毕业设计（论文）-电力供电系统的雷电防护.doc

论文电力供电系统的雷电防护申请人：学科（专业）：电力系统及其自动化指导教师： 2014年01月网络教育学院毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书专业班级 1312 层次专升本姓名 学号 一、毕业设计（论文）题目 电力供电系统的雷电防护 二、毕业设计工作自2013年 月 日起至2014年 月 日止三、毕业设计（论文）基本要求： 1、完成调研、资料收集、研读相关文献技术资料，结合实际，拟定毕业论文计划安排。积极主动和老师沟通，并作好老师指导的记录，及时进行调整； 2、论文进行前应进行一个总体性的构思，依次拟定设计的步骤。结合生产实际，考虑实际的可能性。 3、查阅具有权威性和代表性的文献资料，对论文研究领域的国内外动态形成较完整的认识； 4、通过分析防雷保护对电力系统的重要性和必要性，提出合理的防雷保护措施和建议 ； 5、设计方案合理、计算准确、设备选择适当、设计切合实际； 6、外文文献翻译内容要与论文题目相关或相近，翻译准确； 7、按本科毕业设计论文格式规范和要求，撰写毕业论文。 指导教师： 网络教育学院毕业设计(论文)考核评议书指导教师评语：建议成绩： 指导教师签名： 年 月 日答辩小组意见：负责人签名 年 月 日答辩小组成员 毕业设计（论文）答辩委员会意见： 负责人签名： 年 月 日摘要论文题目：电力供电系统的雷电防护学科（专业）：电力系统及其自动化1201班摘要大部分微电子仪器设备普遍存在着绝缘强度低，过电压耐受能力差等致命弱点，一旦遭受雷击过压的冲击，轻则造成这些电子系统的运行中断，设备永久性损坏，更重要的是这些系统所承负的那些须实时运行的后续工作的中断和瘫痪。因此，对电力系统的雷电防护显得尤为重要。文章主要分为四个部分，第一部分主要介绍了选题的背景以及国内外的研究现状；第二部分主要介绍了雷电的产生以及危害性；第三部分重点介绍雷电灾害的解决措施；第四部分从如何做好防雷安全工作上给予一些建议。我们通过了解雷电对于电力系统的危害以及预防方法和措施。只要采取合理的保护措施，我们就能尽可能地减少雷电造成的危害，保证电力系统的长期安全稳定运行，让电力更好地为人类服务。关 键 词：电力供电系统；雷电灾害；防护；安全论文类型：理论研究I目录目录1绪论11.1选题意义11.2发展现状12雷电防护概述42.1雷电的产生及破坏方式42.2雷电灾害的严重性42.3雷电防护的重要性83雷电灾害的解决措施103.1直击雷的防护措施113.2雷电感应的防护措施133.3雷电波侵入的防护措施133.4雷电反击的防护措施143.5侧击雷的防护措施153.6球形雷的防护措施16 3.7现代综合防雷的主要措施.194防雷安全工作建议204.1广泛开展防雷法律法规和雷电灾害防御知识宣传214.2严格执行防雷的技术规定214.3依法做好防雷装置的安全使用、维护与检测214.4及时做好防雷灾害应急处置与调查工作224.5严格执行防雷安全责任追究制225结论与展望245.1结论245.2前景展望24致谢28参考文献29声明30II西安交通大学网络教育学院论文1绪论1.1选题意义 电能的出现和广泛应用彻底改变了人类的生产和生活状态。对19世纪人类最伟大发明的评选中，电力系统独占熬头，这客观地反映了电能对促进生产力发展和提升人类文明做出的突出贡献。电力作为一种涉及国计民生的基础性资源，对于社会的正常生产及民众的日常生活具有极为重要的意义。电的应用极其广泛，在生产技术上引起划时代的革命，在现代工业、农业及国民经济的其他各部门中，电力作为主要的动力来源，电和人类的生活息息相关，如：电灯、电话、电影、电视、电脑、无线广播等都离不开电！总之没有电将会给我们的生活带来很多不便！也会给国家带来巨大的损失！至少可以说，现代社会国家和城市没有电会因此而瘫痪.。与此同时，发展电力还有下面的好处：一，可以降低石油、天然气、煤炭的运输成本支出，节省不必要国家支出；二，减轻交通运输的压力；三，减少运输石油、天然气、煤炭途中损耗；四，可以开发与电力商品电力设备等相关的产业，发展当地的经济，提高当地的GDP和就业，五，平衡中西地区的经济发展，缩短地区性经济差距。六，制约中国经济发展的瓶茎是能源的供给。能真正解决东部地区、经济发达地区电力严重不足的状况。七，大力供应电力给珠三角、长三角等地，为它们提供更低价的电力资源，从而降低产品成本以提高国际竞争力。降低生活成本提高国民生活水平。八，别再让水力风力资源所赋与的财富在我们手上白白地流掉。这才是真正的大浪费。九，电费的开支无论如何都不能占人民群众生活那么大的支出，电价应下降三分之二。 随着经济的发展，特别是高新技术产业的兴起，用户对电能质量的要求越来越高，配电系统是电力系统中接近用户的一级，是电力系统的重要组成部分，其安全性对用户有着重大的影响，而10kV和35kV架空线路由于绝缘等级较低，而由雷电引起的跳闸事故占总跳闸事故的70%80%，尤其是在多雷，土壤电阻率高，地形复杂的区域，中压架空线路遭受雷击的概率更高，严重地威胁着电网运行的安全。