謝娟

摘要：雷電是一種自然現(xiàn)象，對建筑物和電力系統(tǒng)的損壞非常巨大，雷電在放電過程中產(chǎn)生高電壓和大電流，對電力設備的絕緣產(chǎn)生了巨大的影響。對于不同的雷電形式，采取的防御措施也各不相同。而變電站的接地主要是為了安全考慮而設計的，接地的合理性決定了人身和電氣設備的安全。本文主要就目前現(xiàn)有的防雷裝置和接地常用降阻措施進行探究。

關鍵詞：防雷；裝置；降阻措施

變電所防雷裝置種類繁多，但是常用的防雷裝置主要有避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶以及避雷器比較常見，避雷針主要是對整個變電站的建筑物實施防雷，避雷線主要是對高壓輸電線路以及進出變電所的線路實施防雷保護，而避雷網(wǎng)和避雷帶也同樣是對建筑物防雷，避雷器主要對電力設備實施防雷保護的。

一、防雷裝置探究

無論哪種防雷裝置，總體上都是由三大部分組成分別稱為接閃器、引下線和接地裝置三部分。接閃器主要是接受雷擊的部件，一般突出于建筑物或建筑物的金屬屋頂都可做接閃器，主要是把雷電引向自身，通過自身放電保護周圍建筑物的，例如避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)和避雷帶突出上面的部分都稱為接閃器。引下線主要作用是通過雷電流，保證雷電流通過時不至于融化引下線，一般用直徑不小于10mm的圓鋼或截面不小于80mm2 的扁鋼制成。接地裝置指的是埋在地下的部分，防雷裝置的接地裝置與一般的接地裝置基本相同，所不同的是防雷裝置的接地體更大。

1、避雷針

避雷針也稱為引雷針，主要是把雷電引向自身，通過自身放電保護建筑物，避雷針高于被保護建筑物，避雷針保護建筑物的大體范圍。一般稱避雷針的保護范圍為傘狀保護，避雷針在雷云的作用下，其頂端電場強度最大，所以吸引雷電流過來通過避雷針放電，之后通過引下線和接地體把雷電流泄入大地，保護建筑物安全。

2、避雷線

輸電線路由于在電力系統(tǒng)中占據(jù)重要的地位，一旦電力線路出現(xiàn)故障，造成重大的經(jīng)濟損失和設備的損壞。避雷線的保護范圍比避雷針略小一些，避雷線也需要接地，所以稱為架空地線。避雷線主要用于架空高壓重要輸電線路的直擊雷防護。

3、避雷帶和避雷網(wǎng)

避雷帶和避雷網(wǎng)安裝于建筑物的突出部分，如屋脊，或者建筑物的邊緣部分，如屋檐，對于建筑物實施防雷保護，也需要通過接地裝置與大地做良好的電氣連接。

4、避雷器

雖然避雷針和避雷線有效的防止了直擊雷的作用，可是由于輸電線路較長，還是可能會有雷電侵入波進入變電所危及變電所內(nèi)的電氣設備的安全，避雷器主要作用是對電力設備實施防雷保護，避雷器在沒有雷電時，也就是系統(tǒng)正常工作時，避雷器相當于斷開的回路，并不導通，只有當雷電的過電流或過電壓侵入時，才會使避雷器的火花間隙被擊穿，從而導通，把雷電的過電流泄露到大地中去，使其對地放電，保證電力設備的安全，而雷電流過后，即放電結(jié)束后，避雷器會自行斷開，恢復初始狀態(tài)，電力系統(tǒng)自動恢復到正常運行狀態(tài)。

二、接地及常用的降阻措施

接地系統(tǒng)中主要包含兩部分，分別稱為接地體和接地線，接地體是指直接埋入土壤中的部分，而接地線指的是連接接地體和設備的部分。接地系統(tǒng)中包括接地干線和支線。把多個接地體組成的接地系統(tǒng)稱為接地網(wǎng)。

大地在沒有電流流過的時候通常被認為是零電位的，所以我們認為接地的時候電位為0，這也就是安全的電位，接地的概念就是指使接地裝置始終保持零電位，也就保證了人身意外碰觸設備外殼時的危險性。當然，也有一定的電阻率，流進大地的電流會沿著接地體呈球面的形狀向四周擴散。系統(tǒng)采取良好接地的目的可以泄放故障電流，另外也可以防止接觸電壓和跨步電壓觸電，接觸電壓是指被保護設備外殼意外帶電，而人不小心觸及設備外殼造成的觸電事故，而跨步電壓觸電指的是在接地體或意外垂到地面的導線附近行走時，兩個腳之間形成的電位差，造成人身的觸電，一般來說，超過接地體20m的位置認為電位為0。是安全的地方，不能靠近接地體20m以內(nèi)的地方，所以接地體不能敷設到人或動物經(jīng)常行走的位置。

1、變電站接地的分類

變電站接地比較常見的有三種分別為：工作接地、保護接地和防雷接地，有的詳細劃分也包括靜電接地及防腐接地等等。

（1）工作接地：三相電力系統(tǒng)的連接方式有星形連接和三角形連接，當電源如果采用星形連接的時候，會有一個中性點的存在，中性點可以引出接地，也可以不接地。

（2）保護接地

把電氣設備裸露的金屬外殼通過接地線接入接地體，主要是為了人身安全而設置的，它在設備外殼故障時才發(fā)揮作用，正常運行時是對系統(tǒng)沒有影響的。

（3）防雷接地

為了泄放雷電流而設置的接地體，防雷接地電阻值也不能過高，防止泄放雷電流的時候地電位的升高。

2、變電站接地裝置的敷設要求

接地體和接地線構成了變電站的接地裝置，對于接地體而言，主要包括兩種，自然接地體和人工接地體。當自然接地體滿足接地電阻的阻值要求和熱穩(wěn)定要求時，可以不專門裝設人工接地體，自然接地體的好處是比人工接地體投資小很多，一般來說，建筑物埋設與地下的鋼筋結(jié)構，埋設在地下的金屬水管、井管等等，但是不能是輸送可燃性或爆炸性的管道，當自然接地體不滿足要求時，必須裝設人工接地體。接地體內(nèi)部的連接需要進行焊接以保證連接的可靠性。人工接地體一般采用圓鋼或角鋼，不能埋設在垃圾處或有腐蝕性場所的地方，如果不得不這樣做，需要采用換土的方法來進行處理。同理接地線也分為人工接地線和自然接地線兩種，選擇的方法與接地體的選擇類似。接地裝置的埋設常見的有兩種，垂直埋設的接地體和水平埋設的接地體。

3、降低土壤電阻率的措施

采用外引式接地裝置：采用的具體方案是將接地體的位置引到接地電阻率較低的地方，如水庫邊、井邊或大樹等附近?；蛟谒追笤O接地裝置，降低電阻率。

降阻措施的選擇不是單一的，在一套系統(tǒng)中，可以采用多種方法并用，把接地電阻降到理想的范圍內(nèi)。

結(jié)束語

本文介紹了常用的防雷保護設備的組成及原理，給出了防護方案，介紹了變電所接地設計中的基本概念及接地電阻的設計并給出了常用的降阻措施。但防雷還存在許多尚待完善的地方，如隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，建筑自動化程度越來越高，對防感應雷的要求越來越高，單一的防雷技術遠遠不夠的。隨著科技的發(fā)展，隨著人們對防雷技術的進一步重視，日后必將會出現(xiàn)更有效、更經(jīng)濟的防雷技術。

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