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摘要： 电力系统防雷接地工程的设计理念就是降低人们的触电几率。保护人们的用电安全，使人们的生活越来越方便。所以，应该积极加强对电力系统防雷接地工程设计方面的研究。本文笔者对电力系统防雷接地工程设计进行了探讨，希望对相关从业人员具有借鉴意义。
关键词：电力系统，防雷接地，工程，设计
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
雷击事故是造成电力系统运行故障的重要因素之一，电力系统发生雷击事故，对电网造成很大的危害，会造成大面积停电，给人们的生命财产带来很大损失。因此在电力系统的设计过程中，保护系统的设备安全，提高其供电可靠性，优化防雷接地设计方案，加强系统的防雷接地安全措施，最大程度的减少雷击事故发生，有着极其重要的意义。
二、.防雷接地的工作原理
防雷接地是根据雷击的产生原理进行设计的，防雷接地的主要原理就是将雷电的能量通过人为设计的线路泄入大地中，从而达到保护用电设备及建筑物的目的。地球上的水分因为蒸发作用进入大气中，在大气中遇到冷空气作用而凝华形成冰晶，这就形成了积雨云。云层随大气运动，运动过程中带上电荷，云层与大地之间就会发生电荷感应，带上相反电荷，相当于一个电容器，当电荷量达到一定程度时就会击穿大气层，产生雷击现象。根据这一原理人类设计出了防雷接地设备，利用金属导体吸引雷电电流，在大地内部提前设置好接地网络，利用网络将电流导入大地，间接地减少雷电中的强大电流对于建筑物的破坏。
三、防雷接地的计算
3.1土壤接地系数的计算
根据实测的土壤接地系数，计算出流散电阻的最大值。
3.2根据电阻值选择接地种类
1)需要装置接地土质的电阻大于3*10452 m时，应该采取的是lm以下插管式接地的方式。
2)需要装置接地土质的电阻大于3*10452 m而等于或小于20 * 10452 m时，采用水平方式接地，接地体的埋设深度为0.5 m。
3)当土壤电阻系数大于20*10452 m时，因采用上述两种方式结合上层电阻值相对小一些的土质用水平方式接地。较深部分电阻值较大土质则采用插管式接地方式。
3.3静态设定流散式电阻值的计算
根据土壤特质以及周围设置的金属物根据电阻流散公式进行相关数据的整理运算得出该地区接地流散电阻值。
3.4单独接地体冲击电阻的计算
影响冲击电阻值的主要因素就是单独接地体的土质，不同的土壤结构是具备不同的导电传导性质的，当然单方而根据土质结构计算综合电阻数据还是不够完善的，影响冲击电流接地冲击电阻的因素还有冲击电流接头波头值的大小，对于不同情况的接地设置其接地的方式是不同的，因此结合冲击电流波头值和冲击电力土质电阻才能准确的计算出单独接地体的冲击电阻值。
四、.电力系统防雷接地工程设计方案
4.1外电源线路浪涌保护器对地施工划分
第一级电源防雷施工:根据国家安全外接电源规定外界金属线路进入建筑物前必须经过相应的电流安全运输距离，一般在我国要求在进入建筑物前的15m位置必须将外界部分金属线路管道经过低电流电源浪涌保护器后才可以接入建筑物主体，将电流经过电气保护设备后降低到规定范围内，才可以引入到大地之内降低高压电流带来的损失和破坏。
第二级浪涌保护器:作为次级防雷器，这一级电源浪涌保护器需要具有40KA(8/20 u s)的通流容量，这种模式的级数放点是从接入一级防护电流接入的电流进行第二次电流释放和
防护工作，通过浪涌保护起限制电流大小，使其电流进入规定范围内后继续向内传导，其后接设备功率不限。
第三级电源防雷施工:第三级防护是针对于一些电学精密仪器所进行的，这些仪器往往对于极微小的电流也十分敏感，几十伏电流就会导致仪器部件损坏和功能缺失。因此第三级防护的作用是针对于小电流准备的对后接设备的功率不限。