架空线路的雷害事故一般分为以下三种：雷直击杆塔顶，雷直击线路，感应雷过电压，同时，雷击线路闪络后的雷电波将沿线路侵入线路侵入发电厂和变电站，产生更严重的威胁，因此对目前的线路防雷现状和各种通用防雷手段进行比较和研究，可以为防护雷电过电压，提高线路的安全可靠性及防雷设计提供有价值的参考依据。1.2发展现状第一个把实验室中的电与自然界的闪电发生联想的人是曾任英国伦敦皇家学会馆长的Fransis Hauksbee ，1706年他用玻璃棒摩擦带电，研究它的发光，看到静电放电产生的闪光与闪电相似，而发生了联想。这已接触到闪电的物理本质是电荷放电。 科学认识必须建立在科学实验的论证上。第一个达到这一步的是杰出的美国科学家富兰克林(Benjamin Franklin l7061790)， 富兰克林发明了避雷针，这是人类第一件防止雷害的装置。富兰克林发明了避雷针，这是人类第一件防止雷害的装置。富兰克林发明避雷针之后，这一防雷工程技术延续了百余年毫无发展。不仅是由于人类对雷电的认识停滞不前，而且还由于实际需要没有变化，避雷针还维显出其局限性。1876年贝尔发明电话，由于适应了社会的需要，发展极快，1880年美国就有了48，000台，架空的长导线出现了，它成为闪电袭击的新对象，为了防护电话通讯设备和人的安全，于是出现了第二种避雷装置导雷器，它实际上是一个火花隙，接在电话入户线路与大地之间，架空长导线上落雷产生的高电压，到达此处火花隙击穿短路可从泄流入地，不致进入户内伤害电话设备和人。这种新事物就是最原始的避雷器，英文称之为Arrester。 1887年伦敦筹资百万英镑建立供电公司，标志着电力供应由分散的一家一户发电转变为由中心电站集中供电的开始，输电网迅速扩展，高电压输电网的过电压保护和防雷就成为电力系统的极为重要的项目，于是19 世纪 90 年代初期，ETomson 制出了磁吹间隙，用来保护直流电力设备，可以说，这是现代磁吹避雷器的前身。1901 年德国制成用串联线性电阻限流的角形间隙，这是现代阀型避雷器的前身。近年德国一公司自称造出吸收能量最大的 MOV 过电压保护器（多数是 40kA、60kA），而且可通过 10/350 s长波通流试验。 富兰克林的年代只注意到直接雷击。那时雷电对建筑物的危害也只能是直击雷。20世纪电力工程才注意到感应雷的危害，德国WPeterson于1914年提出用接地避雷线防雷的理论，后来美国FWPeek，WWLewis也认为威胁线路绝缘的不仅是直击雷，还有感应雷。30年代末期大家已取得共识，100kV以上线路避雷线是防直击雷的基本保护装置。19251926年Peek第一个用“人工雷”研究避雷针的保护范围、雷云极性对保护系统的影响。1934年美国瓦斯和电力公司(AGE)开始用避雷针和避雷线保护变电所，由于避雷线的应用有效，在建筑物上出现了避雷带，50年代后又发展出笼式避雷网。架空电线上直击雷和感应雷产生的过电压波沿线侵入建筑物内造成设备损坏、破坏房屋和人身伤亡等现象这是富兰克林年代所不可能见到的。这是科技发展带来的新的雷灾，当然妇联可怜的避雷针无法对付它，需要一种完全不同的思路来防止这种雷灾，那就是在过电压波入建筑物之前把它导入地，为此而设计出来的避雷装置就是避雷器。1907年美国出现一种铝电解避雷器。1908年瑞士Moscicki提出用高压电容器把雷电流分流入地。1922年美国开始采用非游离气体以遮断续流的管型避雷器。50年代初，磁吹阀型避雷器问世。1968年日本松下电气公司研制出新一代的无间隙避雷器，它是一种金属氧化物非线性电阻。80年代以后雷电又出现了一些新的特点，可以概括为：（1）受灾面大大扩展，从店里、建筑这两个传统领域扩到几乎所有行业部门，特别是与高科技关系最密切的领域；（2）从二维空间入侵变为三维入侵。从闪电直击，过电压波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从三维空间入侵到任何角落，无孔不入地造成灾害，因而防雷工程已从防直击雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲（LEMP）。（3）雷灾的经济损失和危害程度大大增加了，它袭击的对象本身的直接经济损失有时并不太大，而由此产生的间接经济损失和影响就难以估计。产生上述种种特点的根本原因，也就是关键性的特点是雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上。雷电的本身并没有变，而是科学技术的发展，使得人类社会的生产生活状况变了。微电子技术的应用广泛渗透到各种生产和生活领域促进社会经济的发展。但是，微电子器件极端灵敏，它的这一特点又容易受到无孔不入地LEMP的作用，或者造成微电子设备的时空，或者是损坏。因此，当我们广泛采用新技术，采用新的数字通信系统，采用微机操作控制的时候，雷灾也就跟踪而至。所以当今时代的防雷工作的重要性、迫切性、复杂性大大增加了。我们必须站在历史时代的新高度来重新认识信贷的防雷技术问题。2雷电防护概述2.1雷电的产生及破坏方式雷击是一种自然现象，它能释放出巨大的能量、具有极强大的破坏能力。一直以来，致力于电力生产和电力设备研究的人员通过对雷击破坏性的研究、探索，对雷电的危害采取了一定的预防措施，有效地降低了雷害。