柘林水电站大坝安全监测系统的防雷改进

结 合 现场 调查 ， 系 统 防雷措 施进 行 了改 进和 完 善 ， 对 以提 升大 坝安 全 监测 自动 化 系统 的防 雷能 力 。
动物 等破 坏 ．同时也 可 以起 到屏 蔽 防雷作 用 。为减
小 系统接 地 电阻 ， 强 系统 的 防雷抗 干扰 能力 ， 增 将所
有测 压管 与 电缆保 护钢 管连 接成 一体 作 为系统 的接 地 网 ，因此钢 管之 间采 用焊 接方 式可 靠连 接保 证 电
收 稿 日期 ：０ ｌ ｌ一 ７ ２ １ － １ ｌ
点 时 采取 每 隔 １ ｉ 右用 一 根 １ ｌ 管 打 入 地 ０Ｈ 左 ． Ｉ钢 ５ｌ 下 做 接地 。预 留坑 处 的 钢管 之 间 同样 焊９ ５ ， 。 张 １６ －）女 工程 师 ， 事水 电厂 设 备 可 靠性 管理 工 作 。 从
在 柘 林水 电站 自动化 安 全监 测 系 统 中 ， 地 网 接
的布 设 本 着 “ 因地 制 宜 、 地 取 材 ” 就 的原 则 ， 没有 布 置 专 门 的接 地 网 。 而是 沿 途将 电缆 套 管与 附 近 经 过
应 雷 冲击 出现 不 同程 度 的故 障 ， 扩建 工 程施 工 期 埋
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均用 钢 管保 护 。钢管 既 可 以保 护 电缆 不受 人 为 、 小
论是 设 计单 位还 是 电厂 ，对 系 统接地 防雷都 特 别重 视 ， 采 取 了一 系列 的措 施 。但 在运 行过 程 中 ， 也 特别 是 在施 工期 间和 试运 行 阶段 。 统多 次遭 受雷 击 ， 系 造 成 了不 小 的损失 。 过对 几 次雷 击事 故 的分析 。 通 同时
江西电力
第３ ６卷
２１ ０ ２年
第 １ 期
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文 章 编 号 ：０ ６ ３ ８ ２ １ ）１ ０ ５ － ３ １０ — ４ Ｘ（０ ２ ０ － ０ １ ０
柘 林 水 电站 大 坝 安全 监 测 系统 的 防 雷 改进
张莉芳， 陈茂 兴
（ 西省 电 力公 司柘 林 水 电 厂， 西 九 江 江 江 ３ ２０ ） ３ ０ ０
在 系 统原 始 设计 时 ， 有 的观 测 房 电源 都 是采 所 用 ２ ０Ｖ市 电供 电 ， 路 电 源 电缆 进行 了穿 镀 锌 钢 ２ 沿
雷击 ， 而且 该 观 测 房位 于 山包 南 侧 ， 势 高 于 主坝 地 坝 体 下 游 面 的 ４个 观 测 房 。 理 说 ． 势 较 高 的地 按 地 方 受雷 击 的概 率 高 ， 是 ５号 房 能 ５年 多 不 曾遭 受 但
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｂａ ｅ ｎ ａ ａ ｙ ｉ ｎ ｌ ｈ ｎ ｎ ｃ ｉ ｅ ｔｏ ａ ｅｙ ｍｏ ｉ ｒ ｇ ａ ｔｍａｉｎ ｓ ｓ ｍ， ｅ ｃｅ ｃ ｆ ｈ ｙ ｔ ｍ ｅ ｅ ｓ ｄ ｏ ｎ ｌ ｓｓｏ ｉ ｔ ｉ ｇ ａ ｃｄ ｎ ｆｓｆ ｔ ｎｔ ｉ ｕ ｏ ｔ ｙ ｔ ｇ ｏｎ ｏ ｅ ｄ ｆ ｉｎ ｙ ｏ ｅ ｓ ｓｅ ｗ ｒ ｉ ｔ
２２ 电源防 雷存在 不足 ．
的测压 管管 壁进 行焊 接 ， 测 压管 当接 地桩 ， 近没 将 附 有 测 压 管 的则 使 用 镀 锌 管 作 为 接 地 桩 打 人 地 下 约
１ ． ｍ深 ， ５ 然后 与套 管焊 接 。由于测 压管 分散 在观 测 房较 远 的周 围 ， 而且 分布 不均 ， 与严 格 意义上 的接地 网并不是 一 回事 。所 以说 。 绝大 多数 的“ 接地 网” 只能
