浅谈雷电对整流变电所的危害及防范措施

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1、浅谈雷电对整流变电站的危害及防范措施云南铝业股份有限公司动力厂张中华摘要：雷电灾害给生产、人民的生命安全和财产带來了巨大的影响和损失。木文介绍了雷电的形成，对整流变电站的危害，并针对云南铝业股份有限公司动力厂220KV1#站介绍了几种防雷措施和技术关键词：雷电、变电站、防雷、应急雷屯灾害是目前中国十大自然灾害之一，中国的雷击灾害十分频繁，受灾率高，造成的灾害大，云南铝业股份有限公司地处高海拔、南季长、风大雷电频繁的区域，每年从5月初至11月底为雷用频发的季节，以前也曾有造成事故的先例，给企业和国家造成了很大的损失，雷电的危害

2、不容忽视。（一）、雷电的产生雷电是大气屮带电荷的云所引起的放电现彖，多形成在积雨云屮，积雨云随着温度和气流的变化会不停地运动，运动中摩擦生电，就形成了带电荷的云层，某些云层带有正电荷，另一些云层带冇负电荷。另外，由于静电感应常使云层下面的建筑物、树木等带有异性电荷。随着电荷的积累，雷云的电压逐渐升高，当带有不同电荷的雷云与大地凸出物相互接近到一定程度时，其间的电场超过25〜30kv/cm,将发生激烈的放电，同时岀现强烈的闪光。由于放电时温度高达2000°C,空气受热急剧膨胀，随Z发生爆炸的轰鸣芦，这就是闪电与雷鸣。雷屯放屯时

3、雷云所引起的放屯现象。根据雷电观测资料，雷云对地放电人多数要重复2〜3次，第一次主放电电流最大。主放电吋间很短，只有50〜100微秒。第一次主放电结束后，经过0.03~0.05秒间隔后，沿笫一次放电通路出线笫二次放电。笫二次放电不在分级进行，而是连续发展岀现主放电。主放电时的电流很大，能达几千安其至几十、上百千安。雷电的大小和多少以及活动情况，与各个地区的地形、气象条件及所处的纬度有关。一般山地雷电比平原多，建筑越高，遭雷击的机会越多。（二）、雷电的种类及危害雷击冇极大的破坏力，其破坏作用是综合的，包括电性质、热性质和机械性

4、质的破坏。根据雷电产生和危害特点的不同，雷电可分为以下四种：（1）直击雷：直击雷是云层与地面凸出物之间放电形成的。直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。巨大的雷电流流入地下，令在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压，可能直接导致接触电压或跨步电压的触电事故。（2）球形雷：球形雷是一种球形，发红光或极亮白光的火球。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内，极其危险。（3）雷电感应:雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。在雷云与其他部位放电后，凸岀物顶部的电荷失去束缚，以

5、雷电波形式，沿突岀物极快地传播。电磁感应是由于雷击后，巨大雷电流在周围空间产生辿速变化的强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成对人体的二次放电，从而损坏电气设备。（4）雷电侵入波:雷电冲击波是由于雷击而在架空线路上或空屮金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。雷电侵入波可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜人低压，造成严重的触电事故。变电站遭受的雷击是下行雷，主要来口两个方面：一是雷直击在变电站的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。因此，直击雷和雷电

6、波对整个变电站进线及变压器的破坏丨•分重要。（三）、防雷措施和技术雷屯具有很大的破坏性，其冲击电压值可达数百千万伏其至上亿伏，雷屯流幅值也可达到数十万安培。如此高的能量虽然只是憐间作用，但对人身和设备來说都是无法承受的。然而雷电事故的发生跟天气、温度、湿度等多种因素有关具有较犬的偶然性。因此，制定相应的雷电事故应急处理措施将雷电事故的发生频次降至最低，尽最人努力避免损失或把损失减少到最小程度。由于雷电事故发生具有较大的偶然性，因此做好防雷措施是防止雷电事故发生的关键。防雷可采用技术防雷和组织防雷。1、技术防雷1.1外部防雷外

7、部防雷主要是对直击雷的防护，其目的是将雷击电流直接引入大地泻放。曲避雷针（避雷带、避雷线等）、引下线和接地体等构成外部防雷系统。避雷针（避雷带、避雷线等）的作用是将雷电吸引于自身，代替被保护物受雷击。1.2内部防雷内部防雷系统由均压、接地、屏蔽、隔离、装设过电压防护装置等综合措施构成。1.2.1均压当雷击发生时，在雷电暂态电流所经过的路径上将产生暂态电位升高，使该路径与周围的金属物体Z间形成暂态电位差，如杲这种暂态电位差超过的两者Z间的绝缘耐受强度，就会导致对金属物体的击穿放电，使金属物体带高电位，这种带高电位的金属物体又冇

8、可能对其周围的其他金属物体再进行击穿放屯。这种击穿放屯能直接损坏屯子设备，也能产生屯磁场脉冲，干扰电子设备的正常运行，为了消除雷电暂态电流路径与金属物体Z间的击穿放电，必须将站内的各金属钩件进行等电位连接，即将站内的设备，组件和元件的金属外壳或钩架连接在一起，并与建筑物的防雷接地系统相连接