当雷电放电路径不经过防雷保护装置时，放电过程中产生强大的瞬变电磁场在附近的导体中感应到强大的电磁脉冲，称感应雷。感应雷可通过两种不同的感应方式侵入导体。一种是在雷云中电荷积聚时，附近导体会感应相反的电荷，当雷击放电时，雷云中电荷迅速释放，而导体中的静电荷在失去雷云电场束缚后也会沿导体流动寻找释放通道，就会在电路中形成静电感应，其次是在雷云放电时，迅速变化的雷电流在其周围产生强大的瞬变电磁场，附近的导体中就会产生很高的感生电动势，在电路中形成电磁感应，感应雷沿导体传播，损坏电路中的设备或设备中的器件。信息系统中系统接口多，线路长，给感应雷的产生、耦合和传播提供了良好环境，而信息系统设备随着科技的发展，集成度越来越高，抗过电压能力越来越差，极易受感应雷的袭击，并且损害的往往是集成度较高的系统核心器件，所以更不能掉以轻心，感应雷可以来自云中放电，也可以来自对地雷击。而信息系统与外界连接有各种长距离电缆可在更大范围内产生感应雷，并沿电缆传入信息系统。所以防感应雷是电力系统特别是微电子技术应用比较广泛的变电站综合自动化系统内，因而信息系统防雷是电力系统保证安全的重点。 雷电是一种自然现象，具有极大的破坏力，特别是对电力系统的破坏。通常雷电对电力系统的破坏途径可分为以下几种：第一，直击雷，作用原理是，雷电直击在变电设备或线路上，由于是直接作用，没有其他的阻隔物体，所以产生的危害是比较大的。第二，在雷云下，会有静电感应的现象发生，针对不同的架线高度，会有不同程度感应电压，这种情况一般都是在雷云下，会有一定的静电效果产生，由此而产生的雷击。第三，由电磁感应产生的雷击，这类情况的发生一般都是由引下线导致的，引下线在埋入地下的时候，周围或多或少的会存在一些金属线管，而这些金属线管又会产生一定的磁场效应，当天上打雷时，经过引下线和地下的磁场发生了电磁感应，而产生的雷击。第四，由于现在好多的地方都设有防雷系统，比如避雷针啊，避雷网等，当发生雷击的时候，雷电直接击在这种避雷设备上，这种避雷设备会产生一定的反应，产生了电子效应后，在地表的地电位上升，产生一种高压，这种高压通过接地线返回避雷设备，造成了一定的反击。第五，当发生雷击时，直击雷会直接作用到配电线路上，再加上静电流的过电感应，这两种电流的汇合，一起进入到设备里，就会对设备造成一定程度的损害。 雷电的破坏主要是由于云层间或云和大地之间以及云和空气间的电位差达到一定程度（2530kV/cm）时，所发生的猛烈放电现象。通常雷击有三种形式，直击雷、感应雷、球形雷。直击雷是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。感应雷是当直击雷发生以后，云层带电迅速消失，地面某些范围由于散流电阻大，出现局部高电压，或在直击雷放电过程中，强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高电压、而发生闪击现象的二次雷。球形雷是球状闪电的现象。下面针对以下几种破坏形式予以介绍：（1）直击雷破坏当雷电直接击在建筑物上，强大的雷电流使建（构）筑物水份受热汽化膨胀， 从而产生很大的机械力，导致建筑物燃烧或爆炸。另外，当雷电击中接闪器，电流沿引下线向大地流放时，瞬间这时对地电位升高，有可能向临近的物体闪击，称为雷电“反击”，从而造成火灾或人身伤亡。引入高电位，是指直击雷或感应雷直接从输电线、电话线、无线电天线的引入线引入建筑物内，发生闪击而造成电击事故。直击雷电压低则几百万伏，高则几千万伏；感应雷也有几十万伏及至几百万伏。雷击电流往往是几十千安，甚至几百千安。（2）感应雷破坏感应雷破坏也称为二次破坏。它分为静电感应雷和电磁感应雷两种。由于雷电流变化梯度很大，会产生强大的交变磁场，使得周围的金属构件产生感应电流，这种电流可能向周围物体放电，如附近有可燃物就会引发火灾和爆炸，而感应到正在联机的导线上就会对设备产生强烈的破坏性。（3）静电感应雷带有大量负电荷的雷云所产生的电场将会在金属导线上感应出被电场束缚的正电荷。当雷云对地放电或云间放电时，云层中的负电荷在一瞬间消失了（严格说是大大减弱），那么在线路上感应出的这些被束缚的正电荷也就在一瞬间失去了束缚，在电势能的作用下，这些正电荷将沿着线路产生大电流冲击。这样形成的局部感应高电压在高压架空线路可达300400kV，一般的低压架空线路可达100kV，电讯线路可达4060kV。过电压对接地不良的电气系统，对建筑物内部的金属构架与接地不良的金属器件之间容易发生火花，这对存放易燃物品的厂房，如汽油、瓦斯、火药库、大量可燃性微粒飞扬的场所，如面粉厂，发生爆炸。易燃易爆场所、计算机及其场地的防静电问题，应特别重视。（4）电磁感应雷雷击发生在供电线路附近，或击在避雷针上会产生强大的交变电磁场，此交变电磁场的能量将感应于线路并最终作用到设备上。由于避雷针的存在，建筑物上落雷机会反倒增加，内部设备遭感应雷危害的机会和程度一般来说是增加了，对用电设备造成极大危害。因此，避雷针引下线通体要有良好的导电性，接地体一定要处于低阻抗状态。（5）雷电波引入的破坏当雷电接近架空管线时，高压冲击波会沿架空管线侵入室内，造成高电流引入，这样可能引起设备损坏或人身伤亡事故。如果附近有可燃物，容易酿成火灾。