防雷接地知識普及

　　雷電的破壞主要是由于云層間或云和大地之間以及云和空氣間的電位差達到一定程度（25—30kV/cm）時(shí)，所發(fā)生的猛烈放電現象。
　　通常雷擊有三種形式，直擊雷、感應雷、球形雷。
　　直擊雷是帶電的云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現象。避雷針等裝置可將“直擊雷”產(chǎn)生的高電壓、強電流迅速引入大地，消除雷擊的影響，從而起到保護設施的作用。
　　感應雷是當直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，地面某些范圍由于散流電阻大，出現局部高電壓，或在直擊雷放電過(guò)程中，強大的脈沖電流對周?chē)膶Ь€(xiàn)或金屬物產(chǎn)生電磁感應發(fā)生高電壓、而發(fā)生閃擊現象的二次雷。雖然在避雷針的保護范圍內，物體可免遭直接雷擊，但“感應雷”可在電力、通信、網(wǎng)絡(luò )、衛星天線(xiàn)及有線(xiàn)電視等線(xiàn)纜上產(chǎn)生高壓感應和電流“浪涌”，并通過(guò)導線(xiàn)引入配電間、機房、辦公室和住宅等，使電源、通訊及電子設備不可避免地受到損害。因此，防止這些現代社會(huì )的雷害顯得十分緊迫和必要。
　　球形雷是球狀閃電的現象。
　　一。電涌對計算機和其它敏感電氣設備的危害
　　計算機技術(shù)發(fā)展至今，多層、超規模的集層芯片，電路密集，趨向是集成度更高、元器件間隙更小、導線(xiàn)更細。幾年前，一平方厘米的計算機芯片有2，000個(gè)晶體管而現在的奔騰機則超過(guò)10，000，000個(gè)。從而增加了計算機受電涌損壞的概率。由于計算機的設計和結構決定了它應在特定的電壓范圍內工作。當電涌超出計算機能承受的水平時(shí)，計算機將出現數據亂碼，芯片被損壞，部件提前老化，這些癥狀包括：出乎預料的數據錯誤，接收/輸送數據的失敗，丟失文檔，工作失常，經(jīng)常需要維修，原因不明的故障和硬件問(wèn)題等等。
　　二。雷擊保護的基本原則
　　欲使設備得到很好的保護，首先應對其所處的環(huán)境、受雷電影響的程度做出客觀(guān)的估計，因它與出現過(guò)電壓的幅值、概率、網(wǎng)絡(luò )結構、設備抗電壓能力、保護水平和接地等有關(guān)；防雷工作應作為一項系統工程來(lái)考慮，強調防護（包括建筑物、傳輸線(xiàn)路、設備和接地等），綜合治理，且要做到科學(xué)、可靠、實(shí)用和經(jīng)濟。針對感應雷瞬時(shí)能量較大的特點(diǎn)，根據IEC國際標準對能量逐級吸收的理論，及防護區間量級分類(lèi)的原則，需要做多級防護。
　　三。雷電防護措施
　　采用避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等可防止和減少雷電對建筑物、人身和居室造成的危害。但已有大量事實(shí)證明：在安裝了這些避雷裝置的室內，計算機設備、通訊網(wǎng)絡(luò )及微電子器件在雷擊時(shí)，卻仍然會(huì )遭受不同程度的損害。對此，科學(xué)家通過(guò)進(jìn)一步的分析，已經(jīng)找到了其中的原因所在。
　　避雷器的種類(lèi)基本上分三大類(lèi)型：
