電力配電系統(tǒng)的防雷與接地技術

電力配電系統(tǒng)的防雷與接地技術

Summary：電網(wǎng)是人工架設和創(chuàng)造的一種基礎設施，對人們的生產(chǎn)生活起到了非常積極的作用。當電網(wǎng)遇到雷電等特殊天氣時，電網(wǎng)的正常運行會受到阻礙，給人們的生產(chǎn)生活帶來不便，嚴重時甚至威脅設備和人身安全。如果變電站接地有問題，接線不當?shù)龋娋W(wǎng)更容易被雷擊。根據(jù)有關資料，電網(wǎng)的大部分損壞是由雷擊造成的。但如果接地方式正確，防雷系統(tǒng)良好，則可以很好地保證變電站的正常運行，避免供電所信號中斷。Keys:配電系統(tǒng)；防雷；接地技術導讀:隨著我國電力工程建設的不斷推進，其安全性不斷提高，同時也為人們提供了更高質量的電力供應服務。然而，在電力工程建設中，由于各種因素的影響，運行過程中經(jīng)常發(fā)生雷擊現(xiàn)象。據(jù)調查，造成這種現(xiàn)象的主要原因是配電系統(tǒng)防雷設計效果不足，技術落后，設計疏漏太多。因此，為了保證電力系統(tǒng)的安全運行，有必要設計防雷接地技術。1配電系統(tǒng)接地和防雷的具體內容在配電系統(tǒng)的防雷接地設計中，需要根據(jù)電壓等級和線路情況，經(jīng)過綜合考慮和分析，選擇合適的避雷器，以提高防雷質量。比如裸導線線路的防雷接地設計中會大量使用避雷針，增加工程建設成本，架設線路的難度也會相應增加，給施工帶來不便。因此，在線路設計中，要注意用避雷器代替線路部分，尤其是用電量大、線路頻繁的地區(qū)。在詳細分析外部用電量了解具體情況后，嚴格設置桿塔位置，采取有效措施減少雷擊可能給配電系統(tǒng)帶來的災害。在現(xiàn)代配電網(wǎng)建設中，會出現(xiàn)閃絡現(xiàn)象，直接威脅電網(wǎng)運行安全。而且實際應用中高壓配電和低壓配電是有區(qū)別的。配電系統(tǒng)設計中的接地和防雷一直是系統(tǒng)安全運行的重要保證，也是保護工作人員安全的主要途徑。1.1工作接地保護。它是維護系統(tǒng)安全和穩(wěn)定的重要因素。電力系統(tǒng)在工作狀態(tài)下，容易出現(xiàn)電抗、電阻、避雷器和接地裝置的連接，電流會增大。如果不迅速切斷設備，會因能量過大而出現(xiàn)火災情況。工作接地是直接引入電能，減少電氣設備和電線上的電流，有效避免事故發(fā)生。1.2重復接地是零線與金屬之間的連接。在發(fā)生外殼碰撞、接地等故障時，可以降低零線中的電壓來保護設備，從而達到保護設備的效果。電力系統(tǒng)中的這種保護方式不僅可以實現(xiàn)多層保護，而且通過雙向保護提高了電路的抗干擾能力，有利于提高電路的經(jīng)濟效益。在重復接地裝置中，必須充分重視工作接地和保護接地的發(fā)展，通過完成安全保護指令，有效降低輸電線路故障的概率。1.3保護接地。主要針對電氣設備外殼帶電的特殊情況，通過保護的方式將電流引入大地，避免外殼電壓造成人員傷亡。這個電路的特點是電阻足夠小，接地功能很強。在實踐中，保護接地是最常用的方式和最有效的保護措施，在配電系統(tǒng)的設計和施工中起著極其重要的作用。1.4保護接零。這項工作的主要內容是將設備外殼與變壓器和發(fā)電機連接起來，并使用中性線。當發(fā)生短路時，它能有效地保護設備不受高壓的影響，并能避免人體觸電的發(fā)生。2防雷接地技術在配電系統(tǒng)中的具體應用配電系統(tǒng)是一個相對復雜的系統(tǒng)，由配電線路、變電站、電子設備等組成。在系統(tǒng)中應用防雷接地技術時，需要根據(jù)設備的具體情況，選擇獨立避雷針、屋頂避雷帶等特定的防雷接地技術，以起到有效的防雷作用。2.1配電線路的防雷和接地保護(1)高壓線路的防雷和接地。對于110kV高壓線路，其架設線路的環(huán)境條件復雜，變化大，需要全線架設避雷線。如果涉及山區(qū)等惡劣環(huán)境，就要架設雙層避雷線。對于35kV高壓線，環(huán)境相對穩(wěn)定。