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[摘 要]供配电系统的防雷接地装置是非常重要设施，对电力系统的安全运行发挥着关键的作用，本文简要介绍供配电系统的防雷措施。
[关键词]防雷；配电；原理；措施
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0063-01
1 前言
雷电灾害是一种目前人类还无法抗拒的自然灾害，雷电造成人员伤亡及设备损坏的事件屡有发生。随着现代社会的不断发展，电力设施设备成为生产生活的重要组成部分，精密电子设备被广泛运用在各行业的计算机通信网络系统中，由于精密电子设备抗过电压、过电流及电磁脉冲的能力极低，毫无防范的系统一旦遭受雷击，常会造成计算机及网络通讯设施瘫痪，雷电也会造成一些电网设施出现事故，导致供电中断，现在我们探讨一下供配电系统采用的主要防雷措施。
2 雷电防护原理
雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成，其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。雷电防护是指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式，以防止由直击雷或雷电的电磁脉冲对供配电设施本身或其所供设备造成损害的防护技术。综合防雷系统包括直击雷防护（外部防护系统）和雷击电磁脉冲的防护（内部防护系统）。外部防护系统的主要组成部分为接闪器（避雷针、避雷带）、引下线、接地装置。内部防护系统的主要组成部分为电磁屏蔽、等电位连接、电涌保护器等（图1）。
3 供配电线路防雷的技术措施
3.1 架空输电线路防雷
架空输电线路是电力系统的重要组成部分，由于它暴露在自然之中，极易受到外界的影响和损害，其中最主要的一个方面是雷击，架空输电线路雷害事故的形成通常要经历四个阶段：输电线路受到雷电过电压的作用；输电线路发生闪络；输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压；线路跳闸，供电中断。针对雷击形成的四个阶段，现代输电线路在采取防雷保护措施时要做到“四道防线”，因此架空输电线路防雷的具体措施
（1）架设避雷线
架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线同时还具有：①分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位。②通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压。③对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。
（2）安装避雷针
安装避雷针也是架空输电线路常用的一种防雷措施。但是在实际应用却存在问题，由于避雷针而导致雷击概率增大和保护范围小，国内外不少防雷专家对避雷针能向被保护物有多大的保护距离做了系统的研究得出的结论是“对一根垂直避雷针无法获得十分肯定的保护区域”。从避雷针因侧击雷、绕击雷造成事故的实例来分析，其保护作用不是很明显。
由于避雷针的引雷作用，雷击次数就会提高，当雷电被吸引到针上，在强大的雷电流沿针而流入大地过程中，雷电流周围形成的磁场会产生截应过电压，它与雷电流的大小及变化速度成正比，与雷击的距离成反比，使被保护区内的弱电设备因感应过电压而损坏。
3.2 配电线路防雷
配电线路的防雷可以采用避雷线或避雷器，对于不同电压等级和不同线路采取的措施也不一样。
（1）10kV裸导线线路，原则上可以采用避雷线进行防雷保护，但由于成本高，施工不方便，目前基本上都不采用避雷线，而是在一些雷电活动频繁的线段安装避雷器，同时按照要求做好杆塔的接地。
