较强的地 区，线路可采用高一等级的绝缘子或采用瓷横 担 ，以提高线路的绝缘水平。３ Ｖ ５ 线路耐雷绝缘水平对于无避雷线 的架 ｋ 空线路 ，采用铁横担时为３ ０ｋ ５ Ｖ，采用木横担时为７ ０ｋ ０ Ｖ，出现大 于此 雷电流的概率大于８ ％，雷击 避雷线而反击输 电线路的可能性非常大 ， ６ 因此 ， 安装避雷线对提高线路 的避雷可靠的作用不大 ，所以３ｋ ３ Ｖ Ｖ～ ５ ｋ 架空输 电线路 ，一般不用架设避雷线 。 ２２ ６ Ｖ ． ０ｋ 线路的 防护 ６ 输 电线路 ，除多雷 区外 ，也不用架设避雷线。在规范中要求新 ０ｖ ｋ 建的６ ０ｋ Ｖ的线路防雷保护与 １０ｋ １ Ｖ的线路相同。