阔 的偏僻 山区 ， 电活动频 繁 。 雷 而且 各观 测房 尽管 不 高 ． 是 在 旷野 就犹 如 “ 立 鸡 群 ” 成 为 相对 的 “ 但 鹤 ， 高
层 建筑 ” 这 些观 测房 自然 就成 为 了易受 雷击 的重 点 ，
对象 。 以 ， 所 在柘林 水 电站 大坝 安全监 测 自动化 系 统 中， 采取 了一 系列 的 防雷措施 以保证 系统 的安 全 ， 如 在敷 设仪 器 电缆 、系 统通讯 电缆 及 系统 电源 电缆 时
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检 查 中还 发 现 接地 引 线 的截 面过 小 ， 管 各 观 尽
测 房 实 测接 地 电 阻普 遍较 小 。 合 电气 专 业 相 关 规 符
ｎ
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程 要求 。但 是 ， 如果 引线截 面过 小 ， 一旦感 应 到雷 电
波之后 ， 地释 放 时就 明显受 阻 。 有办 法在 瞬 间完 对 没
一
管 保 护兼 防雷 ， 同时沿 途 能 够 与接 地 网相 接 的地 方
进 行 接地 ；另外在 观 测房 内加 装 了 １１防 雷 隔离 变 ：
成 释放 动作 ， 导致 设 备承 受 雷 电 干扰 甚 至 雷 电袭 击 而 损 坏 ， 重 时 引线 也 是 “ 地 取 材 ” 使 用 传 感 器 严 就 ， 剪 下来 的冗余 电缆 （ ＋ ４ １芯 水 工 电缆 ） 代 电源 线 ， 替
既没 有屏 蔽也 没有 接地 ， 而且 引线 过 长 ， 易感应 雷 极
设 接 地 网
系统施 工期 间于 ２０ ０ ４年 ７月 ９ 日和 ７月 １ １ 日遭 到 ２次 雷 电袭 击 。 扩建 工 程 原 埋设 仪 器 相 连 与
的测 控 装 置几 乎无 一 例 外地 遭 受 雷击 ， 给柘 林 大 坝
安全 监测 自动 化 系统造 成 了极 大 的破坏 ：５平 台 、 ９ Ｂ 厂进 水 口、 观测 房 的光 端机 被 雷击 毁 ， ２个 观 ２个 这 测房 多 个 ＭＣ Ｕ损毁 。 系统 中还 有 多个 ＭＣ 受到 感 Ｕ
电、 加接地 引下线的截面积 、 用 直流光端机通讯等 。 增 采 关 键 词 ： 电站 ； 坝 ； 全 监 测 ； 水 大 安 自动 化 系 统 ； 雷 防
中 图分 类 号 ： Ｖ ３ ． Ｔ ７ ４４ 文 献 标 识 码 ： Ｂ
Ｌｉ ｈ ｎ ｎ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｐ ｏ ｅ ｅ ｔｏ ｆ ｔ ｏ ｉ ｒｎ ｙ ｔ ｍ ｎ Ｚ ｅ ｉ ｇ ｔ ｉ ｇ ｐ ｏ ｅ ｔ ｙ ｔ ｍ ｉ ｒ ｖ ｍ ｎ ｆｓ ｅ ｙ ｍ ｎ ｔ ｉ ｇ ｓ ｓ ｅ ｉ ｈ ｌ ｏ ｍ ａ ｏ ｎ
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江 西 电力
第３ ６卷
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第１ 期
工 程 竣 工 时 实 地测 量 各 观 测 房 的 接 地 电 阻见 表 １ 。 竣 工 之 后 的运 行 ３年 来 。 年都 进 行 现 场 接地 电阻 每 测 试 。各观 测 房 的接 地 电阻 没 有 明显 增 大 变化 ， 最 大 的接地 电阻也 小 于 ４Ｑ。 以从 接地 电阻 值来 看 ， 所 各观 测房 的接 地满 足相 关规 范要 求 。
