电力配电系统的防雷与接地技术探析权涛涛

电力配电系统的防雷与接地技术探析权涛涛

权涛涛

(国网青海省电力公司海西供电公司青海德令哈市817000)

摘要：雷电是妨碍电力系统进行正常工作的主要问题，尤其是配电系统，受雷电干扰的损害更加大。因此，相关人员要根据自身所在单位的实际情况，进行防雷接地。根据本人在工作中的实践经验，对雷电危害、常见问题以及相关技术进行详细介绍，以期提高各界对雷电防护工作的重视，做好预防工作，避免造成损失。

关键词:配电系统；防雷；接地

引言

在配电系统的建设过程中，防雷以及接地设计一直是工程设计阶段的重要控制环节。在实际设计过程中，由于各地的雷电灾害类型、强度具有显著差别，再加上气候等方面的差异，所以只有找到符合当地具体需求的防雷薄弱环节，并进行针对性设计才能够提升防雷方案的设计水平，选择更加可靠的电气设备以及防雷设备也可以有效提升应对效果。

1雷击现象及其主要危害

自然界中,雷击现象十分常见，大气中存在着大量的正负电荷雷云,当雷云与大地凸起物距离达到一定程度或者带有异种电荷的雷云之间的距离达到一定程度之后,电场就会在雷云与大地凸起物之间的空间击穿,进而产生强烈的气体放电情况,导致闪电、雷鸣出现。在这一过程中,通过感应雷、直击雷以及雷电侵入波等形式,雷击能够对人畜造成严重损伤。此外,雷击能够导致发电设备、电力线路以及电力设备等形成一种高压冲击,对设备绝缘层产生直接影响,进而形成爆炸、短路情况,甚至诱发火灾等问题,最终导致配电系统出现大面积停电情况。与此同时,雷击还能够形成强大电磁推力以及电排斥力等,对建筑物结构造成一定程度的破坏,严重者还会造成建筑物倒塌。

2电力系统及设备的防雷技术

2.1输电线路的防雷技术

架设避雷线，在避雷线材料方面通常选择钢绞线（GJ）。金属夹在接地系统的作用下，实现了完美的避雷线与铁塔连接，由于避雷线是裸导线，同时它是在杆塔最高的位置，作用等同于避雷针。还有，高压输电线路避雷线的耦合现象，会造成电能损耗，所以于超高压情况中使用双避雷线可有效保护到导线，此举是具有必要性的。对杆塔接地电阻进行降低，塔杆接地电阻值与架空线路的防雷性有着直接的关系，所以对塔杆接地电阻进行降低控制雷电的损害，还可有效避免跳闸情况。线路上安装避雷器，详细来说即为避雷针和导线绝缘子端作出并联连接，电路中的雷电流和沿避雷器的电流变为接地，若电流接触到变电设备，将严重损坏相关设施。要想使变电设备避免受到电流的危害，就必须安装线路避雷针，它既能保护绝缘子闪络现象不发生，同时还能够使线路抵抗雷击的性能增加。

2.2电力设备的接地技术

工作接地，指的是使电路与系统电位进行稳定接地的操作，为的是保证电流信号的零电势相同。电路中有着五花八门的工作接地方法，例如为把电力设备的绝缘水平和中性点降低，只要是系统里的接地方法都在工作接地的范围内。根据自身的实际情况，工作接地共有数字地、电源地、模拟部、交流地这四部分。防雷接地，防雷接地一般有两个概念，一个是静电接地，为了防止静电产生危害；第二个是防雷，防止因雷击而造成损害；我们都知道，发生雷电有可能会对避雷设备造成毁灭性的损害，令电势最高和最低处发生很大的危险，为了使事故有效得到避免，所以，必须具备相应的配套接地设备，如此方能将雷击电流引入地下，从而将雷击的危害降至最低，以保护建筑物及人员和设备安全。安全接地，在外壳为金属的电器设备被雷击时，设备的金属面将释放大量电荷，对在相邻区域的工作者生命安全构成威胁。所以要把设备的金属外壳接地才能使工作人员的安全得到保障。

