工厂供配电的防雷、接地电气保护措施分析

杨智军

摘要：随着我国科技以及现代化建设的不断建设以及发展，电网设备逐渐优化完善，工厂供配电系统不断升级，同时在工厂内更重各样电气设备的使用越来越多，特别是针对于现如今时代背景下信息化技术的迅速发展使得工厂中的供配电系统更多的是运用各种各样信息化的电气设备。而近些年来在我国，电子设备遭受雷击的现象频频发生，这对其造成的损失非常惨重，因此，在工厂供配电系统中防雷设计十分重要与此同时也应加强接地电气的保护。

关键词：供配电;防雷;接地电气保护

前言：

工厂供配电系统其主要作用就是将电力系统的电能实现降压，然后在将降压后的电能分配到各个工厂所需场地中，是由工厂降压变电所以及高压配电路线、低压配电路线等等所组成，供配电系统是否正常运行对于整个工厂而言至关重要，如果供配电系统遭受到雷击现象，那么不仅仅会导致供配电系统大程度损坏，同时还会导致极大范围的火灾状况。基于此，本篇文章将针对工厂配电的防雷措施以及工厂配电的接地电气保护措施进行分析探究。

一、工厂供配电的防雷措施

（一）防雷设备

首先，避雷针，避雷针无论是在工厂中还是在生活中都是非常常见的防雷措施，属于较为传统的防雷措施，技术非常成熟并且有着很强的避雷效果。通常情况下避雷针都是由接闪器、接地引下线以及接地体这三部分所组成。其中接闪器是指避雷针的针尖，头部呈现尖形状态，一般来说是由焊接钢管以及镀锌圆钢所制成，圆钢的直径超过于10mm，焊接钢管的直径要超过于20mm。在避雷针的下半部分是由接地引下线与接地装置所焊接形成，在这其中引下线可以运用扁钢所制。针对于避雷针的安装来说，通常情况下都是将其安装在框架上或者是建筑物上以及支柱上，这样就能够起到避雷作用。其次，避雷器。避雷器也是十分普遍的防雷措施。简单来说，当电击现象发生之后，电击所产生的电压就会沿着架空线路进入到建筑物中，进而就会导致闪络的现象发生，并且在一定程度上还会将电气设备的绝缘物质穿透，造成大程度损坏。而在这种情况下如果在电气设备的电源进线端中设置避雷器，这样就会使得电击现象所产生的电压低于电气设备绝缘物质的绝缘值，然后避雷器就会将电压导入地下，进而就不会产生绝缘物质被穿透的现象，并且在电击所产生的电压消失之后，避雷器就会恢复于以往的状态，继续实现防雷。一般所运用到的避雷器种类所包括管式避雷器、金属氧化物等等[1]。

（二）供配电系统、变配电所的防雷措施

首先，避雷针的装置工作。避雷针的装置是装置在室外变配电所中，这样才能够真正发挥防雷作用，而如果当变配电所是在室内或者是变配电所所处位置被高层建筑物防雷保护措施所覆盖，那么就不用在进行避雷针的安装，不必其考虑直击防雷保护。其次，将避雷器装置在高压侧中，其主要目的就是为了能够使得变压器得到保护，避免当雷击现象发生所产生的电压进入到变电所或者是其他建筑物中，进而导致供配电系统遭受到破坏。值得注意的是一个完善的防雷系统其中要包含着两大方面，分别为防护直接雷击以及防护感应雷击，两大方面缺少任何一个方面都不能够起到很好的防雷作用，存在一定的潜在危险因素，通常情况下会将其分为内部防雷措施以及外部防雷措施两个方面。在这其中外部防雷措施就是指避雷针、避雷器或者是避雷网以及引下线。接地系统所形成的外部避雷系统，主要作用就是保护工厂在遭受到雷击现象后避免火灾状况发生以及其他安全事故。

