【摘 要】電力系統(tǒng)的防雷接地問題是保障電力輸送的關鍵工作，有必要科學的進行安裝。在這種背景下，本文首先探討了電力系統(tǒng)雷電危害與方式，進而從多個方面著手，分析了電力系統(tǒng)防雷接地安裝的方式。

【關鍵詞】防雷；接地安裝；電力系統(tǒng)

1.電力系統(tǒng)雷電危害與方式

電力系統(tǒng)主要由發(fā)電、輸電、配電及負載等四個子系統(tǒng)組成。初期的變電所及輸、配電系統(tǒng)以戶外型為主，且多位于偏遠山區(qū)，因此易遭受雷擊的侵襲，直接或間接引起設備過電壓的絕緣破壞，影響供電質(zhì)量。根據(jù)國外統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，由雷擊造成的輸電線路故障約占系統(tǒng)故障的45%～65%。目前輸電線路的防雷措施以裝設避雷針及架空地線為主，再利用下接引線，將雷擊電流導入接地網(wǎng)絡中，以上三者統(tǒng)稱外部防雷裝置。但對于變電所而言，外部防雷裝置是不夠的，還需要內(nèi)部防雷裝置配合。所謂內(nèi)部防雷裝置是指除外部防雷裝置外，所有為達到此目的所采用的設施、手段和措施均為內(nèi)部防雷裝置的范疇，它包括等電位連接設施（物）、屏蔽設施、加裝的避雷器以及合理布線和良好接地等措施。

當大電流經(jīng)由接地系統(tǒng)散入大地時將會引起高電壓差，而該電壓差即是造成雷擊事故的主要成因。電壓差出現(xiàn)的形式有下列幾種：地電位涌升（Ground Potential Rise，GPR）、接觸電壓（Touch Voltage）、步間電壓（Step Voltage）及轉(zhuǎn)移電壓（Transfer Voltage）。地電位涌升指避雷設備的接地處與絕對零電位之間有接地阻抗存在時，倘如其接地阻抗過高，遇強大雷擊突波電流，便產(chǎn)生龐大的瞬間電壓升，稱為地電位涌升；接觸電壓指當一個人手臂接觸已被接地的構(gòu)物時，其立足點的地面電位與接地電位涌升間就有一電位差，即所謂接觸電壓；步間電壓指地電位涌升對人員而言，即使人雖沒有觸及任何被接地物體的情況，兩腳跨距間的地面上就有電位差存在，即所謂步間電壓；轉(zhuǎn)移電壓指GPR 通過各種金屬路、接地線、電源線、建筑物鋼筋等導體，轉(zhuǎn)移至它處稱為轉(zhuǎn)移電壓。

2.電力系統(tǒng)防雷接地安裝的方式

2.1安裝的考慮因素

一是分流影響：指引下線對分流效果的影響。引下線的粗細和數(shù)量直接影響分流效果，引下線多，每根引下線通過的雷電流就小，其感應范圍就小。引下線相互之間的距離不應小于規(guī)范中的規(guī)定。當建筑物很高，引下線很長時，應在建筑物的中間部位增加均壓環(huán)，以減小引下線的電感電壓降。這不僅可以分流，而且還可以降低反擊電壓。

二是接地網(wǎng)絡：接地網(wǎng)絡也是防雷成功的重要保證之一。接地網(wǎng)絡的目的除了提供露空尖端一個低電位來吸引雷擊外，另一個作用就是要把攔截到的雷擊電流散布到較深的地層。接地網(wǎng)絡一般由接地極（接地棒、接地銅條、接地網(wǎng)、接地銅板）與接地導線構(gòu)成。為了順利達成接地的目的，接地網(wǎng)絡應該分散并擴大面積才較有利于分散雷擊電流，另外接地極之間應以導線連接成環(huán)狀，圍繞所保護的建筑物，如此可增加接地網(wǎng)絡面積，以便于分散雷擊電流，在分散雷擊電流與降低過壓上，接地網(wǎng)絡的外形與尺寸，是比接地極的接地阻抗更重要。