　?。?）電源避雷器：按電壓的不同，分22V的單相電源避雷器和380V的三相電源避雷器（安裝時(shí)主要是并聯(lián)方式，也串聯(lián)方式）?！半娫捶览灼鳌辈⒔釉陔娏€(xiàn)路上，可遏制瞬態(tài)過(guò)電壓和泄放浪涌電流。從總進(jìn)線(xiàn)到用電設備端通常配置分為三級，經(jīng)過(guò)逐級限壓和放電，逐步消除雷電能量，保證用電設備的安全。根據不同的需要可選用“可插拔模塊型”、“端子接線(xiàn)式”和“移動(dòng)插座式”等品種。
　?。?）信號型避雷器：多數用于計算機網(wǎng)絡(luò )、通信系統上，安裝的方式是串聯(lián)?！靶盘柗览灼鳌苯尤胄盘柦涌诤?，一方面能切斷雷電進(jìn)入設備的通路，另一方面能迅速對大地放電，確保信號設備的正常工作。信號防雷器具有多種規格，分別可用于電話(huà)、網(wǎng)絡(luò )、模擬通信、數字通訊、有線(xiàn)電視及衛星天線(xiàn)等設備的防雷，各種設備的輸入口特別是室外引入端，均應安裝信號防雷器。
　?。?）天饋線(xiàn)避雷器：它適用于有發(fā)射機天線(xiàn)系統和接收無(wú)線(xiàn)電信號設備系統，連接方式也是串聯(lián)。
　　選用防雷器要注意接口的形式和接地的可靠，重要場(chǎng)所應設置專(zhuān)用的接大地線(xiàn)，切不可將防雷接地線(xiàn)與避雷針接地線(xiàn)并接，且要盡量遠離、分開(kāi)入地。
　　110kV變電所的防雷接地裝置，由于設備老化、本體性能差、超期服役以及后期的運行維護脫節等種種原因，加之在現場(chǎng)改造中存在設計不周、結構不合理、施工質(zhì)量差等諸多問(wèn)題，時(shí)刻危及電網(wǎng)的安全運行。
　?。?）地網(wǎng)開(kāi)挖。部分變電所運行時(shí)間久遠，有的甚至運行長(cháng)達37年之久，試驗檢測人員每年定期搖測接地電阻，是否符合要求，并出具試驗報告，但很少分析試驗數據的微小變化。
　?。?）構架明敷接地。存在四種錯誤現象：其一母線(xiàn)構架通過(guò)水泥桿的主筋接地。其二開(kāi)關(guān)構架之間利用串聯(lián)的金屬構件作通道，通過(guò)連接部位的螺栓接地。其三避雷針引下線(xiàn)通過(guò)水泥桿主筋導通。其四避雷針另敷引下線(xiàn)被包圍在加固的水泥墩之內。
　?。?）中性點(diǎn)放電間隙水平布置。原有110kV變壓器中性點(diǎn)放電間隙多為垂直安裝，多年的運行實(shí)踐證明，放電間隙垂直安裝，弊端較多，遇惡劣氣候，易形成冰柱，失去功效，影響安全。
　?。?）中性點(diǎn)接地引下線(xiàn)在主網(wǎng)兩點(diǎn)可靠接地。很多運行多年的110kV變電所中性點(diǎn)接地引下線(xiàn)存在一點(diǎn)接地。變壓器中性點(diǎn)應有兩根與主接地網(wǎng)不同地點(diǎn)連接的接地引下線(xiàn)，且每根接地引下線(xiàn)均應符合熱穩定的要求，重要設備及設備構架等宜有兩根與主接地網(wǎng)不同地點(diǎn)連接的接地引下線(xiàn)，且每根接地引下線(xiàn)均應符合熱穩定的要求，連接引線(xiàn)還應便于定期檢查測試。變壓器中性點(diǎn)單根接地，連接線(xiàn)一旦發(fā)生問(wèn)題，設備便會(huì )斷地運行。
　?。?）擴建地網(wǎng)與原接地網(wǎng)應多點(diǎn)連接。接地網(wǎng)接地電阻隨著(zhù)時(shí)間的推移和自身的腐蝕，接地電阻會(huì )發(fā)生改變，有的甚至超標，為了降低主網(wǎng)接地電阻，另行敷設地網(wǎng)不失為一個(gè)好舉措，部分變電所根據地形地貌采取在原主網(wǎng)的末端，加打接地樁單處延伸，主網(wǎng)接地電阻時(shí)高時(shí)低。
