化工企業(yè)電力系統(tǒng)防雷技術措施研究

焦晉鋒 張偉 張季青 張晉勇

摘 要： 近些年我國對化工企業(yè)規(guī)模的擴大與增多，電力系統(tǒng)的變、配所，輸配電線路和負荷中心中都集成了大量高低壓電氣設備及弱電智能化設備。發(fā)揮著巨大作用，防雷措施在這類易燃，易爆，易中毒的安全生產(chǎn)企業(yè)中起著必不可少的作用。因此，本文針對10KV變、配電力系統(tǒng)的防雷設備選擇和安裝要求規(guī)范進行研究，以供他人閱讀參考。

關鍵詞：破壞力;10KV變; 電力系統(tǒng);避雷器;

雷擊區(qū)的形成是根據(jù)地理位置和環(huán)境條件有關，山谷和平原相比較于山谷有利于雷云的形成。雷電就是由帶電的云層對地面的較高建筑物的尖頂及電阻率較小的大地自然放電的，他會對建筑物或設備造成嚴重的破壞。

一、雷電的破壞力。

1.電作用的破壞：雷電流高壓效應會產(chǎn)生高達數(shù)十萬至數(shù)百萬伏的沖擊電壓，如此巨大的電壓瞬間沖擊電氣設備，可能毀壞電氣設備的絕緣，造成大面積長時間停電，絕緣損壞引起的短路火花和雷電放電火花可能引起燃燒發(fā)生火災和爆炸事故。

2.熱作用的破壞：巨大的雷電流通過導體，在極短的時間內(nèi)會放出幾十至上千安的強強大電流，并產(chǎn)生大量的熱能，被雷擊點的熱能會很高，從而導致金屬融化飛濺，引起火災和爆炸。

3.機械作用的破壞：雷電流機械效應主要表現(xiàn)為被巨大的雷電流通過被擊物時，瞬間產(chǎn)生大量的熱使被擊物內(nèi)部的水分或其他液體急劇汽化，劇烈膨脹為大量氣體，致被擊物破壞，爆炸，扭曲，崩潰，撕裂等現(xiàn)象。此外，靜電作用力、電動力和雷擊時的氣浪也有一定的破壞作用。

二、10kv變、配電所防雷措施。

1.10kV變、配電所應在每組母線和每回路架空線路上裝設閥型避雷器，母線上避雷器與變壓器的電氣距離不宜大于（表1）所列數(shù)值。

閥型避雷器裝設規(guī)定：

（1）對于具有電纜進線線段的架空線路，閥型避雷器應裝設在架空線路與連接電纜的終端頭附近;

（2）閥型避雷器的接地端應和電纜金屬外皮相連;

（3）如各架空線均有電纜進出線段，則避雷器與變壓器的電氣距離不受限制;

（4）避雷器應以最短的接地線與變配電所的主接地網(wǎng)連接;

（5）在多雷地區(qū)，為了防止變壓器低壓側(cè)雷電波侵入的正變換電壓和來自變壓器高壓側(cè)的反變換電壓擊穿變壓器的絕緣（反變換電壓是指高壓側(cè)遭受雷擊，避雷器放電，其接地裝置呈現(xiàn)較高的對地電壓，此電壓經(jīng)過變壓器低壓中性點通過變壓器反轉(zhuǎn)來加到高壓側(cè)的電壓沖擊波），在變壓器低壓側(cè)宜裝設一組低壓閥型避雷器或擊穿保險器。如變壓器高壓側(cè)電壓在35kV以上，則在變壓器的高、低壓側(cè)均應裝設閥型避雷器保護。

2.低壓線路終端的保護。高壓雷電波沿低壓線路侵人室內(nèi)時，容易造成嚴重的人身事故。為了防止這種雷害，根據(jù)不同情況，可采取下列措施：

（1）對于重要用戶，最好采用電纜供電，并將電纜金屬外皮接地;條件不允許時，可由架空線轉(zhuǎn)經(jīng)50m以上的直埋電纜供電，并在電纜與架空線連接處裝設一組低壓閥型避雷器，架空線絕緣子鐵腳與電纜金屬外皮起接地。

（2）對于重要性較低的用戶，可采用全部架空線供電，并在進戶處裝設一組低壓閥型避雷器或保護間隙，并與絕緣子鐵腳一起接地，鄰近的三根電桿上的絕緣子鐵腳也應接地。

（3）對于一般用戶，將進戶處絕緣子鐵腳接地。

（4）年平均雷暴日數(shù)不超過30的地區(qū)，低壓線被建筑物等屏蔽的地區(qū)，以及接戶線距低壓線路接地點不超過50m者，接戶線的絕緣子鐵腳可不接地。

