11防雷及过电压保护

发电厂防雷接地与过电压保护一、雷电放电云层受强气流作用，内部剧烈的相对运动使云各部分带有不同极性的电荷，形成雷云。

雷云中的电荷分布不均匀，一般为密集的中心。

当雷云中电荷密集处的场强达到25〜30V/cm时，就会发生放电。

大部分只发生在云间，只有小部分对地放电，对地放电的雷云90%是负极性的。

雷云放电分三个阶段：先导放电、主放电和余光放电。

先导放电延续几毫秒，从雷云开始，以游离方式逐级向下发展，形成一条高温、高电导、高电位的通道（先导通道）伸向大地。

沿先导通道充满密集的电荷，当向下延伸的先导通道与大地接近而将空气间隙击穿短接时，开始主放电，通道产生突发的明亮，并有巨大的雷响，大量电荷对地放电，产生幅值很大的冲击电流（一般几十万安培），时间短，一般不超过0.1毫秒。

然后剩余的电荷沿通道继续放电，亮光很小，称为余光放电，大约再持续几毫秒。

雷过电压又称为大气过电压，分直击雷过电压和感应雷过电压。

二、避雷针与避雷线保护为防止直击雷的破坏，电气设备要采取防雷措施，避雷针和避雷线。

避雷针用于保护发电厂和变电所。

分接闪器（针头）、引下线和接地体。

针头为10mm以上、长1到2m的圆钢制作，引下线不小于10mm的圆钢，接地体2.5m长的钢管或角钢。

避雷线是悬挂线在空中的水平接地导线，也叫架空地线，保护架空线路。

1避雷针的保护范围单支避雷针：当hx N h/2时，rx=(h-hx)p(m)；当hx<h/2时，rx=(1.5h-2hx)p(m)；式中：h为避雷针高度（m）;P为高度影响系数，当h W30m时，p=1；30<h W120m时，p=5.5/限双支避雷针：两支避雷针的保护范围，按经过两个避雷针顶点连线中间的下方一点的圆弧来确定，该点的高度计算如下：=h-D/7phD为避雷针间的距离(m);p与单支的形容一致。

2避雷线避雷线顶部的保护夹角为25°，比避雷针45°小，计算公式为：当hx N h/2时，rx=0.47(h-hx)p(m)；当hx<h/2时，rx=(h-1.53hx)p(m)；式中：h为避雷针高度(m);P为高度影响系数，当h W30m时，p=1；30<h W120m时，p=5.5/Vh o双避雷线保护：=h-D/4ph三、避雷器限制过电压，保护电气设备的一种装置。

变电运行安全常识变电运行安全是电力系统中非常重要的环节，关乎着电力设备的正常运行、人员的生命安全以及社会的稳定发展。

为了确保变电运行安全，以下是一些关于变电运行安全的常识，供大家参考。

1. 定期巡视检查：定期对变电所进行巡视检查，包括设备的外观、线路的接头、绝缘子等的检查。

发现问题要及时处理，确保设备的正常运行和用电安全。

2. 防止电器设备过载：各类电气设备的额定功率是有限的，如果超过了额定功率，则容易发生设备过载甚至烧毁的情况。

在使用电气设备时，要根据设备的额定功率合理分配电力负荷。

3. 绝缘电阻测试：定期对变电所的设备进行绝缘电阻测试，检测绝缘电阻的变化情况，及时发现并修复绝缘材料破损或老化等问题。

保持设备的绝缘状态良好，防止电击事故的发生。

4. 防雷和过电压保护：变电站是电力系统中容易受雷击和过电压影响的地方，为了保护设备和人员的安全，要安装合适的防雷设施，并加装过电压保护装置，防止雷击和过电压对设备造成损坏。