二、工厂供配电的接地电气保护措施

（一）接地种类

在接地种类中包含着工作接地、保护接地以及重复接地等等。工作接地就是指为了能够确保相关设备以及电力系统能够正常运行的一种接地形式，例如：防雷设施的接地以及电源中性点的接地等等，每一项工作接地都有着自己的作用特点，例如，电源中性点的直接接地，在运用的过程中能够保证三相系统中相线对地的电压不会发生改变，处于稳定的状态，而针对于电源中性点经消弧线圈接地来说，在运用的过程中能够将单相接地时的接地点继续电弧消除，进而有效避免系统发生过电压现象。那么针对于防雷设施的接地来说，其作用价值更加显著，如果在制备防雷设施的过程中不进行接地，那么就不能实现将电流导入地下，进而不能实现防雷的实际要求。其次，保护接地。保护接地简单来说其主要作用就是在雷击现象发生导致电网设备发生故障现象之后，保证设备的安全以及相关工作人员的人身安全。针对于保护接地来说具有两种形式，其一，设备外露出的能够导电部分直接经过自身的接地线设备将电流导入地下。其二，设备外露出的能够导电部分经过公共使用的PE接地线等将电流直接导入地下。最后，重复接地。重复接地其主要作用简单来说就是为了能够保证PE接地线或者是PEN接地线安全可靠的运用。是指在PE接地线或者是PEN接地线的下列位置进行重复接地，这样就能够保证其安全可靠的运用[2]。

（二）接地电气保护要求

接地线在运用的过程中一定要确保其符合保护线最小截面的所有要求，埋入大地中的接地线也是如此。在运用固定式交流线路的接地线过程中，应尽最大程度上运用金属构件、钢筋混凝土中的钢筋以及穿线的电缆或者是钢管的金属外壳。无论是对于直接接地、经消弧线圈接地的变压器来说，还是对于接地极、旋转电机的中性点来说都应运用单独的接地线。不能够运用蛇皮管金属网、保温管金属网作为接地线，同时也不能够运用低压照明网络或者是导线铅皮作为接地线，与此同时，电气连续性应保证符合相关要求。以上是有关接地线的要求。其次，接地极相关要求。在电气连续性以及自然接地极的接地电阻符合接地电气设备的相关要求之后，通常情况下都不会另外设置相关的人工接地级。在运用人工接地极的同时也应运用自然接地极，并且还要在运用的过程中将自然接地极以及人工接地极之间的连接处分开，其主要目的就是为了能够在测量各自接地电阻值时更加方便[3]。

（三）接零的保护措施

当电气设备在正常运行的过程中，零线是处于不带电的状态，并且电源零线是与外壳之间相连接所以人体在触碰电气设备的外壳时并不会产生危险。如果在当电气设备发生碰壳个故障现象之后，金属外壳会将相线以及零线之间直接接通单相接地就是产生故障，进而变成单相短路。而短路电流的数值已经满足于导致安装在线路上的熔断器或者是其他的过流保护装置损坏的电流数值，进而切断电源。因此，接零保护措施的有效性就在于线路的保护装置是否能够在短路故障现象发生之后及时的切断电源。接接零保护措施可以分为三种形式，分别为TN-C系统、TN-S系统以及TN-C-S系统，TN-C系统以及TN-S系统是两个不同的系统形式，而TN-C-S系统结合了两个其他系统中的所有优点，保护的性能在两者之间常常运用到供配电系统的末端环境较差场所或者是数据处理设备的场所。而TN-C系统就是指零线N以及保护线PE相结合而组成一根保护线PEN，所有设备的外露能够导电部分都是由PEN所连接。在TN-S系统零线N以及保护线PE是分开装置，所有设备的外壳都只是与公共的PE线索连接。

总结：随着我国不断的发展，今后工厂会大量的增加，供配电系统也会越加重要，这也就意味着对供配电的防雷措施以及接地电气保护的要求越来越高，为了能够保证工供配电系统正常运行，应加强针对防雷以及接地和电气安全工作进行研究，避免不利因素影响到供配电系统的正常运行运行。

参考文献：

[1]杨晟.供配电系统电气自动化应用浅析[J].城市建设理论研究（电子版），2019（05）：1.

[2]王媛.建筑供配电及防雷接地系统[J].居舍，2017（24）：161.

[3]劉广伟.浅谈智能化供配电系统的防雷设计[J].科技与企业，2013（21）：270.