（2）10kV绝缘线线路，对于架空绝缘线目前可采取以下防雷措施：①局部剥离绝缘导线，使之局部成为裸导线，从而电弧能在剥离部分滑动，而不是固定在某一点烧蚀，同时也可为以后施工提供一个挂地线点。②提高线路绝缘子耐压水平，将10kV绝缘子换为防雷绝缘子，将大大提高防雷水平。③在多雷区或者按照一定档距安装线路避雷器，减少雷击断线事故。④延长闪烁路径，导致电弧容易熄灭，如在导线与绝缘子相连处加强绝缘，以及采用长闪烁路径避雷器等。
（3）低压配电线路。低压线路应从变压器出口处安装低压避雷器或击穿保险器，同时做好接地，接地装置的接地电阻不应大于4Ω。中性点直接接地的低压电力网中的中性线应在电源点接地。低压配电线路，在干线和分支线终端处应重复接地，重复接地装置的接地电阻应不大于10Ω，对于较长的线路，重复接地应不少于3处。
4.电子设备的防雷
计算机网络系统的电源并非独立的供电系统，仍然由电力线路输入室内，如果直击雷击中供电线路或产生过电压，通过计算机供电设备入侵计算机网络系统，均会对计算机网络设备造成损坏。内部雷电防护系统主要使用防雷器在感应到线路上高压后瞬间把线路和“地”联通，泄放雷电流。防雷模块的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的电器。防雷模块的类型主要有保护间隙、阀型防雷器和氧化锌防雷器。保护间隙主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。阀型防雷器与氧化锌防雷器用于变电所和发电厂的保护。
由于雷电产生了强大的过电压、过电流，无法一次性在瞬间完成泄流和限压，所以电源系统必须采取多级的防雷保护。按照我国计算机信息系统防雷技术要求，电源系统应该采取三级雷电防护，即在建筑物总配电装置高压端各相安装高通容量的防雷器，作为第一级保护，在低压侧安装阀门式防雷器作为第二级保护，在楼层配电箱安装电源避雷器作为第三级保护。重要場合宜采取更多级的保护措施，如在UPS电源输出端加装防雷器，对重要设备电源输入端加装电源终端防雷设备等。通过使用多级电源防雷设施，彻底泄放雷电流。
5.结语
供配电系统的防雷装置是非常重要的设施，在保护电力设施及电子设备方面起着关键作用，防雷方案应在工程设计阶段就要认真考虑，根据各地的实际情况，采取切实可行的防雷措施，这样才能降低供电线路和设备遭受雷击的风险。
参考文献
[1] 涂山山等.低压配电系统中避雷器之间的配合.中国防雷，2006，1.
[2] 张毅华等.《防雷器的正确安装与布线》.
[关键词]防雷；配电；原理；措施
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0063-01
1 前言
雷电灾害是一种目前人类还无法抗拒的自然灾害，雷电造成人员伤亡及设备损坏的事件屡有发生。随着现代社会的不断发展，电力设施设备成为生产生活的重要组成部分，精密电子设备被广泛运用在各行业的计算机通信网络系统中，由于精密电子设备抗过电压、过电流及电磁脉冲的能力极低，毫无防范的系统一旦遭受雷击，常会造成计算机及网络通讯设施瘫痪，雷电也会造成一些电网设施出现事故，导致供电中断，现在我们探讨一下供配电系统采用的主要防雷措施。
2 雷电防护原理
雷电由高能的低频成份与极具渗透性的高频成份组成，其主要通过两种形式，一种是通过金属管线或地线直接传导雷电致损设备；一种是闪电通道及泄流通道的雷电电磁脉冲以各种耦合方式感应到金属管线或地线产生浪涌致损设备。绝大部分雷损由这种感应而引起。雷电防护是指通过组成拦截、疏导最后泄放入地的一体化系统方式，以防止由直击雷或雷电的电磁脉冲对供配电设施本身或其所供设备造成损害的防护技术。综合防雷系统包括直击雷防护（外部防护系统）和雷击电磁脉冲的防护（内部防护系统）。外部防护系统的主要组成部分为接闪器（避雷针、避雷带）、引下线、接地装置。内部防护系统的主要组成部分为电磁屏蔽、等电位连接、电涌保护器等（图1）。
3 供配电线路防雷的技术措施
3.1 架空输电线路防雷
架空输电线路是电力系统的重要组成部分，由于它暴露在自然之中，极易受到外界的影响和损害，其中最主要的一个方面是雷击，架空输电线路雷害事故的形成通常要经历四个阶段：输电线路受到雷电过电压的作用；输电线路发生闪络；输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压；线路跳闸，供电中断。针对雷击形成的四个阶段，现代输电线路在采取防雷保护措施时要做到“四道防线”，因此架空输电线路防雷的具体措施
