防雷、避雷安全措施

防雷、避雷安全措施（精选9篇）

1.防雷、避雷安全措施 篇一

摘要：为了减少雷击对输电线路的伤害，将线路避雷器安装在输电线路的易击段，可以提高线路的耐雷水平。鉴此，介绍了线路避雷器防雷的基本原理和安装前的准备工作。并对近年来肇庆四会供电分公司部分已挂网运行的避雷器进行了跟踪分析，原多雷击杆塔自从加装了线路带串联间隙避雷器后，迄今杆塔未发生雷击跳闸。

关键词：线路避雷器；输电线路；杆塔；雷击

为了减少雷击对输电线路安全运行的影响，通常采取多种防雷措施，主要有：降低杆塔接地电阻；架设避雷线；提高线路绝缘水平；加装耦合地线；等等。但在防止绕击雷对线路造成影响及高土壤电阻率的线路杆塔防雷问题上，仍不能找到有效的解决方法。为此，迫切需要采取一些新的技术措施来提高线路杆塔的耐雷水平，以减少雷击跳闸率。

随着合成绝缘材料在防雷技术上的应用和发展，许多国家如美国、日本等，将避雷器安装在输电线路的易击段，以提高线路的耐雷水平，降低雷击跳闸率。广东省广电集团有限公司肇庆四会供电分公司于1999年开始对几条跳闸率较高的35kV及110kV输电线路安装了线路避雷器。经过了几年的运行，取得了满意的效果。

1、线路避雷器防雷的基本原理

对一般高度的杆塔，线路的耐雷水平主要与4个因素有关：线路绝缘子的50%放电电压；有无架空地线；雷电流强度；杆塔的接地电阻。绝缘子的50%放电电压是一定的，雷电流强度与地理位置和气候条件相关，不装避雷器时，提高输电线路耐雷水平往往是采用架空地线、降低杆塔的接地电阻。在山区，降低接地电阻是非常困难的，又容易发生绕击，这也是为什么山区输电线路雷击跳闸率高的原因。

线路避雷器与线路绝缘子并联。当雷击时避雷器动作，避雷器的残压低于绝缘子串的50%放电电压，即使雷击电流增大，避雷器的残压仅稍有增加，绝缘子仍不致发生闪络。雷电流过后，流过避雷器的工频续流仅为毫安级，流过避雷器的工频续流在第一次过零时熄灭，线路断路器不会跳闸，系统恢复到正常状态。图1说明了线路避雷器的伏－秒特性与绝缘子的伏－秒特性的配合关系。绕击时，避雷器的伏－秒特性要比绝缘子的伏－秒特性低15%以上，反击时，可以低20%以上。

2、线路避雷器安装之前的准备工作

线路避雷器主要是用于降低送电线路的雷击跳闸率，而非限制操作过电压，因此线路避雷器宜使用带串联间隙型，并且，安装之前要做好准备工作。

2.1进行规定的电气试验

避雷器安装投运前应进行规定的电气试验。测量其绝缘电阻、直流1mA下的电压U1mA及电压为75%U1mA下的泄漏电流，测量结果应与出厂数据比较无明显变化，并应符合规程规定。表1为肇庆四会供电分公司部分线路避雷器的出厂试验和交接验收试验结果。安装过程中要按要求安装好串联间隙，安装投运后要检查并记录计数器的动作情况，以便日后能够对其他线路作分析比较。

2.2安装线路避雷器的定点原则

a)线路的运行经验。对线路投运至今的运行情况进行分析，确定易遭雷击的杆塔，分析确定是绕击还是反击。

b)线路途经的地形、地貌以及邻近影响。现场勘察线路经过的地段，特别对经过鱼塘、河流及山地等地段的线路要重点分析，记录有可能因地形、地貌条件而使线路杆塔遭受雷击的地段，一般经过此路段的杆塔优先考虑。

c)杆塔的接地电阻和相邻杆塔档距。根据线路投产时设计杆塔的接地电阻要求及实际接地电阻值，确定不符合接地电阻设计要求的杆塔并进行改造，对于因地质条件限制而无法达到要求的优先考虑。

d)综合以上因素分析，结合交通条件，确定线路避雷器安装的最佳地点。

3、输电线路使用线路避雷器的情况

肇庆四会供电分公司的110kV、35kV输电线路共16条，安装了线路避雷器16组，共48只。

其中110kV四沙线全长12.13km，线路经过的地形大部分是平地，其中有一段跨越河流。绝缘子为XP-7型，1992年投入运行。该线路26号、29号塔分别于1998年、1999年遭受雷击，26号塔L2和L3相绝缘子击碎，29号塔L1相绝缘子击碎。对此，我们对该线路数据进行分析、统计，到受雷击的杆塔进行了现场勘察，并测量了杆塔的接地电阻。在现场勘察中，我们发现26号、29号塔的接地电阻在13Ω以上，附近的27号、28号塔位于河流两岸，标称高度比26号、29号塔高。经过分析，我们认为26号、29号塔遭受雷击的原因是部分雷电流经避雷线至26号、29号塔或雷击该塔后，由于该塔的接地电阻较大，雷电流未能够流入大地就使绝缘子发生闪络。因此，我们确定在26号、29号塔各安装一组线路避雷器。至今已运行近2年时间，期间该线路未发生雷击故障，而从放电计数器的读数表明，26号、29号塔避雷器发生了多次动作(见表2)。在同一地区，地形、气候条件相同而未有安装线路避雷器的110kV线路却出现了雷击故障。

35kV清白线全长8.8km，线路杆塔主要位于山地上，杆塔的接地电阻都在16Ω以上。在1997年7月30日，30号杆L2相绝缘子被雷击碎；1999年8月2日，32号杆L1相绝缘子被雷击碎。鉴于此情况，我们于2000年对该线路进行了现场勘察，并根据雷击杆塔的接地电阻及其所在的自然环境，确定在该线路的31号、32号杆各加装一组线路避雷器。运行至今已近3年，期间该线路未发生雷击故障，而从放电计数器的读数表明，31号、32号杆避雷器发生了多次动作(见表2)。

4、结束语

a)多雷击杆塔加装了线路带串联间隙避雷器后，杆塔未发生雷击跳闸，线路的雷击跳闸率降低了，防止雷击线路取得了初步的效果。

b)雷电定位系统便于查找故障点，其提供的雷电流数据对分析绕击、反击有很好的指导作用，建议进一步开展此项工作。

c)继续对有雷击故障的线路进行系统分析，有针对性地加装线路避雷器，以提高杆塔的耐雷水平，提高线路的运行可靠性，同时不断积累应用线路避雷器防雷工作方面的运行经验。

参考文献

［1］程学启，杨春雷，咸日常，等．线路避雷器在输电线路防雷中的应用［J］．中国电力，1999,32(8):66—67.

2.防雷、避雷安全措施 篇二

【关键词】35kV；输电线路；无避雷线；防雷措施

35kV输电线路的无避雷线处理，主要是由于线网系统的特殊性，大部分暴露室外，无法加设避雷线，所以此部分防雷属于电网防雷中的主体。35kV无避雷线输电线路的防雷工作难度比较大，需要结合35kV配线运行的具体情况，采取科学的防雷保护，以此来强化35kV无避雷线输电线路的防雷能力。电力企业应全面实行防雷保护，提高35kV输电线路安全运行的能力。

1.35kV无避雷线输电线路的防雷措施

35kV输电线路，尤其是杆塔部分，处于完全暴露的状态，与线路相同，没有避雷线的保护，导致35kV输电线路的防雷能力非常低，较容易出现严重的雷击事故。所以针对35kV无避雷线输电线路提出几点防雷措施，如下：

1.1降低接地电阻

电力企业在35kV输电线路防雷方面，最常用的防雷措施是降低接地电阻，提升绝缘子串的防雷性能。降低接地电阻在防雷措施中，属于改造型的方法，仍然以原有的防雷措施为基础，重点是处理杆塔的接地电阻[1]。因为35kV输电电路本身的绝缘子串不具备较高的防雷能力，所以需借助大地的导电能力，将加载到输电线路内多余的雷电波，安全的排入大地。降低接地电阻在35kV无避雷线输电线路防雷中起到良好的效果，加强配电的防雷力度。

1.2加设避雷器

避雷器在35kV输电线路防雷中同样属于比较常用的措施，避雷器的防雷方式可以分为两个部分，第一是通过钳电位防止闪络，提高雷电波排放的能力；第二是利用耦合地线，在雷击发生后迅速进行雷电波分流，促使雷电位处于降低状态，而且耦合地线能够提高耦合系数，保障35kV输电线路相邻杆塔之间具备绝缘的性能，不会产生雷击短路。35kV无避雷线输电线路的避雷器防雷措施中，基本选择了线路型装置，虽然此装置的防雷效果明显，但是其成本高、安装复杂，成为一项明显的制约条件，各个电力企业在使用线路型避雷器的过程中，不断改进避雷器的应用与安装，着重发挥避雷器的优势。