末级电源防雷施工:针对一些对弱电流敏感的精细电流设备的保护单纯的三级防雷保护是不足的，因此要在其设备供电连接的接头处限制电流的大小，一般在我国而高限制接头处的电流控制在10KA的范围之下并且设置电源浪涌保护器。
4.2导体的保护
接地网络需要根据实际地质情况进行建设，导体埋置深度要经过精密的设计才能确定下来。接地网络中的导体埋置在土壤中，会受到土壤中矿物质的腐蚀，降低导体导电能力，这将使得防雷接地设备起不到预期的作用，而且地下导体的腐蚀程度是不容易进行检测的，导体腐蚀问题很容易被忽视。在接地网络建设过程要加强对于导体的保护。首先，要选择地质条件良好的土壤，土壤酸碱度过大多不适合导体的埋置。其次，在导体埋置过程中，增加适当的保护设备可以延缓导体被腐蚀的速度，现在常用的方法就是牺牲阳极的阴极保护法，在导体上焊接金属活动性更强的物质，当受到土壤中物质作用时被焊接物质首先发生反应，间接地达到了保护导体的目的。
4.3针对比较高的输电线路进行避雷线效果的提升
这需要进行全线避雷线的积极假设，保证导线屏蔽作用的提升，进行避雷线的积极保护，实现避雷线保护角的控制，但在超高压线路上，将避雷线经一小间隙对地绝缘。当线路正常运行时，避雷线是绝缘的；当线路出现强雷云电场或雷击线路时，小间隙击穿，避雷线自动转为接地状态。通过对杆塔接地电阻的控制，可以保证线路耐雷效益的提升，进一步的提升雷击跳闸工作的效益，保证综合成本的控制，这也需要进行耦合地线的积极假设，保证避雷线工作模块的优化，保证导线间耦合系数的控制，耦合地线可使雷击跳闸率下降 50％左右。采用中性点非有效接地方式我国 35kV 及以下电网一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。线路跳闸率约可下降1/3左右。
4.4、加强线路绝缘措施，提高避雷效益
增加绝缘子片数，保证导线及其避雷线距离的控制，避免对不平衡绝缘方式的应用，保证绝缘子片数的积极控制，进行耦合电线工作方案的优化。在输电线路的绝缘配合选择时。要综合考虑到电力系统中不同设备的承载电压水平以及各类设备的绝缘效果和特性要求．将设备的绝缘水平有效控制在一定范围内，从而达到在经济和安全运行的目的。在线路处于正常的运行状态下，绝缘子应有足够的机电破坏强度和电气绝缘强度．这也是绝缘子串的选择标准。另外还要注重塔头空气间隙和绝缘的选择。使其耐压程度应与绝缘子串的耐压强度相匹配。為了降低输电线路的跳闸率，我们可以对一些高杆塔或是特殊地段适当增加绝缘子串片数，适当增加大跨越档导线与地线之间的距离，以加强线路绝缘。
4.5加强监测构建雷电探测系统
未来主要的发展重心要着力于加强雷电定位技术的开发和应用研究，进一步完善雷电定位系统设备，开发全国雷电监测站网的综合定位技术，作为今后探测业务发展的主要任务之一。因此，从本地区的实际情况出发，发展具有独立知识产权的卫星。
五、结语
雷电会使我们的生命财产受的破坏作用非常大，严重影响着我国的经济发展。建设防雷接地设备是防止雷击的有效措施，提高防雷接地设备的功效具有重大意义。选择导电性能更优良的导体，提高对于导体的保护水平，广泛的应用新技术，安装线路可控避雷针，使由于雷击所产生的过电压超过一定的幅值时动作，给雷电流提供一个低阻抗的通路，使其泄放到大地，从而限制电压的升高，保障了线路、设备安全。另外，检测部门还需要加大检测力度与检测准确度，进行定期检测，对于重点地区还需要加大检测频率。
参考文献：
[1]赵飞燕，赵先堃 .氧化锌避雷器在电力系统中的应用问题分析 [J].科技信息，2007（05）.
[2]叶清泉，林闻达.输电线路防雷处理[J].中国科技信息，2008（21）.
[3]冯俊霞 .雷击对变电所电子设备的危害及其防护 [J].黑龙江科技信息，2009（20）.
[4] 许强 . 配电低压接地保护线路设计 [J].科学信息 ,2010(23).
