直击雷保护：让发电厂与变电站免于雷击

发电厂、变电站一旦遭受雷击将造成供电的中断，因此必须有可靠的防雷保护措施。发电厂、变电站雷害主要来自两个方面：一是雷直击于发电厂、变电站；二是雷击输电线后向发电厂、变电站入侵的雷电波。

一、变配电所的直击雷保护满足的要求

发电厂、变电站的直击雷保护通常采用装设避雷针或避雷线进行保护。其得到保护的要求如下：

（1）所有被保护设备（电气设备、配电装置、建筑物、组合导线、母线廊道、制氢站、储气站等）均应处于避雷针、线的保护范围内。

（2）防止反击，被保护设施离避雷针有一定距离。当避雷针（线）遭受雷击时，雷电流通过避雷针入地，使避雷针对地电位升高，有可能对被保护设备放电造成“反击”。为此，要求避雷针（线）与被保护设备之间应有足够的绝缘距离。

图13-11　独立避雷针直击雷保护示意图

1—母线；2—变压器

图13-11所示是用独立避雷针进行直击雷保护的示例。为了防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙S不被击穿，要求一般情况下S不应小于5m；同样为防止避雷针接地装置和被保护设备接地装置在土壤中的间隙S被击穿，S不应小于3m。(www.xing528.com)

当避雷针落雷，雷电流流过避雷针和接地装置时电压要升高，如图13-11所示，若S距离较小，避雷针（或接地体）的高电位会对电气设备（或接地体）放电。简言之，避雷针落雷后高电位对周围设施放电，称为“反击”。

二、变电站直击雷保护措施

（1）对于35kV及以下高压配电装置构架或房顶不宜装避雷针。因其绝缘水平较低，易造成反击。

35kV配电装置，土壤电阻率不大于500Ω·m的地区，允许将线路的避雷线连接在构架上，并装设集中接地装置。土壤电阻率大于500Ω·m的地区，避雷线应架设到线路终端杆塔为止。从线路终端杆塔到配电装置的一挡线路的保护，可采用独立避雷针，也可在线路终端杆塔上装设避雷针。

（2）对于110kV及以上的变电站，因绝缘水平较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的构架上，而不会造成反击事故。在土壤电阻率大于1000Ω·m的地区，不宜装设构架避雷针，宜装设独立避雷针。

110kV及以上配电装置，可以将线路的避雷线引接门形构架上，在土壤电阻率大于1000Ω·m的地区，应装设集中接地装置。

（3）独立避雷针宜设独立的接地装置。在非高土壤地区，其接地电阻不宜超过10Ω。当有困难时，该接地装置可与主接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点之间，沿接地体的长度不得小于15m，以防发生反击。

（4）发电厂的主厂房、主控制室和配电装置室一般不装设直击雷保护装置。为保护其他设备而装设的避雷针，不宜装在独立的主控室和35kV及以下变电站的屋顶上。但采用钢结构或钢筋混凝土结构等有屏蔽作用的建筑物的车间变电站可不受此限制。

（5）由于变压器的绝缘较弱，同时变压器又是变电站中最重要的设备，除特殊条件下，一般不应在变压器的门形构架上装设避雷针。