1.3增加绝缘子串

在35kV输电线路内增加绝缘子串，用于提高冲击放电的能力，最主要的是强化室外杆塔的防雷能力[2]。部分电力企业选择在原有绝缘子串的基础上，增加片数，由此可以提高50%的放电能力，避免杆塔受到过度的电压冲击，但是绝缘子串片数的防雷能力有限，只能为35kV输电线路提供小规模的防雷保护。

1.4加装避雷产品

避雷产品在35kV无避雷线输电线路防雷措施中起到辅助作用，弥补防雷中的不足之处。例如：某电力企业在35kV无避雷线输电线路防雷措施中，采取避雷针产品，通过避雷针将雷电波准确的导入大地，避免35kV输电线路受到雷电的冲击影响。避雷针在35kV输电线路防雷中确实发挥了高效作用，增加雷电荷的排放力度，防止杆塔被雷云击中。避雷针的安装方式比较简单，主要是安装在杆塔的最顶端，避雷针与避雷器不同，其可直接忽略掉自身对杆塔或输电线路的影响，形成散流式的连接方式，改善35kV输电线路的防雷环境。

2.35kV无避雷线输电线路防雷的案例分析

以某地区35kV无避雷线输电线路的防雷措施为例，分析该企业对防雷措施的应用。该地区防雷措施主要分为三个方面，如下：

2.1防雷保护

该地区35kV输电线路中的防雷保护，属于最基本的防雷措施，控制雷击破坏的规模。该地区防雷保护分为四个途径，如：（1）加装消雷器，最大程度的减小输电线路的雷击频率；（2）改善电阻，利用耦合线路的方式，强化接地电阻，保护杆塔安全；（3）防止冲击闪络，规避雷击跳闸的风险，改变输电线路的中性点位置，选择间接接地的方式；（4）实行环网供电，一旦输电线路受到雷击干扰，该企业还可通过环形供电，继续传输线路内的电能，加强雷电环境中的供电力度。

2.2防雷接地

防雷接地属于该地区电力事业中最重要的接地工作，控制接地电位。该地区防雷接地措施中，主要是解决雷电流的冲击问题，如果雷电流的频率比较高，即会产生明显的感应破坏，所以该地区通过防雷接地的方式，阻碍雷电流形成雷电感应的过程，排除雷电流的感应影响[3]。该地区充分利用防雷接地措施，着实提高35kV无避雷线输电线路的防雷水平，保护线路、杆塔及供电设备的安全运行。

2.3防雷装置

该地区根据不同区域的防雷需求，全面加设自动重合闸，确保线路具备可恢复的能力。该地区的35kV输电线路遭遇雷击后，在自动重合闸的协助下，线路内存有的工频电弧会自动消散，起到高效保护的作用，同时还可提高输电线路的绝缘能力，保障35kV输电线路不受雷电干扰。

3.35kV无避雷线输电线路的防雷优化

35kV无避雷线输电线路防雷处于积极发展的状态，逐渐取得较高的防雷效果[4]。电力企业根据35kV输电线路防雷的现状，提出几点优化措施，如：（1）防雷措施要符合35kV输电线路的防雷需求，采用互补的方式进行防雷处理；（2）通过强化防雷的方式，研究线路防雷中的缺陷点，利用针对性的防雷途径，改善输电线路所处的环境；（3）重点研究35kV输电线路防雷能力过低的原因，评价不同防雷措施的保护效果，选择标准、可靠的防雷措施，保障其在输电线路内具备可行的防雷作用，优化35kV输电线路的运行环境。

4.结束语

35kV无避雷线输电线路遭遇雷击的机率比较大，与其他电网线路相比，防雷能力比较弱，因此需对其采取科学的防雷措施，强化35kV输电线路的运行能力，确保其在室外环境中的安全性能。近几年，电力企业提高35kV无避雷线输电线路的防雷水平，以免其受到雷电的干扰和破坏，提高35kV配电线路的基础性能，发挥其在电网系统中的作用。 [科]

【参考文献】

[1]舒志伟.6kV～35kV电网防雷问题解决方法[J].江苏科技信息，2012，（11）：90-92.

[2]黄建成.35kV无避雷线输电线路的有效防雷措施[J].广西电业，2012，（19）：45-47.

[3]施荣.避雷器改善35kV配电线路耐雷水平的效果分析[J].电网技术，2011，（19）：90-92.

3.防雷、避雷安全措施 篇三

（一）防火安全措施：

为了做好安全防火工作：贯彻执行“预防为主、防消结合”的消防工作方针，确保工程顺利进行，规定管理制度如下：

一、在施工现场明确划分用火作业区，易燃材料场、仓库区、易燃废品集中地点和生活区等，注意把火灾危险性大的区域设置在其他区域的下风向，各区域之间防火间距为：

1、用火作业区距在建建筑物和其它区域不小于25米，距生活区不小于15米。

2、易燃材料堆放和仓库区距建筑和其他区域不小于20米。

3、易燃废品堆放处距在建建筑物和其他区域不小于30米。

二、工棚或临时设施的搭建必须符合下列要求：

1、临时设施应搭建在建筑物以外的安全范围并不要搭在变压架空线路下方，距离高压线的水平距离不小于6米。

2、临时设施离配电房不应小于12米。

三、临时性宿舍等建筑应符合下列要求：

1、每幢集体宿舍居住人数不宜超过100人，每25人要有一个直接出入的门口，门窗不小于1．2米，门必须向外开。

四、临时仓库的安全用电要求如下：

1、仓库或堆料场所使用的照明与易燃堆间距至少应保持1米的距离，安装的开关箱、接线盒应距离堆垛外缘不小于1．5米，不准乱拉临时电气线路。

2、仓库严禁使用钨钉，以防电气设备起火。

3、对仓库或堆料场内的电气设备应经常检查维修和管理应张挂醒目的防火标志，严禁烟火。

五、施工现场用电应严格按照用电的安全管理规程。

六、施工现场火火罪构的配备。

1、工地要有足够消防水源(给水管道或蓄水池)对有消防给水管道设计的工程最 1 好在施工时先做好室外消防给水管道与消防梢，以便在开工时即可使用。

2、临时木工间，油漆间每25平方米应配置一种合适的灭火器。

3、灭火器挂设的位置要醒目，以便于取用，不能将灭火器放在潮湿的露天曝晒、雨淋，以防失效。

4、灭火器根据使用要求，予以编号。

七、各级重点岗位防火安全责任制

工人进入场后，首先应组织工人进行安全防火知识教育，并在工地安全管理小组基础上组建安全防火小组，安全防火小组在队长(工程负责人)直接领导下，并由工地防火员(安全员)，班组防火员(班组长)以及其他有关人员参加负责现场安全防火工作。

1、贯彻执行消防法规和有关批示。

2、组织制定岗位防火责任制，用火用电管理制度，安全防火宣传教育制度和安全防火检查制度等，安全防火有关制度及其他保证防火的安全措施。

3、划分防火责任区，指定区域防火责任人，明确职责逐级落实防火制度。

4、领导义务消防队，加强业务训练和管理教育，组织职工扑灭火灾。

5、组织安全防火检查，对隐患提出整改意见和措施，并监督落实。

（二）防汛安全措施：

一、应急准备

1.加强对施工现场的管理和进行有效的监控，发现汛情及时启动应急措施，保证安全生产。

2.本项目部不定期对职工进行防汛、防洪应急知识的专门教育，提高员工对事故的应急自救与处理能力。

3.使用竹（木）排进行水上抢险施救前，必须根据规定配齐救生设备，抢险施救人员必须穿救生衣，夜间作业必须有足够的照明设备。

二、应急响应措施

1.结合实际、全面部署，全方位、高质量地做好防汛准备工作，切实做到“思想、组织、措施、物资”四个落实和“人员、措施、工作”三个到位。

2.提高警惕，积极开展防汛防洪专项检查，对防汛准备工作进行全面检查，切 2 实做到早抓、早检查、早落实。

3.工程项目部要确保防汛防洪工作人员和物资的及时到位，并根据在建工程的实际情况制定出有针对性的防汛防洪、防雷击、防淹溺和防滑等安全措施。

三、发生汛情、洪涝时的组织指挥

1.最高指挥为项目经理，项目部防汛防洪领导小组组成防汛抗洪指挥部。2.防汛抗洪指挥部负责组织与协调工作，并根据汛情报告负责通知各有关单位（部门），主动与相关单位取得联系，争取人力、物力上的支持。

3.根据汛情报告和接到所在地防汛抗洪指挥部的通知后，负责组织本单位防汛防洪领导小组成员进入应急岗位待命，并接受所在地防汛抗洪指挥部的统一调度指挥。

4.在建工程所在区域发生汛情或洪水时，应立即用电话、电传向所在地防汛抗洪指挥部报告，同时报告公司安全监察部。

5.各施工队、材料点落实值班人员，坚持24小时值班、汇报制度。

6.加强与当地防汛指挥部的联系，服从地方政府的统一指挥，有组织地投入抗洪抢险工作。

四、汛期和洪水来临期间的应急处置

1.项目经理在接到汛情报告后，尽速与地方防汛部门的联系，及时报告防汛工作情况和存在的问题，主动争取地方政府部门和防汛部门领导的支持，坚决执行国家和区防汛抗旱指挥部的调度命令，积极参与抗洪抢险，把握防汛工作的主动权。

