淺談雷電對工礦企業供電的影響及防護

王清偉 王雙嶺

（1.河南永銀化工實業有限公司，河南 漯河 462400；2.中原工學院信息商務學院電氣工程系，河南 鄭州 451100）

一、雷電產生的過程及分類

雷電是大氣中大量飽和水蒸汽在空間氣流的作用下產生的，飽和水蒸汽上升、下降、移動過程中摩擦分裂形成兩種帶不同電荷的云層，在云層之間及云層對地之間就會產生一個較大的電容器。隨著電荷的聚集，當電場強度達到一定值時，云層周圍的空氣就會被擊穿，帶不同電荷的云層之間及云層對地之間就會產生強烈的放電，這種自然現象就形成了雷電。

二、雷電的分類及對供電系統的危害

按雷電的表現形式劃分，可分為直擊雷和感應雷，直接作用在被擊物上的雷稱為直擊雷。當雷電擊打在建筑物或線路周圍，雖然未直接對建筑物或線路造成影響，但會產生較大的感應電壓，這種電壓稱為感應過電壓，這種雷稱為感應雷。以上雷電的兩種表現形式，都會產生高電壓、大電流，對人、建筑物及設備都會產生較大的危害。

1.直擊雷的危害

雷電直接擊中人、建筑物及電氣設備時，強大的雷電流從被擊建筑物、線路及桿塔流入大地時產生較大的熱效應及機械效應，在大電流作用下會造成架空線路斷裂甚至金屬熔化，電力線路的桿塔及橫擔被擊毀。

2.感應雷的危害

當雷電擊中線路附近時，線路將產生強大的感應過電壓，過電壓可達到幾十萬伏，會使電氣設備發生閃絡和擊穿，甚至引起電氣設施火災或爆炸，線路桿塔頂部會產生較高的電位，給供電系統帶來較大的危害。

三、雷電的活動規律

雷電是一種自然現象，隨意性很大，但也有一定的規律。就地區分布來講有以下規律。

1.熱而潮濕的地區比冷而干燥的地區雷電活動多。

2.緯度低的地區比維度高的地區雷電活動多。

3.山區雷電活動較平原多，陸地雷電活動較海洋多。

就企業廠區來講有以下規律

3.1 空曠地上孤立的建筑物、廠房中高聳的建筑物容易受雷擊。

3.2 工廠排出導電塵埃的廠房及廢棄管道上容易遭受雷擊。

3.3 屋頂為金屬結構、地下買有大量金屬管道、室內安裝有大量金屬設備的廠房容易受雷擊。

3.4 空曠地區的線路桿塔容易受雷擊。

四、雷電對供電系統的影響分析

1.對供電線路的影響分析

雷電活動時，直擊雷對供電設施有較強的破壞作用，損壞供電設備絕緣，造成供電系統故障，感應雷會產生較高的感應電壓，使供電系統發生電壓波動，從而造成供電中斷。

2.對變電站的影響分析

2.1 站內避雷針頂部產生高電位對地放電，站內架空線絕緣子和線路過壓保護器遭受大電壓沖擊，較強的雷電活動容易造成站內絕緣設備擊穿，從而造成接地或短路故障。

2.2 強大雷電壓侵入造成系統電壓波動，高電壓破壞設備絕緣，且造成保護裝置過壓報警，低電壓時，持續時間達到定值要求時間時會造成高壓開關柜失壓動作，造成高壓供電中斷。

2.3 對低壓400V系統的影響分析

低壓400V系統屬于交流控制回路，系統晃電時容易造成交流接觸器失壓動作，造成低壓裝置停運，進線開關設有失壓保護的低壓變電所，也會造成低壓變電所進線開關跳閘，整個變電所失壓。

五、供電系統的雷電防護

1.輸電線路的防雷

架設避雷線是輸電線路防雷最基本、最有效的措施，發生雷擊時，通過避雷線對地放電，以減輕較高的雷電壓對線路造成的損害，同時輸電線路盡可能的降低接地電阻，以便發生雷擊時減少桿塔的對地電位。

2.變電所的防雷

裝設避雷針是變電所防止直擊雷的常用措施，其作用是將雷電吸引到避雷針本身上來，并安全的將雷電流引入大地，從而保護設備。裝設避雷針時應當將變電所的所有設備都處于避雷針的保護范圍之內。另外對于35-110KV無避雷線的線路在進變電所的一段進線上必須架設避雷線以防止感應雷電的入侵。

3.變壓器的防雷

變壓器是變電所的重要電氣設備，其防雷措施除了在高壓母線側裝設避雷器外，還應當根據變壓器的等級、容量要求在低壓側出線及中性點加裝避雷器。

[1]中國水利水電出版社《變電運行工》主編張洪俊李學利

[2]中國水利水電出版社《變電檢修工》主編王向臣