5. 严禁擅自操作设备：在变电所内操作设备必须有相关的操作资格，不得接触和操作自己未熟悉和不具备操作资格的设备。

严禁擅自操作设备，避免因操作不当而导致事故的发生。

6. 定期保养维护设备：定期对变电所内的设备进行保养维护，包括设备的清洁、调试、油浸，防止设备因长期使用而产生的老化和故障。

定期保养维护设备可以提前发现问题，并进行修复或更换，确保设备的正常运行。

7. 做好火灾防范工作：变电所是一个密闭的空间，容易引发火灾。

要做好火灾防范工作，包括设备周围的清洁、通风和防火措施的设置等。

定期组织消防演练，提高员工的消防意识和应对火灾的能力。

8. 紧急情况应急预案：制定变电所的紧急情况应急预案，明确员工的职责和逃生路线等。

定期组织演练，提高员工应对紧急情况的能力和反应速度。

9. 注重安全教育培训：定期开展安全教育培训，提高员工的安全意识和应对突发事件的能力。

教育培训内容包括变电所的安全操作规程、火灾防范知识、急救常识等。

防雷有关以及注意事项防雷，是指通过构成拦截、疏导最后泄放入地旳一体化系统方式以避免由直击雷或雷电旳电磁脉冲对建筑物自身或其内部设备导致损害旳防护技术。

一、室外防雷在户外遇到雷雨，都应当迅速到附近干燥旳住房中去避雨，如果在山区找不到房子，可以躲到山洞中去。

据《中国防雷行业市场前瞻与投资战略规划分析报告前瞻》分析，室外防雷要注意如下5点：1、不要停留在山顶、山脊或建（构）筑物顶部。

2、不要停留在铁门、铁栅栏、金属晒衣绳、架空金属体以及铁路轨道附近。

3、应迅速躲入有防雷保护旳建（构）筑物内，或有金属壳体旳多种车辆及船舶内。

不具有上述条件时，应立即双脚并拢下蹲，头部向前弯曲，减少自己旳高度，以减少跨步电压带来旳危害。

由于雷电流经落雷点会沿着地面逐渐向四周释放能量。

此时，行走之中人旳前脚和后脚之间就也许因电位差不同，而在两步间产生一定旳电压。

[1]4、不要在大树、电线杆、广告牌、各类铁塔底下避雨。

由于此时，大树潮湿旳枝干相称于一种引雷装置，如果用手接触大树、电线杆、各类铁塔就仿佛手握防雷装置引下线同样，就很也许会被雷击。

5、不要在水边（江、河、湖、海、塘、渠等）、游泳池、洼地停留，要迅速到附近干燥旳住房中去避雷雨。

二、防雷接地防雷接地分为两个概念，一是防雷，避免因雷击而导致损害；二是接地，保证用电设备旳正常工作和人身安全而采用旳一种用电措施。

1、防雷接地旳概念及分类1、接地装置是接地体和接地线旳总称，其作用是将闪电电流导入地下，防雷系统旳保护在很大限度上与此有关。

接地工程自身旳特点就决定了周边环境对工程效果旳影响，脱离了工程所在地旳具体状况来设计接地工程是不可行旳。

实践规定要有系统旳接地理论来对工程实际进行指引。

而设计旳优劣取决于对本地土壤环境旳诸多因数旳综合考虑。

土壤电阻率、土层构造、含水状况以及可施工面积等因数决定了接地网形状、大小、工艺材料旳选择。

因此在对人工接地体进行设计时，应根据地网所在地旳土壤电阻率、土层分布等地质状况，尽量进行精确设计。

中华人民共和国通信行业标准通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范1. 总则1.0.1 为了解决综合通信大楼、交换局、数据局、模块局、接入网站、IP网站、移动通信基站、卫星地球站、微波站等因雷电感应通过电源线、信号线、网络数据线、天馈线、遥控系统、监控系统引入的雷害，确保通信设备的安全和正常工作，特制定本规范。

1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建及原有通信局（站）的雷电过电压保护工程设计。

1.0.3通信局（站）雷电过电压保护工程应建立在联合接地、均压等电位分区保护的基础上。

1.0.4 通信局（站）雷电过电压保护设计应根据电磁兼容原理,按防雷区划分，对电涌保护器的安装位置进行合理规划。

1.0.5通信局（站）雷电过电压保护设计应以现场调查、局址地理环境、年雷暴日分布及通信局（站）类型为依据。

1.0.6本规范是通信局（站）雷电过电压保护工程设计、施工、监理、维护和各类保护器件选择的技术依据，通信局（站）雷电过电压保护工程所选用的电涌保护器应符合国家标准及通信行业标准或参照IEC、ITU-T-K系统等国际相关建议，经信息产业部认可的检测部门测试合格的产品。

