浅谈工厂供电的防雷和接地

浅谈工厂供电的防雷和接地

罗参

（海南天涯水业东部供水有限公司海南三亚572013）

摘要：供电系统是现代工业生产的核心，稳定的供电系统和工业生产的连续性与安全密切相关，如何保证工厂供电系统的稳定运行，连续生产和安全的电力供应，一直是一个重点研究的科研机构。本文从雷电的危害，雷电事故工厂生产的危害，分析了雷击的保护，使用现在常用的分析方法，提供相应的应急措施，使读者了解工厂供电系统防雷的重要性和必要性。

关键词：防雷；接地保护；电气安全

1前言

在现代社会的生产中，供电系统是必不可少的设备。供电系统负责所有电器的安全及员工的安全。因此，本文对电站供电系统的防雷、接地保护和电气安全进行了探讨和分析。

2雷电及其带来的危害

雷电对电力系统的破坏分为：直击，绕击，反击，感应，侵入等几类。雷击过电压具有很大的陡度，振幅大，至此产生强大的电磁场，系统中最弱的绝缘设备（如变压器等）受到最严重的威胁，室外架空线路和开关叶片变压器绝缘瓷将受到威胁，甚至室内电气设备也会雷电交加。除了直接损失的设备，线路跳闸，局部停电，间接损失变大。

3防雷装置和措施

3.1防雷装置

常用的雷电避雷装置包括避雷器、接地装置、接闪器、引下线等。避雷器并联在受保护的电气设备或设施上，正常时装置与地绝缘，当雷电过电压时，装置与地由绝缘变成导通，并击穿放电，将闪电电流或过电压引入地表起到保护作用。有几种避雷针、避雷器（网）、消雷器等，应根据建筑物的形状和防雷效果来使用。避雷针、防雷带和隐蔽避雷针的组合应符合以下要求。建筑30米或以上，每隔两层在外围用扁钢制造低电平防雷带（也可同时做压力环和金属预埋件）；现代高层建筑的防雷接地、电气设备的防护接地和工作接地都结合在一起形成了一体化的接地系统。

通常接地电阻要求小于4Ω；利用建筑物钢筋混凝土屋面板、梁、柱和基础的钢筋作为接闪器、引下线和接地装置，然而应该注意的是，接地线，接地装置，平衡环和连接工具必须安全可靠地连接到屋顶，和板面中的钢筋焊接尺寸不大于10*10米防雷网。

3.2雷电的防范措施

雷击造成的电气设备损坏主要是由于厂房或高层建筑的结构引起的雷击。为了防止雷波的侵入，工厂应在供电线路的内部和所有级别供电线路上，逐步的安装电涌保护器。该装置能达到消除雷击和防止闪电侵入车间的目的。进入建筑物的各种线路和金属管道应在整条线路埋地引入。钢铁和金属管道应连接到接地装置上，电缆的金属外壳应连接到建筑物的末端。在建筑物内外的各种金属管和电气设备的接地装置也应配备防雷装置。根据雷击的规律和原理，孤立的物体或物体的突出部分容易受到雷击。

因此，在窗外安装空调主机及支架，并将密封的金属配电箱安装在窗孔下方30cm~50cm处，以达到防闪电的目的。扁铁的一端与主体的内压环或钢条焊接在一起，另一端与多股线连接，铜接线端子超过10mm2。此外，在建筑物上有灯和其他金属物体或导电的，可以在保护室内、室外、钢制管和配电箱安装过电压保护器等保护措施。

3.3雷击架空线的方式以及其影响因素

雷击架空线，一般来说，分为直击雷和感应雷电的两种形式，重点是直击雷闪电，所谓直接雷是指闪电直接击中，以强大的闪电电流电路直接进入变电站，给变电站设备带来严重的破坏，造成设备事故，是一种能力强的闪电，防雷技术是架空线路防雷的的重点。然而，直接雷击的主要因素如下：

3.3.1雷电直击于塔（杆）的顶部

雷击闪电塔（杆）顶部或塔附近的地线可以看作是这种情况下，当雷电流在塔顶和高电压接地线上时，导线绝缘电压等于塔顶的电压。当高电压大于或等于绝缘子串的闪络电压U时，此时具有较高电势塔会向较低电势的导线倾向，即形成“反攻”现象。由于闪电效应时间很短，然而，并不是所有的闪络都会导致线路跳闸，只有当闪络和闪电电流电弧进入稳定的功率频率弧时，线路保护跳闸，直线事故发生。