2.防汛抗洪指挥部根据汛情报告组织人员开展防汛准备工作，及时转移和抢救施工生产、生活物资，并及时撤离险区人员。

3.防汛抗洪指挥部根据汛情报告通知各施工队，各施工队防汛防洪应急小组根据汛情报告，负责组织人员进入应急待命和戒备状态，并根据汛情和防汛抗洪指挥部的布置采取相应应急措施。

5.执行国家防总的指令，服从地方政府的统一指挥，组织本单位人员参加地方政府布置的防汛抢险、抗洪救灾工作。

6.执行区防汛抗旱指挥部的防汛调度指令，保证社会防汛抢险、排涝抗旱、抗 3 洪救灾和灾后恢复生产的顺利完成。

（三）防毒安全措施：

1、加强安全教育、严格遵守操作规程，防止意外事故发生。

2、加强个人防护，接触有毒气体时戴防护口罩等。

3、定期测定空气中刺激性气体浓度，若超过最高容许浓度，应找原因，采取改进措施，消除毒物来源。

4、一旦发生气体泄漏事故，教育工人不要围观，听从专业人员的疏导，尽快撤离危险区域。

（四）防尘安全措施：

一、组织措施

加强组织领导是做好防尘工作的关键。施工现场要有专人分管防尘事宜：建立和健全防尘机构，制定防尘工作计划和必要的规章制度，切实贯彻综合防尘措施：建立粉尘监测制度，做到定时定点测尘，评价劳动条件改善情况和技术措施的效果。做好防尘宣传工作，从领导到广大职工，让大家都能了解粉尘的危害，根据自己的职责和义务做好防尘工作。

二、技术措施

技术措施是防止粉尘危害的中心措施，主要在于治理不符合防尘要求的产尘作业和操作，目的是消灭和减少生产粉尘的产生、逸散，以及尽可能降低施工作业环境粉尘浓度。

1、对控制扬尘工作的职责进行分解落实即：项目经理→现场施工负责人→现场扬尘负责人→各施工作业片片长→各专业分包队伍、劳务分包队伍、作业班组负责人→工人，使本工地的扬尘控制制度做到层层落实，控制到位。

2、施工现场要每天洒水降尘，配备专用洒水设备及王辉武负责日常检查工作。

3、工地出入设置高压冲洗设备和三级沉淀池，并由专人管理。

4、工地主干道浇筑10～20cm厚的混凝土进行硬化路面。

5、工地的施工土方车辆离开工地时应及时冲洗，运载土方的车辆应检查车辆是否有覆盖。

6、土方开挖现场采用湿法作业，对扬尘如土方工程施工采取现场撒水。堆放的土方采取安全网覆盖，并定期进行撒水，并及时记录。

7、地下室等通风不良的场所施工采用通风方式，有效控制降低施工中产生粉尘浓度。

8、加强个人防护，粉尘作业的操作者在作业时，一定要带好防尘帽和防尘口罩。作业人员进行就业前体检和就业后体检。

9、保护和美化环境，在工地出入口、施工主干道两侧及生活区栽花种树植草或局部草坪绿化，创建一个美好舒适卫生的工作环境和生活环境。

10、项目部派设专人对生活区、出入口、主干道、施工现场定时进行打扫、洒水。

11、高层建筑清理现场垃圾，使用封闭的专用垃圾道或采用容器吊运严禁随意凌空抛撒造成扬尘。施工垃圾要及时清运，清运时，适量洒水减少扬尘。

12、水泥和其它易飞扬的细颗粒散体应尽量安排库内存放。如露天存放应采用严密遮盖，运输和卸运时防止遗洒飞扬，以减少扬尘。

13、工地上木工机械等易产生粉尘的设备是否安置在相对封闭的操作棚内，产生的木屑、废料等是否及时得到清理。

（五）防爆安全措施

若现场需要使用爆破用品需经当地有关部门审批，持有爆破证件人员实施作业，爆破用品实行申请制度，逐项登记，余品入库，专人看管，与施工无关的易燃易爆物品严禁携带入施工现场。

（六）防雷安全措施

1、施工是重点设防雪设施，利用结构钢筋作引下线。

4.避雷针二次焊接措施 篇四

一、原因：

在加快工程进度中造成22#楼平屋面与斜屋面竖向避雷导线焊接出现焊缝长度不够现象。

二、处理方法：

由于目前屋面斜坡层模板已关好，为工程进度着想，现待混凝土浇筑完成后再行处理，处理方式：模板拆除后在原有避雷导线焊接位置，局部剔除混凝土保护层，清理干净避雷导线面上的混凝土渣，重新按设计规范要求的焊接长度进行焊接，再安排专人采用：高一个原标号等级的细石混凝土把剔除掉的混凝土恢复到位。

三、质量保证：

我项目部安排质检员侯世林、专业工长刘波进行跟踪落实，安排持有专业证书的电焊工进行补焊，再安排有经验的老职工用细石混凝土修复混凝土表面。

四川菁华建设工程有限责任公司

5.防风、防雨、防雷措施 篇五

对该工程施工季节出现的雷电、风沙、雨水等不利施工的环境因素，应采取必要的防护等对应措施。

20.1、在雷雨、浓雾及潮湿的环境下，严禁带电作业。

20.2风沙季节进场道扬尘、大风等对施工影响较大，在业主方工期紧的情况下，我们要作为重点来对待。

20.2.1.加强计划安排风沙季节施工是全年性施工重要的一项战略性安排。

20.2.2抓施工准备，包括材料，专用设备、能源、暂设工程等准备工作。

20.2.3

编好技术措施，确定主要技术关键，规定单项工程雨季施工方案编制原则。

20.2.4.制好单项工程施工方案，内容包括：工程进度、施工方法、劳动组织、操作要点、质量要求、试验检测等。

20.2.5.重视技术培训，技术交底工作。

20.2.6.根据风沙期施工的特点分轻、缓、急;在施工布置上要根据晴、雨、内、外、相结合的原则。

20.2.7.要将风沙季节的几天施工准备工作纳入我们的生产计划，考虑定量动力，安排一定作业时间，搞好雨季期间材料的储备。

20.2.8.加强技术管理和安全工作，要认真编制和贯彻风沙季施工技术措施和安全措施，定期组织风沙施工交底和检查，积极督促做好有关工作，尽量减少风沙期带来的损失。

20.3

根据雨期施工的特点分轻、缓、急;在施工布置上要根据晴、雨、内、外、相结合的原则。

20.4要将雨季的几天施工准备工作纳入我们的生产计划，考虑定量动力，安排一定作业时间，搞好雨季期间材料的储备。

20.5加强技术管理和安全工作，要认真编制和贯彻雨季施工技术措施和安全措施，定期组织雨施工交底和检查，积极督促做好有关工作，尽量减少雨期带来的损失。

6.高压设备的防雷措施 篇六

中

小

微机保护在运行过程中遇到雷击的案例分析（1）摘要：升华热电厂变电站是2005年新投建的35 kV等级变电站。由于雷雨天气频繁，故误动事故频发，导致部分设备损坏。通过分析误动的原因，认为控制电缆屏蔽层没有取得良好的屏蔽效果，是由于其屏蔽层接地方式存在问题，受到外界磁场干扰，引起误动，并由此

提出相应改造措施。

关键词：控制电缆；屏蔽层；干扰；接地方式

近年来，综合自动化技术在变电站中得到了广泛的应用。微机型二次设备要想在这样一个高强度电磁场、强电磁干扰环境下安全、可靠的运行，需要满足两个条件：一是这些二次设备应具有一定的耐受电磁干扰的能力；二是进入设备的电磁干扰水平必须低于设备自身的耐受水平，即要求尽量减少由控制电缆侵入的干扰和降低干扰信号的水平，选择合适的屏蔽和接地的方法。提高二次电缆抗干扰的防护水平，需要正确理解电缆屏蔽层的作用及屏蔽层应如何正确接地。本文主要就控制电缆屏蔽层电缆接地方式，结合变电站的主要干扰途径、原理、屏蔽层作用等因素进行讨论，并提出相应改进措施。问题的提出和原因分析

升华热电厂变电站是2005年新投建的35 kV等级变电站，全站采用南京力导微机保护装臵。变电站位于钟管镇，属于多雷区，年1 34天，雷暴强度较大。在投运后不久遭受雷害，发生烧