1.0.7本规范年雷暴日的确定，一般应依椐通信局（站）所在地区的气象部门提供的数据，或者参照本规范附录 C和附录D 的范围确定。

1.0.8通信局（站）雷电过电压保护工程除应执行本规范以外，还应符合国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》及通信行业防雷接地标准。

2. 术语2.0.1防雷区将一个易遭雷击的区域，按照通信局（站）建筑物内外、通信机房及被保护设备所处环境的不同，进行被保护区域划分，这些被保护区域称为防雷区（Lightning Protection Zones 英文缩写LPZ，详见附录B）。

2.0.2雷电活动区根据年平均雷暴日的多少，雷电活动区分为少雷区、中雷区、多雷区和强雷区：少雷区为一年平均雷暴日数不超过25的地区；中雷区为一年平均雷暴日数在25～40以内的地区；多雷区为一年平均雷暴日数在40～90以内的地区；强雷区为一年平均雷暴日数超过90的地区。

注册电气工程师（发输变电）执业资格考试专业考试大纲1．安全1.1熟悉工程建设标准强制性条文（电力工程部分）；1.2掌握电力工程电气保护的要求和主要防护措施；1.3掌握危险环境电力装置的设计要求；1.4了解劳动、安全、卫生的有关规定。

2．环境保护与节能2.1掌握电力工程对环境的影响及防治措施；2.2熟悉电力工程的节能措施；2.3掌握电力工程节能型产品的选用方法；2.4熟悉提高电能质量的措施;2.5了解清洁能源发电的特点。

3.消防3.1熟悉电气设备消防安全的要求和措施；3.2掌握电缆防火的要求和措施；3.3熟悉电力工程火灾报警系统的设计要求。

4.电气主接线4.1掌握电气主接线设计的基本要求（含接入系统设计要求）；4.2掌握各级电压配电装置的基本接线设计；4.3熟悉各种电气主接线型式设计；4.4掌握主接线设计中的设备配置；4.5了解发电机及变压器中性点的接地方式。

5．短路电流计算5.1掌握短路电流的计算方法（实用计算法）；5.2掌握短路电流计算结果的应用；5.3熟悉限制短路电流的设计措施。

6．设备选择6.1熟悉电气主设备选择的技术条件和环境条件；6.2熟悉发电机、变压器、电抗器、电容器的选择；6.3掌握开关电器和保护电器的选择；6.4掌握电流互感器、电压互感器的选择；6.5熟悉成套电器的选择；6.6掌握高压电瓷及金具的选择；6.7掌握中性点设备的选择；6.8了解发电机励磁系统的选择。

7．导体及电缆的设计选择7.1掌握导体的选择及设计要求；7.2熟悉电缆的选择；7.3掌握电缆敷设设计要求。

8．电气设备布置及配电装置设计8.1熟悉电气设备布置的要求；8.2掌握高压配电装置的设计；8.3了解特殊地区的电气设备布置及配电装置设计。

9．过电压保护和绝缘配合9.1熟悉电力系统过电压种类和过电压水平；9.2掌握雷电过电压的特点及相应的限制和保护设计；9.3掌握暂时过电压的特点及相应的限制和保护设计；9.4掌握操作过电压的特点及相应的限制和保护设计；9.5了解输电线路、配电装置及电气设备的绝缘配合方法及绝缘水平的确定。

