電力配電系統(tǒng)的防雷與接地技術(shù)

電力配電系統(tǒng)的防雷與接地技術(shù)

Summary：電網(wǎng)是人工架設(shè)和創(chuàng)造的一種基礎(chǔ)設(shè)施，對人們的生產(chǎn)生活起到了非常積極的作用。當(dāng)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(yán)重時甚至威脅設(shè)備和人身安全。如果變電站接地有問題，接線不當(dāng)?shù)?，電網(wǎng)更容易被雷擊。根據(jù)有關(guān)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(shù)導(dǎo)讀:隨著我國電力工程建設(shè)的不斷推進(jìn)，其安全性不斷提高，同時也為人們提供了更高質(zhì)量的電力供應(yīng)服務(wù)。然而，在電力工程建設(shè)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(diào)查，造成這種現(xiàn)象的主要原因是配電系統(tǒng)防雷設(shè)計效果不足，技術(shù)落后，設(shè)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(shè)計防雷接地技術(shù)。1配電系統(tǒng)接地和防雷的具體內(nèi)容在配電系統(tǒng)的防雷接地設(shè)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(zhì)量。比如裸導(dǎo)線線路的防雷接地設(shè)計中會大量使用避雷針，增加工程建設(shè)成本，架設(shè)線路的難度也會相應(yīng)增加，給施工帶來不便。因此，在線路設(shè)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(xì)分析外部用電量了解具體情況后，嚴(yán)格設(shè)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(zāi)害。在現(xiàn)代配電網(wǎng)建設(shè)中，會出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象，直接威脅電網(wǎng)運行安全。而且實際應(yīng)用中高壓配電和低壓配電是有區(qū)別的。配電系統(tǒng)設(shè)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(hù)工作人員安全的主要途徑。1.1工作接地保護(hù)。它是維護(hù)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(shè)備，會因能量過大而出現(xiàn)火災(zāi)情況。工作接地是直接引入電能，減少電氣設(shè)備和電線上的電流，有效避免事故發(fā)生。1.2重復(fù)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(hù)設(shè)備，從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備的效果。電力系統(tǒng)中的這種保護(hù)方式不僅可以實現(xiàn)多層保護(hù)，而且通過雙向保護(hù)提高了電路的抗干擾能力，有利于提高電路的經(jīng)濟(jì)效益。在重復(fù)接地裝置中，必須充分重視工作接地和保護(hù)接地的發(fā)展，通過完成安全保護(hù)指令，有效降低輸電線路故障的概率。1.3保護(hù)接地。主要針對電氣設(shè)備外殼帶電的特殊情況，通過保護(hù)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(hù)接地是最常用的方式和最有效的保護(hù)措施，在配電系統(tǒng)的設(shè)計和施工中起著極其重要的作用。1.4保護(hù)接零。這項工作的主要內(nèi)容是將設(shè)備外殼與變壓器和發(fā)電機連接起來，并使用中性線。當(dāng)發(fā)生短路時，它能有效地保護(hù)設(shè)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(shù)在配電系統(tǒng)中的具體應(yīng)用配電系統(tǒng)是一個相對復(fù)雜的系統(tǒng)，由配電線路、變電站、電子設(shè)備等組成。在系統(tǒng)中應(yīng)用防雷接地技術(shù)時，需要根據(jù)設(shè)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(shù)，以起到有效的防雷作用。2.1配電線路的防雷和接地保護(hù)(1)高壓線路的防雷和接地。對于110kV高壓線路，其架設(shè)線路的環(huán)境條件復(fù)雜，變化大，需要全線架設(shè)避雷線。如果涉及山區(qū)等惡劣環(huán)境，就要架設(shè)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(shè)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(shè)避雷線的方式進(jìn)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(hù)套，造成危害。同時，兩相或三相雷電過電壓引起的閃絡(luò)現(xiàn)象會形成短時金屬通道，導(dǎo)致變電站跳閘等事故。這類線路做防雷接地處理時，可適當(dāng)設(shè)置避雷器或避雷針，以提高其防雷效果。對于閃絡(luò)現(xiàn)象，應(yīng)控制路徑，合理延長閃絡(luò)長度，以減少電弧熄滅的發(fā)生。對于10kV配電線路，全線架設(shè)避雷線過于繁瑣復(fù)雜，施工難度也較大。而是可以使用避雷器，在特定位置設(shè)置避雷器，適當(dāng)增加避雷裝置的數(shù)量，達(dá)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(shù)要求合理控制接地電阻，其中設(shè)備的接地電阻不超過4ω。低壓獨立防雷接地保護(hù)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(hù)變電站建筑物起著保護(hù)設(shè)備的重要作用，變電站建筑物和設(shè)備應(yīng)按國家強制性標(biāo)準(zhǔn)采取等電位連接防雷接地措施，不應(yīng)設(shè)置獨立的接地網(wǎng)。避雷針一般用于變電站的防雷保護(hù)。對于110kV及以上的變電站，避雷針直接安裝在配電結(jié)構(gòu)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(yīng)有的防雷效果。防雷裝置通常設(shè)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(yīng)注意建筑物鋼架與防雷引線的關(guān)系。在適當(dāng)?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(yīng)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(hù)，通常都是架設(shè)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(cè)中性點和避雷器的接地引線統(tǒng)一與接地裝置連接。當(dāng)雷電落在低壓側(cè)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(hù)作用。避雷器的接地引線在允許范圍內(nèi)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(shè)備的接地措施計算機和通信設(shè)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(hù)。按要求加強建筑物的防雷接地，按要求做好設(shè)備本身的接地，保證其正常運行。與計算機通信設(shè)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(yīng)與大地連接，實行多點重復(fù)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(nèi)的計算機和通信設(shè)備應(yīng)合理分級，并逐步采取防雷措施。對建筑和電源進(jìn)行一級防雷，對機房和設(shè)備端口進(jìn)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(nèi)相關(guān)設(shè)備的正常運行。結(jié)束語隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，配電系統(tǒng)已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ钣秒姷幕颈Ｕ?，配電系統(tǒng)的運行安全直接決定著人們?nèi)粘Ｉ詈桶l(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(yán)重的癱瘓和影響人們的用電體驗，還會造成嚴(yán)重的危險事故。而且雷擊造成的線路和設(shè)備損壞也會導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對配電系統(tǒng)進(jìn)行防雷接地設(shè)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(shù)[J].秦郁山.

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