毁微机保护装臵的事故。

来源:输配电设备网

雷电是一种强烈的大气过电压，损坏设备可分为两种情况，一种是受雷电直击，直击站内设备概率很低；绝大多数损坏为感应造成，通过耦合二次回路感应干扰电压等途径对设备产生间接的有害影响。连接导线与设备的电缆端口是电磁干扰的主要传播途径，以电源线、接地线、信号线等方式传播。通过检查发现：电源线串有抗干扰低通滤波电容，电源模块采用的是高频开关，外壳金属接地线及保护接地均完好，初步怀疑是由信号控制线引入的。经过现场进一步察勘：电缆沟内未采取多路分层的敷设方式，由于场地限制使众多控制电缆密集的排列于电缆沟内，且电缆沟内控制电缆与接地线、固定电缆的钢筋紧贴在一起，并且控制屏蔽电缆未采取接地措施。据现场运行人员测量，雷击过后控制电缆的屏蔽层电压达200 V。因此，得出结论：升华热电厂内微电子设备众多，各种线路、电缆错综复杂并且大多敷设于电缆沟中与地线紧贴，当控制电缆与接地线在同一条电缆沟布臵时，地线遭受雷击后会在周围产生强烈的电磁场使控制电缆缆芯间及芯地间产生感应过电压，从而误发信、误动作，严重的甚至损坏微机

保护设备。变电站的主要干扰传播途径 变电站的电磁干扰（EMI）途径按介质分为传导性干扰和辐射性干扰两大类。传导性干扰是指通过电源线路、接地线和信号线传播的干扰；辐射性干扰是指通过空间传播的干扰。按性质又可分为电容耦合、电感耦合[1]。电磁干扰以电磁场的形式存在，主要通过电场、磁场、电磁场等途径对信号传输线及设备信号产生影响。

2.1 电容耦合

由于电气设备间存在着分布电容，变电站高压母线及设备上的电压通过分布电容在控制电缆系统中产生干扰电压。

电压愈高，产生的电容耦合强度愈强，高压部分距离二次设备愈

近，其电容耦合强度愈强。

2.2 电感耦合

变电站高压母线等一次设备流过交变的电流，将在控制电缆敷设空间产生交变的磁场，由于磁场的变化，就会在控制电缆中产生感应电压。干扰电压的大小由互感的大小来决定，由一次设备与二次电缆的相互间空间位臵来决定。

在生产实际中，各种干扰源对二次回路的耦合方式是非常复杂的，同一干扰源往往会以多种干扰方式作用于二次回路。根据不同的干扰源，采取相应的抗干扰措施，总结抗干扰的经验，逐渐达到变电1 屏蔽电缆的作用及屏蔽层接地方式比较

目前大多变电站采取的防护电磁干扰手段是采用屏蔽电缆。控制、信号电缆多用带镀层的细铜丝编织层构成的编织层，屏蔽层一般能覆盖90%。针对变电站一次设备对二次控制电缆的干扰，目前我们主要采用的抗干扰方法是电缆屏蔽层接地，有两种方式：电缆屏蔽层一端接地；电缆屏蔽层两端接地。现对两种抗干扰方式特点及适用条件

加以讨论。

3.1 防止电容耦合

不接地的屏蔽层对电场干扰没有屏蔽作用，而一端接地和两端接地的屏蔽层对电场的屏蔽效果是一样的。如果屏蔽层接地良好，则电场终止于屏蔽体直接耦合到地。

屏蔽电缆的金属屏蔽层具有静电屏蔽作用，使一次线高压电源的强电力线终止于金属屏蔽，内部的电场强度为零，从而使处于屏蔽层内的芯线免受外部强电场的干扰影响。从静电屏蔽的角度出发，为了使屏蔽层表面是一个固定的等电位面，应将屏蔽层一端接地。

防止电感耦合

屏蔽层中流过的感应电流是由外界电磁场感应产生的，其实际作用是抵消外界电磁场的干扰。因此电缆屏蔽层两端接地，可以有效地抑制

电磁感应。4 采取相应技术改造

根据上面论述，提出了对升华热电厂控制电缆屏蔽层技术改造措施：对控制电缆屏蔽层两端接地。屏蔽层能降低感应过电压的能力主要是基于屏蔽层电流产生的磁场对干扰电流产生的磁场的抵消作用。采用屏蔽层两端接地，是因为在短路电流、雷电流通过时，由于大短路电流、雷电流作用时间很短，所以不易烧毁屏蔽层。若屏蔽层一端接地，没有电流回路，但其防止过电压和抗干扰能力都很低，因而屏蔽层无法取得良好的屏蔽效果。整改措施：一是，控制电缆带屏蔽层，将屏蔽层在开关场与控制室同时接地，通信电缆的屏蔽层也应正确可靠相连接地；二是，为二次设备和二次电缆敷设专用接地铜排，尽量消除地电位差干扰；三，变电站所有开关量输入输出触点都采用专用的光电隔离。

改造后，经近一年多的运行实践，二次设备至今未发生过与雷电有关的故障，系统运行情况大有改善，大大提高了供电可高性，作为升华热电厂的厂用变电站，减少了停电时间，产生了巨大的经济效益。

结束语

综上所述，控制电缆屏蔽层接地方式要根据变电站具体环境、条件进行具体分析，采取相应方式实施，并采用减小金属屏蔽层的直流电阻和带高导磁率的金属铠装层电缆及紧凑合理的结构，在一个良好的接地网中采取均压、分流等配套措施为有效消除干扰，提供可靠保

证。

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微机保护装臵雷击案例分析（2）

摘要：从理论上分析了雷电的危害，结合目前变电所的实际情况，分析了雷电侵害变电所内电子设备的主要途径，并从四个方面入手，提出了针对雷电侵害变电所内电子设备的具体措施。

关键词：防雷；变电所；接地；电子设备

中图分类号：TM632+.2 文献标志码：A 文章编号：1003-0867(2005)10-0032-02

目前，电子设备在变电所中得到广泛应用，如微机保护装臵、远动装臵、无功电压综合调节装臵等核心设备，也有周界防盗系统、图像监控设备等辅助的电子系统。如何做好变电所内电子系统的防雷保护，是变电所防雷的新课题。长期以来，雷电和过电压对电网运行的影响，一直是电力研究的重要内容，但是研究更多地集中在雷电直接击中一次系统时，对电力系统产生的影响。而对变电所中电子设备防雷问题的研究，如变电所内二次回路、二次回路中的设备和弱电智能化系统，一直没有摆到足够重要的地位上。这里有历史的原因：传统的电网保护所采用的电磁式保护装臵，对雷电和过电压感应产生的干扰，有较强的抗干扰能力。但是，随着计算机技术和电子技术的迅速发展，微机保护已成为主流的设备，大量智能化系统也应用于变电所，研究和解决雷电对变电所二次回路的侵害已成为刻不容缓的任务。浙江省是雷害多发地区，以苍南供电局为例，每年都会发生多起变电所二次设备受雷击损坏的事故，尤其像电缆引出线较多的远动设备等，更易受到雷击的侵害。雷电侵入的主要途径

根据雷电电磁脉冲（LEMP）通过电阻耦合（由于接地端和电缆屏蔽电阻引起）、电感耦合（由于系统布线的环路和感性部件引起）、电场耦合进入系统。在实践中，其中又以电线、电缆感应电磁场（包括产生雷电二次感应过电压）以及由于接地系统不当或仪器绝缘降低，引入电位差形成的后果最为严重。对变电所现场的调查，发现对变电所内电子设备造成破坏的雷电侵入，主要有以下几种形式。

1.1 直接雷击中电子设备 传统的变电所内电子系统，如继电保护装臵、远动设备，在设计时，都考虑处于变电所防雷系统的有效保护范围内，直接遭受雷击的可能性非常小。但是，防误操作系统、图像监控系统、安全防范系统等大量的新型电子系统的应用，尤其是在设计、施工时，没有完整考虑防雷保护措施，使得雷电波能够直接击中弱电设备或弱电线路，进而损坏二次系统中的其他设备。这已成为雷电危害的主要事故隐患。

1.2 通过电源侵害电子设备

雷电直接击中电源线，通过所用电源，侵入到二次回路中，所产生的高压将直接击坏二次设备，以最大雷电流陡度100 kA/ms来计算，在10 m长的单根引下线上，电感电压降会达到1 MV以上。实际中，由于有电晕损耗，这一电压会低一些，但也足够击毁绝大部分设备。所以，防止雷电从电源线侵入到二次回路，是防雷工作的重要内容之一。

在变电所场地内，设计中一般采用了避雷针防止雷电直接击中变电所内电源设备，对于高压线路的进线也采用了避雷器，杜绝了雷电通过高压线路侵入到所内，从而影响二次回路。所以，从理论上讲，雷电通过电源线侵害二次回路的可能性已经被杜绝了。但是，在对变电所检查中发现，由于用电的需要，电源线经常超越变电所原有的设计，私自进行铺设，尤其是在变电所的生活区，甚至还有架空线。这些不规范的行为，是雷电侵入到变电所电源系统，从而损坏二次回路设备1 引出的，必须要考虑用防雷设备对电源系统进行保护。

1.3 感应雷侵害电子设备

当雷电将电流泄放到大地时，将产生一个旋转快速变化的运动磁场，邻近的电源线、弱电电缆等相对切割磁力线，产生感应高压，在电流的陡度为90 kA/μs，并且环路为10 m时，在瞬时内感应电压可超过1000 kV，这样的高压沿着线路传输，会击毁线路上的设备。当空气击穿放电，电场强度在500 kV/m时，将形成对系统有明显作用的电磁场。在实验室的试验中，50 Ω细缆和粗缆的同轴传输线，当10 kV的放电电流，在距离其10 m处，在传输线的屏蔽层，接地心线感应过电压大于2500 V，将电缆埋入50 cm时，感应过电压仍大于800 V。可见，不仅电源线容易产生感应浪涌脉冲，弱电电缆和传感器电缆，即使埋设在电缆沟或者地下也会受到雷电电磁脉冲（LEMP）的影响，更不用