三是合理布線：指如何布線才能獲得最好的綜合效果?，F(xiàn)代化的建筑物都離不開照明、動力、電話、電視和計算機等設備的管線，在防雷設計中，必須考慮防雷系統(tǒng)與這些管線的關系。為了保證在防雷裝置接閃時這些管線不受影響，首先，應該將這些電線穿于金屬管內(nèi)，以實現(xiàn)可靠的屏蔽；其次，應該把這些線路的主干線的垂直部分設置在高層建筑物的中心部位，且避免靠近用作引下線的柱筋，以盡量縮小被感應的范圍。此外，應該注意電源線、天線等線路的引入做法，防止雷電波侵入。

2.2接地方式

接地的方式可分為以接地棒打入大地、埋設接地板，以及用接地線連接接地網(wǎng)等方式來連接設備，以達到所要求的接地電阻所形成的接地系統(tǒng)。

一是接地網(wǎng)接地方式。這將接地線以網(wǎng)狀型式排列，并將各交差點焊接，埋設于地下土壤中，再與線路鐵構(gòu)（鐵塔）以及其它電氣設備接地線連接。這種接地方式適用于電氣設備較多，且含括地區(qū)較寬廣的場所使用，可使全體設備獲得良好的接地，確保電氣設備的安全。變電所接地系統(tǒng)通常采用這種接地方式，接地系統(tǒng)的接地電阻標準，以接地故障發(fā)生時，不致使接觸電壓（Etouch）超過限制值為原則，同時其地電位升GPR（Ground Potential Rise）也必須在限制標準內(nèi)，而此GPR 除以接地電流（Ig），即得所需接地電阻設計值。我國電力公司大型接地系統(tǒng)的接地電阻標準，一般345kV以0.1Ω為限制標準，161kV 以0.5Ω為限制標準，69kV則以5Ω為限制。標準輸電系統(tǒng)鐵塔接地系統(tǒng)也采接地網(wǎng)方式或埋設垂直型的接地棒深入土壤底層之接地棒。二是打入接地棒、埋設接地板的接地方式。另一種常用的接地方式系將一些接地棒打入地下土壤中，把各接地棒相互連接，再與設備接地線連接。這種方式的接地，與打入接地棒的長度、深度及間距有關，適用于一串列設備的接地，其接地電阻的計算可根據(jù)Dweight方式求得。

2.3防雷接地一些細部做法

一是避雷帶、接地連接母線過沉降、伸縮縫安裝做法。（1）避雷帶、卡子、扁鋼應作鍍鋅處理；（2）避雷帶、接地母線在穿過沉降縫、伸縮縫要預留出余量，避免其變形時拉斷避雷帶或接地母線；（3）避雷帶、接地母線在過沉降縫、伸縮縫時做成半圓形，既保證美觀又符合防雷接地要求。二是金屬窗戶的等電位連接細部做法。（1）連接導體宜暗敷，并在窗框定位后，墻面裝飾層或抹灰層施工前進行；（2）當窗戶靠進鋼柱時可以將連接導體的一端直接焊在鋼柱上；（3）?10的金屬圓鋼與鋼筋或窗框等建筑物金屬構(gòu)件焊接長度不小于60mm；（4）搭接板應預埋，其與窗框或門框可螺栓連接或焊接；（5）金屬窗框的等電位也可從窗框的頂部或側(cè)面與圈梁或柱主筋預埋件連接，連接件可以是25*4的鍍鋅扁鋼或?10的圓鋼。

3.小結(jié)

大自然的風雨雷電，不是我們所能控制，當雷擊發(fā)生時所產(chǎn)生的大電流經(jīng)由接地系統(tǒng)散入大地時將會引起高電壓差，而此電壓差即是造成雷擊事故的主要成因。要克服高電壓差所造成的傷害，要從防雷措施著手，在外部防雷裝置上，要妥善裝設接閃器，并注意其有效遮蔽率；接地網(wǎng)絡則是關系著防雷功能的成敗，事實證明良好的接地網(wǎng)絡，可以快速降低電壓。

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