（国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山064300）
摘要：电力系统的雷电保护愈来愈向精细化、准确化、专业化方向发展，因此本文通过分析雷电能量计算与防雷保护之间的关系，浅谈了电力系统中变电所、输电线路等方面的防雷工程设计，逐步完善现代科学的防雷体系。
关键词：电力系统变电所雷击保护
一、电力系统防雷工程现状
改革开放以来，随着经济实力的增长和科技水平的提高，我国的电力事业不断发展，电网的覆盖面积也在逐步扩大。但是，在现有的技术条件下，雷击依然是整个电力系统最主要的危害之一，对电网的可靠性和准确性具有重大影响。就某方面而言，电力系统的防雷工程是整个电力事业中至关重要的一部分。随着我国电力事业的蓬勃发展和电网的不断扩大，电网防雷就成为电力事业中的一项重要工作。电网在现有技术的条件下仍然会出现遭雷击的现象。从某种方面上来说，雷电袭击是影响电网的可靠稳定的重要因素之一。雷电是一种极具破坏力的自然现象，其电压可高达数百万伏，瞬间电流更可高达数十万安培。千百年来，雷电所造成的破坏可谓不计其数。落雷后在雷击中心1.5～2km半径的范围内都可能产生危险过电压损害线路上的设备。
二、雷击的形成与防护
（一）雷云的形成
地球上由于大气的剧烈运动，引起静电摩擦，云团内部会产生大量的带正、负电荷的带电离子，在空间电场力的作用，带电离子定向垂直移动，使云团上部积与下部积累正负电荷，分层电荷在云团内产生，形成雷云。雷云的成因主要来自于大气的运动，当雷云在天空移动时，在其下方的地面上会静电感应出一个带相反电荷的地面阴影。
（二）尖端放电与雷击
如果有一个带尖锋的金属球，让它带上负电，由于电荷同性相斥的作用，球体尖锋部分的电子受到同性电荷排斥力最强，最容易被排斥而离开金属球，这就是“尖端放电”。
（三）雷云放电
雷云放电理论是“长间隙放电”理论，该理论认为雷云对地放电的过程可以分为四个阶段：即云中放电、对地先导、定向闪击和回闪。
三、防雷工程设计中的重要内容
（一）电源系统的设计方案
对电源系统进行防雷保护，主要是防止由直击雷所引起的操作浪涌的各级过电压对电源系统的侵袭。通常情况下，人们采用多级保护的方法防止电源系统遭受雷击。对电源配电回路进行第一级防护，就是将DHENTB100防雷箱或者CSP100DI电源防雷模块安装在380V低压总配电箱中。电源系统受到雷击后，由于电源线的传导作用，强大的雷电流可能会损坏配电柜中的部分设备。在电源系统总配电间内安装第一级防护可防止此种情况的发生。
（二）电源系统选用多级保护，防范从直击雷到操作浪涌的各级过电压的侵袭
在电源系统总配电间配电回路380V低压总配电箱安装一台DHENTB100防雷箱或者一套CSP100电源防雷模块，用于配电回路的第一级电源防护。主要防护因强大的雷电流（传导雷）经电源线传导至配电柜后对设备造成的损坏；如果安装防雷模块，为防止浪涌保护器遭受雷击损坏后，电源对地短路，需要在浪涌保护器前安装60A空气开关作为短路保护装置。
在机房分配电柜，安装1套德国一台DHENTB40防雷箱或者一套DGMTT385电源防雷模块，作为配电回路的第二级电源防护。主要防护因强大的雷电流（传导雷）经10kV电源线传导至配电柜后对后端设备造成的损坏，并实现L-N的等电位连接；为防止浪涌保护器遭受雷击后损坏后，电源对地短路，需要在浪涌保护器前安装30A空气开关作为短路保护装置。在楼层分配电箱空气开关后级处，串联安装德国DHENDRM2P255的单相防雷器，保护单相AC220V电网的供电系统。
（三）发电厂的防雷保护
3.1安装避雷针
目前，我国准许安装的避雷针分为两种：一种是构架式避雷针，另一种是独立式避雷针。由于发电厂的发电电压范围和所处的地理条件各不相同，其准许安装的避雷针也不相同。若发电厂的电力在60kV左右，并且其所在地的土壤电阻率ρ小于500Ω・m时或者发电厂电力大于110kV，并且其所在地的土壤电阻率ρ小于等于1000Ω・m，应采用构架避雷针。当发电厂的电力小于35kV时或者发电厂电力在在60kV左右，并且其所在地的土壤电阻率ρ大于500Ω・m时，应采用独立避雷针。另外，在架设独立避雷针时，应注意在被保护物体和避雷针之间留有一定的地中距离和空气间隙。
3.2铺设良好的接地网
所谓接地网，就是用导线将多个接地体相互连接起来，组成一个防雷的网络。其主要的作用就是平均雷电压，将雷电直击产生的电压平均分配到所有的接地体中，对发电设备和人员的安全起到了重大作用。
（四）防雷保护的发展方向
4.1加强构建雷电探测系统
作为探测雷电的主要发展任务之一，加强开发和应用雷电定位技术是我国未来防雷保护最主要的发展方向。在全国各地区分布的雷电监测站和完善的雷电定位系统对我国的电力系统防雷保护具有重大意义。
为加强电力系统的防雷保护，尽最大的努力提高雷电预报的服务水平和雷电监测的准确性是我们的又一必然选择。它有助于提高我国的灾难警报水平和雷电预警能力，进一步促使雷电预警服务向内容化和标准化迈进，为各行各业的生产活动和和人民的日常生活提供便利和保障。
4.2加强管理，保证认证
众所周知，环境监测不仅是环境管理的重要依据，还是环境执法的必要手段。加强管理，保证认证不仅要求我们要加强内部管理，还要求我们加强对环境监测的全过程的监督和管理。在环境检测的各个过程中，如样品采集、样品保存、样品化验、实验分析等环节，均有相关的人员进行严格地管理和监督，保证检测的准确性和有效性。
作为一种破坏力极强的自然现象，雷电可瞬时产生数百万伏的高压，其电流也可达到数十万安培，对我国的电力系统具有极大的威胁和破坏。目前，我国电力系统的防雷保护主要是安装避雷针、架设避雷线、自动重合闸装置等多道防护相结合的模式，但仍不能杜绝雷电对电力系统的影响。进一步发展屏蔽隔离、抑制分流、雷电监测定位等技术，提出新的防雷理论，研制新的防雷器件仍然对我国电力系统的防雷保护具有不可磨灭的意义。
参考文献:
[1]王金安.谈电力系统防雷的保护措施及重要意义[J].中国电子商务，2013.
[2]王晓东.电力系统防雷工程设计浅谈[J].城市建设理论研究：电子版，2013.