防雷接地知識(shí)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(dá)到一定程度（25—30kV/cm）時(shí)，所發(fā)生的猛烈放電現(xiàn)象。
　　通常雷擊有三種形式，直擊雷、感應(yīng)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(xiàn)象。避雷針等裝置可將“直擊雷”產(chǎn)生的高電壓、強(qiáng)電流迅速引入大地，消除雷擊的影響，從而起到保護(hù)設(shè)施的作用。
　　感應(yīng)雷是當(dāng)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(xiàn)局部高電壓，或在直擊雷放電過程中，強(qiáng)大的脈沖電流對(duì)周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓、而發(fā)生閃擊現(xiàn)象的二次雷。雖然在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)，物體可免遭直接雷擊，但“感應(yīng)雷”可在電力、通信、網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星天線及有線電視等線纜上產(chǎn)生高壓感應(yīng)和電流“浪涌”，并通過導(dǎo)線引入配電間、機(jī)房、辦公室和住宅等，使電源、通訊及電子設(shè)備不可避免地受到損害。因此，防止這些現(xiàn)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(xiàn)象。
　　一。電涌對(duì)計(jì)算機(jī)和其它敏感電氣設(shè)備的危害
　　計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展至今，多層、超規(guī)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(dǎo)線更細(xì)。幾年前，一平方厘米的計(jì)算機(jī)芯片有2，000個(gè)晶體管而現(xiàn)在的奔騰機(jī)則超過10，000，000個(gè)。從而增加了計(jì)算機(jī)受電涌損壞的概率。由于計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)決定了它應(yīng)在特定的電壓范圍內(nèi)工作。當(dāng)電涌超出計(jì)算機(jī)能承受的水平時(shí)，計(jì)算機(jī)將出現(xiàn)數(shù)據(jù)亂碼，芯片被損壞，部件提前老化，這些癥狀包括：出乎預(yù)料的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，接收/輸送數(shù)據(jù)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題等等。
　　二。雷擊保護(hù)的基本原則
　　欲使設(shè)備得到很好的保護(hù)，首先應(yīng)對(duì)其所處的環(huán)境、受雷電影響的程度做出客觀的估計(jì)，因它與出現(xiàn)過電壓的幅值、概率、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備抗電壓能力、保護(hù)水平和接地等有關(guān)；防雷工作應(yīng)作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程來考慮，強(qiáng)調(diào)防護(hù)（包括建筑物、傳輸線路、設(shè)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(jì)。針對(duì)感應(yīng)雷瞬時(shí)能量較大的特點(diǎn)，根據(jù)IEC國際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)能量逐級(jí)吸收的理論，及防護(hù)區(qū)間量級(jí)分類的原則，需要做多級(jí)防護(hù)。
　　三。雷電防護(hù)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(duì)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(nèi)，計(jì)算機(jī)設(shè)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(duì)此，科學(xué)家通過進(jìn)一步的分析，已經(jīng)找到了其中的原因所在。
　　避雷器的種類基本上分三大類型：
　?。?）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）。“電源防雷器”并接在電力線路上，可遏制瞬態(tài)過電壓和泄放浪涌電流。從總進(jìn)線到用電設(shè)備端通常配置分為三級(jí)，經(jīng)過逐級(jí)限壓和放電，逐步消除雷電能量，保證用電設(shè)備的安全。根據(jù)不同的需要可選用“可插拔模塊型”、“端子接線式”和“移動(dòng)插座式”等品種。
　?。?）信號(hào)型避雷器：多數(shù)用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信系統(tǒng)上，安裝的方式是串聯(lián)。“信號(hào)防雷器”接入信號(hào)接口后，一方面能切斷雷電進(jìn)入設(shè)備的通路，另一方面能迅速對(duì)大地放電，確保信號(hào)設(shè)備的正常工作。信號(hào)防雷器具有多種規(guī)格，分別可用于電話、網(wǎng)絡(luò)、模擬通信、數(shù)字通訊、有線電視及衛(wèi)星天線等設(shè)備的防雷，各種設(shè)備的輸入口特別是室外引入端，均應(yīng)安裝信號(hào)防雷器。
　?。?）天饋線避雷器：它適用于有發(fā)射機(jī)天線系統(tǒng)和接收無線電信號(hào)設(shè)備系統(tǒng)，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(yīng)設(shè)置專用的接大地線，切不可將防雷接地線與避雷針接地線并接，且要盡量遠(yuǎn)離、分開入地。