摘 要 ： 过 对 柘 林 水 电 站 大 坝 安 全 监 测 自动 化 系 统 中 雷 击 事 故 处 理 措 施 进 行 分 析 。 出 了该 系 统 在 防 雷 措 施 方 通 指 面 存 在 的 不 足 ， 绍 了 一 系 列 提 高 系 统 防 雷 能 力 的 措 施 ： 传 感 器 电缆 加 装 屏 蔽 层 、 太 阳 能 电池 给 测 控 单 元 供 介 对 用
设 的多支 仪器 被雷 击毁 。对 事故 原 因进行 了客 观认 真 分 析 ： 由于 原 有 的 内观 仪 器 在 埋 没时 只 是 采 用 Ｐ Ｃ管 进 行 了一 般 保 护 ， 没有 考 虑 防 雷 ． 使 在 Ｖ 并 致 附 近雷 击 发 生 时沿线 感 应 强烈 ，造 成传 感 器 、 Ｕ ＭＣ 损坏。 由于 系统 部 分是 改 造 工程 ． 部分 仪 器 的埋 设 对 情 况 当初 没 能详 细 了解 ， 采取 防雷 措施 。 没
ｐ ｔｆ ｒ ａ ｄ Ｍｏ ｅ ｖ ｒ ｕ ｏ ｗ ｒ ． ｒ ｏ ｅ ，ｍｅ ｓ ｒ ｓ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｌ ｈ ｎ ｎ ｒ ｔ ｃｉｎ ｃ ｐ ｂ ｌ ｉ ｓｗｅｅ ｃ ｒｙ ｏ ｔ ｉ ｓａｌ ｇ ｔ ｅ ｓ ｉｌ ｉｇ ｌｙ ｒ ａ ｕ ｏ ｉ ｒ ｖ ｉ ｔ ｉｇ ｐ ｏ ｅ ｔ ａ ａ ｉ ｔ ｒ ａｒ ｕ ： ｎ ｔ ｌ ｎ ｈ ｈ ｅｄ ｎ ａ ｅ ｅ ｇ ｏ ｉｅ ｉ
０ 引 言
为 确保 柘林 水 电站大坝 安 全监 测 工作及 时 准确 地 满 足 电站 自动 化 程度 提 高 的需 要 ．０ ４年 ３月启 ２０
动了 “ 柘林 水 电站 主 坝 区渗 流 与 内观监 测 自动 化 系 统 工程 ” ｏ ６年 １ 竣工 通过 验 收 。 ，２ ｏ ０月 在 柘 林水 电站 大 坝 安 全监 测 自动 化 系 统 中 。 无
流导通 。所有 在土 质地 段 的电缆 保护 钢管埋 人 地面 下 ４ ０ｃ 钢 管 之 间通 过 焊 接 成 一 体 ， 测 压 管 ０ ５ ｍ． 在
处 均 与测压 管 焊接 ．在无 测 压管且 较 长路段 无 接地
１ 系统 原 防 雷设 计
柘 林水 电站 和大 多数 水 电站一 样 ．建 于 旷野 开
接 地 电 阻值 １ ０８ ０８ ０８ ０８ １１ １１ １３ １１ ． ０ ． ． ． ． ． ． ． ．
２ 系统 防 雷 中存 在 的 问题
２１ 忽视 了系统原 有 仪器设 备 的 防雷 ．
电波 。在运行 期 间就存 在太 阳能 电池保 护器 被 雷击
毁 的事 故 。 ２４ 没 有 严 格 按 照 交流 电气 装 置 接地 规 范要 求布 ．
表 １ 各 观 测房 实测 接 地 电 阻
观测房号 ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７
光 端机 的信号 地 线相 接 ，有 的与 Ｍ Ｕ上 的 电路 板 Ｃ 上 的零 电位 点 相 接 ， 且 走 线 随 意 。 有 绕 开信 号 而 没
线 。致 使类似 情况 的 ＭＣ 光端 机频 频受 雷击 。 Ｕ、
称之 为接 地带 。加 上焊接 工艺 、 接 面积 、 接 长度 焊 搭 不规 范 ，这样 接地效 果 自然 就好不 起来 。正 因 为如 此 ， 导致 对 地放 电的路 径增 长 、 间也 延 长 。 旦 就 时 一
雷 电波窜人就不能尽快对地释放 ， 从而导致设 备损坏 。 ５号 观测 房运 行 ５年 多来 里 面的 设备 从 未遭 受