（云南先锋煤业开发有限公司655211）
摘要：云南省各种煤矿、非煤矿山相对全国来说，产量都比较小，年产超百万吨的煤矿在云南已经算是大矿，对于露天煤矿来说，年产量超二百万吨的不超过五家，因此在云南煤矿供电系统普遍高压35kv和10kv两个电压等级。设中心变电站的普遍采用从电网引35kv到变电站经主变变为10kv后再经10kv配电室将10kv分成多路经架空线路送到不同的用电区域。而地处高原的云南，由于矿资源的特殊性，几乎所有矿山均是雷电最活跃区。
对于露在矿来说，高压供电系统均采用暴露于露天的架空线路，在雷雨季节经常受雷电威胁是很正常的事，如果雷电得不到有效预防和控制，会经常导致矿山变电站继电保护误动作，大大降低了矿山的供电可靠性，导致矿一类负荷受到严重的安全威胁，这也是从事矿山供电同同行们最为头痛的问题。因此如何有效预防和控制雷电对供电系统的伤害，确保供电系统安全可靠，依然是目前从矿山拱电工程技术人员关心的问题。
1.雷电的危害
热效应。雷电放电通道的温度可达数万摄氏度，能使金属熔化，如烧断架空导线、烧溶沙土，碰到可燃物体时，可引起火灾。机械效应。由于闪电通道温度很高，所以当它流经木材内部纤维或砖结构缝隙时，可使空气剧烈膨胀，同时使水分或其它物质分解为气体，呈现出极强大的机械力，如把树木劈成碎片及击毁建筑物等。过电压效应。雷电击中导线时，放电电荷会沿导线两侧以电磁波形式传播开去，沿导线产生高电压，特别是当开关断开时因波反射作用，电压更高，遇到绝缘薄弱处造成放电。电磁效应。发生雷击时，由于雷电流很大，电流的变化又极其迅速，所以在空中的磁力线变化极快，使其附近环链的金属感应出电势。如果为开口金属环，就会在开口处放电；如果是闭口金属环，就会产生环流，环流中电阻大的地方会发热或引燃。煤矿供电系统遭受雷击时，不但危害输电线路的安全，雷电还会沿导线迅速传到变电站，若站内防雷措施不良，轻者会引起保护动作、开关跳闸，重者会导致站内供电设备严重损坏，造成井下供电中断，抽风机、压风机、排水泵、调度通讯和安全监控系统等主要设备停运，导致次生灾害发生，造成重大损失，甚至危及矿工人身安全。
2.预防雷电对露天矿供电措施
2.1、直接雷控制和预防（目前普遍使用避雷针、避雷线、避雷网进行预防和控制）例如：避雷针设置：避雷针由突出地面的金属针尖（亦称接闪器）和引下线、接地装置等组成。其防雷原理是当带电云层与避雷针尖接近到一定距离时，强大的雷电流经引下线与接地装置导入地中，从而保护了避雷针附近一定空间范围内的电气设备和建筑物免遭雷电的直接袭击。这个被保护的空间称为保护范围。避雷针高度越高，避雷针数量越多，保护范围越大。
2.2、间接雷的预防和控制（即远方雷电经远架空线路引入，导致过电压对供电系统进行伤害，目前普遍使用避雷器进行预防和控制）
2.3、感应雷的预防和控制（目前普遍使用避雷器进行预防和控制）
利用新技术、新工艺或通过避雷针、壁雷线、避雷器等的安装位置和方法从技术上阐述预防和控制方法，进一步提高供电系统的安全可靠性。
3.避雷器选择
避雷器实质上是一种放电器，并联连接在被保护设备附近。避雷器的击穿电压要比被保护设备的低，当过电压波沿线路入侵并超过避雷器的放电电压时，避雷器首先放电把入侵波导入大地，限制作用于设备上的过电压数值，从而保护设备绝缘免遭击穿破坏。当入侵波消失后，避雷器应能自行恢复绝缘能力，以免造成工频接地短路事故。合成绝缘外套型金属氧化物避雷器，其外套具有良好的憎水、耐污、防爆和密封等性能，体积小、质量轻、易于安装。
3.1电源雷电防护
室外线路应进行合理布线，在进行布线时采取完善的屏蔽措施，减少外部环境对线路的干扰。低压架空线路直接引入用户时，在进入建筑物前电杆上绝缘子铁脚进行可靠接地，当低压线路遭受雷击时，即可对绝缘子铁脚进行放电，防止电气设备遭到损坏。电源系统电涌保护采用三级防护，在值班室配电处及空压机电源供电处分别装设一组通流量≥４０ｋＡ的电源浪涌保护器，作为用电设备第二级防护，在值班室计算机、称重显示器前端安装防雷插座作为第三级防护，对敏感用电设备进行电源线路精细级雷电防护。
3.2电子地磅雷电防护措施
金属称台进行接地处理，在称台周围敷设防雷接地网，并与值班室等电位连接带及地网相连，接地电阻不应大于４Ω，使设备产生高电位后能快速泄入大地而不致损坏电子地磅。如果条件允许，可在电子地磅附近设安装接闪杆进行保护，使电子地磅金属称台及值班室处于接闪杆有效保护范围内，以减少直接雷击。每个传感器需做好均压措施。每个传感器位置要设置一个接地线，将其附近处于地电位的导体连接起来，做好等电位连接，并与接地装置相连，防止导电部件之间产生电位差，损坏称重传感器。称重传感器信号电缆屏蔽层做好接地处理，避免雷击电磁感应在引线上引入高电位，造成地磅仪表的损坏。
3.3空压机的雷电防护措施
空压机上方挡雨棚的金属支架，及空压机金属外壳应就近与接地装置进行等电位连接，尽量将电源线路及控制信号线路穿金属管屏蔽敷设在地下电缆沟内引入，以做好线路屏蔽措施。
3.4瓦斯监控系统雷电防护
将引入矿井井口的电源线、信号线分槽布设，护套信号线敷设在金属管内进行屏蔽，各条信号线缆之间做好横向均压连接，并在金属管道、电缆金属屏蔽层与矿井铁轨做好等电位连接并做好接地。
4.结束语
煤矿矿区一般位于山区等较空旷区域，雷击概率高。矿区内安装有精密电子仪器，易受到雷击、电磁场的影响，因此应正确采取防雷措施，综合考虑防直击雷、电源系统防护、信号系统防护、均压等电位防护、屏蔽防护５个方面，才能获得良好的雷电防护效果。
参考文献：
［１］唐兴祚．高电压技术［Ｍ］．重庆：重庆大学出版社，１９９１．
［２］陆小花，潘文霞，范永威．中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十二届学术会论文摘要集：Ａ集［Ｃ］．南京：河海大学出版社，２００６．
［3］丁志平，王还忠，赵会林，等．浅谈小型煤矿瓦斯监控系统的防雷设计与安装［Ｊ］．山西气象，