化工企业电力系统防雷技术措施研究

焦晋锋 张伟 张季青 张晋勇

摘 要： 近些年我国对化工企业规模的扩大与增多，电力系统的变、配所，输配电线路和负荷中心中都集成了大量高低压电气设备及弱电智能化设备。发挥着巨大作用，防雷措施在这类易燃，易爆，易中毒的安全生产企业中起着必不可少的作用。因此，本文针对10KV变、配电力系统的防雷设备选择和安装要求规范进行研究，以供他人阅读参考。

关键词：破坏力;10KV变; 电力系统;避雷器;

雷击区的形成是根据地理位置和环境条件有关，山谷和平原相比较于山谷有利于雷云的形成。雷电就是由带电的云层对地面的较高建筑物的尖顶及电阻率较小的大地自然放电的，他会对建筑物或设备造成严重的破坏。

一、雷电的破坏力。

1.电作用的破坏：雷电流高压效应会产生高达数十万至数百万伏的冲击电压，如此巨大的电压瞬间冲击电气设备，可能毁坏电气设备的绝缘，造成大面积长时间停电，绝缘损坏引起的短路火花和雷电放电火花可能引起燃烧发生火灾和爆炸事故。

2.热作用的破坏：巨大的雷电流通过导体，在极短的时间内会放出几十至上千安的强强大电流，并产生大量的热能，被雷击点的热能会很高，从而导致金属融化飞溅，引起火灾和爆炸。

3.机械作用的破坏：雷电流机械效应主要表现为被巨大的雷电流通过被击物时，瞬间产生大量的热使被击物内部的水分或其他液体急剧汽化，剧烈膨胀为大量气体，致被击物破坏，爆炸，扭曲，崩溃，撕裂等现象。此外，静电作用力、电动力和雷击时的气浪也有一定的破坏作用。

二、10kv变、配电所防雷措施。

1.10kV变、配电所应在每组母线和每回路架空线路上装设阀型避雷器，母线上避雷器与变压器的电气距离不宜大于（表1）所列数值。

阀型避雷器装设规定：

（1）对于具有电缆进线线段的架空线路，阀型避雷器应装设在架空线路与连接电缆的终端头附近;

（2）阀型避雷器的接地端应和电缆金属外皮相连;

（3）如各架空线均有电缆进出线段，则避雷器与变压器的电气距离不受限制;

（4）避雷器应以最短的接地线与变配电所的主接地网连接;

（5）在多雷地区，为了防止变压器低压侧雷电波侵入的正变换电压和来自变压器高压侧的反变换电压击穿变压器的绝缘（反变换电压是指高压侧遭受雷击，避雷器放电，其接地装置呈现较高的对地电压，此电压经过变压器低压中性点通过变压器反转来加到高压侧的电压冲击波），在变压器低压侧宜装设一组低压阀型避雷器或击穿保险器。如变压器高压侧电压在35kV以上，则在变压器的高、低压侧均应装设阀型避雷器保护。

2.低压线路终端的保护。高压雷电波沿低压线路侵人室内时，容易造成严重的人身事故。为了防止这种雷害，根据不同情况，可采取下列措施：

（1）对于重要用户，最好采用电缆供电，并将电缆金属外皮接地;条件不允许时，可由架空线转经50m以上的直埋电缆供电，并在电缆与架空线连接处装设一组低压阀型避雷器，架空线绝缘子铁脚与电缆金属外皮起接地。

（2）对于重要性较低的用户，可采用全部架空线供电，并在进户处装设一组低压阀型避雷器或保护间隙，并与绝缘子铁脚一起接地，邻近的三根电杆上的绝缘子铁脚也应接地。

（3）对于一般用户，将进户处绝缘子铁脚接地。

（4）年平均雷暴日数不超过30的地区，低压线被建筑物等屏蔽的地区，以及接户线距低压线路接地点不超过50m者，接户线的绝缘子铁脚可不接地。

3.架空管道上高压雷电波侵入的防护。为了防止沿架空管道传来的高压雷电波，应根据用户的重要性，在管道进户处及邻近的100m内，采取1-4处接地措施，并在管道支架处接地，接地装置可与电气设备接地装置共用。

