變電所防雷保護(hù)系統(tǒng)三道防線

變電所是電力系統(tǒng)重要組成部分，也是防雷的重要保護(hù)部位。變電所若發(fā)生雷擊事故將造成大面積的停電，給社會(huì)供應(yīng)和人民生活帶來不便。因此變電所的防雷措施必須非常可靠才能確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。變電所防雷保護(hù)是一個(gè)系統(tǒng)工程，它由三道防線組成：

*道防線的作用是防止雷直擊變電所電力設(shè)備。雷擊無法阻止只能通過攔截導(dǎo)引改變其入地路徑。好的設(shè)計(jì)和建設(shè)能避免破壞性后果。這道防線由攔截受雷（接閃）、引流、接地散流防護(hù)系統(tǒng)組成。接閃器有避雷針（線），小變電所大多采用獨(dú)立避雷針，大變電所大多在變電所架構(gòu)上采用避雷針或避雷線，或這兩者結(jié)合，對(duì)引流線和接地裝置都有嚴(yán)格的要求。避雷針對(duì)被保護(hù)物的保護(hù)范圍與雷電極性、雷電通道電荷分布、空間電荷分布、先導(dǎo)頭部電位、放電定位高度、避雷針的數(shù)量和高度、被保護(hù)物的高度以及相互之間的位置、當(dāng)時(shí)的大氣條件和地理?xiàng)l件等因素都有很大關(guān)聯(lián)。所謂保護(hù)范圍是指被保護(hù)物在此空間范圍內(nèi)遭受雷擊的概率在可接受值之內(nèi)。各種文件規(guī)定的不同保護(hù)范圍只是允許遭受雷擊的概率不同而已。企圖從一些很不夠的條件和參數(shù)開發(fā)定量求出避雷針不同保護(hù)范圍繞擊率的計(jì)算方法如電氣幾何擊距法、滾球法、拋球法等都是有益的。但迄今為止，這些方法算出的避雷針（線）在不同保護(hù)范圍時(shí)的繞擊率都是定性的，定量是不可信的。正如前述，避雷針保護(hù)范圍受很多因素影響，其中一些因素的影響至今無法定量。因此電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL／T620－1997《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》中關(guān)于避雷針（線）的保護(hù)范圍仍沿用過去方法，按這種方法計(jì)算的保護(hù)范圍繞擊率為0．07次／100所·a，是可以接受的沒必要改變，否則會(huì)造成混亂和浪費(fèi)。變電所現(xiàn)行的直擊雷防護(hù)的可靠性，比沿架空輸電線路導(dǎo)線侵入的雷電防護(hù)高10倍以上。

第二道防線為進(jìn)線保護(hù)段。雷擊進(jìn)線保護(hù)段首端及以外時(shí)，絕大部分雷電流被引入地中，只有很小部分的雷電流沿架空線路導(dǎo)線侵入變電所。雷電波沿架空線路導(dǎo)線傳播時(shí)，受沖擊電暈和大地效應(yīng)影響而衰減能降到變電所電氣裝置絕緣強(qiáng)度的允許值。

變電所的主要危險(xiǎn)是來自進(jìn)線保護(hù)段之內(nèi)的架空線路遭雷擊，反擊導(dǎo)線或繞擊導(dǎo)線產(chǎn)生雷電侵入波，因此進(jìn)線段又稱危險(xiǎn)段。加強(qiáng)進(jìn)線段防雷保護(hù)是十分重要的，要求避雷線具有很好的屏蔽和較高的耐雷水平。不管如何，反擊和繞擊仍是可能的。因此，變電所設(shè)防（第三道防線）要求的進(jìn)線保護(hù)段（危險(xiǎn)段）愈短愈好，這樣允許侵入波的陡度和幅值較大。

第三道防線期望將侵入變電所的雷電波降低到電氣裝置絕緣強(qiáng)度允許值以內(nèi)。我國(guó)主要是采用金屬氧化物避雷器，西方國(guó)家除用金屬氧化物避雷器外，還在所有電氣裝置上安裝空氣間隙，在金屬氧化物避雷器失效后空氣間隙可作為后備保護(hù)。

一個(gè)完整的變電所防雷保護(hù)系統(tǒng)就由以上三道防線構(gòu)成，三者各負(fù)其責(zé)，缺一不可。三道防線之間關(guān)系密切互相影響，特別是二、三道防線。如果第二道防線能力很強(qiáng)，則可以減輕第三道防線負(fù)擔(dān)，提高變電所耐雷可靠性。如果第三道防線能力很強(qiáng)，則可以縮短第二道防線的長(zhǎng)度，提高變電所耐雷可靠性。把這三道防線割裂開來，孤立設(shè)置的方法是錯(cuò)誤的。現(xiàn)在市場(chǎng)上的各種防雷保護(hù)裝置實(shí)際上只是整個(gè)防雷保護(hù)系統(tǒng)中的一個(gè)保護(hù)元件只起某一方面的保護(hù)作用，這是不正確的。