【摘 要】随着我国电力系统的快速发展，电能这一清洁能源在人们日常生活和生产中的应用越来越普遍，但是，自然界产生的雷电对变电站的高压输电设备产生了很大的危害。因此，保护变电站在雷电发生时的设备安全问题，以提高变电站供电的可靠性，对我国的发展具有重大的意义。
【关键词】电气；防雷接地；措施
0.引言
随着经济的发展，对输电线路供电可靠性要求更高，且伴随着电网的发展，雷击输电线路引起的跳闸、停电事故也日益增多。据电网故障分类统计表明，我国跳闸率较高的地区， 高压线路运行的总跳闸次数中由于雷击的事故次数约占50%～70%，尤其在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的山区，雷击输电线路引起的事故率更高，对电网安全运行威胁巨大， 损失惨重。为确保输电线路防雷设施可靠， 每根杆塔一般均敷设接地装置并与地线牢靠连接，以使击中地线或塔顶的雷电流通过较低的接地电阻泄入大地。而降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率、减少雷害事故最有效最经济的方法。本文就防雷的相关内容进行了探讨。
1.防雷接地的内容
为使雷电迅速导入大地，以防止雷害为目的的接地叫做防雷接地。防雷接地的主要作用是保障人身和财产的安全。多点接地、重复接地、就近接地是防雷接地的基本原则。接地根据其作用和要求，可大致分为工作接地、保护接地、防雷接地三大类。
1.1工作接地
工作接地是为电路正常工作而提供的一个基准电位。当该基准不与大地连接时，视为相对的零电位。这种相对的零电位会随着外界电磁场的变化而变化，从而导致电路系统工作的不稳定。当该基准与大地连接时，基准电位视为大地的零电位，而不会随着外界电磁场的变化而变化。根据电路的性质，将工作接地分为信号地、模拟地、数字地、直流地、交流地、电源地、功率地、屏蔽地、设备地、系统地等。工作接地的目的是无论在工作还是事故的情况下，都能对电器设备的可靠运行进行保证，使人体接触得电降低，迅速切除故障设备或线路，从而使电器设备和输电线路的绝缘水平降低。
1.2保护接地
保护接地也称安全接地，保护接地是将电气设备的金属外壳或机架通过接地装置与大地直接连接起来，其目的是防止因绝缘损坏或其他原因使设备金属外壳带电而造成触电的危险。在中性点不接地系统中，如果没有对电气设备采取保护接地措施，那么，一旦该设备某处出现绝缘损坏，外壳就会带电，同时由于线路与大地间有电容存在，人体碰到此绝缘损坏电器设备外壳，电流就会流入人体，从而形成通路，人因此会受到触电的危险。相反，如果装有接地装置以后，接地电流就会同时沿着接地体和人体两条通路流过，流过人体的电流和接地的电阻大小成正比，当接地电阻极其小时，流经人体的电流对人体的生命安全就不会构成威胁，人体就避免了触电的危险。
1.3防雷接地
防雷接地是为了使雷电浪涌电流并导入大地，从而避免了被保护物遭受直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害，对建筑物及相关电器设备、线路以及网络等不带电金属部分，以及一切水、气管道等都和防雷接地装置进行了金属性连接。防雷接地装置具体包括避雷针、带、线、网、接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。
2.防雷接地
接地装置是防雷装置中的重要组成部分。如通常使用的避雷线、避雷针、避雷器、避雷带（网）等都需要接地装置。其中在接地电阻满足要求的前提下，除独立避雷针外，防雷接地装置可以和其它接地装置共同使用。对于防雷接地装置所用材料，一般都比其他接地装置的材料要大，而且使用前要对其的热稳定情况进行检验。
2.1接地电阻值和冲击换算系数
防雷接地电阻通常是指冲击接地电阻，由防雷种类和建筑类别决定。比如独立避雷针的冲击接地电阻一般不大于10Ω；而对于附设接闪器每一引下线冲击接地电阻一般也在10Ω以下，但对于那些重要性不大的第三类建筑物可放宽限制至30Ω。同时防感应雷装置的工频接地电阻不能大于10Ω。防雷电侵入波的接地电阻，就要根据侵入波地类别和防雷的级别而定，冲击电阻应在5～30Ω，其中，对于阀型避雷器的接地电阻在5～10Ω。因为雷电流特大，在放电时可击穿土壤，就相当于增大了接地体的泄放电流面积，从而减小了接地电阻冲，所以击电阻一般不等于工频接地电阻，而是都小于工频接地电阻。土壤的电阻率越高，那么雷电流就越大；接地线和接地体越短，则就会大大减小冲击电阻。冲击换算系数就是工频接地电阻与冲击接地电阻的比值，即KA=RA/RI。冲击换算系数按图查表进行计算。在图1中， L是接地体的实际长度，Le则是接地体有效长度，假设ρ表示了土壤电阻率，那么接地体的有效长度就用Le=2√ρ来进行计算。如果是环境建筑物的环形接地体，当它的周长的一半大于或等于有效长度时，我们就取冲击换算系数KA=1。
