防雷接地知识普及

　　雷电的破坏主要是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差达到一定程度（25—30kV/cm）时，所发生的猛烈放电现象。
　　通常雷击有三种形式，直击雷、感应雷、球形雷。
　　直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。避雷针等装置可将“直击雷”产生的高电压、强电流迅速引入大地，消除雷击的影响，从而起到保护设施的作用。
　　感应雷是当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，地面某些范围由于散流电阻大，出现局部高电压，或在直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。虽然在避雷针的保护范围内，物体可免遭直接雷击，但“感应雷”可在电力、通信、网络、卫星天线及有线电视等线缆上产生高压感应和电流“浪涌”，并通过导线引入配电间、机房、办公室和住宅等，使电源、通讯及电子设备不可避免地受到损害。因此，防止这些现代社会的雷害显得十分紧迫和必要。
　　球形雷是球状闪电的现象。
　　一。电涌对计算机和其它敏感电气设备的危害
　　计算机技术发展至今，多层、超规模的集层芯片，电路密集，趋向是集成度更高、元器件间隙更小、导线更细。几年前，一平方厘米的计算机芯片有2，000个晶体管而现在的奔腾机则超过10，000，000个。从而增加了计算机受电涌损坏的概率。由于计算机的设计和结构决定了它应在特定的电压范围内工作。当电涌超出计算机能承受的水平时，计算机将出现数据乱码，芯片被损坏，部件提前老化，这些症状包括：出乎预料的数据错误，接收/输送数据的失败，丢失文档，工作失常，经常需要维修，原因不明的故障和硬件问题等等。
　　二。雷击保护的基本原则
　　欲使设备得到很好的保护，首先应对其所处的环境、受雷电影响的程度做出客观的估计，因它与出现过电压的幅值、概率、网络结构、设备抗电压能力、保护水平和接地等有关；防雷工作应作为一项系统工程来考虑，强调防护（包括建筑物、传输线路、设备和接地等），综合治理，且要做到科学、可靠、实用和经济。针对感应雷瞬时能量较大的特点，根据IEC国际标准对能量逐级吸收的理论，及防护区间量级分类的原则，需要做多级防护。
　　三。雷电防护措施
　　采用避雷针、避雷带和避雷网等可防止和减少雷电对建筑物、人身和居室造成的危害。但已有大量事实证明：在安装了这些避雷装置的室内，计算机设备、通讯网络及微电子器件在雷击时，却仍然会遭受不同程度的损害。对此，科学家通过进一步的分析，已经找到了其中的原因所在。
　　避雷器的种类基本上分三大类型：
　　（1）电源避雷器：按电压的不同，分22V的单相电源避雷器和380V的三相电源避雷器（安装时主要是并联方式，也串联方式）。“电源防雷器”并接在电力线路上，可遏制瞬态过电压和泄放浪涌电流。从总进线到用电设备端通常配置分为三级，经过逐级限压和放电，逐步消除雷电能量，保证用电设备的安全。根据不同的需要可选用“可插拔模块型”、“端子接线式”和“移动插座式”等品种。
　　（2）信号型避雷器：多数用于计算机网络、通信系统上，安装的方式是串联。“信号防雷器”接入信号接口后，一方面能切断雷电进入设备的通路，另一方面能迅速对大地放电，确保信号设备的正常工作。信号防雷器具有多种规格，分别可用于电话、网络、模拟通信、数字通讯、有线电视及卫星天线等设备的防雷，各种设备的输入口特别是室外引入端，均应安装信号防雷器。
　　（3）天馈线避雷器：它适用于有发射机天线系统和接收无线电信号设备系统，连接方式也是串联。
　　选用防雷器要注意接口的形式和接地的可靠，重要场所应设置专用的接大地线，切不可将防雷接地线与避雷针接地线并接，且要尽量远离、分开入地。
　　110kV变电所的防雷接地装置，由于设备老化、本体性能差、超期服役以及后期的运行维护脱节等种种原因，加之在现场改造中存在设计不周、结构不合理、施工质量差等诸多问题，时刻危及电网的安全运行。