3.架空管道上高壓雷電波侵入的防護。為了防止沿架空管道傳來的高壓雷電波，應根據(jù)用戶的重要性，在管道進戶處及鄰近的100m內(nèi)，采取1-4處接地措施，并在管道支架處接地，接地裝置可與電氣設備接地裝置共用。

三、防雷設備的安裝要求。

防雷設備安裝得好壞，關系到防雷效果，因此必須認真仔細，保證安裝質(zhì)量。

1.閥型避雷器的安裝要求：

（1）避雷器不得任意拆開，以免損壞密封和損壞元件;避雷器應垂直立放保管。

（2）避雷器安裝前應檢查其型號規(guī)格是否與設計相符，瓷件應無裂紋、損壞，瓷套與鐵法蘭間的結合應良好，組合元件應經(jīng)試驗合格，底座和拉緊絕緣子的絕緣應良好;FS型避雷器絕緣電阻應大于2500MQ。

（3）閥型避雷器應安裝垂直，每一個元件的中心線與避雷器安裝中心線的垂直偏差不應大于該元件高度的1.5%;如有歪斜可在法蘭間加金屬片校正，但應保證其導電良好，并把縫隙墊平后涂以油漆;均壓環(huán)應安裝水平，不能歪斜。

（4）拉緊絕緣子串必須緊固，彈簧應能伸縮自如，同相絕緣子串的拉力應均勻。

（5）放電記錄器應密封良好，動作可靠，安裝位置應一致，且便于觀察，放電記錄器要恢復至零位。

（6）10kV以下變配電所常用的閥型避雷器，體積較小，一般安裝在墻上或電桿上;安裝在墻上時，應有金屬支架固定;安裝在電桿上時，應有橫擔固定;金屬支架、橫擔應根據(jù)設計要求加工制作，并固定牢固;避雷器的上部端子一般用鍍鋅螺栓與高壓母線連接，下部端子接到接地引下線上;接地引下線應盡量短而直，截面積應按接地要求和規(guī)定選擇。

2.管型避雷器安裝要求

（1）安裝前應進行外觀檢查：絕緣管壁應無破損、裂痕;漆膜無脫落;管口無堵塞;配件齊全;絕緣應良好，試驗應合格;

（2）滅弧間隙不得任意拆開調(diào)正，噴口處的滅弧管內(nèi)徑應符合產(chǎn)品技術規(guī)定;

（3）安裝時應在管體的閉口端固定，開口端指向下方，傾斜安裝時其軸線與水平方向的夾角：普通管型避雷器應不小于15°，無續(xù)流避雷器應不小于45°，裝在污穢地區(qū)時應增大傾斜角度;

（4）避雷器安裝方位，應使其排出的氣體不會引起相間或相對地短路或閃絡，也不得噴及其他電氣設備，避雷器的動作指示蓋應向下打開;

（5）避雷器及其支架必須安裝牢固，防止反沖力使其變形和移位，同時應便于觀察和檢修;

（6）無續(xù)流避雷器的高壓引線與被保護設備的連接線長度應符合產(chǎn)品的技術要求，外部間隙也應符合產(chǎn)品技術要求;

（7）外部間隙電極的制作應按產(chǎn)品的有關要求，鐵質(zhì)材料制作的電極應鍍鋅;外部間隙的軸線與避雷器管體軸線的夾角應不小于45°，以免引起管壁閃絡;外部間隙宜水平安裝，以免雨滴造成短路;外部間隙必須安裝牢固，間隙距離應符合設計規(guī)定。

6.氧化鋅避雷器的安裝要求與閥型避雷器相同。

四、結 語

現(xiàn)階段，國家對于化工企業(yè)安全生產(chǎn)的高度重視，電力安全措施要求日益嚴格。危害電力系統(tǒng)穩(wěn)定，安全運行的有多種原因，雷電就是自然界的其中之一，積極做好防雷設備技術安裝管理，才能減少不必要的損失。

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作者簡介：

焦晉鋒，男，1993年10月生，漢，山西省晉城市人，現(xiàn)職稱：助理工程師，工作單位：河南晉煤天慶煤化工有限責任公司 。研究方向：電氣自動化.