　?。?）主網(wǎng)與避雷針網(wǎng)的安全距離。隨著(zhù)時(shí)間的推移，主網(wǎng)與避雷針網(wǎng)的接地電阻會(huì )不斷增加，有的甚至超標，敷設相應的接地網(wǎng)降低電阻勢在必行。
　　根據過(guò)電壓保護技術(shù)要求：①獨立避雷針與配電裝置帶電部分的空氣中最短途徑的長(cháng)度應不小于5m。②避雷針接地引下線(xiàn)埋在地中部分與配電裝置或構架的接地導體埋在地中部分之間在土壤中的距離長(cháng)度應不小于3m。
　?。?）10kV金屬氧化物避雷器的保護距離。日常設備運行管理通常忽視了避雷器與變壓器的大電氣距離，導致運行中的避雷器與被保護的變壓器的電氣距離嚴重超標，所裝設的避雷器沒(méi)有起到保護作用。
　?。?）10kV避雷器接地引下線(xiàn)應與干線(xiàn)單獨連接，不允許串接。10kV出線(xiàn)由于回路數較多，施工初期作業(yè)人員圖方便，往往將10kV出線(xiàn)避雷器接地引下線(xiàn)串聯(lián)接在一起，再通過(guò)單根引下線(xiàn)，或二根引下線(xiàn)與干線(xiàn)連在一起，構成接地裝置，客觀(guān)上造成了一個(gè)接地線(xiàn)中串接了多個(gè)需要接地部分。
　?。?）直配“三位一體”接線(xiàn)方式中低壓避雷器引下線(xiàn)正確接線(xiàn)。變電所直配高壓側不裝設避雷器（因進(jìn)線(xiàn)已裝設，且避雷器保護距離沒(méi)有超過(guò)避雷器與變壓器的大電氣距離，故設計時(shí)省略），低壓側裝設低壓避雷器，低壓避雷器與變壓器低壓側中性點(diǎn)及變壓器金屬外殼一起接地，組成變壓器所謂的“三位一體”接線(xiàn)方式。低壓側避雷器引下線(xiàn)利用變壓器的外殼作為避雷器的泄流通道，這是不符合技術(shù)要求的。
　　規程規定：避雷器接地引下線(xiàn)應采用專(zhuān)門(mén)敷設的接地線(xiàn)接地，不能采取其它方式（如外殼）代替。變壓器頂蓋和箱體之間加有橡膠墊片，相連部位通過(guò)螺栓連接，等效于利用串聯(lián)的金屬構件作為接地線(xiàn)，接地裝置電氣通路接觸不良，增大了接觸電阻，不便于散流。
　　低壓避雷器引下線(xiàn)應通過(guò)單獨的接地線(xiàn)與變壓器外殼、中性線(xiàn)一起共同與接地裝置相連接。
　?。?0）避雷器的正確選型和合理配置。金屬氧化物避雷器作為更新?lián)Q代產(chǎn)品，種類(lèi)繁多，性能差異較大，設計、施工人員必須熟悉避雷器的類(lèi)型、電壓等級和使用場(chǎng)所，避免錯誤安裝。110kV變電所避雷器型號較多，稍不注意，容易出錯。
　　正確安裝避雷器，必須把住兩關(guān)：①采購關(guān)。經(jīng)銷(xiāo)人員根據設計圖紙清單或現場(chǎng)實(shí)際情況，分清型號、電壓等級和使用場(chǎng)所，不誤購。②施工安裝關(guān)。不準將配電型避雷器（如Y5WS-12。7/50）安裝至變電所10kV母線(xiàn)和TV上。不準將線(xiàn)路型避雷器（Y10WX-42/220）安裝到變電所35kV母線(xiàn)和TV上，所選避雷器安裝時(shí)要特別注意其電壓等級和使用場(chǎng)所是否相符，不能張冠李戴，降低功效。