说将其沿地表面铺设了。

由于变电所二次回路中的电缆线一般采用在电缆沟内铺设，有的还沿建筑物表面铺设，因此，容易产生感应半径为几百米范围内的雷电电磁脉冲（LEMP），而导致过电压。

1.4 高压反击雷对电子设备的侵害 雷电电荷不能快速全部地与大地电荷中和，必然引起局部地电位升高。由于电位差而引起的二次高压反击。若雷电电流接地引下线或接地装臵与被保护物之间的距离小于安全距离时，由接地装臵向被保护物产生反击。此外，由于金属导体与土壤（或混凝土）的电阻率不同，也会将地电位差引入二次回路，从而造成二次回路设备的破坏，特别是当接地电阻不合标准或系统埋入电缆绝缘降低时，就会产生加在设备上的脉冲电压。此脉冲电压将会在作用点或系统耐压低的地方造成破坏，如测量模块、传感器被损，电缆绝缘降低（电缆绝缘包层被击穿出现小孔等），而电缆绝缘降低又会加剧上述后果。

由于雷击点的随机性和电磁场的空间分布，以上感应过电压或雷击反击电压，可能会作用于系统内任一模块，或存在于系统内任意两根电

缆之间。变电所电子设备防雷的具体措施

根据国内外几十年防雷的实践经验，做好建筑物防雷工作的关键是贯彻DBSGP的原则，DBSGP也就是：分流、均压、接地、屏蔽和保护技术。

分流：增加雷电接地引下线数，从而减小每根引下线通过的雷电流，其感应范围也就相对较小；

电子设备造成的损害；

接地：良好的接地是防雷安全的重要保证之一，尤其是二次高压反击雷，良好的接地能够有效地消除二次高压反击雷的产生；

屏蔽：良好的屏蔽对于防雷电电脉冲也是最有效的措施；

保护：对电子装臵进行过压和过流的保护，是最直接也是最重要的措施之一。相对于建筑物防雷，变电所防雷系统是有其自身的特点，仔细考察变电所现场，并且详细分析了典型的变电所设计图纸，发现屏蔽和保护是变电所防雷，尤其是二次回路防雷中容易忽视的措施。根据前面分析的二次回路中雷电造成破坏的几种形式，并结合DBSGP防雷技术，认为变电所二次回路防雷可以采取以下措施：

2.1 杜绝雷电从电源侵入

在实际情况中，变电所中新设备的应用或者所用电源系统，将电源线引出到其他地方使用，很容易忽略雷电的防护，将给雷电从电源线侵害电子设备提供新的可能。所以在电源出线处必须使用电源电涌保护器，防止雷电电流脉冲通过电源引出线，进入所用电源系统，侵害二

次回路及电子设备。

做好屏蔽，削弱感应雷的影响

电缆沟内的电缆铺设要合理，不同系统的电缆在电缆沟内要分开铺设，最好还要屏蔽隔开或者走金属管内；这样在雷电侵入到弱电系统时，不会对其他系统产生干扰影响。变电所的微机保护、远动系统中的数据采集电缆，必须使用屏蔽电缆，并一定要将屏蔽层在装臵端接

地。

2.3 做好接地，杜绝二次反击雷的影响

良好的接地体是可靠防雷的基本条件，不然会通过避雷针、避雷带等设备将雷电引入到接地体时，产生的二次反击雷将严重危害电子设备。所以，变电所接地网在变电所投运时，要确保接地电阻满足规范要求，并且要定期对电网的接地电阻进行检测，确保接地电阻满足安

全运行的要求。

2.4 合理配臵避雷针、避雷器，严防直接雷的危害

避雷针要保证雷电不会直接击中变电所内的设备；高压线路的避雷器，保证雷电不会通过高压电力线侵害到变电所内部；在变电所内新增加的智能化系统，很容易对防雷问题产生忽视，所以这里特别强调，设备的安装位臵和电缆的铺设一定要在变电所防雷系统的保护范围内，保证系统不会遭受雷击的直接侵害；系统的弱电电缆前端要采用1 备的侵害；另外，还要注意新增智能化系统的电缆和设备要与避雷针

保持足够的距离。

7.配电线路防雷措施的研究 篇七

【摘 要】配电线路是我国现有的配电网的重要组成部分,发挥着不可替代的作用,它具有分布广,绝缘水平低,耐雷水平普遍不高等特点.这些特点无疑给我国现有的配电网带来很大的损害,以及给工作人员和普通百姓造成很大的损害,也给国家社会带来了很大的经济损失.由于这些原因的存在,加强对配电线路防雷措施的研究从而提高供电网的供电可靠性,变得相当重要.我们可以通过对整体线路的进线段杆塔接地电阻值,以及对变电站单相接地电容电流等产生的数据进行调研,而且对于一些事故产生的原因,我们还可以通过使用对事故发生的理论分析以及结合现在最实用的计算机仿真技术,找到并调试出能够最大限度解决配电线路的防雷措施.【关 键 词】配电线路；防雷措施；耐雷水平；理论分析 引言

我国现在配电网的现状是,纵横交错,四通八达.在平原或是低洼地方的配电线路的损坏率及检修率还是比较低的,但对于那些山岭,土丘等地势比较高,在雷雨天比较容易引雷的地方往往容易遭到雷电高压的损坏,而且在这些地方大都是一些人迹罕见,交通不发达,重型维修设备不容易进入的地方.一旦这些地方的电网在雷雨天被雷电损坏,不仅对国家的经济造成严重的损失,给当地人民百姓的生活带来严重的不便,也给以后的维修带来十分的不便利,大大减弱了维修的效率,从而从侧面给国家和百姓带来更多的损失,防雷措施就显得尤为的重要.1配电线路中的一些常见的故障及相应的维护措施 引发故障发生的因素有很多比较具有代表性的有绝缘子质量的参差不齐、好坏不一,线路旁边树木等一些物体对线路的碰触,线路的接地等.在雷雨天气里,配电线路最容易遭到损害,但以上所述的这些故障因素在工作人员巡查线路安全的工作中是很难巡查出的,这就增大了配电线的损害率.1.1绝缘子的故障诱发因素

绝缘子的故障诱发因素往往在于其自身瓷裙的损坏、绝缘电阻的降低、瓷体自身出现的细微裂缝等.1.2外部事物的影响

在配电线路旁边的树枝以及可以碰触到线路的外部物体都容易对配电线路产生威胁.1.3自然的影响

在对配电线路施工的时候因为各部分的施工质量的不一样、选择的金属材料的不当、不同地区的气候、温湿度等一些自然因素不一都会增加配电线路故障率.2加强对配电线路的防雷措施的管理 2.1一切工作都要从源头抓起

在设计和规划配电线路的时候就要注意到该地区的地貌特征、气候条件、配电线路周边的自然环境等因素.通过对该地区各种因素的综合考虑选择适当型号的绝缘子、避雷器装置设备以及在该地区该采取何种的避雷措施.相应的还要考虑到当地的建筑、人文等因素,避免对人文设施的损坏和对当地百姓生活得打扰和他们的生命财产安全带来的隐患.2.2严格落实制度 要严格落实配电线路的正常巡检及日常维护的规章制度严格落实相应的规章制度,让规章制度来保护配电线路的安全.要将配电线路的防雷工作纳入到日常维护工作的范畴中去,抓好对日常巡检工作的落实.及时维护避雷设备及相应的避雷措施,尽可能地减小雷击事故的发生.在日常工作中对存在的问题及安全隐患,要及时发现及时处理,把安全隐患消除于未然,同时加强对配电线路各部分的了解与熟知,做到对各线路段了如指掌.3对配电线路的防雷保护

3.1增强配电线路自身的绝缘能力

雷击事故的发生除了该配电线路段雷暴日较多这一因素外还与绝缘子本身质量有着密不可分的联系.在外部环境无法改变的情况下改变配电线路本身的因素来降低雷击事故的发生概率,从而增强配电线路自身的绝缘能力,提高绝缘强度就成为降低雷击事故发生概率的首要选择.在配电线路中使用高性能、高绝缘性的绝缘子；逐批替换掉老化的绝缘器件；定期的对配电线路进行查与整改,使用最先进、最优化的避雷措施.3.2适应的避雷器的安装

避雷器在配电线路的使用可以大大提高配电线路的防雷性能,在不同地区、不同雷暴环境的线路段应该选用与之相适应的避雷器以提高配电线路的防雷性能的同时做出最优化的经济支出,不浪费资金、资源.在此避雷器的选择也是在配电线路防雷措施研究课题中的一个很重要的研究因素,避雷器不但在不同环境下需要不同的型号,而且避雷器由于长期承受工频电压、雷电过压、工频续流等的影响,十分容易老化,在工作过程中产生的故障很多,进而影响对配电线路防雷的效果、影响了配电线路的安全性、可靠性.所以,在避雷器安装的同时也要安装一些与之相配套的设备对其进行保护以增加其使用寿命.3.3对线柱上的开关的防雷保护

