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【摘 要】 近年来随着电网的改造，电网的可靠性得到了提高，但雷电造成电网设备事故，损失还是比较严重的。因此，为了减少雷电感应致使电力设备的损坏，避免直接和间接的重大经济损失，有必要对供、配电系统的防雷与接地技术进行研究，并采取有效的防雷措施。
【关键词】 电力配电系统；防雷接地；技术
前言：
配电系统的防雷与接地应从工程设计阶段就认真加以考虑，根据各地的实际情况，针对不同的情况，找到雷害的薄弱环节，采取切实可行的防雷方案，选用质量可靠的电气设备和可靠性高的防雷设备，做好符合要求的接地网，综合考虑防雷与接地，线路和设备才能避免遭受雷击的危害。
一、接地保护设计
接地保护不仅能使系统安全正常运行，而且能保护电厂工作人员和现场重要设备，因此电厂获取可观的效益的前提就是电气设备与土壤间的电气连接必须是良好的。
1、工作接地。在正常和事故情况下，必须在电力系统中某点直接或经消弧线圈、电抗、电阻、击穿熔断器和避雷器与接地装置连接，以保证电气设备的可靠运行，降低人体接触电压，迅速切断故障设备，降低电气设备和输电线路的绝缘水平。
2、保护接地。电气设备的金属外壳由于绝缘损坏有可能带电，为防止这种电压危及人身安全而接地。接地电流将主要流经接地装置，接地体电阻愈小，流经人体电流愈小，从而避免人体触电的危险。触电是电力事故发生的主要形式，对电工操作人员安全造成了严重威脅，设计保护接地降低了人员的伤亡率。
3、重复接地。即将零线上的一点或多点与地做金属连接。这样，当系统中发生碰壳或接地短路时，可降低零线的对地电压；当发生零线断线时可使故障程度减轻。重复接地采用了多层次保护原理，将电力系统设定双向保护措施，进而提高了高压输电线路的稳定性。重复接地装置根据高压输电线路作业情况，联用工作接地、保护接地等共同完成安全防护指令，大大降低了输电线路的故障率。
4、保护接零。将电气设备的金属外壳与变压器或发电机的接地中性点连接的中性线，或者与直流回路的接地中线相连接。当发生碰壳短路时，保护装置能可靠地断开故障设备，使人体避免触电。接零保护可采用智能感应技术，对高压输电线路结构实施综合监控，强化了输电线路运行的安全力度。
5、过电压保护接地。为了防止由直击雷、感应雷和静电感应产生的过电压损坏电气设备或危及人身安全而将过电压保护装置或设备的金属结构接地。高压输电线路电压值大于220千伏，可借助电压互感器设计过电压保护接地，阻止电压值超标造成的风险性。
二、接地体的防护
接地装置由两部分组成，接地网和接地干线。接地网主要是埋藏于厂区地下部分和土壤直接接触的结构，主要材质是镀锌扁钢或者裸铜线。接地干线主要是连接电气设备和接地网直接的导体。影响土壤腐蚀的因素主要有温度、土壤含盐量、土壤电阻量、微生物腐蚀和土壤的氧化还原、土壤的含水量、土壤的酸碱度等。
接地网防护措施首先有电化学防腐，常用的就是阴极保护，通过把直流电流引入到被保护金属管道或被保护接地装置，从而发生极化反应，这就叫做阴极保护。其次是增加金属厚度。再次是采用覆盖层保护就是在接地体的外表面添加一层覆盖层，这样可以使接地体金属部分与土壤隔离，从而阻止腐蚀速度。一般的覆盖层保护主要有在金属导体外表镀锌或者涂油漆等。在接地体材料方面，目前常用的接地体材料有铜和钢两种，铜的导电性比钢好，但是从经济角度出发还是不合理的，因而普遍采用的是钢。
1、防腐要求
接地导体截面的选择应满足最大入地短路电流的热稳定条件，但由于接地导体与空气、水和土壤的长期接触，发生电化腐蚀而造成截面变小，故接地导体应根据土壤的腐蚀性质经过技术经济比较采取适当的防腐措施，以保证接地网在电厂设计使用寿命30年内均符合热稳定要求。
2、加降阻剂方案