2.2跨步电压的抑制
为了防止出现跨步电压伤人的情况，防直击雷接地装置距建筑物和建筑物出入口及人行横道的距离应大于或等于3m。出现当小于3m的情况时，可采取下列措施进行补救：一将水平接地体局部深埋于1m以上的位置；二在水平接地体局部包上绝缘物；三可铺设宽度超出接地体2m且厚为50～80cm的沥青路面；四埋上帽檐式或其它类型的的均压条。
3.变电站防雷具体措施
第一，采取正确接地与屏蔽的方式，加装浪涌保护器。由于电子信息技术的发展，如今变电站普遍采用自动化系统防雷装置，既存在数字电路，又有模拟电路，因此在运行过程中必须将两者分开，以防止互相干扰，对设备有所损坏。如在对于微机保护装置和自动化控制系统下的通信信号线最好使用带有屏蔽层的双绞屏蔽电缆，并将其尽可能的与强电导线之间分开安装，以确保电缆屏蔽层的接地始终只有一点。同时，由于变电站的静电放电、开关操作和闪电放电时可能会产生瞬态浪涌过电压，这将会对设备造成物理上的加速老化。因此，可采用等电位的原理，通过加装浪涌保护器的方式对浪涌进行一定的防护，这样可以有效地保护变电站的设备不易被浪涌给摧毁。第二，避雷针、避雷线与避雷器的使用。雷击后可采取拦截的方式引导雷电改变其入地的途径。避雷针对用在小型变电站里，而大型变电站多采用避雷针和避雷线两者结合的形式进行防雷，并且对引流线盒的接地装置比小型变电站的要求更严格。我国主要采用的避雷器是金属氧化物避雷路器，它可以有效的将侵入变电站的雷电波降低到电气装置绝缘强度的允许范围之内，从而对变电站进行防雷保护。4.结语
总之，防雷接地的问题是十分复杂的，它的涉及面也比较广。防雷接地系统的好与坏，可靠与否，关系到广大人民群众的人身和财安全。为了把雷击造成的损失降到最小，这就要求工程建设者在工程规划、设计初期就要严格执行国家相关规范关于防雷接地的各项要求，从综合防雷的角度，从各个可能的雷击引入途径进行规划、设计、施工，把工作落到实处，从源头上保证整个工程防雷接地系统的安全运行。 [科]
【参考文献】
[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-94.
[2]郑焕南.变电站防雷接地技术的探究[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（18）.
[3]王鹏宇.有关变电站防雷接地技术的探讨[J].城市建设，2012，（9）.
【关键词】电气；防雷接地；措施
0.引言
随着经济的发展，对输电线路供电可靠性要求更高，且伴随着电网的发展，雷击输电线路引起的跳闸、停电事故也日益增多。据电网故障分类统计表明，我国跳闸率较高的地区， 高压线路运行的总跳闸次数中由于雷击的事故次数约占50%～70%，尤其在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的山区，雷击输电线路引起的事故率更高，对电网安全运行威胁巨大， 损失惨重。为确保输电线路防雷设施可靠， 每根杆塔一般均敷设接地装置并与地线牢靠连接，以使击中地线或塔顶的雷电流通过较低的接地电阻泄入大地。而降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率、减少雷害事故最有效最经济的方法。本文就防雷的相关内容进行了探讨。
1.防雷接地的内容
为使雷电迅速导入大地，以防止雷害为目的的接地叫做防雷接地。防雷接地的主要作用是保障人身和财产的安全。多点接地、重复接地、就近接地是防雷接地的基本原则。接地根据其作用和要求，可大致分为工作接地、保护接地、防雷接地三大类。
1.1工作接地
工作接地是为电路正常工作而提供的一个基准电位。当该基准不与大地连接时，视为相对的零电位。这种相对的零电位会随着外界电磁场的变化而变化，从而导致电路系统工作的不稳定。当该基准与大地连接时，基准电位视为大地的零电位，而不会随着外界电磁场的变化而变化。根据电路的性质，将工作接地分为信号地、模拟地、数字地、直流地、交流地、电源地、功率地、屏蔽地、设备地、系统地等。工作接地的目的是无论在工作还是事故的情况下，都能对电器设备的可靠运行进行保证，使人体接触得电降低，迅速切除故障设备或线路，从而使电器设备和输电线路的绝缘水平降低。
1.2保护接地