2.2雷电灾害的严重性雷电发生时，伴随着电闪和雷鸣，雷霆万钧、令人生畏。在全球范围内，雷电发生的频率较高，每秒钟就有上百次雷电，每天约有800多万次雷电，一年中平均发生3O多亿次雷电。但实际上，每个人遭受雷击的概率极少，但碰到雷电这种天气现象的情况是非常多的，因雷击而死亡的人数全球每年可达上万人。在雷鸣电闪的时候，它所产生的冲击波和火光以及雷电电流，常常会导致建筑物倒塌、引发火灾以及造成电力、通信和计算机系统的瘫痪事故，给困民经济和人民生命财产带来巨大的损失。联合国将雷电灾害列为最严重的十大自然灾害之一。雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。现代电子技术的高速反战，带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信和计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、航空、国防、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域。这些电子设备普遍存在着对暂态过电压，过电流耐受能力较弱的缺点。雷电具有很大的破坏力和多种破坏作用。雷电对物体的危害性可归纳为直击雷、雷电波侵入、感应过电压和地电位反击四大类，而这四种对物体具有危害性的雷电，其破坏作用主要表现在放电时所显示的各种物理效用和作用。直击雷的破坏力十分巨大，如果不能迅速将其泻放入大地，那么将导致放电通道内的物体、建筑物、设施和人畜遭到严重的损害，发生火灾、建筑物损坏、电子电气系统摧毁，甚至危及人畜的生命安全。雷电不直接放电在建筑物和设备的本身上，而是对放在建筑物外部的线缆放电，线缆上的雷电波或过电压几乎以光速沿着电缆线路扩散，侵入进室内电子设备和自动化控制等各个系统。因此我们的电子设备和控制系统等在听到雷电之前可能就已经损坏。雷击放电于具有避雷设施的建筑物时，雷电波沿着建筑物顶部的接闪器和引下线泄放到大地的过程中，会在引下线周围形成强大的瞬变磁场，会干扰电子设备，148 l科垃博览导致数据丢失，引起元器件击穿或电路板烧毁，整个系统陷于瘫痪状态。如果雷电直接击中有避雷装置的建筑物或设施，接地网的地电位会在数秒之内被抬高数万或数十万伏。高度破坏性的雷电流将从各种装置的接地部分，流向供电系统或各种网络信号系统，从而反击破坏电子设备。 从上面的图片中我们可以看出雷电灾害造成的危害是如此的严重，特别是对电力系统统造成的危害值得人们格外注意，因此，电力系统的雷电防护就显得尤为重要。2.3雷电防护的重要性从文中的图片和表格中我们可以看出雷电是非常严重的自然灾害，特别是对电力系统的影响破坏极大，很可能摧毁一个城市的电力系统。影响居民的正常生活与工作，给人们带来极大的不便。雷电对供电系统的危害很大。首先会对供电系统造成过电压，造成相同短路故障。造成闪络放电烧孽绝缘子。使断路器眈闸造成停电事故，击穿并烧景电气设备；其次强大的雷电流会产生巨大的电动力效应和热效应。从而损坏或烧毁电气设备并引发火灾。因此，对雷电必须采取适当的保护措施以保证整个电力系统的正常安全运行。我国的电力系统是一项民生工程，是我国国民发展的基础，在各项生产建设中都少不了电力的供应，当然，电子技术也应用到了电力系统的运行当中，在电力系统当中，有些电子技术的应用是在微电子设备上的，那么对于这些设备的保护工作就显得尤为重要。而那些应用到电力系统中的微电子设备对于外界的干扰抵抗能力比较差，尤其是在雷雨天气，受到雷电的干扰，非常容易遭遇雷击的现象，导致电力局或者是电力系统的相关部门发生设备故障，损坏了电力供应和运输设备，影响了供电的正常运行，对人们的生产生活造成了极大的影响，一定程度上蒙受了经济上的损失。所以说对于电力系统的防雷工作要给予足够的重视，保证供电的正常运行。3雷电灾害的解决措施3.1直击雷的防护措施防直击雷的主要措施是安装避雷针、避雷线和避雷网。防直击雷装置主要由接闪器、引下线、接地装置组成。防止发电厂和交流变电厂遭到直接雷击，通常采取两种方式。安装避雷针、避雷线和铺设好良好的接地网。避雷针方面，从避雷针的架设角度可以把避雷针分为独立避雷针和构架避雷针两种。为了防止雷电反击的危害发生，被保护的物体和避雷针之间空间距离和空气间隙，不同的发电厂、交流变电站的要求不相同。避雷线方面，在需要被保护的建筑物四周形成封闭的金属环形架空避雷线，同避雷针一样，要考虑其与被保护的物体之间的空间距离和空气间隙。避雷针是保护电气设备不受直接累积的雷电接受器。它将雷电流欧诺个过自身并安全导入大地，从而，保护了被保护范围内电器设备免遭累积，装设避雷针时们对于35kv变电所必须装有独立的避雷针，并满足不发生反击的要求；对于110kv以上的变电所，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上。因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。此外，直击雷在引下线上产生的强电流在其周围感应出强磁电场。所以对直击雷的防护首先应根据需保护的建筑物具体情况，按照有关防雷规范正确分类。