電力配電系統(tǒng)的防雷與接地技術(shù)研究

李躍飛

東陽市光明電力建設(shè)有限公司 浙江 東陽 322100

引言

雷電屬于我國日常生活中比較正常的自然現(xiàn)象。就當(dāng)前的技術(shù)手段而言，已經(jīng)能夠通過氣象衛(wèi)星來對雷電進(jìn)行預(yù)測，并具有較好的精準(zhǔn)度。但是在分析雷電這一自然現(xiàn)象時，就不得不同時探究電力系統(tǒng)。目前，在我國電網(wǎng)持續(xù)改造的過程中，也促進(jìn)了我國變電技術(shù)的發(fā)展。只是，從實際工作展開的情況來看，仍是存在很多工作人員沒有清楚地認(rèn)識到防雷接地工作的重要性，從而給雷電事故的發(fā)生埋下了隱患。在嚴(yán)重情況下甚至?xí)苯訉?dǎo)致配電系統(tǒng)的探索，給電力企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，給人們的日常生活帶來嚴(yán)重的負(fù)面影響。

1 現(xiàn)階段我國電力配電系統(tǒng)防雷與接地技術(shù)中存在的主要問題

1.1 連接處為充分接觸問題

從我國當(dāng)前電力配電系統(tǒng)防雷接地技術(shù)應(yīng)用的實際情況來看，仍存在很多問題，但首要問題仍是連接處為充分接觸的問題。一方面是體現(xiàn)在導(dǎo)線與引下線之間的接觸不充分。針對這一問題，我國目前所采用的方法主要分為兩種。其一是借助并溝線來作為架空接地的導(dǎo)向以此來完成與接地引下線連接器的連接。其二則是通過綁線來直接進(jìn)行纏繞。相對于前者，后者的應(yīng)用時間成本投入要更少，要更為簡潔。但是，就以上兩種方式而言，也都存在著實際導(dǎo)線連接效果不明顯的問題。尤其是在面對鹽堿狀態(tài)時，便進(jìn)一步加劇了銹蝕的風(fēng)險，從而在銹蝕作用的導(dǎo)向下，加劇了導(dǎo)線連接的暴露問題，提高了實際接觸的電阻。而另一方面則體現(xiàn)在圓鋼接地體與引下線連接。那么在這樣一種連接方式下，同樣很容易出現(xiàn)銹蝕問題和電阻過大問題，進(jìn)而造成接觸不充分的負(fù)面影響。

1.2 接地裝置質(zhì)量問題

一般認(rèn)為，當(dāng)圓鋼與垂直接地體進(jìn)行連接時，是十分容易出現(xiàn)銹蝕問題的。甚至是在一些嚴(yán)重的情況下還會導(dǎo)致其出現(xiàn)生銹斷裂的問題，以及泄流回路短路的問題。同時，除了圓鋼的負(fù)面影響外，接地體本身也會受到這些問題的影響，從而出現(xiàn)接地體的銹蝕損壞，焊接不牢靠等[1]。

1.3 導(dǎo)線未與地面相連接問題

一般認(rèn)為，當(dāng)出現(xiàn)接地導(dǎo)線綁線與引下線無法相連的問題、并溝線夾架空與引下線無法相連的問題以及接地體連接處的綁線與引下線無法相連的問題后，往往都會針對接地系統(tǒng)的實際運行問題產(chǎn)生一系列的負(fù)面影響，從而造成不利于良好運行的負(fù)面效果，甚至是針對接地的電阻問題，使實際的接地電阻值超出了10Ω的規(guī)定范圍，并連帶出泄流能力的問題，促使泄流能力在短時間內(nèi)不斷下降。那么在這一基礎(chǔ)上，如果發(fā)生了雷擊問題，由雷擊所產(chǎn)生的電流便無法有效流入到地面，進(jìn)而增加了設(shè)備所承受的電壓，導(dǎo)致了電壓事故的出現(xiàn)。