保护接地也称安全接地，保护接地是将电气设备的金属外壳或机架通过接地装置与大地直接连接起来，其目的是防止因绝缘损坏或其他原因使设备金属外壳带电而造成触电的危险。在中性点不接地系统中，如果没有对电气设备采取保护接地措施，那么，一旦该设备某处出现绝缘损坏，外壳就会带电，同时由于线路与大地间有电容存在，人体碰到此绝缘损坏电器设备外壳，电流就会流入人体，从而形成通路，人因此会受到触电的危险。相反，如果装有接地装置以后，接地电流就会同时沿着接地体和人体两条通路流过，流过人体的电流和接地的电阻大小成正比，当接地电阻极其小时，流经人体的电流对人体的生命安全就不会构成威胁，人体就避免了触电的危险。
1.3防雷接地
防雷接地是为了使雷电浪涌电流并导入大地，从而避免了被保护物遭受直击雷或感应雷等浪涌过电压、过电流的危害，对建筑物及相关电器设备、线路以及网络等不带电金属部分，以及一切水、气管道等都和防雷接地装置进行了金属性连接。防雷接地装置具体包括避雷针、带、线、网、接地引下线、接地引入线、接地汇集线、接地体等。
2.防雷接地
接地装置是防雷装置中的重要组成部分。如通常使用的避雷线、避雷针、避雷器、避雷带（网）等都需要接地装置。其中在接地电阻满足要求的前提下，除独立避雷针外，防雷接地装置可以和其它接地装置共同使用。对于防雷接地装置所用材料，一般都比其他接地装置的材料要大，而且使用前要对其的热稳定情况进行检验。
2.1接地电阻值和冲击换算系数
防雷接地电阻通常是指冲击接地电阻，由防雷种类和建筑类别决定。比如独立避雷针的冲击接地电阻一般不大于10Ω；而对于附设接闪器每一引下线冲击接地电阻一般也在10Ω以下，但对于那些重要性不大的第三类建筑物可放宽限制至30Ω。同时防感应雷装置的工频接地电阻不能大于10Ω。防雷电侵入波的接地电阻，就要根据侵入波地类别和防雷的级别而定，冲击电阻应在5～30Ω，其中，对于阀型避雷器的接地电阻在5～10Ω。因为雷电流特大，在放电时可击穿土壤，就相当于增大了接地体的泄放电流面积，从而减小了接地电阻冲，所以击电阻一般不等于工频接地电阻，而是都小于工频接地电阻。土壤的电阻率越高，那么雷电流就越大；接地线和接地体越短，则就会大大减小冲击电阻。冲击换算系数就是工频接地电阻与冲击接地电阻的比值，即KA=RA/RI。冲击换算系数按图查表进行计算。在图1中， L是接地体的实际长度，Le则是接地体有效长度，假设ρ表示了土壤电阻率，那么接地体的有效长度就用Le=2√ρ来进行计算。如果是环境建筑物的环形接地体，当它的周长的一半大于或等于有效长度时，我们就取冲击换算系数KA=1。
2.2跨步电压的抑制
为了防止出现跨步电压伤人的情况，防直击雷接地装置距建筑物和建筑物出入口及人行横道的距离应大于或等于3m。出现当小于3m的情况时，可采取下列措施进行补救：一将水平接地体局部深埋于1m以上的位置；二在水平接地体局部包上绝缘物；三可铺设宽度超出接地体2m且厚为50～80cm的沥青路面；四埋上帽檐式或其它类型的的均压条。
3.变电站防雷具体措施
第一，采取正确接地与屏蔽的方式，加装浪涌保护器。由于电子信息技术的发展，如今变电站普遍采用自动化系统防雷装置，既存在数字电路，又有模拟电路，因此在运行过程中必须将两者分开，以防止互相干扰，对设备有所损坏。如在对于微机保护装置和自动化控制系统下的通信信号线最好使用带有屏蔽层的双绞屏蔽电缆，并将其尽可能的与强电导线之间分开安装，以确保电缆屏蔽层的接地始终只有一点。同时，由于变电站的静电放电、开关操作和闪电放电时可能会产生瞬态浪涌过电压，这将会对设备造成物理上的加速老化。因此，可采用等电位的原理，通过加装浪涌保护器的方式对浪涌进行一定的防护，这样可以有效地保护变电站的设备不易被浪涌给摧毁。第二，避雷针、避雷线与避雷器的使用。雷击后可采取拦截的方式引导雷电改变其入地的途径。避雷针对用在小型变电站里，而大型变电站多采用避雷针和避雷线两者结合的形式进行防雷，并且对引流线盒的接地装置比小型变电站的要求更严格。我国主要采用的避雷器是金属氧化物避雷路器，它可以有效的将侵入变电站的雷电波降低到电气装置绝缘强度的允许范围之内，从而对变电站进行防雷保护。4.结语
总之，防雷接地的问题是十分复杂的，它的涉及面也比较广。防雷接地系统的好与坏，可靠与否，关系到广大人民群众的人身和财安全。为了把雷击造成的损失降到最小，这就要求工程建设者在工程规划、设计初期就要严格执行国家相关规范关于防雷接地的各项要求，从综合防雷的角度，从各个可能的雷击引入途径进行规划、设计、施工，把工作落到实处，从源头上保证整个工程防雷接地系统的安全运行。 [科]
【参考文献】
[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-94.
[2]郑焕南.变电站防雷接地技术的探究[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（18）.
[3]王鹏宇.有关变电站防雷接地技术的探讨[J].城市建设，2012，（9）.