（1）架设避雷线
架设避雷线是输电线路防雷保护的最基本和最有效的措施。避雷线的主要作用是防止雷直击导线同时还具有：①分流作用，以减小流经杆塔的雷电流，从而降低塔顶电位。②通过对导线的耦合作用可以减小线路绝缘子的电压。③对导线的屏蔽作用还可以降低导线上的感应过电压。
（2）安装避雷针
安装避雷针也是架空输电线路常用的一种防雷措施。但是在实际应用却存在问题，由于避雷针而导致雷击概率增大和保护范围小，国内外不少防雷专家对避雷针能向被保护物有多大的保护距离做了系统的研究得出的结论是“对一根垂直避雷针无法获得十分肯定的保护区域”。从避雷针因侧击雷、绕击雷造成事故的实例来分析，其保护作用不是很明显。
由于避雷针的引雷作用，雷击次数就会提高，当雷电被吸引到针上，在强大的雷电流沿针而流入大地过程中，雷电流周围形成的磁场会产生截应过电压，它与雷电流的大小及变化速度成正比，与雷击的距离成反比，使被保护区内的弱电设备因感应过电压而损坏。
3.2 配电线路防雷
配电线路的防雷可以采用避雷线或避雷器，对于不同电压等级和不同线路采取的措施也不一样。
（1）10kV裸导线线路，原则上可以采用避雷线进行防雷保护，但由于成本高，施工不方便，目前基本上都不采用避雷线，而是在一些雷电活动频繁的线段安装避雷器，同时按照要求做好杆塔的接地。
（2）10kV绝缘线线路，对于架空绝缘线目前可采取以下防雷措施：①局部剥离绝缘导线，使之局部成为裸导线，从而电弧能在剥离部分滑动，而不是固定在某一点烧蚀，同时也可为以后施工提供一个挂地线点。②提高线路绝缘子耐压水平，将10kV绝缘子换为防雷绝缘子，将大大提高防雷水平。③在多雷区或者按照一定档距安装线路避雷器，减少雷击断线事故。④延长闪烁路径，导致电弧容易熄灭，如在导线与绝缘子相连处加强绝缘，以及采用长闪烁路径避雷器等。
（3）低压配电线路。低压线路应从变压器出口处安装低压避雷器或击穿保险器，同时做好接地，接地装置的接地电阻不应大于4Ω。中性点直接接地的低压电力网中的中性线应在电源点接地。低压配电线路，在干线和分支线终端处应重复接地，重复接地装置的接地电阻应不大于10Ω，对于较长的线路，重复接地应不少于3处。
4.电子设备的防雷
计算机网络系统的电源并非独立的供电系统，仍然由电力线路输入室内，如果直击雷击中供电线路或产生过电压，通过计算机供电设备入侵计算机网络系统，均会对计算机网络设备造成损坏。内部雷电防护系统主要使用防雷器在感应到线路上高压后瞬间把线路和“地”联通，泄放雷电流。防雷模块的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的电器。防雷模块的类型主要有保护间隙、阀型防雷器和氧化锌防雷器。保护间隙主要用于限制大气过电压，一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。阀型防雷器与氧化锌防雷器用于变电所和发电厂的保护。
由于雷电产生了强大的过电压、过电流，无法一次性在瞬间完成泄流和限压，所以电源系统必须采取多级的防雷保护。按照我国计算机信息系统防雷技术要求，电源系统应该采取三级雷电防护，即在建筑物总配电装置高压端各相安装高通容量的防雷器，作为第一级保护，在低压侧安装阀门式防雷器作为第二级保护，在楼层配电箱安装电源避雷器作为第三级保护。重要場合宜采取更多级的保护措施，如在UPS电源输出端加装防雷器，对重要设备电源输入端加装电源终端防雷设备等。通过使用多级电源防雷设施，彻底泄放雷电流。
5.结语
供配电系统的防雷装置是非常重要的设施，在保护电力设施及电子设备方面起着关键作用，防雷方案应在工程设计阶段就要认真考虑，根据各地的实际情况，采取切实可行的防雷措施，这样才能降低供电线路和设备遭受雷击的风险。
参考文献
[1] 涂山山等.低压配电系统中避雷器之间的配合.中国防雷，2006，1.
[2] 张毅华等.《防雷器的正确安装与布线》.