2 防雷接地技術(shù)的基本原理

一般認(rèn)為，雷擊是人們?nèi)粘Ｉ钪惺殖Ｒ姷囊环N自然現(xiàn)象。同時，在發(fā)生雷擊后，也往往會對人們的日常生活帶來十分嚴(yán)重的負(fù)面影響，甚至是直接威脅人們的生命安全。那么從雷擊問題的產(chǎn)生原理來看，首先是雷云和地面凸起物這兩個關(guān)鍵要素。如果在雷電氣候下，這兩個要素的距離處于一定的范圍內(nèi)，并同時針對存在異種的電荷雷云也正好處于某一個特定距離時，就會造成氣體放電，從而產(chǎn)生閃電和雷鳴。那么針對這一自然現(xiàn)象的轉(zhuǎn)化過程，在實際發(fā)生雷擊問題后，對包括建筑、動物和人在內(nèi)都會帶來安全隱患。同時，在雷擊產(chǎn)生后，往往也會直接給電線帶來高壓沖擊，以及給設(shè)備帶來高壓沖擊，從而直接造成電線和設(shè)別的絕緣層損壞，甚至是在嚴(yán)重的情況下使電線和設(shè)備出現(xiàn)短路問題、火災(zāi)問題以及爆炸問題。由此可見，在分析了雷擊問題所帶來的負(fù)面影響后，如果做好防雷工作便十分重要了。那么從具體的防雷接地技術(shù)原理來看，主要是體現(xiàn)在以下方面。一般認(rèn)為，防雷接地技術(shù)的應(yīng)用主要是基于雷擊的原理來完成設(shè)計的。那么在這一過程中，首先是針對雷電產(chǎn)生的能量通過防雷接地將其導(dǎo)入到經(jīng)過工作人員設(shè)計后的大地上，以此來達(dá)到針對建筑和用電設(shè)備的保護(hù)作用。其次，在防雷接地設(shè)備應(yīng)用的過程中，通過對金屬導(dǎo)體的應(yīng)用，能夠產(chǎn)生雷電的吸引力，從而到吸引雷電的目的。同時，工作人員針對大地內(nèi)部來完成接地網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置，使電力在進(jìn)入到大地中后，能夠針對由于雷電內(nèi)部強大電流所引起的建筑物破壞問題進(jìn)行間接性地削弱[2]。

3 供電系統(tǒng)防雷與接地保護(hù)的目的與構(gòu)成分析

3.1 供電系統(tǒng)防雷與接地保護(hù)的構(gòu)成分析

一般認(rèn)為，供電系統(tǒng)防雷與接地保護(hù)的構(gòu)成主要體現(xiàn)在多個方面。包括輸電接地電阻、引電設(shè)備等。基于此，便可以針對防雷作業(yè)的本質(zhì)展開分析，來把握防雷作業(yè)的原理。在防雷運行的過程中，更多表現(xiàn)為針對雷電形式的轉(zhuǎn)化，以此來進(jìn)一步削弱由于雷電引發(fā)的負(fù)面影響。而過程中的防雷接地裝置應(yīng)用便是在實際發(fā)生雷電問題后，針對雷電來進(jìn)行接受，并在完成了雷電的接受后，對其進(jìn)行處理，以此來實現(xiàn)雷電的有效轉(zhuǎn)化。

從雷電對建筑產(chǎn)生的負(fù)面影響來看，一般主要分為兩個方面。其一是直接的雷擊影響，其二是間接的襲擊影響。但是無論是哪一種雷擊的應(yīng)用，都避免不了給建筑物帶來的負(fù)面影響，以及對輸電線路造成的負(fù)面影響，其差異僅僅體現(xiàn)在影響的大小上。那么針對這一情況，通過引電設(shè)備的應(yīng)用，便是實現(xiàn)針對雷電的吸引，以此來轉(zhuǎn)移雷電的軌道，使其偏離建筑物。而從電流接地裝置的應(yīng)用來看，主要是對焦各類靜電問題，以此來防止在靜電因素的導(dǎo)向下對建筑物帶來的負(fù)面影響。那么從電流接地裝置的構(gòu)成來看，主要可分為兩個方面：其一是接地體，其二是接地線。通過接地體和接地線的應(yīng)用能夠更好地對焦雷電危害，達(dá)到危害削弱的目的，以此來為輸電線路的正常運行創(chuàng)造出一個良好局面。同時，在設(shè)備實際運行的過程中，也能夠切實對焦工作人員的安全需求問題，避免由于靜電問題，給工作人員帶來的損傷。最后，從輸電接地電阻來看，這里的電阻主要是包括了全部的接地對地電阻，是對其總和與全部的反饋。過程中，企業(yè)和工作人員便可以通過接地的電阻來針對接地的裝置運行情況進(jìn)行反饋，并同時根據(jù)反饋結(jié)果生成的數(shù)據(jù)與信息來把握輸電帶路的管理工作，以及輸電線路的維護(hù)工作，到達(dá)科學(xué)指導(dǎo)的目的。

結(jié)合以上內(nèi)容進(jìn)行分析，在企業(yè)和工作人員進(jìn)行防雷與接地保護(hù)的過程中，還應(yīng)當(dāng)針對電源問題做好控制工作，要切實保證其性能的優(yōu)勢，保證其能夠處于正常供電的狀態(tài)下。此外，就是需要企業(yè)和工作人員針對用電的負(fù)荷問題做好計算和分析，對焦額定負(fù)荷與實際負(fù)荷的關(guān)系。

3.2 供電系統(tǒng)防雷與接地保護(hù)的目的分析

一般認(rèn)為，供電系統(tǒng)防雷與接地保護(hù)應(yīng)用的根本目的是通過削弱雷擊影響，在保證建筑物安全性的基礎(chǔ)上，保護(hù)人的安全性。那么在針對供電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的過程中，企業(yè)和工作人員便需要就減阻無的雷擊遭受次數(shù)問題做好計算，然后再結(jié)合計算的結(jié)果對防雷的類型進(jìn)行確定，對防雷的措施進(jìn)行確定。