其次，选择合理的接闪器类型和高度、引下线的截面积、间距度数量、接地装置的结构和达到设计要求的接地电阻等措施。对丁感应雷击，叮采用笼式避雷网。从而建筑物内的电子设备得到很好的屏蔽。屏蔽做得好，不仅能防御搴间电磁波的辐射，而且还可使建筑物内部的分流和均压达到最佳效果。3.2雷电感应的防护措施雷电感应的主要措施是进行等电位连接。应将建筑物内的金属设备、管道、构架、电缆金属外皮、钢屋架、钢门窗等较大金属物体和突出屋面的放散管、风管等金属物街道防雷接地装置上。等电位联接包括简单可靠的金属性连接和SPD瞬态均衡电位连接，是将雷电侵入的“路”断掉，使其不对内部设施造成损坏。等电位连接是将各类电气、电子信息设备和分开的导电装置用等电位连接导体连接，以减少装置所在建筑物金属构件与装置之间或装胃与装置之问因雷电产生的电位差。利用钢筋混凝土结构的建筑物所有金属构件的多重连接，建立一个三维的连接网络是实现等电位连接的最佳选择。雷击事故中，球形雷很少见，直击雷约占10%，而感应雷则占到雷击率的90%。因此，感应雷的危害范围很广。在供电系统预防感应雷及其造成的雷电波侵入的主要措施是装设各种避雷器。目前常用的避雷器种类有阗式避雷器、捧气式避雷器、角式避雷器（气隙）及压敏电阻避雷器。对于变配电所，则在其进线端、出线端、高低压侧母线上装设避雷器，在线路的跨越杆、转角杆、分支杆等绝缘薄弱点装设避雷器。另外对供电设备的金属外壳的良好接地也可以预防雷电过电压。3.3雷电波侵入的防护措施由于雷电电流有极大峰值陡度，在它周围易形成瞬间的电磁场，进而形成较大的电动势，在此空间范围内产生电磁作用和电磁波辐射，会对三维空间范围内的一切电路及设备产生作用。因瞬间产生的电压很高即过电压，可能产生电火花，导致电起火。另外，由于架空路线或金属管道队雷电的传导作用，雷电波可能沿着这些管线侵入屋内，危及人身安全或损坏设备。因此，防雷电波侵入的主要措施是安装电涌保护器，俗称避雷器。避雷器的基本原理是在雷电波发生的瞬间将保护区域内的所以被保护对象接入等电位系统中，从而将回路中的雷电波幅值限制在设备能够承受的范围内。一般情况下，变电站和发电厂中的阀式避雷器与被保护绝缘间不接在同一点上，阀式避雷器一般会装在母线上，以保护多台设备，并且避雷器与变压器或其他被保护设备之间有一定距离的电气引线，在雷电波的作用下，使得避雷器动作后，变压器上的电压比避雷器的残压高。因此，电气引线通常不能太长。同时为使避雷器可靠动作以保护变压器、发电机和其他被保护设备，还必须设法限制雷电侵入波的陡度和幅值。一般在进线段(距变电站1 km2 km内的线路)增设避雷线、避雷针或其他防雷装置。对于重要的枢纽变电站，进线段可以设三根避雷线，从而使雷击点尽量距避雷器更远，通过一段时间，线路上的冲击电晕使雷电流波形发生衰减和变形，最终将降低波前陡度和幅值。3.4雷电反击的防护措施雷电的反击现象通常指遭受直击雷的金属体（包括接闪器、接地引下线和接地体），在接闪器瞬间与大地间存在着很高的电压，这电压对与大地连接的其他金属物体发生放电（又叫闪络）的现象叫反击。此外，当雷击到树上时，树木的高电压与它附近的房屋、金属物品之间也会发生反击。要消除反击现象，通常采取两种措施：一是作等电位连接，用金属导体将两个金属导体连接起来，使其接闪时电位相等；二是两者之间保持一定的距离。3.5侧击雷的防护措施当防雷建筑物的第一类大于30m、第二类大于45m、第三类大于60m时，我们需要及时采取相应防侧击雷措施，并把第一、二、三类防雷建筑物的外墙栏杆，门窗等含有金属物质部分跟防雷装置相连接。针对古建筑物，在谨防雷电反击时，我们需要依据其地理位置，采取适宜防雷措施。当建筑物周边极为空旷，亦或者是针对古建筑物，此时，我们需要针对现实情况，每间距六米之处，有效建立圈式防雷均压带，并将建筑物周边金属物质，以及均压带跟防雷接地装置相连接。最佳防球形雷措施即是，有效设置金属屏蔽网，并将其跟地板相连接，保证建筑物门窗等区域全都是玻璃安装，没有任何孔洞，如此一来，能够谨防球形雷跟随门窗孔洞而钻入建筑物内。除此之外，我们还需要重视周边树木带来的球形雷，全面考量树木栽种距离。侧击雷防护图片如下：3.6球形雷的防护措施球形雷是一种特殊的雷电现象，简称球雷。一般是以橙或红色，或似红色火焰地发光球体，（也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的），直径一般约为10-20厘米，最大的直径可达一米，存在的时间大约为百分之几秒至几分钟，一般是3至5秒，其下降时有的无声，有的发出嘶嘶声，一旦遇到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸，其主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内，有的由烟囱或通气管道滚进楼房，多数沿带电体消失。球形雷大都伴随着直击雷出现，并随气流移动，经常从窗户和门缝钻入室内。因此要想预防球形雷，主要方法是关闭门窗，防止球形雷飘进室内；如果球形雷以外飘进室内，千万不要跑动，因为球形雷一般跟随气流飘动。如果在野外遇见球形雷，也不要跑动，可拾起身边的石头使劲向外扔去，将球形雷引开，以免误伤人群。