　　（1）地网开挖。部分变电所运行时间久远，有的甚至运行长达37年之久，试验检测人员每年定期摇测接地电阻，是否符合要求，并出具试验报告，但很少分析试验数据的微小变化。
　　（2）构架明敷接地。存在四种错误现象：其一母线构架通过水泥杆的主筋接地。其二开关构架之间利用串联的金属构件作通道，通过连接部位的螺栓接地。其三避雷针引下线通过水泥杆主筋导通。其四避雷针另敷引下线被包围在加固的水泥墩之内。
　　（3）中性点放电间隙水平布置。原有110kV变压器中性点放电间隙多为垂直安装，多年的运行实践证明，放电间隙垂直安装，弊端较多，遇恶劣气候，易形成冰柱，失去功效，影响安全。
　　（4）中性点接地引下线在主网两点可靠接地。很多运行多年的110kV变电所中性点接地引下线存在一点接地。变压器中性点应有两根与主接地网不同地点连接的接地引下线，且每根接地引下线均应符合热稳定的要求，重要设备及设备构架等宜有两根与主接地网不同地点连接的接地引下线，且每根接地引下线均应符合热稳定的要求，连接引线还应便于定期检查测试。变压器中性点单根接地，连接线一旦发生问题，设备便会断地运行。
　　（5）扩建地网与原接地网应多点连接。接地网接地电阻随着时间的推移和自身的腐蚀，接地电阻会发生改变，有的甚至超标，为了降低主网接地电阻，另行敷设地网不失为一个好举措，部分变电所根据地形地貌采取在原主网的末端，加打接地桩单处延伸，主网接地电阻时高时低。
　　（6）主网与避雷针网的安全距离。随着时间的推移，主网与避雷针网的接地电阻会不断增加，有的甚至超标，敷设相应的接地网降低电阻势在必行。
　　根据过电压保护技术要求：①独立避雷针与配电装置带电部分的空气中最短途径的长度应不小于5m。②避雷针接地引下线埋在地中部分与配电装置或构架的接地导体埋在地中部分之间在土壤中的距离长度应不小于3m。
　　（7）10kV金属氧化物避雷器的保护距离。日常设备运行管理通常忽视了避雷器与变压器的大电气距离，导致运行中的避雷器与被保护的变压器的电气距离严重超标，所装设的避雷器没有起到保护作用。
　　（8）10kV避雷器接地引下线应与干线单独连接，不允许串接。10kV出线由于回路数较多，施工初期作业人员图方便，往往将10kV出线避雷器接地引下线串联接在一起，再通过单根引下线，或二根引下线与干线连在一起，构成接地装置，客观上造成了一个接地线中串接了多个需要接地部分。
　　（9）直配“三位一体”接线方式中低压避雷器引下线正确接线。变电所直配高压侧不装设避雷器（因进线已装设，且避雷器保护距离没有超过避雷器与变压器的大电气距离，故设计时省略），低压侧装设低压避雷器，低压避雷器与变压器低压侧中性点及变压器金属外壳一起接地，组成变压器所谓的“三位一体”接线方式。低压侧避雷器引下线利用变压器的外壳作为避雷器的泄流通道，这是不符合技术要求的。
　　规程规定：避雷器接地引下线应采用专门敷设的接地线接地，不能采取其它方式（如外壳）代替。变压器顶盖和箱体之间加有橡胶垫片，相连部位通过螺栓连接，等效于利用串联的金属构件作为接地线，接地装置电气通路接触不良，增大了接触电阻，不便于散流。
　　低压避雷器引下线应通过单独的接地线与变压器外壳、中性线一起共同与接地装置相连接。
　　（10）避雷器的正确选型和合理配置。金属氧化物避雷器作为更新换代产品，种类繁多，性能差异较大，设计、施工人员必须熟悉避雷器的类型、电压等级和使用场所，避免错误安装。110kV变电所避雷器型号较多，稍不注意，容易出错。
　　正确安装避雷器，必须把住两关：①采购关。经销人员根据设计图纸清单或现场实际情况，分清型号、电压等级和使用场所，不误购。②施工安装关。不准将配电型避雷器（如Y5WS-12。7/50）安装至变电所10kV母线和TV上。不准将线路型避雷器（Y10WX-42/220）安装到变电所35kV母线和TV上，所选避雷器安装时要特别注意其电压等级和使用场所是否相符，不能张冠李戴，降低功效。