3接地体防护

接地体在电力配电防雷项目建设中具有重要的地位，其主要是由接地线与接地网两个部分组成。其中接地网是埋藏于厂区地下直接与土壤进行接触的部分

，其材质上大多选择裸铜线以及镀锌钢，接地干线则是接地网与电气设备之间的

连接部分，其容易受到土壤湿度、温度、土壤含盐量、微生物腐蚀情况以及土壤含水量等多种因素影响。当前接地体防护技术应用过程中常见的措施有电化学防护中的阴极保护。这种技术的特点是通过将直流电导入低下来产生极化效果，实现接地体保护。其次，另外一种常见防护措施就是增加金属的厚度。最后就是通过选择具有特殊涂层的材料进行接地体表面涂抹，也可以实现相应的效果。

3.1防腐要求

接地体的表面防腐十分重要，其不但会影响接地体的电阻稳定性，同时对于其整体接地效率也会产生较大的影响。接地体需要直接接地，所以在土壤、水和空气中十分容易受到腐蚀影响，所以要想保持其30年的使用寿命，就必须重视防腐处理的相关工作。

3.2加降阻剂

根据接地体的设计需求，个别情况下可能需要添加降阻剂以实现其功能。

降阻剂作为一种增加接地导体截面的特殊材料，其主要是由电解质、润滑剂、填充材料以及固化剂等内容物组成。由于降阻剂在添加过程中可以通过析出无机盐的方式来有效降低土壤周围的电阻率，所以会在很大程度上污染土壤与地下水源，同时还有腐蚀接地体的情况出现，所以必须慎重选择与使用。

3.3换土降阻

换土降阻是一种较为新型的降阻模式，其通过使用低电阻率的土壤作为实现接地网的基本材料，能够有效降低接地体周边的土壤电阻。从降阻效果上来看，如果能够选择到较为理想的土壤，可以有效降低阻值并达到设计的需求。另外，换土降阻工艺难度相对较小，通过接地网敷设时进行回填夯实即可。特别是在建设成本方面，换土降阻并不需要大量的投资，仅需要一些低电阻的土壤，而这些土壤在地下深藏挖掘时很容易获得，所以具有良好的经济效益，适合推广与使用。

4接地保护措施

4.1电厂配电接地电阻稳定性，电厂配电接地电阻数值的稳定性会直接影响设备的漏电保护水平以及电压的稳定性，如果接地保护电阻在使用过程中一直持续波动，其就不能够作为继续施工的信号，必须进一步完善电阻设置，符合设计要求且电阻数值相对稳定后才可以继续施工，否则就会严重影响后续项目的有效开展。

4.2电厂配电接地保护与接零保护的选择电厂配电接地保护工作与接零保护工作在针对电力配电系统的防雷与接地保护中各具有特色与优势，但是在建设之前一定要根据电厂配电设备的具体要求选择相应的接地保护技术，切勿两种技术同时使用，不但无法达到预期的保护效果还会导致建设成本提升，影响项目建设的综合经济效益。另外，电厂的建设过程也就是电厂配电建设的过程，不可分开建设，否则无法保证电厂的稳定安全也会影响到供水等项目的处理与实施。

4.3自然接地体在设计与施工过程中通过自然接地体进行接地设计可以有效降低投资资金。但是在自然接地体的选择过程中一定要综合考虑其稳定性，是否能够达到电阻数值符合设计需求与稳定条件，如果以上两点均具备那么即可视为有效，不需要加装人工接地装置也可以完成接地设计的根本目标。

4.4电厂配电保护接地效果分析电厂配电保护接地活动对于防雷与漏电保护都具有重要的意义，在工程实践中我们了解到，影响电厂配电保护接地效果的因素多种多样，其不但与接地体本身的设计与质量有直接关系，同时与埋设地点周边土壤电阻值、接地保护电阻阻值等内容都具有一定的联系。另外，当地接地点周边的土壤水分、土壤电阻目的、矿物质种类以及接地保护工程施工水平都会影响到接地的具体效果，所以必须综合考虑这些内容才能够提升保护效果。

结束语

总而言之,配电系统的防雷与接地工程是一项复杂的系统工程,在具体施工中应对施工现场地质条件、气候条件以及电气设备使用要求等方面予以综合考虑,并采取多种防雷技术方式,切实提升系统防雷水平,为确保整个系统运行的稳定性提供强有力的技术支撑。

参考文献：

[1]张加永浅论电力配电系统的防雷与接地技术电力讯息201724-0221-02

[2]吴绍君如何做好配电系统的防雷与接地科技资201607b0034-02

[3]刘文传电力系统及设备的防雷与接地技术分析科技论坛201612-05