普通避雷设施难以有效防止球形雷。笼式避雷网设置可谓是最佳防护方式，假使尚未满足笼式避雷网条件，那么，我们可在建筑物门窗上有效设置金属纱网，并将其跟地板相连接；将建筑物墙面上，门窗上所有孔洞一一堵好，在屋顶烟囱，以及出气管部分，需要加设铁丝网，并将其跟地板相连接；针对存放易燃易爆物品的仓库等，则需要在烟囱，以及放气管处添加阻火器，并将其跟地板相连接。球形雷的形状如下：3.7现代综合防雷的主要措施所谓雷击防护：就是通过合理、有效的手段将雷电流的能量尽可能的引入到大地，是疏导，而不是堵雷或消雷。一个完整的防雷系统包括两个方面：直接雷击的防护和感应雷击的防护。缺少任何一面都是不完整的、有缺陷的和有潜在危险的。一般我们将其分为外部避雷和内部避雷两部分。由避雷针（或避雷带、避雷网）、引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故；而内部防雷系统则是防止雷电和其它形式的过电压侵入设备中造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的，为了实现内部避雷，需对建筑物进出各保护区的电缆、金属管道等安装过电压保护器进行保护并良好接地。A、外部防护电力系统中的防雷可采用避雷线或避雷针。避雷线和避雷针的作用是防止直击雷，使在它们保护范围内的电气设备(架空输电线路及变电站设备)遭直击雷绕击的几率减小。避雷器的作用是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用，对入侵流动波进行削幅，降低被保护设备所受过电压幅值。避雷器既可用来防护大气过电压，也可用来防护操作过电压。电力系统中所有被保护设备均应处于避雷针(线)的保护范围之内，以免遭受雷击。当雷击避雷针时，避雷针对地面的电位可能很高，如它们与被保护电气设备之间的绝缘距离不够，就有可能在避雷针遭受雷击后，使避雷针与被保护设备之间发生放电现象，这种现象U反击。此时避雷针仍能将雷电波的高电位加至被保护的电气设备上，造成事故。为了防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙被击穿而造成反击事故，空气间隙必须大干最小安全净距。安装避雷器也是电力系统中有效的防雷装置。避雷器是一种雷电流的泄放通道，也是一种等电位连接体，在线路上并联对地安装，常态时处在高阻抗状况。雷击瞬间迅速导通，将雷电电流泄入大地，同时使大地、设备、线路处在等电位上，从而保护设备免遭强电势差的损害。线路避雷器一般有两种：一种是无间隙型避雷器和导线直接连接，它是电站型避雷器的延续，具有吸收冲击能量可靠，无放电时延、串联间隙在正常运行电压和操作电压下不动作，避雷器本体完全处于不带电状态，排除电气老化问题；串联间隙的下电极和上电极(线路导线)呈垂直布置，放电特性稳定且分散性小等优点；另一种是带串联间隙型。避雷器和导线通过空气间隙来连接，只有在雷电流作用时才承受工频电压的作用，具有可靠性高、运行寿命长等优点。一般常用的是带串联间隙型，由于其间隙的隔离作用，避雷器本体部分(装有电阻片的部分)基本上不承担系统运行电压，不必考虑长期运行电压下的老化问题，且本体部分的故障不会对线路的正常运行造成隐患。B、内部防护（1） 电源部分防护 雷电侵害主要是通过线路侵入。对高压部分电力局有专用高压避雷装置，电力传输线把对地的电力限制到小于6000伏（IEC62.41），而线对线则无法控制。所以，对380v低压线路应进行过电压保护，按国家规范应分三部分：建议在高压变压器后端到建筑总配电盘前端的电缆内芯线两端应对地加装电涌保护器，作一级保护；在建筑总配电盘至各楼层分配电箱间的电缆内芯线两端应对地加装电涌保护器，作二级保护；在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端应对地加装电涌保护器，作为三级保护。目的是用分流（限幅）技术即采用高吸收能量的分流设备（电涌保护器）将雷电过电压（脉冲）的能量分流泄入大地，达到保护目的，所以，分流、等电位技术中采用防护器的品质、性能的好坏是直接关系网络防护的关键，因此，选择合格优良的电涌保护器至关重要。（2）信号部分保护 对于信息系统，应分为粗保护和精细保护。粗保护量级根据所属保护区的级别确定，精细保护要根据电子设备的敏感度来进行确定。其主要考虑的如：卫星接收系统、电话系统、网络专线系统、监控系统等。建议在所有信息系统进入楼宇的电缆内芯线端，应对地加装电涌保护器，电缆中的空线对应接地，并做好屏蔽接地，其中应注意系统设备的在线电压、传输速率、按口类型等，以确保系统正常的工作。（3）接地处理 在计算机机房的建设中，一定要求有一个良好的接地系统，因所有防雷系统都需要通过接地系统把雷电流泄入大地，从而保护设备和人身安全。如果机房接地系统做得不好，不但会引起设备故障，烧坏元器件，严重的还将危害工作人员的生命安全。另外还有防干扰的屏蔽问题，防静电的问题都需要通过建立良好的接地系统来解决。一般整个建筑物的接地系统有：建筑物地网（与法拉第网相接）、电源地（要求地阻小于10欧）、逻辑地（也称信号地）、防雷地等，有的（如IBM）公司要求另设专用独立地，要求地阻小于4欧（根据实际情况可能也会要求小于1欧）。