[5] 倪必辉 . 低压接地保护及配置电路保护设计探讨 [J]. 电力勘测设计院 ,2007(2).
关键词：电力系统，防雷接地，工程，设计
中图分类号：F407文献标识码： A
一、前言
雷击事故是造成电力系统运行故障的重要因素之一，电力系统发生雷击事故，对电网造成很大的危害，会造成大面积停电，给人们的生命财产带来很大损失。因此在电力系统的设计过程中，保护系统的设备安全，提高其供电可靠性，优化防雷接地设计方案，加强系统的防雷接地安全措施，最大程度的减少雷击事故发生，有着极其重要的意义。
二、.防雷接地的工作原理
防雷接地是根据雷击的产生原理进行设计的，防雷接地的主要原理就是将雷电的能量通过人为设计的线路泄入大地中，从而达到保护用电设备及建筑物的目的。地球上的水分因为蒸发作用进入大气中，在大气中遇到冷空气作用而凝华形成冰晶，这就形成了积雨云。云层随大气运动，运动过程中带上电荷，云层与大地之间就会发生电荷感应，带上相反电荷，相当于一个电容器，当电荷量达到一定程度时就会击穿大气层，产生雷击现象。根据这一原理人类设计出了防雷接地设备，利用金属导体吸引雷电电流，在大地内部提前设置好接地网络，利用网络将电流导入大地，间接地减少雷电中的强大电流对于建筑物的破坏。
三、防雷接地的计算
3.1土壤接地系数的计算
根据实测的土壤接地系数，计算出流散电阻的最大值。
3.2根据电阻值选择接地种类
1)需要装置接地土质的电阻大于3*10452 m时，应该采取的是lm以下插管式接地的方式。
2)需要装置接地土质的电阻大于3*10452 m而等于或小于20 * 10452 m时，采用水平方式接地，接地体的埋设深度为0.5 m。
3)当土壤电阻系数大于20*10452 m时，因采用上述两种方式结合上层电阻值相对小一些的土质用水平方式接地。较深部分电阻值较大土质则采用插管式接地方式。
3.3静态设定流散式电阻值的计算
根据土壤特质以及周围设置的金属物根据电阻流散公式进行相关数据的整理运算得出该地区接地流散电阻值。
3.4单独接地体冲击电阻的计算
影响冲击电阻值的主要因素就是单独接地体的土质，不同的土壤结构是具备不同的导电传导性质的，当然单方而根据土质结构计算综合电阻数据还是不够完善的，影响冲击电流接地冲击电阻的因素还有冲击电流接头波头值的大小，对于不同情况的接地设置其接地的方式是不同的，因此结合冲击电流波头值和冲击电力土质电阻才能准确的计算出单独接地体的冲击电阻值。
四、.电力系统防雷接地工程设计方案
4.1外电源线路浪涌保护器对地施工划分
第一级电源防雷施工:根据国家安全外接电源规定外界金属线路进入建筑物前必须经过相应的电流安全运输距离，一般在我国要求在进入建筑物前的15m位置必须将外界部分金属线路管道经过低电流电源浪涌保护器后才可以接入建筑物主体，将电流经过电气保护设备后降低到规定范围内，才可以引入到大地之内降低高压电流带来的损失和破坏。
第二级浪涌保护器:作为次级防雷器，这一级电源浪涌保护器需要具有40KA(8/20 u s)的通流容量，这种模式的级数放点是从接入一级防护电流接入的电流进行第二次电流释放和
防护工作，通过浪涌保护起限制电流大小，使其电流进入规定范围内后继续向内传导，其后接设备功率不限。
第三级电源防雷施工:第三级防护是针对于一些电学精密仪器所进行的，这些仪器往往对于极微小的电流也十分敏感，几十伏电流就会导致仪器部件损坏和功能缺失。因此第三级防护的作用是针对于小电流准备的对后接设备的功率不限。
末级电源防雷施工:针对一些对弱电流敏感的精细电流设备的保护单纯的三级防雷保护是不足的，因此要在其设备供电连接的接头处限制电流的大小，一般在我国而高限制接头处的电流控制在10KA的范围之下并且设置电源浪涌保护器。
4.2导体的保护