降阻剂由多种成分组成，含电解质、固化剂、润滑剂及填充材料等，它的降阻效果实际是增大接地导体截面，靠其组成成分中无机盐类的析出、溶解、电离出的金属离子向周围土壤的渗透和扩散作用以降低土壤电阻率，但由于大多数降阻剂的组成成分会污染土壤和地下水，不利于环保，且腐蚀接地体，损害接地系统。
3、换土降阻方案
换土降阻方案则是采用低电阻率的土壤作为接地网填充物，置换土的电阻率越低，效果越好。从降阻成效看，可利用低电阻率的回填土降低接地电阻至要求值；从施工难易度看，该方案和传统接地方案的回填施工类似，无特别的施工难度，在接地网敷设回填时注意将土壤夯实；从投资成本上看，该方案主要材料仅是低电阻率的土壤，可以将电厂基础开挖的时候在地下深层挖掘出的粘土收集起来加以利用，基本不增加工程造价。
三、电厂配电设计的接地保护方式实施
1、电厂配电中接地保护和接零保护不能同时使用。在电厂配电设备建设开始前就得需要正确的选择以何种接地保护方式进行电厂配电接地保护，保障电厂配电和电厂稳定安全进行供水等水处理工作。这是电厂建设同时也是电厂配电建设的前提。
2、电厂配电保护接地电阻数值的变化，直接影响漏电设备对地电压大小也就是其危害性的变化。接地保护电阻数值确定，才能进行正确有效后续工程。
3、电厂配电保护接地在设计和装备接地装置时，首先应充分利用自然接地体，可以有效节约投资。如果自然接地体电阻数值能够满足需求和稳定条件，那么就可以不需要再加装人工接地装置。
4.电厂配电保护接地装置的效果不仅和接地体本身有关，接地体埋设点及周边的土壤电阻值的大小更是直接影响到接地保护电阻值的大小。通常情况下，接地体埋设点土壤富含水分，矿物质及密度大的土壤电阻较小，接地保护工程施工时应尽量选择这些地方。
四、注意事项
1、做好三项计算 线路负荷、短路电流及电压损失计算，这是配电线路设计的基础。线路负荷计算：按照该线路所接负荷安装功率，逐段计算出线路计算电流（Ip）。这是确定导体截面（S）和熔断器的熔体电流（Ir），以及斷路器的长延时脱扣器整定电流的主要依据。短路电流计算：包括三相短路电流（I）和接地故障电流（Idl）两种。电压损失计算对离配电变压器较远的线路，导体截面大小有很大的影响，也间接关系到线路保护电器参数。
2、校验导体热稳定性和保护电器的分断能力
配电变压器容量大的变电所，其低压侧的短路电流很大。如变压器容量为1000kVA时，低压屏出线处的三相短路电流可达23～25kA，变压器高压侧为三角形接线时，该处的接地故障电流也可达20kA以上。如果从低压屏直接引出小容量馈线，其计算电流仅几至几十安培。若按计算电流选择馈线的导体截面和保护电器，其值都较小。
3、校验保护电器动作的灵敏性
离变电所远，特别是变压器容量较小，远端接地故障电流也很小，而保护电器的整定电流又较大时，往往难以满足在规定时间内可靠断开的要求，应予特别关注。如不能满足要求，应采取相关措施，或采用其他保护方式或接地方式。
五、结束语
通过对电厂接地保护设计与防腐等方面的研究，我们可以发现在实际应用中，接地保护的设计与防腐还有很多有待于提高的地方。对这些地方，设计人员要认真分析总结，并积极探寻提升其可靠性的方法措施，以保证电厂的持续性供电。
参考文献：
[1]刘文涛，焦在滨.带并联电抗器输电线路单相自动重合闸永久故障的识别原理研究[J].中国电机工程学报.2011年，第11期：81-82.
[2]李斌，贺家李，徐振宇.线路中间带并联电抗器的线路差动保护[J].电力系统自动化.2013年，第7期：51-53.
[3]刘浩芳，王增平.超高压输电线路波过程及暂态电流保护性能分析[J].电网技术.2012年，第3期：64-32.
[4]陈国有.保护接地.保护接零与安全用电[J].北京电力高等专科学校学报：社会科学版，2012年，第16期：214-215.
