1、雷電的形成

雷電形成的主要原因是云之間的摩擦而引起的放電。首先地表的水在高溫下蒸發(fā)形成水蒸氣并且不斷上升，當(dāng)大量的蒸氣匯聚時(shí)就成了熱氣流。眾所周所，離地表越高，空氣就越稀薄，空氣的溫度也隨之下降，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從地表往上每上升1km，空氣的溫度會(huì)隨之下降10°左右。在高空中，當(dāng)熱氣流遇到冷空氣時(shí)，水蒸氣就再次凝結(jié)成較小的水滴，這就是云。云并不是靜止不動(dòng)的，它隨著風(fēng)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，從地面到空中5km范圍內(nèi)，云主要帶正電荷，而空中5～10km范圍內(nèi)，云主要帶負(fù)電荷，這樣使得云和地面之間形成了很大的電場(chǎng)，當(dāng)云與云之間發(fā)生碰撞和摩擦?xí)r，如果所帶電荷不同，就會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象，這也就是雷電。一般來(lái)說(shuō)雷電向下放電，這樣地面較高的建筑物就有了被雷擊的危險(xiǎn)。另外，雷云還存在不同的電荷放射區(qū)，當(dāng)一個(gè)電荷區(qū)在放電完成以后還可能會(huì)引發(fā)其它電荷區(qū)的放電。

2、變電站遭受雷擊的來(lái)源和防范措施

2.1雷擊的來(lái)源

變電站遭受雷擊一般是下行雷，其承受對(duì)象主要包括兩個(gè)方面，第一個(gè)方面是雷擊對(duì)變電站的電氣設(shè)備損壞，另外一個(gè)是變電站電線在雷擊后雷電進(jìn)入變電站對(duì)站內(nèi)的設(shè)備造成破壞，為此，要采取避雷的防范措施。

2.2變電站的防雷措施

為了防止雷擊，最常見(jiàn)的方法是安裝避雷針，避雷針是具有很強(qiáng)的導(dǎo)電性，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)就可以將雷電吸引到自己身上，從而避免其它建筑物或者建筑設(shè)施遭受雷擊。下面介紹一下變電站避雷針的安裝要點(diǎn)。

2.2.1安裝避雷針的原則

避雷針安裝的首要原則是能保護(hù)其它建筑設(shè)施不受雷擊，從而起到很好的保護(hù)作用。雷電在碰到避雷針時(shí)，對(duì)于地面來(lái)說(shuō)，避雷針的電位比較高，如果它和其它電氣設(shè)備的距離太近，那么也有可能出現(xiàn)避雷針對(duì)這些設(shè)備放電的現(xiàn)象，這也會(huì)使這些電氣設(shè)備受損，或者使其不能正常工作，這也叫做反擊。為了防止反擊，避雷針要與這些電氣設(shè)備保持一定的距離，還要使避雷針的地下引線遠(yuǎn)離被保護(hù)的對(duì)象。一般來(lái)說(shuō)，把避雷針和電氣設(shè)備不會(huì)發(fā)生反擊的距離叫做最小安全距離。最小安全距離要符合一定的原則：s≥o.3rch+0.1h，其中s代表最小安全距離，rch代表避雷針的接地電阻，h表示避雷針校驗(yàn)點(diǎn)的高度，s的最小距離都不能低于3m，而避雷針和被保護(hù)對(duì)象間的高度不能少于5m，但在一般情況下，s應(yīng)盡可能大些，這樣才能保護(hù)電氣設(shè)備的安全。

2.2.2避雷針及其接地裝置裝設(shè)的有關(guān)規(guī)定

（1）避雷針在接地時(shí)要有單獨(dú)的接地裝置，一般來(lái)說(shuō)它的工頻接地電阻不能超過(guò)10，但在特殊情況下，如果電阻超過(guò)10，那么就應(yīng)該使避雷針和被保護(hù)對(duì)象的水平距離加大，另外，避雷針可能會(huì)反擊35 kv變電站的設(shè)備，為了防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，可以將避雷針和35 kv的設(shè)備的地線進(jìn)行連接，并且避雷針的接地體的地中距離不能小于20m。這樣當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，就可以使雷擊的反擊強(qiáng)度減弱，對(duì)于35 kv變電站的相關(guān)設(shè)備也不會(huì)造成太大的影響。除此之外，避雷針的地下裝置不應(yīng)設(shè)在人群通行之處，在避雷針地下裝置的地表鋪灑碎石，以保證人群的絕對(duì)安全。

（2）35kv變電站的其它配置或者建筑的房頂最好不要設(shè)避雷針，否則，可能會(huì)引發(fā)多次反擊而使變電站的基礎(chǔ)設(shè)施受到損害，而對(duì)于63 kv或者以上的變電站一般來(lái)說(shuō)不會(huì)發(fā)生反擊現(xiàn)象，但在特殊條件下，如土壤的電阻率超過(guò)1000.m時(shí)，也應(yīng)安裝獨(dú)立的避雷針，避雷針一般安裝在房屋的構(gòu)架上，并且和接地網(wǎng)相連，在避雷針的附近還需要進(jìn)行接地裝備的集中安裝。

