避雷针和避雷线的作用及安装注意事项

（一）避雷针

防止发变电所的直击雷通常采用避雷针，其作用是引雷于自身，使放置在避雷针附近的电气设备免遭直击雷。

1.避雷针的装设原则

（1）所有的被保护物都应处在避雷针（线）的保护范围之内。如屋外配电装置和母线、烟囱、冷水塔等高建筑物，易燃、易爆装置以及进线终端杆塔和变电所门型构架之间的最后一个档距等，都应在保护范围之内。

（2）防止反击。如图7-1所示，当避雷针（线）受到雷击后，它的对地电位可能很高，如果它与被保护设备间的距离（图中的Sa）不够，就有可能在“针”与被保护设备间发生放电，这种现象叫避雷针对被保护设备反击或逆闪络。显然，发生反击时，高电位就被加至电力设备上，因而仍会导致电力设备绝缘损坏。

图7-1　雷击避雷针后发生反击的示意图

2.避雷针的安装方式与要求

避雷针的安装方式有两种：

（1）独立避雷针。对于35kV及以下发电厂、变电所的电力设备，因其绝缘水平较低，绝缘距离较小，所以容易造成反击，为此，应装设独立避雷针。

当装设独立避雷针时，应当满足的条件如下：

1）独立避雷针与配电装置带电部分间，以及与发变电所电力设备和架构接地部分间的空气中距离Sa为

Sa≥0.2Ri＋0.1h（m）

式中　Ri——独立避雷针的冲击接地电阻，Ω；

h——避雷针校验点的高度，m。

2）独立避雷针的接地装置与发变电所最近接地网间的地中距离Se为

Se≥0.3Ri（m）

调查研究表明，用避雷线防止变电所的直击雷有一定的优点，所以近些年来，也有采用避雷线的。

当装设独立避雷线时，应当满足的条件如下：

1）避雷线与配电装置导电部分间，以及与发变电所电力设备和架构的接地部分间的空气距离Sa为：

a.对一端绝缘另一端接地的避雷线，如图7-2所示。

Sa≥0.2Ri＋0.1（h＋Δl）（m）

式中　Ri——独立避雷线的冲击接地电阻，Ω；

h——避雷线支柱的高度，m；

Δl——避雷线上校验的雷击点与接地支柱的距离，m。

b.对两端均接地的避雷线，如图7-3所示。

图7-2　避雷线一端绝缘另一端接地的情况

图7-3　避雷线两端均接地的情况

Sa≥β′[0.2Ri＋0.1（h＋Δl）]

其中

式中　β′——避雷线的分流系数；

Δl——避雷线校验的雷击点与最近支柱间的距离，m；

l2——避雷线上校验的雷击点与另一端支柱间的距离，l2＝l－Δl，m；(www.xing528.com)

l——避雷线两支柱间的距离，m；

τt——雷电流波头长度，一般取2.6μs。

2）避雷线的接地装置与发变电所接地网间的地中距离Se为：

a.对一端绝缘而另一端接地的避雷线，有

Se≥0.3Ri（m）

b.对两端均接地的避雷线，有

se≥0.3β′Ri（m）

避雷针（线）的Sa一般不宜小于5 m，在条件许可时，宜适当增大，以减小感应电压的影响，Se一般不宜小于3 m。

独立避雷针（线）宜设置独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，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，沿接地体的长度不得小于15 m。

（2）避雷针（线）装设在架构上。对于110kV及以上的发电厂、变电所，因其电力设备的绝缘水平高，绝缘距离大，不易发生反击，所以一般可将避雷针（线）装设在架构上。安装时需要注意的问题如下：

1）装设在架构上的避雷针（线）应与主接地网连接，并应在其附近装设辅助集中接地装置，其冲击接地电阻Ri≤10Ω。

2）避雷针与主接地网的地下连接点至变压器接地线与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15 m。

3）装设在架构上的避雷针接地部分与导电部分之间的空气中距离不得小于绝缘子串的长度；但在空气污秽地区，如有困难，空气中距离可按非污秽区标准绝缘子串长度确定。

4）为了保证发变电所主变压器和厂用变压器的安全，在变压器的门型架构上，不应装设避雷针、避雷线。

5）当土壤电阻率大于1000Ω·m时，宜装设独立避雷针（线）。

总之，能否将避雷针（线）装设在架构上，这要具体情况具体分析，当避雷针（线）受雷击时，若不会向设备或导线发生逆闪络，就可以装，否则就不允许装。例如，对66kV的配电装置，允许将避雷针装在配电装置的架构和房顶上，但在土壤电阻率大于500Ω·m的地区，宜装设独立避雷针；35kV、66kV配电装置，在土壤电阻率大于500Ω·m的地区，允许将线路的避雷线引接到出线门型架构上，但应装设集中接地装置。在土壤电阻率大于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档线路的保护，可采用独立避雷针，也可在线路终端杆塔上装设避雷针。

3.避雷针的巡视检查

在运行中避雷针的巡视检查项目如下：

（1）检查支持物是否有异常。

（2）检查接地引下线是否有异常。

（3）检查接闪器、接地引下线与接地装置连接是否可靠。

（4）检查接地装置的接地电阻是否合格。

（二）避雷线

1.避雷线的作用

避雷线是110kV及以上送电线路的主要防直击雷的设备。它对提高线路耐雷水平，降低雷击跳闸率有重要意义，其主要作用如下：

（1）引雷作用。架设避雷线后，避雷线引雷于自身，使导线基本上免遭雷击，这就是避雷线的引雷作用，也是避雷线的主要作用。

（2）屏蔽作用。在导线上方架设避雷线后，由于避雷线的屏蔽效应，可以使导线上的感应过电压降低，从而使作用于绝缘子串上的电压降减小，使线路的耐雷水平提高，雷击跳闸率降低。

（3）分流作用。当雷击杆塔顶部时，雷电流并不是全部经过该杆塔泄入大地，而是要从杆塔两侧的避雷线分流掉一部分，降低塔顶电位，从而使线路耐雷水平提高，雷击跳闸率降低。

（4）耦合作用。当避雷线上有过电压波动时，导线上即出现耦合电压，避雷线与导线间的耦合效应能降低绝缘子串两端的过电压，从而也会使耐雷水平提高，雷击跳闸率降低。

2.避雷线的巡视检查

参见第六章第二节。