3.3.2雷电绕过避雷线击于导线

雷电绕过避雷线直接击在导线上，导线上的电位为U=IZ/4，仅与雷电流的幅值，和渡阻抗Z有关，与线路的其它参数无关，然而，这种绕击的概率一般很小。

4防雷技术改进措施

为了避免工厂的架空线路雷击故障，我们决定提高线路的防雷技术，提高线路的防雷效果。经过大量的研究，我们最初使用导线的防雷保护效果并不理想，之后，我们决定加强对高塔接地电阻的维护，增加线路绝缘修改的方式，提高线路防雷技术。

4.1降低杆塔接地电阻

经调查发现，杆塔的防雷电抗值大多不太高，杆塔防雷接地电阻越大，雷击塔接地电阻就越大，当电势越高时雷击越强。与其它防雷措施相比，接地电阻的降低是最经济、最容易实现的。应采取措施，减少电阻率或降低在闪电高的地区，特别是在山区和丘陵地区的阻力值。同时在日常维护检查中，每年在雷雨季节加强接地线和接地，在全面检查各面塔接地电阻之前，对不符合要求的接地装置及时处理。

4.2适当增加绝缘子的片数

增加绝缘子的数量，提高绝缘子串的干弧距离和闪络电压。但受塔的电气大小的限制，不可能无限的增加在我们的每个串绝缘子串，即使用悬垂八片耐张九片方法，相应的电气距离没有改变，同时干弧距离增加到146毫米。

4.3加强对线路零值绝缘子的检测

陶瓷零值绝缘子通常是肉眼看不见的，它的存在降低了线路的绝缘和雷电电阻水平，相当于在线路上放置定时炸弹。因此，该程序要求每隔1至5年进行一次电路绝缘子测试。

4.4采用优质钢化玻璃绝缘子

绝缘子在架空线路上起支持电线和绝缘作用，它们的质量影响线路耐雷的水平。雷电电阻水平与干距离和绝缘体材料性能密切相关。目前常用的陶瓷、硅橡胶和钢化玻璃绝缘子仔细比较，强硬的表面压应力钢化玻璃绝缘子（250mpa），足以防止表面裂纹的形成和扩展，如裂纹会自动由于内部压力不能平衡打破，使零值绝缘子不容易生产，爆炸后可以很容易地看到，没有潜在的缺陷。破碎部件的力学性能和电气性能没有太大的差别，即“残余垂直”强度较高。同时，玻璃绝缘子的耐弧性、抗振动性、自洁性和耐老化性都很好。整个系列的电压分布比陶瓷绝缘子更均匀，可以减少电晕，延长寿命。我们选择了钢化玻璃绝缘子来增加弧的距离。

5电气设备的接地与接零

接地是为了确保电气设备的任何部分都与地表保持良好的接触，从而在电气和地表之间建立良好的连接。接地的方式有很多，可以分为以下几类：一是保护接地，二是工作接地，三是保护接零，四是重复接地。无论接地方式如何，最终目的是在绝缘问题的情况下避免电气设备损坏，用电设备暴露的电气设备可以连接地线，达到中和作用。综上所述，其目的都是：一是电气设备在任何范围内，它的金属外壳和它附近的脏金属结构总是保持低电位或处于零电位条件下，以防止触电，确保员工或操作者的安全。二是确保电气线路可靠，不是由于短路电流造成的短路，它影响周围的材料，避免易燃易爆，其他可燃气体被点燃，避免火灾事故的发生。

6触电事故抢救

闪电后触电事故救援工作是安全生产的一个重要内容，一般来说，出现触电事故，首先要做的是要切断电源，切断电源的过程中，我们不能直接接触电源，应用棒，竹竿或其他不导电物品的帮助。请记住，救援者与电源不能直接接触。免于间接再触电。及时检查受伤病人的呼吸和心跳，检查如果发现受伤的心脏已经停止，应立即人工呼吸和救援，胸外心脏压力，帮助他们建立呼吸和循环，直到急救人员赶到现场。

7结束语

工厂供电系统的防雷、接地保护和电气安全与生产设备的安全、员工的安全有关，在安全生产中占有重要的地位。由于闪电的不可预测性，我们无法预测何时会发生闪电。为了避免雷电造成的破坏，在设计和施工中必须做好相应的接地保护工作。

参考文献：

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