（3）由于變電站進(jìn)線的終端桿塔至變電站的配電裝置進(jìn)線構(gòu)架之間的距離可能比較遠(yuǎn)，如果允許將終端桿塔上的避雷線引至變電站的構(gòu)架上，這段導(dǎo)線將受到保護(hù)，比用避雷針經(jīng)濟(jì)。由于避雷線有兩端分流的特點(diǎn)，當(dāng)雷擊時(shí)要比避雷針引起的電位升高4。110kv及以上配電裝置，可將線路的避雷線引到進(jìn)線構(gòu)架上，土壤電阻率p≥1000q.m的地區(qū)，應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置。35～63kv配電裝置，在土壤電阻率p5000.m時(shí)，避雷線應(yīng)終止在線路終端桿塔，此時(shí)從線路終端桿塔到變電站配電裝置進(jìn)線構(gòu)架的一檔線路的保護(hù)，可采用獨(dú)立避雷針，也可在線路終端桿塔上裝設(shè)避雷針（應(yīng)裝設(shè)集中接地裝置，接地電阻小于4）進(jìn)行保護(hù)。

（4）變電站侵入波過(guò)電壓的保護(hù)。因?yàn)槔讚艟€路的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)比雷直擊變電站多，所以架空線路的雷電感應(yīng)過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓形成的雷電波過(guò)電壓沿線路侵入變電站，是導(dǎo)致變電站雷害的主要原因。如不采取措施，勢(shì)必造成變電站電氣設(shè)備絕緣損壞，引發(fā)事故。侵入雷電波過(guò)電壓保護(hù)的主要措施是在變電站內(nèi)裝設(shè)避雷器，其主要作用是限制雷電波過(guò)電壓的幅值，使電氣設(shè)備的過(guò)電壓不至于超過(guò)其沖擊耐壓值。

2.2.3變電站的進(jìn)線保護(hù)

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，變電站侵入波過(guò)電壓引起的雷害事故約50%是由離變電站ikm以內(nèi)的雷擊線路引起的，約71%是3km以內(nèi)雷擊線路引起的。因此，加強(qiáng)進(jìn)線段的防雷對(duì)變電站十分重要。我們一般把變電站附近1—2km的一段線路叫進(jìn)線段。為防止或減少近區(qū)雷擊閃絡(luò)，對(duì)未全線架設(shè)避雷線的35～110kv架空線路，應(yīng)在變電站1～2 km的進(jìn)線段架設(shè)避雷線，避雷線的保護(hù)角不宜超過(guò)20°，最大不超過(guò)30°。變電站進(jìn)線段的作用，是限制雷電流的幅值和降低侵入雷電波的陡度。變電站35kv及以上電纜進(jìn)線段，在電纜與架空線的連接處應(yīng)裝設(shè)避雷器，其接地端應(yīng)與電纜的金屬外皮連接。對(duì)三芯電纜，末端的金屬外皮應(yīng)兩端同時(shí)直接接地。對(duì)單芯電纜，為防止電纜外皮中產(chǎn)生環(huán)流，只允許將電纜一端的外皮直接接地，另一端經(jīng)過(guò)電壓保護(hù)間隙接地。

2.2.4變壓器的保護(hù)

變壓器的基本保護(hù)措施是靠近變壓器安裝避雷器，避雷器至變壓器的距離愈近則保護(hù)作用愈大，可以有效防止侵入雷電波過(guò)電壓損壞變壓器絕緣。裝設(shè)避雷器時(shí)，要盡量靠近變壓器，并盡量減少連線的長(zhǎng)度，以便減少雷電流在連接線上的壓降。當(dāng)避雷器與變壓器的電氣距離超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。同時(shí)，避雷器的接線應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)連接在一起，這樣，當(dāng)侵入波使避雷器動(dòng)作時(shí)，作用在高壓側(cè)主絕緣上的電壓就只剩下避雷器的殘壓了（包括接地電阻上的電壓壓降），就減少了雷電對(duì)變壓器破壞的機(jī)會(huì)。

2.2.510kv配電裝置的防雷

在每路架空出線上安裝—組避雷器。對(duì)為電纜出線的架空線路，應(yīng)在電纜兩頭裝設(shè)避雷器。在每組母線上安裝一組避雷器。

2.2.6接地網(wǎng)

當(dāng)變電站的防雷保護(hù)滿足要求以后，還應(yīng)根據(jù)規(guī)程有關(guān)接地的要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后將避雷器、構(gòu)架避雷針等防雷裝置與主接地網(wǎng)連接，獨(dú)立避雷針則單獨(dú)敷設(shè)接地網(wǎng)。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，35kv變電站的防雷對(duì)于變電站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，不僅要提高防雷的安全意識(shí)，還要從技術(shù)上提高防雷的措施，在安裝避雷針時(shí)要對(duì)安裝進(jìn)行全面地考慮，從而杜絕安全隱患，總而言之，必須按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防雷。