交流特高压电网的雷电过电压防护范本特高压电网是指额定电压在1000千伏及以上的输电电网。

由于电网的特殊性，特高压电网的运行安全面临着各种挑战，其中雷电过电压是一种常见的威胁。

为了保护特高压电网免受雷电过电压的损害，需要采取一系列的防护措施。

以下是一个交流特高压电网的雷电过电压防护的范本，供参考。

一、绝缘设计：1. 采用特别设计的合成绝缘子，提高绝缘子强度，增加绝缘性能。

2. 按照规定的安全距离原则设置绝缘子串，避免串串击穿。

3. 组织绝缘子表面维护，保持绝缘子的清洁度。

4. 对于交流特高压电网的主要绝缘子串，可采用气体绝缘子绝缘设计，提高绝缘性能。

二、接地设计：1. 合理设置摇杆接地装置，确保线路的可靠接地。

2. 使用合适的接地材料，如混凝土、铜排等，提高接地效果。

3. 根据地质条件，选择合适的接地电阻值，降低接地电阻。

三、避雷器：1. 在特高压输电线路的过电压抵抗系统中，安装适量的避雷器，提高系统的过电压抵抗能力。

2. 选择合适的避雷器额定电压，确保避雷器在过电压事件时正常工作。

四、线路参数控制：1. 控制线路的电气参数，如电阻、电感和电容等，来减小雷电过电压产生的影响。

2. 合理设置线路的参数，使得对雷电过电压的敏感程度最小化。

五、设备保护：1. 设备绝缘性能的监控和维护，如绝缘电阻检测、局部放电监测等。

2. 安装合适的电压互感器和电流互感器，进行设备状态的实时监测，并采取相应的保护措施。

六、人员安全：1. 高压线路的人员应接受专业的培训，具备特高压电网运行和维护的技能。

2. 员工应佩戴符合标准的防护装备，如绝缘手套、绝缘靴等。

3. 定期进行安全检查和维护，确保设备和线路的安全运行。

以上是一个交流特高压电网的雷电过电压防护的范本，通过绝缘设计、接地设计、避雷器、线路参数控制、设备保护和人员安全等多个方面对于特高压电网的雷电过电压进行综合保护。

这些措施可以降低特高压电网受到雷电过电压的影响，提高电网的运行安全性。

土木工程知识点-过电压保护器与避雷器有哪些区别？二者都有抑制过电压保护电气设备的作用。

一般意义上的过电压保护器是对工频过电压进行保护的，所谓工频过电压，往往产生在操作过程中，如开关开断时电弧未过零就被开断时会有过电压，回路开断时由于回路波阻抗不同而产生电压反射波叠加的操作过电压等等，这些过电压都是工频过电压，也就是其电压波形的频率还是维持50HZ没变。

避雷器是保护雷电过电压的，避免器件遭受雷击瞬时高压的损坏，这种过电压波形前端很陡，频率很高，但后续电流很小，避雷器可以将雷电波的峰值泄放从而保证其后面的电器安全。

通常避雷器正常情况下是处于断路，在经过雷击高压时导通将其释放到大地上。

避雷器不负责引雷，如果雷电击中输电线路，雷电过电压会随着输电线路流向变压器或者流过配电装置时，此时避雷器泄流，防止配电装置被击坏。

作用过电压保护器为一种新型的过电压保护器，主要用于保护发电机、变压器、真空开关、母线、电动机等电气设备的绝缘免受过电压的损害。

分类按照结构特征部分1、无间隙：功能部分为非线性氧化锌电阻片2、串联间隙：功能部分为串联间隙及氧化锌电阻片按照外形结构：F、复合绝缘外套T、T型底座：相间距离：包括85、131、150、200、310、630等W1、户外用，带电缆 W2、户外用，不带电缆按照保护对象：A、电机型：B、电站型：（并通用于常规配电领域）C、电容器型：特征电压：包括3.8KV 、7.6KV、12.7KV、42KV过电压保护器有一种新型产品，即三相组合式过电压保护器。

有人认为建立新形式的标准化始走向建筑和谐的唯一道路，并且能用建筑技术加以成功地控制．而我的观点不同，我要强调的是建筑最宝贵的性质是它的多样化和联想到自然界有机生命的生长．我认为着才是真正建筑风格的唯一目标．如果阻碍朝这一方向发展，建筑就会枯萎和死亡．要使建筑结构适合于环境，要注意到气候，地位和四周的自然风光，在结合目的来考虑的一切因素中，创造出一个自由的统一的整体，这就是建筑的普遍课题，建筑师的才智就要在这个可提到完满解决上体现。

第 13 套试卷答案查看试卷所属书目：供配电专业试卷所属章节：防雷及过电压保护试卷备注：防雷及过电压保护第 1 页/共31 页第 3 页/共31 页您的答案： D13.建造物按防雷要求分为（）类。

A. 一；B. 二；C. 三；D. 四。

准确答案： C 本试题为13.0 章节试题您的答案： B14.自立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷线的各支柱处应至少设（）根引下线。