[5]王克剑，王辉.浅谈接地.接零的区别及容易疏忽的问题[J].科技信息，2012年，第16期：454-455.
【关键词】 电力配电系统；防雷接地；技术
前言：
配电系统的防雷与接地应从工程设计阶段就认真加以考虑，根据各地的实际情况，针对不同的情况，找到雷害的薄弱环节，采取切实可行的防雷方案，选用质量可靠的电气设备和可靠性高的防雷设备，做好符合要求的接地网，综合考虑防雷与接地，线路和设备才能避免遭受雷击的危害。
一、接地保护设计
接地保护不仅能使系统安全正常运行，而且能保护电厂工作人员和现场重要设备，因此电厂获取可观的效益的前提就是电气设备与土壤间的电气连接必须是良好的。
1、工作接地。在正常和事故情况下，必须在电力系统中某点直接或经消弧线圈、电抗、电阻、击穿熔断器和避雷器与接地装置连接，以保证电气设备的可靠运行，降低人体接触电压，迅速切断故障设备，降低电气设备和输电线路的绝缘水平。
2、保护接地。电气设备的金属外壳由于绝缘损坏有可能带电，为防止这种电压危及人身安全而接地。接地电流将主要流经接地装置，接地体电阻愈小，流经人体电流愈小，从而避免人体触电的危险。触电是电力事故发生的主要形式，对电工操作人员安全造成了严重威脅，设计保护接地降低了人员的伤亡率。
3、重复接地。即将零线上的一点或多点与地做金属连接。这样，当系统中发生碰壳或接地短路时，可降低零线的对地电压；当发生零线断线时可使故障程度减轻。重复接地采用了多层次保护原理，将电力系统设定双向保护措施，进而提高了高压输电线路的稳定性。重复接地装置根据高压输电线路作业情况，联用工作接地、保护接地等共同完成安全防护指令，大大降低了输电线路的故障率。
4、保护接零。将电气设备的金属外壳与变压器或发电机的接地中性点连接的中性线，或者与直流回路的接地中线相连接。当发生碰壳短路时，保护装置能可靠地断开故障设备，使人体避免触电。接零保护可采用智能感应技术，对高压输电线路结构实施综合监控，强化了输电线路运行的安全力度。
5、过电压保护接地。为了防止由直击雷、感应雷和静电感应产生的过电压损坏电气设备或危及人身安全而将过电压保护装置或设备的金属结构接地。高压输电线路电压值大于220千伏，可借助电压互感器设计过电压保护接地，阻止电压值超标造成的风险性。
二、接地体的防护
接地装置由两部分组成，接地网和接地干线。接地网主要是埋藏于厂区地下部分和土壤直接接触的结构，主要材质是镀锌扁钢或者裸铜线。接地干线主要是连接电气设备和接地网直接的导体。影响土壤腐蚀的因素主要有温度、土壤含盐量、土壤电阻量、微生物腐蚀和土壤的氧化还原、土壤的含水量、土壤的酸碱度等。
接地网防护措施首先有电化学防腐，常用的就是阴极保护，通过把直流电流引入到被保护金属管道或被保护接地装置，从而发生极化反应，这就叫做阴极保护。其次是增加金属厚度。再次是采用覆盖层保护就是在接地体的外表面添加一层覆盖层，这样可以使接地体金属部分与土壤隔离，从而阻止腐蚀速度。一般的覆盖层保护主要有在金属导体外表镀锌或者涂油漆等。在接地体材料方面，目前常用的接地体材料有铜和钢两种，铜的导电性比钢好，但是从经济角度出发还是不合理的，因而普遍采用的是钢。
1、防腐要求
接地导体截面的选择应满足最大入地短路电流的热稳定条件，但由于接地导体与空气、水和土壤的长期接触，发生电化腐蚀而造成截面变小，故接地导体应根据土壤的腐蚀性质经过技术经济比较采取适当的防腐措施，以保证接地网在电厂设计使用寿命30年内均符合热稳定要求。
2、加降阻剂方案
降阻剂由多种成分组成，含电解质、固化剂、润滑剂及填充材料等，它的降阻效果实际是增大接地导体截面，靠其组成成分中无机盐类的析出、溶解、电离出的金属离子向周围土壤的渗透和扩散作用以降低土壤电阻率，但由于大多数降阻剂的组成成分会污染土壤和地下水，不利于环保，且腐蚀接地体，损害接地系统。