如果全線架設避雷線，不僅施工要求高，造價也高。為此，可采用每隔1~2km架設避雷線的方式進行防雷，降低工程造價。如果線路經(jīng)過雷電活動頻繁的地區(qū)，可根據(jù)實際情況合理安裝避雷器，有效防治雷電現(xiàn)象。(2)中壓線路的防雷與接地。對于20kV絕緣線路，雷電過電壓引起的電流放大容易形成電弧放電，由此產(chǎn)生的瞬時電弧電流很容易擊穿其絕緣護套，造成危害。同時，兩相或三相雷電過電壓引起的閃絡現(xiàn)象會形成短時金屬通道，導致變電站跳閘等事故。這類線路做防雷接地處理時，可適當設置避雷器或避雷針，以提高其防雷效果。對于閃絡現(xiàn)象，應控制路徑，合理延長閃絡長度，以減少電弧熄滅的發(fā)生。對于10kV配電線路，全線架設避雷線過于繁瑣復雜，施工難度也較大。而是可以使用避雷器，在特定位置設置避雷器，適當增加避雷裝置的數(shù)量，達到良好的防雷效果。(3)低壓線路的防雷與接地。低壓線路一般指380V、220V線路，通常采用絕緣子角鐵接地。接地技術要求合理控制接地電阻，其中設備的接地電阻不超過4ω。低壓獨立防雷接地保護電阻不超過10ω，接地點數(shù)量不超過3個，線路上的接地電阻不超過30ω。此外，還要保證供電點中性線的接地情況，妥善處理支線和干線端子，保證良好的接地效果。2.2變電站建筑物的防雷保護變電站建筑物起著保護設備的重要作用，變電站建筑物和設備應按國家強制性標準采取等電位連接防雷接地措施，不應設置獨立的接地網(wǎng)。避雷針一般用于變電站的防雷保護。對于110kV及以上的變電站，避雷針直接安裝在配電結構上。35kV以下變電站，獨立安裝避雷針，有效降低避雷針在雷擊狀態(tài)下反擊放電的概率，發(fā)揮其應有的防雷效果。防雷裝置通常設置在較高的水平。為保證變電站建筑物防雷措施的合理性，應注意建筑物鋼架與防雷引線的關系。在適當?shù)那闆r下，兩者可以交叉連接形成法拉第籠避雷器，可以有效應對雷擊的沖擊。2.3配電變壓器的防雷接地配電變壓器是配電系統(tǒng)的重要組成部分，起著重要的作用。配電變壓器的防雷和接地保護，通常都是架設避雷器，采用三位一體的接地方式，即變壓器的金屬底座、低壓側中性點和避雷器的接地引線統(tǒng)一與接地裝置連接。當雷電落在低壓側線路上時，避雷器能防止雷電沖擊電壓擊穿繞組損壞變壓器。此時繞組只會承受避雷器的殘壓沖擊，不會損壞變壓器，起到良好的保護作用。避雷器的接地引線在允許范圍內盡量短，否則會與避雷器的殘壓疊加，造成損壞。2.4計算機和通信設備的接地措施計算機和通信設備是配電系統(tǒng)不可缺少的一部分，它依賴于建筑物的保護。按要求加強建筑物的防雷接地，按要求做好設備本身的接地，保證其正常運行。與計算機通信設備和配電系統(tǒng)的通信一般是通過通信電纜和天線的連接。為保證通信正常，電纜外層應與大地連接，實行多點重復接地，并與建筑物接地網(wǎng)連接，形成等電位防雷系統(tǒng)。同時可以安裝避雷器，加強防雷效果。建筑物內的計算機和通信設備應合理分級，并逐步采取防雷措施。對建筑和電源進行一級防雷，對機房和設備端口進行二級防雷，形成防雷接地系統(tǒng)，從根本上防止雷電電壓的沖擊和侵入，從而保證建筑內相關設備的正常運行。結束語隨著我國現(xiàn)代化建設的不斷推進，配電系統(tǒng)已經(jīng)成為我們日常生活用電的基本保障，配電系統(tǒng)的運行安全直接決定著人們日常生活和發(fā)展的用電安全。雷電是一種不可控的自然現(xiàn)象，不僅會造成嚴重的癱瘓和影響人們的用電體驗，還會造成嚴重的危險事故。而且雷擊造成的線路和設備損壞也會導致巨大的經(jīng)濟損失。因此，對配電系統(tǒng)進行防雷接地設計是非常重要的，這不僅保證了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，也保證了人們的用電安全。Reference[1]電力配電系統(tǒng)的防雷與接地技術[J].秦郁山.

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