4 電力配電系統(tǒng)防雷接地技術(shù)的應(yīng)用

4.1 電氣與電子設(shè)備接地

從電氣與電子設(shè)備接地的實際情況來看，主要體現(xiàn)在以下三個方面：①首先從電氣設(shè)備的角度來看。企業(yè)和工作人員可借助等電位來針對建筑物和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行接地操作。過程中，考慮到雷電流的峰值往往比較大，那么處于電流經(jīng)過的位置，便會出現(xiàn)明顯的提升。屆時，就需要企業(yè)和工作人員進(jìn)一步提高對建筑自身防雷的重視程度。同時，在企業(yè)和工作人員針對防雷接地進(jìn)行設(shè)計的過程中，也需要先行針對接閃器、接地鋼筋網(wǎng)絡(luò)以及引下線等電氣連接問題進(jìn)行綜合性的分析，確保建筑混凝土能夠與防雷網(wǎng)實現(xiàn)有機結(jié)合。此外，針對建筑內(nèi)部的板梁柱問題，也需要工作人員實現(xiàn)在板梁柱的內(nèi)部鋼筋上進(jìn)行接頭留設(shè)，避免對后續(xù)的室內(nèi)外接地造成負(fù)面影響。同時，在則是在防雷階段工作中，為了進(jìn)一步削弱直擊雷帶來的負(fù)面影響和安全問題，企業(yè)和工作人員便可以結(jié)合實際的建筑情況來在室外進(jìn)行避雷針安裝，以及同時對保護(hù)的范圍進(jìn)行計算。②其次從電子設(shè)備的角度來看。作為配電系統(tǒng)的核心部分，工作人員需要先對計算機等設(shè)備進(jìn)行接地處理，從而保證供配電系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性和安全性。同時，考慮到通訊電臺與信號電纜之間的關(guān)系，工作人員也需要一并做好電纜外皮的接地工作。此外，就是需要工作人員一并完善建筑接地網(wǎng)的連接工作，以此來構(gòu)建并列分布的避雷器裝置網(wǎng)和等電位裝置網(wǎng)。③最后從電氣設(shè)備接地部分來看。為有效保護(hù)接地線，工作人員針對外露的導(dǎo)電部分、電源的接地部分以及主接地端當(dāng)作電氣的連接導(dǎo)體，并同時通過保護(hù)干線來完成其與多個外露可導(dǎo)線的連接[3]。

4.2 高壓線路接地

一般認(rèn)為在面對35kV的高壓線時，就需要企業(yè)和工作人員在進(jìn)行防雷接地工作中，進(jìn)一步完善防雷裝置的選擇。期間，如果針對線路進(jìn)行了避雷線處理，一方面是會對施工的工藝提出更高的要求，增加操作的難度；另一方面也會導(dǎo)致成本的增大。因此，針對這一問題，企業(yè)和工作人員在進(jìn)行輸電防雷與接地處理時，便可以針對線路1～2km來進(jìn)行避雷線架設(shè)，從而達(dá)到減少線路接地成本的目的。此外，在工作人員進(jìn)行防雷接地設(shè)計時，也需要明確容易出現(xiàn)雷電活動的范圍，在該范圍內(nèi)合理安裝避雷器。其次，針對110kV的高壓線。該種高壓線在大多數(shù)情況下會被直接劃分到輸電線路中，同時實際的架線環(huán)境變化也會比較大。因此，工作人員便可以針對這一問題，在進(jìn)行線路防雷接地工作時，就全線范圍來進(jìn)行避雷線地設(shè)置。最后則是在面對一些復(fù)雜環(huán)境時，例如山區(qū)環(huán)境等，還可以采取雙層壁壘架設(shè)[4]。

4.3 電纜接地

在進(jìn)行電纜接地操作時，企業(yè)和工作人員需要切實對焦電纜電路的電壓等級問題、結(jié)構(gòu)特點問題，在二者的結(jié)合下綜合把控線路與其他電氣設(shè)施的連接需求。同時，在進(jìn)行接地設(shè)計時，同時采取多種防雷措施，以此來達(dá)到理想中的防雷接地效果，保證其安全性。

5 結(jié)束語

綜上所述，在電力企業(yè)運行發(fā)展的過程中，防雷接地施工是一項十分重要的工程，也是一項十分復(fù)雜的工程。電力企業(yè)和工作人員都需要進(jìn)一步提高對防雷接地工作的重視程度。同時，就電力企業(yè)的電力部門而言，也需要在防雷接地工作中明確當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況，制定針對性的防雷方案，并對電力施工的標(biāo)準(zhǔn)和流程進(jìn)行指導(dǎo)，從而不斷降低雷電帶來的負(fù)面影響，確保電力系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行。一方面為電力企業(yè)的發(fā)展帶來更多的效益，另一方面也為人們的日常生活創(chuàng)造出良好的用電環(huán)境。