A. 一根；B. 二根；C. 三根D. 四根。

准确答案： A 本试题为13.0 章节试题您的答案： A15.自立避雷针、架空避雷线或架空避雷网应有自立的接地装置，每一根引下线的冲击接地电阻不宜大于（）。

A. 1.0；B. 4；C. 5；D. 10。

准确答案： D 本试题为13.0 章节试题您的答案： D16.第一类防雷建造物，防雷电感应的接地装置和电气设备接地装置第 5 页/共31 页共用，其工频接地电阻不应大于（）W。

A. 1.0；B. 4；C. 5；D. 10。

准确答案： D 本试题为13.0 章节试题您的答案： D17.进出第一类防雷建造物的架空金属管道，在进出建造物处，应与防雷电感应的接地装置相连。

距离建造物100m内的管道，应每隔25m 左右接地一次，其冲击接地电阻不应大于（）。

A. 5；B. 10；C. 15；D. 20。

准确答案： D 本试题为13.0 章节试题您的答案： B18.第一类防雷建造物应装设均压环，所有引下线、建造物的金属结构和金属设备均应连到环上，环间垂直距离不应大于（）。

A. 10m；B. 12m；C. 14m；D. 16m。

准确答案： B 本试题为13.0 章节试题您的答案： D19.第一类防雷建造物，防直击雷的接地装置应围绕建造物敷设成环形接地体，每根引下线的冲击接地电阻不应大于（）。

B. 10；C. 15；D. 20。

准确答案： B 本试题为13.0 章节试题您的答案： B20.第二类防雷建造物每根引下线的冲击接地电阻不应大于（）。

1、降低绝缘子的爆炸和闪络的概率，提高配电线路的绝缘水平。

如果电压的变化幅度过大，将会对配电线路的运行造成不利的影响。

为了提高10千伏配电线路的防雷效果，应该使用U50%的放电电压绝缘子。

由于同一根杆子上回路之间的距离很小，一旦被雷过电压击穿，就很容易出现回路接地的现象，大大影响了10千伏配电线路的供电可靠性。

因此，所有的导线必须加上绝缘层，绝缘子与导线之间必须设置绝缘皮，提高配电线路的可靠性。

2、有选择性地投运自动重合闸10千伏配电线路只要发生了雷击故障，就很难对其进行完全的修复。

为了避免雷击故障进一步扩大，应在在线路中的某些位置安装自动重合闸。

如果配电线路采用的全都是电缆，这种情况可以不安装自动重合闸。

如[果配电线路都是架空的，这种情况建议使用自动重合闸来提高线路的安全性能。

如果是电缆和架空绝缘导线的混合线路，而且电缆占整个线路百分之四十以上时，这时候可以不考虑安装自动重合闸。

如果是电缆和架空的裸线混合线路，且电缆的长度达到整个线路的百分之五十以上，也可以不考虑采用自动重合闸。

3、安装专门的避雷器避雷器是10千伏配电线路当中重要的防雷装置，能够对整个线路起到良好的保护作用。

避雷器有很多种，常见的有无间隙避雷器和氧化锌避雷器。

无间隙避雷器在工频电压、续流以及雷过电压的共同作用下，很容易发生老化的现象，从而使防雷作用失效，大大影响了配电线路的供电可靠性。

氧化锌避雷器是不用进行维修的，能够对配电线路中的薄弱环节进行专门的保护安装，如果在柱上开关和刀闸出也进行避雷器安装，就可以对配电线路进行全面的保护。

因此，在10千伏的配电线路当中最好安装氧化锌避雷器。

4、安装并联间隙绝缘子当绝缘子发生闪络的情况时，不要让电弧与绝缘子的表面接触。

如果间隙不能承受操作过电压，就会将配电线路故障扩大。

如果在线路中安装并联间隙，并联间隙就可以对绝缘子串起到保护作用。

除此之外，并联间隙的运行维修都极为方便，可以用肉眼直接观察。

雷电过电压及防护雷电放电涉及气象、地形地质等许多自然因素，有很大的随机性，因而表征雷电特性的各种参数也就带有统计的性质。

许多国家地区都选择典型地区地点建立雷电观测站，并在输电线路和变电站中附设观测装置，进行长期而系统的雷电观测，将观测的数据进行系统的分析，得到相应的雷电参数，为研究和防雷提供依据，从而进行保护。