在电网运行的时候需要在电网中安装一定的开关闸刀来提高配电电网运行方式的灵活性及提高供电电网的可靠性.在执行对配电线路防雷措施时最容易忽略的就是对这些开关闸刀的防雷保护,这无形中大大增加配电线路的安全隐患.为消除这种安全隐患需在开关闸刀处安装一定的防雷设备用于保护开关闸刀的安全.4配电线路防雷措施的发展及研究

在人们发现电能的存在并能够产生和利用电能的时候人们就开始进入电气时代,随着人们进入电气时代人们对电能是需求量也越来越大、越来越广泛,为了满足越来越广泛的电能使用配电线路便应运而生.配电电网刚开始运行时遇到了各种各样的困难,随着技术的发展、高科技设备的应用,影响配电点网的因素慢慢变为雷电等自然灾害.由此配电线路的防雷措施的研究就从此开始,由于人们现在对大自然的不完全了解,对自然灾害产生原因及规律不完全的熟知导致人们对配电线路防雷措施的研究一直没有中断过.配电线路的防雷措施的研究随着时间的流逝、经验的增加、科技的发展、高性能设备的产生,使得配电线路防雷措施的研究有了跳跃性的进步.但同样由于科学技术的掣肘使得配电线路防雷措施的研究不够彻底、不够完善.4.1避雷器的发展

配电线路防雷措施的研究从开始的避雷器发展到各种各样的防雷措施和方法,在配电线路防雷措施研究的发展史上避雷器的发展是其中不可获取的一部分.避雷器按照其自身的发展历史和保护的性能可以大致分为以下几个类型：磁吹避雷器、放电间隙、管型避雷器、金属氧化物避雷器等.最为早期的避雷器当属放电间隙,这种避雷器在早期科技不是很发达的时候使用最多的.4.2接地材料的发展

接地材料的发展同样在配电线路防雷措施的研究史上有着不可磨灭的作用.接地电阻在除避雷器外的又一能够大大改善配电电路防雷性能的方法手段,在此方面人们采取了多种方法来降低电阻,使用各种金属材料来降低接地电阻和提高接地电阻在土壤中存在的寿命.4.3架空绝缘线的发展

随着科技的发展人们发现,架空绝缘线在配电电路的防雷措施中能够发挥很大的作用.这种架空绝缘线在配电电网之中被普遍的使用,架空绝缘线与接地电阻的结合使用大大提高了配电线路的防雷性能.但架空绝缘线同时也存在着很多自身缺陷而产生的不好的情况,为阻止这些不好的情况的发生需要增加一些与架空绝缘线相配套的设备,综合一起来提高配电线路的防雷性能.5结束语

现在人们对雷电机理如何形成的规律依旧没有正真的了解及比较完全的掌握,对于那些由于自然灾害给配电电网造成的损坏的确切的原因还没有真正的理解并找出有效地解决此问题的方法.随着科技的进步,很多先进的方法及设备在不断地投入到配电电网建设中去,配电电网的安全性、可靠性也在不断地增强.尤其近些年来人们利用自然灾害参数、损害程度等利用概率统计的只是进行分析,并通过与计算机仿真技术的结合来分析自然灾害对配电点网的破坏.防雷装置设施的使用也同样大大提高了配电电网防雷的能力,在防雷的过程中起到了一定的作用.通过人控和高水平的防雷设备及防雷措施来进一步的提高配电点网的防雷能力,进一步保证配电点网的安全运行.参考文献：

8.防雷、避雷安全措施 篇八

建筑施工现场的防雷保护是一项不容忽视的重要工作。这关系到建筑设施、施工设备和人员的安全。特别是根据国家气象局的统计资料，我国近年来不少地域由于城市热岛效应等原因，致使雷电灾害频率逐年上升，而正处于整体变动中的建筑施工现场的防雷保护更应倍加重视。

一、施工现场内的起重机、井字架及龙门架等机械设备，若在相邻建筑物、构筑物的防雷装置的保护范围以外且在表1规定的范围内，则应安装防雷装置。

施工现场内机械设备需安装防雷装置的规定 表1

1、机械设备上的避雷针长度宜为1～2m。可用直径不小于16mm的圆钢或直径不小于25mm的钢管制作。

2、起重机、井字架及龙门架的防雷引下线可利用该保护设备的金属结构件，但应保证可靠的电气连接。

3、同一台电气设备的防雷接地可以与该设备的重复接地使用同一个（组）接地体，由于重复接地电阻值的要求一般比施工现场的防雷接地电阻值要求的为小，因此，接地电阻应符合重复接地电阻的要求。

二、钢管脚手架的防雷

钢管脚手架随建筑物的升高而不断增高，当钢管脚手架不在相邻避雷装置的保护范围之内时，则必须对钢管脚手架采取以下防雷保护措施：

1、钢管脚手架应至少有两处与建筑物的接地装置对称可靠连接（接地电阻经过测试且符合要求），连接线可采用截面不小于25×4 mm2的镀锌扁钢。

2、当无法与建筑物的接地装置连接时，应单独设置人工接地体。

三、变配电设备的防雷

变配电设备除了可能遭受直击雷以外，还有可能被雷电波沿着线路侵入而威胁变配电设备的安全。施工现场临时用电的变配电设备的防雷应包括防直击雷和防雷电波侵入两部分。雷云与地面及建筑物间直接产生强烈的放电电流的雷电称为直击雷。雷电侵入波就是由于雷电对架空线路或金属管道的作用而产生的侵害电气设备的电波。

1、直击雷的防护

对直击雷的防护可装设避雷针、避雷网或避雷线。对变配电设备防直击雷的基本原则是：

1.1所有被保护的变配电设备均应处在避雷针、避雷网或避雷线的保护范围之内；

1.2防止由于雷击在避雷针或避雷线上形成高电位对被保护物

产生反击。当防雷装置遭受雷击时，在接闪器、引下线和接地体上都将产生很高的电位，如果防雷装置与建筑物内外电气设备、电线或其它金属管线的绝缘距离不够，它们之间就会放电，这种现象称为反击。反击可能引起火灾、爆炸或人身伤害。

2、雷电侵入波的防护

由于变配电设备与线路相连，线路遭受雷击的机会很多。又由于雷电波的波幅可能很大，能使变配电设备的绝缘损坏，因此，应从以下两个方面采取保护措施：

2.1装设阀型避雷器

阀型避雷器应根据所保护的配电设备的额定电压等级选择。阀型避雷器通常装设在母线与接地线之间。由于变压器是最重要的变配电设备且其绝缘水平也最弱，因此阀型避雷器应尽量安装在离变电器的距离近些。

2.2变配电设备的进线保护

当架空进线采用电缆配线时，避雷器应装设在电缆头附近，且将避雷器的接地端与电缆金属外皮相连。

四、其它用电设备的防雷措施：

1、无金属外壳或保护罩的用电设备应处在接闪器的保护范围内。

2、从配电箱（屏、柜）引出的线路应穿钢管。钢管一端与配电箱（屏、柜）相连，另一端与用电设备外壳、保护罩相连，并就近与屋顶防雷装置相连。钢管因接设备而中间断开时应跨接。

3、在配电箱（屏、柜）内，应在开关的电源侧与外壳之间装设过电压保护器。

4、为防止雷电波侵入，严禁在独立避雷针、避雷网和避雷线或支柱上悬挂各种电气线路（包括通信线路）。

五、工频接地电阻：

9.浅析电力系统防雷保护措施及意义 篇九

人类对雷电采取防护措施，最早可追溯到12世纪。中国湖南现存的岳阳慈氏塔（约在1100年重建），自塔顶有6条铁链沿6个角下垂至地面上一定高度，可用来防止雷击损坏。有的古塔还将此类铁链沉入水井，实现良好接地。本文简要从雷电的形成，雷电对电力系统的破坏方面出发，简述了几种常用的避雷措施的应用以及避雷设施安装使用的必要性。关键词雷电危害;途径；防范措施；防线；微电子；接地；屏蔽 目录

前言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 雷电的形成以及对电力系统的危害„„„„„„„„„„„„„„„„2 普遍采用的防雷措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 微电子器件防雷措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 接地与屏蔽的应用„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 综合性防雷措施„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 结论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 前言

随着科技的发展，电力已成为最重要的资源之一，如何保证电力的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。雷电是一种雄伟壮观而又有点令人生畏的自然现象，它的危害体现在雷电的热效应、机械效应、过电压效应以及电磁效应，当它对大地产生放电时，便会造成巨大的破坏。我国是一个多自然灾害的国家，跟地理位置有着不可分割的关系，其中最为严重的是广东省以南的地区，惠州、深圳、东莞一带的雷电自然灾害已经达到世界之最，这些地方是由于大气层位置比较低所造成。因此，对输电线路加强防雷措施，不但可以减少由于雷电击中输电线路而引起的跳闸次数，还可以有效保护变电站内电气设备的安全运行，是维持电力系统持续、可靠供电的重要环节。