接地网络需要根据实际地质情况进行建设，导体埋置深度要经过精密的设计才能确定下来。接地网络中的导体埋置在土壤中，会受到土壤中矿物质的腐蚀，降低导体导电能力，这将使得防雷接地设备起不到预期的作用，而且地下导体的腐蚀程度是不容易进行检测的，导体腐蚀问题很容易被忽视。在接地网络建设过程要加强对于导体的保护。首先，要选择地质条件良好的土壤，土壤酸碱度过大多不适合导体的埋置。其次，在导体埋置过程中，增加适当的保护设备可以延缓导体被腐蚀的速度，现在常用的方法就是牺牲阳极的阴极保护法，在导体上焊接金属活动性更强的物质，当受到土壤中物质作用时被焊接物质首先发生反应，间接地达到了保护导体的目的。
4.3针对比较高的输电线路进行避雷线效果的提升
这需要进行全线避雷线的积极假设，保证导线屏蔽作用的提升，进行避雷线的积极保护，实现避雷线保护角的控制，但在超高压线路上，将避雷线经一小间隙对地绝缘。当线路正常运行时，避雷线是绝缘的；当线路出现强雷云电场或雷击线路时，小间隙击穿，避雷线自动转为接地状态。通过对杆塔接地电阻的控制，可以保证线路耐雷效益的提升，进一步的提升雷击跳闸工作的效益，保证综合成本的控制，这也需要进行耦合地线的积极假设，保证避雷线工作模块的优化，保证导线间耦合系数的控制，耦合地线可使雷击跳闸率下降 50％左右。采用中性点非有效接地方式我国 35kV 及以下电网一般采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。线路跳闸率约可下降1/3左右。
4.4、加强线路绝缘措施，提高避雷效益
增加绝缘子片数，保证导线及其避雷线距离的控制，避免对不平衡绝缘方式的应用，保证绝缘子片数的积极控制，进行耦合电线工作方案的优化。在输电线路的绝缘配合选择时。要综合考虑到电力系统中不同设备的承载电压水平以及各类设备的绝缘效果和特性要求．将设备的绝缘水平有效控制在一定范围内，从而达到在经济和安全运行的目的。在线路处于正常的运行状态下，绝缘子应有足够的机电破坏强度和电气绝缘强度．这也是绝缘子串的选择标准。另外还要注重塔头空气间隙和绝缘的选择。使其耐压程度应与绝缘子串的耐压强度相匹配。為了降低输电线路的跳闸率，我们可以对一些高杆塔或是特殊地段适当增加绝缘子串片数，适当增加大跨越档导线与地线之间的距离，以加强线路绝缘。
4.5加强监测构建雷电探测系统
未来主要的发展重心要着力于加强雷电定位技术的开发和应用研究，进一步完善雷电定位系统设备，开发全国雷电监测站网的综合定位技术，作为今后探测业务发展的主要任务之一。因此，从本地区的实际情况出发，发展具有独立知识产权的卫星。
五、结语
雷电会使我们的生命财产受的破坏作用非常大，严重影响着我国的经济发展。建设防雷接地设备是防止雷击的有效措施，提高防雷接地设备的功效具有重大意义。选择导电性能更优良的导体，提高对于导体的保护水平，广泛的应用新技术，安装线路可控避雷针，使由于雷击所产生的过电压超过一定的幅值时动作，给雷电流提供一个低阻抗的通路，使其泄放到大地，从而限制电压的升高，保障了线路、设备安全。另外，检测部门还需要加大检测力度与检测准确度，进行定期检测，对于重点地区还需要加大检测频率。
参考文献：
[1]赵飞燕，赵先堃 .氧化锌避雷器在电力系统中的应用问题分析 [J].科技信息，2007（05）.
[2]叶清泉，林闻达.输电线路防雷处理[J].中国科技信息，2008（21）.
[3]冯俊霞 .雷击对变电所电子设备的危害及其防护 [J].黑龙江科技信息，2009（20）.
[4] 许强 . 配电低压接地保护线路设计 [J].科学信息 ,2010(23).
[5] 倪必辉 . 低压接地保护及配置电路保护设计探讨 [J]. 电力勘测设计院 ,2007(2).