3、换土降阻方案
换土降阻方案则是采用低电阻率的土壤作为接地网填充物，置换土的电阻率越低，效果越好。从降阻成效看，可利用低电阻率的回填土降低接地电阻至要求值；从施工难易度看，该方案和传统接地方案的回填施工类似，无特别的施工难度，在接地网敷设回填时注意将土壤夯实；从投资成本上看，该方案主要材料仅是低电阻率的土壤，可以将电厂基础开挖的时候在地下深层挖掘出的粘土收集起来加以利用，基本不增加工程造价。
三、电厂配电设计的接地保护方式实施
1、电厂配电中接地保护和接零保护不能同时使用。在电厂配电设备建设开始前就得需要正确的选择以何种接地保护方式进行电厂配电接地保护，保障电厂配电和电厂稳定安全进行供水等水处理工作。这是电厂建设同时也是电厂配电建设的前提。
2、电厂配电保护接地电阻数值的变化，直接影响漏电设备对地电压大小也就是其危害性的变化。接地保护电阻数值确定，才能进行正确有效后续工程。
3、电厂配电保护接地在设计和装备接地装置时，首先应充分利用自然接地体，可以有效节约投资。如果自然接地体电阻数值能够满足需求和稳定条件，那么就可以不需要再加装人工接地装置。
4.电厂配电保护接地装置的效果不仅和接地体本身有关，接地体埋设点及周边的土壤电阻值的大小更是直接影响到接地保护电阻值的大小。通常情况下，接地体埋设点土壤富含水分，矿物质及密度大的土壤电阻较小，接地保护工程施工时应尽量选择这些地方。
四、注意事项
1、做好三项计算 线路负荷、短路电流及电压损失计算，这是配电线路设计的基础。线路负荷计算：按照该线路所接负荷安装功率，逐段计算出线路计算电流（Ip）。这是确定导体截面（S）和熔断器的熔体电流（Ir），以及斷路器的长延时脱扣器整定电流的主要依据。短路电流计算：包括三相短路电流（I）和接地故障电流（Idl）两种。电压损失计算对离配电变压器较远的线路，导体截面大小有很大的影响，也间接关系到线路保护电器参数。
2、校验导体热稳定性和保护电器的分断能力
配电变压器容量大的变电所，其低压侧的短路电流很大。如变压器容量为1000kVA时，低压屏出线处的三相短路电流可达23～25kA，变压器高压侧为三角形接线时，该处的接地故障电流也可达20kA以上。如果从低压屏直接引出小容量馈线，其计算电流仅几至几十安培。若按计算电流选择馈线的导体截面和保护电器，其值都较小。
3、校验保护电器动作的灵敏性
离变电所远，特别是变压器容量较小，远端接地故障电流也很小，而保护电器的整定电流又较大时，往往难以满足在规定时间内可靠断开的要求，应予特别关注。如不能满足要求，应采取相关措施，或采用其他保护方式或接地方式。
五、结束语
通过对电厂接地保护设计与防腐等方面的研究，我们可以发现在实际应用中，接地保护的设计与防腐还有很多有待于提高的地方。对这些地方，设计人员要认真分析总结，并积极探寻提升其可靠性的方法措施，以保证电厂的持续性供电。
参考文献：
[1]刘文涛，焦在滨.带并联电抗器输电线路单相自动重合闸永久故障的识别原理研究[J].中国电机工程学报.2011年，第11期：81-82.
[2]李斌，贺家李，徐振宇.线路中间带并联电抗器的线路差动保护[J].电力系统自动化.2013年，第7期：51-53.
[3]刘浩芳，王增平.超高压输电线路波过程及暂态电流保护性能分析[J].电网技术.2012年，第3期：64-32.
[4]陈国有.保护接地.保护接零与安全用电[J].北京电力高等专科学校学报：社会科学版，2012年，第16期：214-215.
[5]王克剑，王辉.浅谈接地.接零的区别及容易疏忽的问题[J].科技信息，2012年，第16期：454-455.