三、防雷设备的安装要求。

防雷设备安装得好坏，关系到防雷效果，因此必须认真仔细，保证安装质量。

1.阀型避雷器的安装要求：

（1）避雷器不得任意拆开，以免损坏密封和损坏元件;避雷器应垂直立放保管。

（2）避雷器安装前应检查其型号规格是否与设计相符，瓷件应无裂纹、损坏，瓷套与铁法兰间的结合应良好，组合元件应经试验合格，底座和拉紧绝缘子的绝缘应良好;FS型避雷器绝缘电阻应大于2500MQ。

（3）阀型避雷器应安装垂直，每一个元件的中心线与避雷器安装中心线的垂直偏差不应大于该元件高度的1.5%;如有歪斜可在法兰间加金属片校正，但应保证其导电良好，并把缝隙垫平后涂以油漆;均压环应安装水平，不能歪斜。

（4）拉紧绝缘子串必须紧固，弹簧应能伸缩自如，同相绝缘子串的拉力应均匀。

（5）放电记录器应密封良好，动作可靠，安装位置应一致，且便于观察，放电记录器要恢复至零位。

（6）10kV以下变配电所常用的阀型避雷器，体积较小，一般安装在墙上或电杆上;安装在墙上时，应有金属支架固定;安装在电杆上时，应有横担固定;金属支架、横担应根据设计要求加工制作，并固定牢固;避雷器的上部端子一般用镀锌螺栓与高压母线连接，下部端子接到接地引下线上;接地引下线应尽量短而直，截面积应按接地要求和规定选择。

2.管型避雷器安装要求

（1）安装前应进行外观检查：绝缘管壁应无破损、裂痕;漆膜无脱落;管口无堵塞;配件齐全;绝缘应良好，试验应合格;

（2）灭弧间隙不得任意拆开调正，喷口处的灭弧管内径应符合产品技术规定;

（3）安装时应在管体的闭口端固定，开口端指向下方，倾斜安装时其轴线与水平方向的夾角：普通管型避雷器应不小于15°，无续流避雷器应不小于45°，装在污秽地区时应增大倾斜角度;

（4）避雷器安装方位，应使其排出的气体不会引起相间或相对地短路或闪络，也不得喷及其他电气设备，避雷器的动作指示盖应向下打开;

（5）避雷器及其支架必须安装牢固，防止反冲力使其变形和移位，同时应便于观察和检修;

（6）无续流避雷器的高压引线与被保护设备的连接线长度应符合产品的技术要求，外部间隙也应符合产品技术要求;

（7）外部间隙电极的制作应按产品的有关要求，铁质材料制作的电极应镀锌;外部间隙的轴线与避雷器管体轴线的夹角应不小于45°，以免引起管壁闪络;外部间隙宜水平安装，以免雨滴造成短路;外部间隙必须安装牢固，间隙距离应符合设计规定。

6.氧化锌避雷器的安装要求与阀型避雷器相同。

四、结 语

现阶段，国家对于化工企业安全生产的高度重视，电力安全措施要求日益严格。危害电力系统稳定，安全运行的有多种原因，雷电就是自然界的其中之一，积极做好防雷设备技术安装管理，才能减少不必要的损失。

参考文献：

[1]李效和，陆荣华，等.电工进网作业许可考试参考材料[J].中国财政经济出版社，2012，（6）：227-230.

[2]陈惠群，岳朝有，张永志，等.电工作业安全技术[J].气象出版社，2003，（7）：191-192.

作者简介：

焦晋锋，男，1993年10月生，汉，山西省晋城市人，现职称：助理工程师，工作单位：河南晋煤天庆煤化工有限责任公司 。研究方向：电气自动化.