　　110kV變電所的防雷接地裝置，由于設(shè)備老化、本體性能差、超期服役以及后期的運(yùn)行維護(hù)脫節(jié)等種種原因，加之在現(xiàn)場(chǎng)改造中存在設(shè)計(jì)不周、結(jié)構(gòu)不合理、施工質(zhì)量差等諸多問題，時(shí)刻危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
　　（1）地網(wǎng)開挖。部分變電所運(yùn)行時(shí)間久遠(yuǎn)，有的甚至運(yùn)行長(zhǎng)達(dá)37年之久，試驗(yàn)檢測(cè)人員每年定期搖測(cè)接地電阻，是否符合要求，并出具試驗(yàn)報(bào)告，但很少分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的微小變化。
　?。?）構(gòu)架明敷接地。存在四種錯(cuò)誤現(xiàn)象：其一母線構(gòu)架通過水泥桿的主筋接地。其二開關(guān)構(gòu)架之間利用串聯(lián)的金屬構(gòu)件作通道，通過連接部位的螺栓接地。其三避雷針引下線通過水泥桿主筋導(dǎo)通。其四避雷針另敷引下線被包圍在加固的水泥墩之內(nèi)。
　?。?）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(yùn)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)接地引下線在主網(wǎng)兩點(diǎn)可靠接地。很多運(yùn)行多年的110kV變電所中性點(diǎn)接地引下線存在一點(diǎn)接地。變壓器中性點(diǎn)應(yīng)有兩根與主接地網(wǎng)不同地點(diǎn)連接的接地引下線，且每根接地引下線均應(yīng)符合熱穩(wěn)定的要求，重要設(shè)備及設(shè)備構(gòu)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，且每根接地引下線均應(yīng)符合熱穩(wěn)定的要求，連接引線還應(yīng)便于定期檢查測(cè)試。變壓器中性點(diǎn)單根接地，連接線一旦發(fā)生問題，設(shè)備便會(huì)斷地運(yùn)行。
　?。?）擴(kuò)建地網(wǎng)與原接地網(wǎng)應(yīng)多點(diǎn)連接。接地網(wǎng)接地電阻隨著時(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(biāo)，為了降低主網(wǎng)接地電阻，另行敷設(shè)地網(wǎng)不失為一個(gè)好舉措，部分變電所根據(jù)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(biāo)，敷設(shè)相應(yīng)的接地網(wǎng)降低電阻勢(shì)在必行。
　　根據(jù)過電壓保護(hù)技術(shù)要求：①獨(dú)立避雷針與配電裝置帶電部分的空氣中最短途徑的長(zhǎng)度應(yīng)不小于5m。②避雷針接地引下線埋在地中部分與配電裝置或構(gòu)架的接地導(dǎo)體埋在地中部分之間在土壤中的距離長(zhǎng)度應(yīng)不小于3m。
　?。?）10kV金屬氧化物避雷器的保護(hù)距離。日常設(shè)備運(yùn)行管理通常忽視了避雷器與變壓器的大電氣距離，導(dǎo)致運(yùn)行中的避雷器與被保護(hù)的變壓器的電氣距離嚴(yán)重超標(biāo)，所裝設(shè)的避雷器沒有起到保護(hù)作用。
　　（8）10kV避雷器接地引下線應(yīng)與干線單獨(dú)連接，不允許串接。10kV出線由于回路數(shù)較多，施工初期作業(yè)人員圖方便，往往將10kV出線避雷器接地引下線串聯(lián)接在一起，再通過單根引下線，或二根引下線與干線連在一起，構(gòu)成接地裝置，客觀上造成了一個(gè)接地線中串接了多個(gè)需要接地部分。
　?。?）直配“三位一體”接線方式中低壓避雷器引下線正確接線。變電所直配高壓側(cè)不裝設(shè)避雷器（因進(jìn)線已裝設(shè)，且避雷器保護(hù)距離沒有超過避雷器與變壓器的大電氣距離，故設(shè)計(jì)時(shí)省略），低壓側(cè)裝設(shè)低壓避雷器，低壓避雷器與變壓器低壓側(cè)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”接線方式。低壓側(cè)避雷器引下線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(guī)程規(guī)定：避雷器接地引下線應(yīng)采用專門敷設(shè)的接地線接地，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，相連部位通過螺栓連接，等效于利用串聯(lián)的金屬構(gòu)件作為接地線，接地裝置電氣通路接觸不良，增大了接觸電阻，不便于散流。
　　低壓避雷器引下線應(yīng)通過單獨(dú)的接地線與變壓器外殼、中性線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，種類繁多，性能差異較大，設(shè)計(jì)、施工人員必須熟悉避雷器的類型、電壓等級(jí)和使用場(chǎng)所，避免錯(cuò)誤安裝。110kV變電所避雷器型號(hào)較多，稍不注意，容易出錯(cuò)。
　　正確安裝避雷器，必須把住兩關(guān)：①采購關(guān)。經(jīng)銷人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙清單或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，分清型號(hào)、電壓等級(jí)和使用場(chǎng)所，不誤購。②施工安裝關(guān)。不準(zhǔn)將配電型避雷器（如Y5WS-12。7/50）安裝至變電所10kV母線和TV上。不準(zhǔn)將線路型避雷器（Y10WX-42/220）安裝到變電所35kV母線和TV上，所選避雷器安裝時(shí)要特別注意其電壓等級(jí)和使用場(chǎng)所是否相符，不能張冠李戴，降低功效。