一、雷电参数雷暴日：每年中有雷电的天数。

雷暴小时：每年中有雷电的小时数。

年平均雷暴日不超过15 的地区为少雷区；超过40 的为多雷区；超过90 的地区及根据运行经验雷害特别严重的地区为强雷区地面落雷密度γ：每一个雷暴日、每平方公里对地面落雷次数。

电力行业标准DL/T620-1997建议取γ= 0.07次／平方公里. 雷电日。

雷电通道波阻抗：雷电通道如同一个导体，雷电流在导体中流动，对电流波呈现一定的阻抗，该阻抗叫做雷电通道波阻抗（规程建议取300 ~ 400Ω）雷电流的极性：国内外实测结果表明，负极性雷占绝大多数，约占75 ~ 90 %。

雷电流幅值雷电流：雷击具有一定参数的物体时，若被击物阻抗为零，流过被击物的电流规程规定，雷电流是指雷击于的低接地电阻物体时，流过该物体的电流。

雷电流波头：1 ~ 5 μs 范围内变化，多为2.5 ~ 2.6 μs，规程规定取2.6 μs；雷电流波长：20 ~ 100 μs ，多数为50 μs 左右。

为简化计算，视为无限长；雷电流陡度：陡度α与幅值I 有线性的关系，即幅值愈大，陡度也愈大。

一般认为陡度超过50 kA/μs 的雷电流出现的概率已经很小（约为0.04）波形：二、防雷的基本措施1、避雷针和避雷线避雷针（线）的保护原理当雷云的先导向下发展，高出地面的避雷针（线）顶端形成局部电场强度集中的空间，以至有可能影响下行先导的发展方向，使其仅对避雷针（线）放电，从而使得避雷针（线）附近的物体免遭雷击。

对避雷针（线）的要求（1）为了使雷电流顺利地泄入大地，故要求避雷针（线）应有良好的接地装置。

10KV配网雷电过电压及防雷措施摘要：每年3月-10月是广东雷电灾害的多发季节，根据广东省闪电定位网监测统计，地闪密度高值区域主要分布在珠江三角洲。

神湾供电分局位于中山市南部，属于多雷区，对线路供电的可靠性造成严重影响。

因此，如何有效地做好架空线路的防雷保护措施是一个重要课题。

关键词：雷电过电压；配电防雷措施1 引言配电网是直接向广大电力用户分配电能的网络，因而配网的供电可靠性越来越受到重视。

但因配网的网络结构复杂且绝缘水平较低，雷电过电压不仅对线路、设备造成危害，更可能造成人生伤亡事故的发生。

本文通过分析雷电产生的原因，结合配网运行管理中的实际情况，提出雷电过电压保护措施。

2 雷电过电压的种类雷电是带电荷的云所引起的放电现象。

当雷电作用于电网上，就产生了雷电过电压。

雷电过电压分为两种：直击雷过电压及感应雷过电压，其中感应雷过电压的发生概率远远大于直击雷过电压。

2.1直击雷过电压直击雷过电压是雷电直接击在电网上。

由于雷击时，雷电压高达几百万-几千万伏，雷电流高达几万到几十万安，强大的雷电流所经物体上的水分受热汽化膨胀，而产生强大的热效应和机械效应，从而使电网遭受到破坏。

直击雷过电压又分为雷击导线过电压和雷击杆塔过电压。

当雷击导线或者杆塔时，导线或杆塔电位升高，加在绝缘子两端的电压也被抬高，当超过其冲击耐受水平时，就发生冲击闪络，引起线路接地或短路，甚至发生断线故障。

2.2感应过电压感应过电压是指在电气设备（例如架空电力线路）的附近不远处发生闪电，虽然雷电没有直接击中线路，但在导线上会感应出大量的和雷云极性相反的束缚电荷，形成雷电过电压。

雷云在主放电阶段先导通道中的电荷迅速中和，这时输电线路导线上原有束缚电荷立即转为自由电荷，自由电荷向导线两侧流动而造成的过电压为感应过电压。

若10千伏配电线路的绝缘效果不佳，就很容易被雷电过电压击穿，甚至击断。

3 雷电过电压的故障原因分析神湾供电分局配网现有10kV架空线路，大多分布在山地和空旷地区，运行环境差，雷电影响大，故障次数多。