一、雷电的形成以及对电力系统的危害 云层与地之间的雷击放电，由一次或若干次单独的闪电组成，每次闪电都携带若干幅值很高、持续时间很短的电流。一个典型的雷电放电将包括二次或三次的闪电，每次闪电之间大约相隔二十分之一秒的时间。大多数闪电电流在10，000至100，000安培的范围之间降落，其持续时间一般小于100微秒。供电系统内部由于大容量设备和变频设备等的使用，带来日益严重的内部浪涌问题。我们将其归结为瞬态过电压（TVS）的影响。任何用电设备都存在供电电源电压的允许范围。有时即便是很窄的过电压冲击也会造成设备的电源或全部损坏。瞬态过电压（TVS）破坏作用就是这样。在我国的东莞夏季五月至八月之间，由于雷电对输电线路的破坏所带来的一系列相关的经济亏损就接近当季的GDP比例亏损度的百分之六，达到上千万的经济损失。由于我国的的输电线路分布广泛，而且大多数地处旷野，很容遭到雷击。当雷电击中电力线路时，雷电流需经过电力线路泄入大地。即使雷电没有击中电力线路，当雷击发生后，导线上感应的异号电荷失去束缚，向导线两则流动，这些电流通过线路侵入变电站或袭击电气设备，在设备上形成过电压。当过电压高于设备的额定雷电冲击耐受电压时，设备就会损坏。

雷击对地闪电可能以两种途径作用在供电系统上：

1.直接雷击：雷电放电直接击中电力系统的部件，注入很大的脉冲电流。发生的概率相对较低。

2.间接雷击：雷电放电击中设备附近的大地，在电力线上感应中等程度的电流和电压。

内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关： 供电系统内 1 部由于大功率设备的启停、线路故障、投切动作和变频设备的运行等原因，都会带来内部浪涌，给用电设备带来不利影响。特别是计算机、通讯等微电子设备带来致命的冲击。即便是没有造成永久的设备损坏，但系统运行的异常和停顿都会带来很严重的后果。直接雷击是最严重的事件，尤其是如果雷击击中靠近用户进线口架空输电线。在发生这些事件时，架空输电线电压将上升到几十万伏特，通常引起绝缘闪络。雷电电流在电力线上传输的距离为一公里或更远，在雷击点附近的峰值电流可达100kA或以上。在用户进线口处低压线路的电流每相可达到5kA到10kA。在雷电活动频繁的区域，电力设施每年有好几次遭受雷电直击事件引起严重雷电电流。间接雷击和内部浪涌发生的概率较高，绝大部分的用电设备损坏与其有关。所以电源防浪涌的重点是对这部分浪涌能量的吸收和抑制，浪涌引起的瞬态过电压（TVS）保护，最好采用分级保护的方式来完成。从供电系统的入口（比如大厦的总配电房）开始逐步进行浪涌能量的吸收，对瞬态过电压进行分阶段抑制。

二、普遍采用的防雷措施

首先，应该建立必要的三道防线 2.1第一道防线、应是连接在供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防浪涌保护器。一般要求该级电源保护器具备100KA/相以上的最大冲击容量，要求的限制电压应小于1500V。我们称为CLASSI 级电源防浪涌保护器。这些电源防浪涌保护器是专为承受雷电和感应雷击的大电流和高能量浪涌能量吸收而设计的，可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压（冲击电流流过SPD时，线路上出现的最大电压称为限制电压）为中等级别的保护，因为CLASS I 级的保护器主要是对大浪涌电流的吸收。仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备。

2.2第二道防线、应该是安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电设备处的电源防浪涌保护器。这些SPD对于通过供电入口浪涌放电器的剩余浪涌能量进行更完善的吸收，对于瞬态过电压具有极好的抑制作用。该处使用的电源防浪涌保护器要求的最大冲击容量为45KA/相以上，要求的限制电压应小于1200V。我们称为CLASS II 级电源防浪涌保护器。（参见UL1449-C2的有关条款）。2.3最后的防线、可在用电设备内部电源部分使用一个内置式的电源防浪涌保护器，以达到完全消除微小瞬态的瞬态过电压的目的。该处使用的电源防浪涌保护器要求的最大冲击容量为20KA/相或更低一些，要求的限制电压应小于1000V。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备，具备第三级的保护是必要的。同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。

其次，雷电是常见的大气层中强电磁干扰源，为了更好地防御雷击电磁脉冲，在建立必要的三道防线的同时，还应采取有效的等电位、屏蔽及过压保护等措施。

2.4大楼中机房位置的选择，由雷电流的“集肤效应”可知，雷电流几乎全部集中在外墙，而室内的磁场强度在电流流经的柱子附近最大，所以计算机房应放在建筑物的中间位置，而且还要避开大楼外侧作为引下线的柱子。机房内布置设备时，也应与外墙立柱保持一定的距离。建筑物可采用直击雷防护装置。它由接闪部分、引下线和接地装置组成,有避雷针、避雷带、避雷网和避雷线等类型。沿屋脊、屋檐敷设的金属导体（避雷带）或网格状导体（避雷网），或高出屋面竖立的金属棒以及金属屋面和金属构件等，统称为接闪装置或接闪器。连接接闪装置与接地装置的金属导体称为防雷引下线（简称引下线）。为将接闪器雷电流扩散到大地中而埋设在土壤中的金属导体（接地极）和连接线总称为接地装置。利用建筑物屋顶的金属构件和建筑物内部的钢筋组成一个整体的大网笼称为笼式避雷网。它具有良好的分流、均压和屏蔽作用，是保护性能最好的防雷方式。

2.5等电位连接技术，使用连接导线或过电压（浪涌）保护器将防雷装置和建筑物的金属装置、外来导线、电气装置等连接起来，以实现均压等电位。

防雷器又称等电位连接器、过电压保护器、浪涌抑制器、突波吸收器、防雷保安器等，用于电源线防护的防雷器称为电源防雷器。鉴于目前的雷电致损特点，雷电防护尤其在防雷整改中，基于防雷器防护方案是最简单、经济的雷电防护解决方案。防雷器的主要作用是瞬态现象时将其两端的电位保持一致或限制在一个范围内，转移有源导体上多余能量，将多余能量向地下泄放，是实现均压等电位连接的重要组成部分。防雷器在功能上可分为防直击雷的防雷器和防感应雷的防雷器。可防直击雷的防雷器通常用于可能被直击雷击中的线路保护，按人、物和信息系统对雷电及雷电电磁脉冲的感受强度不同把环境分成几个区域：LPZOA区，本区内的各物体都可能遭到直接雷击，因此各特体都可能导走全部雷电流，本区内电磁场没有衰减。LPZOB区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，但本区电磁场没有衰减。LPZ1区，本区内的各物体不可能遭到直接雷击，流往各导体的电流比LPZOB区进一步减少，电磁场衰减和效果取决于整体的屏蔽措施。后续的防雷区（LPZ2区等）如果需要进一步减小所导引的电流和电磁场，就应引入后续防雷区，应按照需要保护的系统所要求的环境区选择且续防雷区的要求条件。保护区序号越高，预期的干扰能量和干扰电压越低。如LPZOA区与LPZ1区交界处的保护。用10/35μs电流波形测试与表示其通流能力。防感应雷的防雷器通常用于不可能被直击雷击中的线路保护，如LPZOB区与LPX1区、LPZ1区交界处的保护。用8/20μs电流波形测试与表示其通流能力响应时间，防雷器对瞬态现象起控制作用所需的时间，与波形性质有关。残压，防雷器对瞬态现象的电压限制能力，与雷电流幅值及波形性质有关。

2.6屏蔽措施，利用建筑物的金属构架、门窗、地板等均相互焊（连）在一起；形成一个“法拉第笼”，并与地网形成良好的电气连接。屏蔽管线入户一般要求采用地下电缆，其金属护层要在两端做良好接地。

发电厂和变电所广泛使用独立避雷针。变电架构上的避雷针(110千伏及以上电压变电所)和烟囱、水塔上的避雷针可防护直击雷。大中型变电所常需安装8～10支高30米左右的避雷针群。装于发电厂烟囱上的避雷针可用来保护发电厂,其高度可达120米。这样，直击雷防护的可靠性可达安全运行1000～1300年的耐雷指标(MTBF)。有些变电所是用避雷线来保护。为防护由输电线传入的雷电侵入波，可采用阀型避雷器或氧化锌避雷器。对其保护性能及通流能量等要求甚高，还需严格作到全伏秒特性与被保护的变压器等相配合, 避雷器的尺寸亦甚庞大，如500千伏变电所的避雷器高达5米以上。