然而，各地必须独立时，如果相互之间距离达不到规范要求的话，则容易出现地电位反击事故，因此，各接地系统之间的距离达不到规范的要求时，应尽可能连接在一起，如实际情况不允许直接连接的，可通过地电位均衡器实现等到电位连接。为确保系统正常工作，应每年定期用精密地阻仪，检测地阻值。接地装置由接地极及一些附件、辅助材料组成。接地装置的选材和施工主要决定于土质结构，即土壤的地阻率。不同层土质结构不同，因而地阻率不同，为增加接地装置使用效率，可使用长效降阻剂。C、多级保护原则 即根据电气、微电子设备的不同功能、受保护的程序和所属保护区域确定防护要点作分类保护；根据雷电和操作瞬间过电压危害的可能通道，对电源线和数据、通信线路都应做多级层保护。D、外部无源保护 在0级保护区即外部作无源保护，主要依靠避雷针（网、线、带）和接地装置。保护原理：当雷云放电接近地面时，它使地面电场发生畸变。在避雷针（线）顶部，形成局部电场强度畸变，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针（线）放电，再通过接地引下线，接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物免受雷击。这是人们长期实践证明的有效的防直击雷的方法。建筑物的所有外露金属构件（管道），都应与防雷网（带，线）良好连接。E、有外部防雷措施同时更需要完善内部防雷措施 我们知道外部防雷措施中避雷设施的引下线在接闪以后，会有很大的瞬变电流通过，也就是说在周围会产生很大的瞬变电磁场（LEMP）。因此，安装了外部避雷措施不能代替内部防雷措施。再者，我们都知道，避雷针的工作原理是引雷，所以在概率上来说，安装了避雷针以后，建筑物的避雷系统遭受雷击的可能性会增大，也就是说LEMP发生的几率会变大，过电压产生点的距离会缩短（引下线处），所以安装了外部避雷措施的含有电脑网络等系统的大厦更加需要内部防雷措施。 避雷针或避雷带、避雷网引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击引起火灾事故及人身安全事故；而内部防雷系统则是防止雷电和其它形式的过电压侵入设备中造成损坏，这是外部防雷系统无法保证的。电力电缆由于其本身结构特点和其他电气设施连接的要求，根据不同电压等级采取不同的防雷的方法。对于35kV及其以下电压等级的电缆，基本上应采取在电缆终端头附近安装避雷器，同时电缆终端头金属屏蔽、铠装必须接地良好。对于110kV及以上的高压电缆，当电缆线路遭受雷电冲击电压作用时，在金属护套的不接地端或交叉互连处会出现电压，可能会使护层绝缘发生击穿，应采取以下保护方案之一： 电缆金属护套一互联接地，另一端接保护器； 电缆金属护套交叉互联，保护器YO接线； 电缆金属护套一端互联接地加均压线： 电缆金属护套一端互联接地加回流线。变(配)电所等电力系统装置应做好接地装置： 变(配)电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为25m、直径不小于12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢，或厚度不小于4ram的钢管，并用截面不小于25mmx4mm的扁钢相连为闭合环形，外缘各角要做成弧形。适当增加垂直接地体。垂直接地体长度宜为15-25m，间距为其自身长度为152倍。若遇到土壤电阻率不均匀的地方，下层的土壤电阻率低，可以适当加长。当垂直接地体埋设有困难时，可设多根环形水平接地体，彼此间隔为115m，且应每隔35m相互焊接连通一次。接地体应埋设在变(配)所墙外，距离不小于3m，接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度，最小埋设深度不得小于06m。接地体之间所有焊接点，除浇注在混凝土中的以外，均应进行防腐处理。接地装置的焊接长度：对扁钢为宽度的2倍对圆钢为其直径为10倍。 接地体的上端距地面不应小于07m，在寒冷地区，接地体应埋设在冻土层以下。 变(配)电所的主变压器，其工作接地和保护接地，要分别与人工接地网连接。4防雷安全工作建议4.1广泛开展防雷法律法规和雷电灾害防御知识宣传 面对越来越多的雷电灾害，人们提高防雷及自救常识至关重要，而民间一直流传着这样一种封建迷信说法：雷击是报应。这使得那些雷击死亡者的亲属们，在忍受丧亲之痛的同时，还要背上沉重的思想包袱。了解了雷电形成的真正过程和原因之后，我们就会知道这种说法是多么的荒谬。其实，雷电的形成完全是一种自然现象当高空有冷空气入侵，形成较强热力对流时，便容易产生较为强烈的雷电、冰雹、强降水等对流天气。雷电击中人，与被击者所处的位置、靠近的物体有很大关系，与所谓报应没有任何关系。因此希望大家能以科学为依据正确的做好防雷措施，保护自己的人身安全。防雷宣传要重点宣传相关的法律法规、防雷技术；对灾情进行通报；对典型雷击事故进行分析；对防雷技术的服务内容、服务方法、收费标准进行公布；通报防雷所产生的社会效益；宣传防雷科普知识。可以采取到大街上发传单，或者到各个社区和公共场所等场所作一些雷电知识的安全宣传工作。