浅谈雷电对工矿企业供电的影响及防护

王清伟 王双岭

（1.河南永银化工实业有限公司，河南 漯河 462400；2.中原工学院信息商务学院电气工程系，河南 郑州 451100）

一、雷电产生的过程及分类

雷电是大气中大量饱和水蒸汽在空间气流的作用下产生的，饱和水蒸汽上升、下降、移动过程中摩擦分裂形成两种带不同电荷的云层，在云层之间及云层对地之间就会产生一个较大的电容器。随着电荷的聚集，当电场强度达到一定值时，云层周围的空气就会被击穿，带不同电荷的云层之间及云层对地之间就会产生强烈的放电，这种自然现象就形成了雷电。

二、雷电的分类及对供电系统的危害

按雷电的表现形式划分，可分为直击雷和感应雷，直接作用在被击物上的雷称为直击雷。当雷电击打在建筑物或线路周围，虽然未直接对建筑物或线路造成影响，但会产生较大的感应电压，这种电压称为感应过电压，这种雷称为感应雷。以上雷电的两种表现形式，都会产生高电压、大电流，对人、建筑物及设备都会产生较大的危害。

1.直击雷的危害

雷电直接击中人、建筑物及电气设备时，强大的雷电流从被击建筑物、线路及杆塔流入大地时产生较大的热效应及机械效应，在大电流作用下会造成架空线路断裂甚至金属熔化，电力线路的杆塔及横担被击毁。

2.感应雷的危害

当雷电击中线路附近时，线路将产生强大的感应过电压，过电压可达到几十万伏，会使电气设备发生闪络和击穿，甚至引起电气设施火灾或爆炸，线路杆塔顶部会产生较高的电位，给供电系统带来较大的危害。

三、雷电的活动规律

雷电是一种自然现象，随意性很大，但也有一定的规律。就地区分布来讲有以下规律。

1.热而潮湿的地区比冷而干燥的地区雷电活动多。

2.纬度低的地区比维度高的地区雷电活动多。

3.山区雷电活动较平原多，陆地雷电活动较海洋多。

就企业厂区来讲有以下规律

3.1 空旷地上孤立的建筑物、厂房中高耸的建筑物容易受雷击。

3.2 工厂排出导电尘埃的厂房及废弃管道上容易遭受雷击。

3.3 屋顶为金属结构、地下买有大量金属管道、室内安装有大量金属设备的厂房容易受雷击。

3.4 空旷地区的线路杆塔容易受雷击。

四、雷电对供电系统的影响分析

1.对供电线路的影响分析

雷电活动时，直击雷对供电设施有较强的破坏作用，损坏供电设备绝缘，造成供电系统故障，感应雷会产生较高的感应电压，使供电系统发生电压波动，从而造成供电中断。

2.对变电站的影响分析

2.1 站内避雷针顶部产生高电位对地放电，站内架空线绝缘子和线路过压保护器遭受大电压冲击，较强的雷电活动容易造成站内绝缘设备击穿，从而造成接地或短路故障。

2.2 强大雷电压侵入造成系统电压波动，高电压破坏设备绝缘，且造成保护装置过压报警，低电压时，持续时间达到定值要求时间时会造成高压开关柜失压动作，造成高压供电中断。

2.3 对低压400V系统的影响分析

低压400V系统属于交流控制回路，系统晃电时容易造成交流接触器失压动作，造成低压装置停运，进线开关设有失压保护的低压变电所，也会造成低压变电所进线开关跳闸，整个变电所失压。

五、供电系统的雷电防护

1.输电线路的防雷

架设避雷线是输电线路防雷最基本、最有效的措施，发生雷击时，通过避雷线对地放电，以减轻较高的雷电压对线路造成的损害，同时输电线路尽可能的降低接地电阻，以便发生雷击时减少杆塔的对地电位。

2.变电所的防雷

装设避雷针是变电所防止直击雷的常用措施，其作用是将雷电吸引到避雷针本身上来，并安全的将雷电流引入大地，从而保护设备。装设避雷针时应当将变电所的所有设备都处于避雷针的保护范围之内。另外对于35-110KV无避雷线的线路在进变电所的一段进线上必须架设避雷线以防止感应雷电的入侵。

3.变压器的防雷

变压器是变电所的重要电气设备，其防雷措施除了在高压母线侧装设避雷器外，还应当根据变压器的等级、容量要求在低压侧出线及中性点加装避雷器。

[1]中国水利水电出版社《变电运行工》主编张洪俊李学利

[2]中国水利水电出版社《变电检修工》主编王向臣