110、220千伏变电所对侵入波的防护，其平均无故障时间MTBF运行值分别可达80年和200年,330～500千伏级的目标值均为300～500年。继电保护和控制回路多用电缆的金属屏蔽层,并在两端接地,或将绝缘电线、塑料电缆穿入铁管，将两端接地，以防护感应雷和侵入波。对发电机的雷电侵入波防护,则采用旋转电机专用避雷器,并配以由50～100米长的金属屏蔽电缆(电缆埋入地中且在两端和中间设置多点接地)和电缆首端的避雷器及其前方的避雷针或避雷线保护段(作为第一道防线)组成进线保护段。这一保护系统能确保发电机的MTBF达100～300年。若采用防雷线圈（不用电缆）和避雷器的保护方式，MTBF超过600年。输电线路用避雷线保护。110千伏、220千伏、330～500千伏线路分别可达到平均事故 0.2次、0.17次和0.1次/百公里年。为使避雷针、避雷线的布置处于屏蔽雷闪的最佳位置和获得较好的计算方法，并将保护失效率──绕击率(即每1000次雷击,绕过保护装置而击于被保护物上的次数)限制到最低限度,自1925～1926年美国人Peek在实验室用“人工雷”首次对避雷针模型进行试验以来，一直在进行研究。中国在避雷针设计、计算上较为先进,实际绕击率已达到0.5%。

2.7雷电过电压的保护，当雷电击中电网或电网附近雷击时，都能在线路上产生雷电过电压。雷电过电压沿着线路传播进入机房内，造成计算机及相关设备损坏。电源系统应多级保护，逐级泄流，使残压限制在2倍U额定电压值。雷电的瞬变电磁场，可在信号线路及其回路上感应产生过电压，损坏相应的接口电路。因此实际安装时，要求保护装置靠近被保 3 护设备，保护元件两端采用双绞线；使得耦合回路的总面积减少，减弱磁场耦合效应。

三、微电子器件防雷措施

微电子器件中 TTL 数字电路的抗冲击能力最弱，10V、30ns 脉宽的冲击电压可使 TTL 电路损坏：雷电流产生的磁场达 0.07×10 － 4T 时可使微电子器件误动，无电磁异蔽时即使雷电流通道远在 1km 处，也可能使微电子设备误动。为使微电子器件遇雷击时不致损坏，有效的办法是选用新型保护器件 ——TVS 管。

3.1 TVS 管即瞬态电压抑制器。当其两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以 10 － 12s 量级的速度，将两级间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值(一般小于 2 倍额定工作电压)，有效的保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的破坏。TVS 管的伏安特性如图所示。

TVS管和稳压管一样，是反向应用的。其中VR称为最大转折电压，是反向击穿之前的临界电压。VB是击穿电压，其对应的反向电流IT一般取值为1 mA。VC是最大箝位电压，当TVS管中流过的峰值电流为IPP的大电流时，管子两端电压就不再上升了。因此TVS管能够始终把被保护的器件或设备的端口电压限制在VB～VC的有效区内。与稳压管不同的是，IPP的数值可达数百安培，而箝位响应时间仅为1×10-12s。TVS的最大允许脉冲功率为PM=VCIPP，且在给定最大钳位电压下，功耗PM越大，其浪涌电流的承受能力越大。这就是 TVS 管抑制出现的浪涌脉冲功率，保护电子元件的过程。

3.2 TVS 管的显著特点为：响应速度快(10 － 12s 级)、瞬时吸收功率大(数千瓦)、漏电流小(10 － 9A 级)、击穿电压偏差小(±5 ％ UBR 与 ±10 ％ UBR 两种)、箝位电压较易控制(箝位电压 Uc 与击穿电压 UBR 之比为 1.2 ～ 1.4)、体积小等。它对保护装置免遭静电、雷电、操作过电压、断路器电弧重燃等各种电磁波干扰十分有效，可有效地抑制共模、差模干扰，比如感应雷击一般都是通过感应进入的，两根输电线会同时感应到，就是共模干扰。如果雷击直接打到了其中一根输电线上，这根线的干扰会比另一根强很多，而且波形也不一样，这就是差模干扰，而TVS 管正是微电子设备过电压保护的首选器件之一。

四、接地与屏蔽的应用

4.1 接地

良好的接地是防雷中至关重要的一环。接地电阻值越小过电压值越低。因此，在经济合理的前提下应尽可能降低接地电阻。通信调度综合楼的通信站应与一楼内的动力装置共用接地网并尽可能与防雷接地网直接相连。通信机房内应敷设均压带并围绕机房敷设环行接地 4 母线。

在电力调度通信综合楼内，需另设接地网的特殊设备，其接地网与大楼主地网之间可通过击穿保险器或放电器连接，以保证正常时隔离，雷击时均衡电位。接地的其他方面均应严格按有关规程办理。各国为研究超高压、特高压输电的长间隙和绝缘子串的雷电冲击特性、变电设备的冲击特性,先后制出高达3600千伏、4800千伏、6000千伏、甚至10000千伏的冲击电压发生器,用以进行大量的试验研究工作。4.2 屏蔽

为减少雷电电磁干扰，通信机房及通信调度综合楼的建筑钢筋、金属地板均应相互焊接，形成等电位法拉第宠。设备对屏蔽有较高要求时，机房六面应敷设金属屏蔽网，将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。

架空电力线由站内终端杆引下后应更换为屏蔽电缆；室外通信电缆应采用屏蔽电缆，屏蔽层两端要接地；对于既有铠带又有屏蔽层的电缆应将铠带及屏蔽层同时接地，而在另一端只将屏蔽层接地。电缆进入室内前水平埋地 10m 以上，埋地深度应大于 0.6m ；非屏蔽电缆应穿镀锌铁管并水平埋地 10m 以上，铁管两端应良好接地。若在室外人口端将电力线与铁管间加接压敏电阻，防雷效果会更好。

五、综合性防雷措施

为避免雷害，对电力调度自动化系统，应采取 “ 整体防御、综合治理、多重保护 ” 的方针。除采用上述保护与接地措施外，配电变压器高低压侧均应装接金属氧化物避雷器，并三点联合接地。程控交换机室外进出线、Modem 等应装过电压保护器；当 RTU 等装置离显示屏较远时应装信号线过电压保护器。灵活综合的应用各类防雷措施是有效保护输电线路免遭雷击破坏，保证正常供电的最有效手段之一。

六． 问题探讨

国内外防雷专家关于“消雷技术”之争，已成为防雷领域最大争论的焦点。因为“消雷技术”是一发展中的防雷技术，是对传统的防雷理论的创新，就其理论仍有待于进一步的去研究、完善和探讨。“消雷技术”在我国的防雷学术界从理论研究和实验，都作了大量的工作，并于70年代末分别在西昌卫星发射场和武汉水利电力学院两地进行了实验工作，并取得了大量的实验数据，在其试验总结报告中对“消雷器”作出定性的结论。因雷电是一自然现象，而引雷防雷和“消雷”防雷都必须遵循雷电规律，顺应客观规律，实事求实的去研究和完善防雷技术，因规范对“消雷器”不规范的宣传。减少雷电灾害,这不仅是我国高科技中的难题,也是世界性的难题.美国正试用飞机在积雨中大量播撒融化银晶体或金属箔丝促使云中放电,消除云中强电场.还试用尾部拖有铜丝发射升空的小火箭作人工引雷实验.日本正在设计实施激光引雷实验.利用强大功率的激光光束射向雷云,在空中形成高温等离子体,为闪电提供给定的放电通道,由此引导雷电电流泄人保持区之外的大地。

因引雷防雷技术在实际应用中，存在诸多不足，故在改善和完善传统的防雷技术是势在必行，创新发展防雷技术，以满足现代科技对防雷保护提出的更高要求。古人在防雷理论及应用虽与现代科学对防雷保护的认识有所不同，但其自然消雷系统均达到良好的防雷效果，都需要我们去研究，采用现代的科技手段，去研究古人的防雷理论，是很有现实意义的。因防雷理论涉及到地磁场、空间电场、空间气流场，地理，地质、气象等多学科的综合科学。研究我国多发雷击区的分布及季节、气候的关系。从中去理解雷电发生于自然而消除于自然中的科学内涵，科学的引导探索自然规律。故防雷技术的理论仍需在实践中进一步的去完善，而“消雷技术”的理论和实用性更有待进一步的去探索。

七、结论

随着科技发展，生产和生活用电量越来越大，电已经成为最重要的资源之一，如何保证电力的供应对于国民经济发展和人民生活水平的提高都有非常重要的意义。雷击事故是电力 5 供应部门最重要的灾害之一，据浙江省电力工业局文件公布:1993年浙江全省发生的96次输电线路事故中,由雷电引起的事故79起, 占总数的82.3%.1995年8月5日14时15分,一场雷击造成台湾北部20年来最大的停电事故, 仅停电补偿费就在1000万台币以上。

在电力输送过程中，如何防雷显得十分重要，防雷击术的研究已经取得了很大的发展，线路防雷的保护措施会越来越多。在实际中，输电线路的防雷保护是一个系统工程，需要因地制宜，根据不同区域的地形地貌和气候特点，合理地选择防雷保护措施。严格按防雷接地规程办事，应用新技术新装置，采取综合性的防雷措施是确保电力系统及电力调度自动化系统极大减少雷害的重要手段。良好的接地与屏蔽并安装过电压保护器后可使被保护装置的耐雷水平提高 10 倍以上。尊敬的指导老师：