使人们了解相关的法律法规，并且从日常的生活中意识到雷电的危险性。以便从自身做起，更好的预防雷电的发生。宣传要面向社会公众，同时也要面向党政机关人员。宣传方式可利用媒体、广告等形式，也可采用科技下乡和咨询服务等方式，还可采取有奖问答和赠送相关法律法规等方法，宣传要做长期性准备。应与相关部门协同动作。作为一项社会性较强的公益工作，防雷的影响面广泛，涉及到多部门，仅依靠气象管理部门难以全面展开。必须在政府和相关部门的支持和协作下，才更将这项工作做好。4.2严格执行防雷的技术规定雷电防护是一项复杂而且技术性很高的学科。根据中华人民共和国气象法、防雷减灾管理办法及建筑物防雷设计规范(GB5005794)等有关法律法规、标准的规定，建(构)筑物必须因地制宜地采取防雷措施；安装在各种建(构)物和设施上的避雷装置必须接受“ 年 ”度的安全性能检测。目前，我们要做好防雷装置的日常维护工作，并指定专人负责，发现问题及时维修或者上报院有关部门。对全院职工，尤其是各部门负责用电安全的人员进行防雷指导教育，提高安全意识，避免误操作。加强培训，提高员工业务素质；各变电站采用综合自动化监控系统；高压设备装设“五防”装置，减少误操作发生。4.3依法做好防雷装置的安全使用、维护与检测每年的春季、冬季要对供电系统的高、低压地网进行一次接地电阻测量；测量时，要选定固定的测试点，并做好记录，以备下一次测试时作为参考；如发现测量的数据有变化，应及时查明原因，及时处理，保证供电系统有良好的接地。此外，每两年最少要对供电系统的高、低压接地线进行一次全面的检查和维护，主要是检查接地线的连接处是否有锈蚀、接触不良等现象。定期检查高压、低压系统的避雷器，特别是在雷雨季节，要增加检查的次数，发现有烧断保险丝或损坏的避雷器要及时更换，保证避雷器长期处于良好的保护状态。强化易燃易爆场所、石油场所，以及公共场所等人员密集场所的防雷安全检查和检测，对检查中发现的问题要督促有关单位整改，对防雷安全违法行为及时进行查处，最大限度地遏制雷电事故的发生，特别是遏制重、特大人员伤亡和国家重大财产损失事故。加强技改力度，架空线路由绝缘架空线替代裸线、交联电缆取代油浸电缆；逐步淘汰少油断路器，大力推广真空断路器，提高设备绝缘水平。“安全第一，预防为主”的方针是由电力工业的特点和电力生产的客观规律决定的，是电力生产多年实践经验的结晶，坚持这一方针，是电力生产、建设、经营等各项工作顺利进行的基础和保证，任何时侯都不能有动摇，要防范于未然。4.4及时做好防雷灾害应急处置与调查工作事前作出相应的应急处理措施，来面对突发的雷电灾害；在雷电灾害发生后，组织相关人员进行调查，找出从每次的雷击事故中找出原因，并制定出一些可行的防雷措施。从实际出发，对雷电事故进行详细的分析、总结、找出原因，摸索出一套有针对性的或系统性的防雷方案来进行防护，这样才能确保供电系统的安全，把雷电所造成的损失降至最低。4.5严格执行防雷安全责任追究制我国正在建设法制社会，所以要培养和建设一支具有较高素质的执法队伍，以促进防雷事业的健康发展。执法队伍既要懂法，又要精通防雷技术，同时要有严格执法的勇气和责任心。在工作中严格执法，切实把住防雷质量关，对不符合防雷技术标准的企业和单位及个人要提出整改意见，令其限期整改，对无防雷审核手续而擅自施工建设的违法行为，要责令施工单位负责人停止违法施工。对违反相关规定的主要责任人员，依照相关的法律措施来追究其民事、行政或者其刑事责任。依靠法律的手段来监督防雷安全工作的实施。使防雷安全工作顺利的进行，并降低雷电灾害的发生率。我国经济在快速发展，信息技术水平也在迅速提高，而雷灾的危害及造成的经济损失也呈逐渐增大的趋势，防雷技术的需求在全社会变得越来越大，社会对防雷管理的要求也日益提高。在我国的公共管理改革取得进展的背景下，在我国的气象发展战略取得一定成果的基础上，相信防雷管理领域的研究成果将日益丰硕，防雷管理体系将日益完善，雷电社会防御能力将日益提高。为消除雷电灾害隐患，切实保障防雷安全。5结论与展望5.1结论 为了避免雷击，对电力自动化系统采取“多重保护、综合整治，整体防御”的防雷保护措施，除了本文上述的保护措施外，采取多种方式综合治理电力系统才是最好的选择，严格按照防雷接地规程办理防雷保护措施，并及时的把现代新科技应用到防雷保护措施当中，并且采取综合性的防雷措施确保电力企业计算机系统管理最大程度的减轻雷击的雷害。电力系统自动化防御是一个系统工程，必须结合电力企业计算机设备及周围环境情况进行综合分析，找到防雷的弱点，针对防雷弱点系统性的采取措施。在现代经济发展氛围中，经济合理并且有效的防雷系统措施才是最合理的、保障电力系统安全稳定的进行的保障。 电力系统防雷是一项复杂的系统工程。做好变电所的防雷工作必须在变电所的设计阶段就要认真考虑。并且在变电所的运行中还需要定期做好对变电所防雷接地系统检测工作，确保防雷系统满足要求只有这样变电所的电子设备安全运行，才不会受到雷电的危害。而且自古以来，电力系统防雷是一项复杂的系统工程。我国电力系统的发展不仅关系到一个领域的进步，同时对于国民生产中的各个领域都有着至关重要的作用，各个生产领域的发展都离不开电力系统的正常运行。多年来，对于电力