摘要：隨著我國電力需求的不斷增長，電力建設也隨之高速發展，電力線路桿塔遍布于城鄉各處，桿塔附近工廠、廠房內用電設備遭雷擊風險成倍增加，為更好保護和處理用電設備免遭雷擊損壞，保護國家和人民生命、財產安全。就此系統出現的地電位反擊、浪涌、等電位處理、雷擊等損壞的原因本文將根據實例之一做詳細闡述。

廠區分面及設備損壞情況

1、廠區建筑為金屬框架結構，坐南朝北位于山坳中（尺寸：L*W*H 60*85*11M），西北面有高約12米小山丘，東、南兩面均是山區。土壤土質為風化土加疊層巖，土壤電阻率：3350歐?米。

2、廠區西北面、東南面山丘上各有高約30M高220KV高壓輸電桿塔一座。

3、在陰雨天氣附近沒有雷擊發生時，時常有部分廠內電機設備、監控設備、網絡設備、通訊設備等損壞。

4、在雷雨天氣時偶爾能看到高壓桿塔頂部有火發產生，且只要有雷擊發生必有部分設備損壞。

5、雷雨天氣當人經過西北面桿塔附近時，全身有微弱的被觸電的感覺。

6、為保證廠區內人員和財產安全，甲方迫切提出增加廠區防雷保護。

問題分析

1、地電位反擊

   就此類現場分析，輸電線路在運行過程承載著高電壓、大電流、強電場和復雜的電磁環境。既有高電壓造成的電場干擾，又有大電流流經接地裝置時電位差引起的地電位干擾。

   當遠處發生雷擊或有雷雨天氣時，雷電流流入大地產生較大的壓降，使地電位抬升，反向擊穿廠區內用電設備。

   廠區西北面、東南面山丘上高壓輸電桿塔的接地引下線都沿直線形式布設，與廠房距離較近，雷雨天氣時所產生的暫態高電位是造成設備損壞的主要原因。

2、雷電產生的浪涌

浪涌電壓：指在瞬間內（毫秒級）輸出電壓有效值高于額定值110%，持續時間達一個或數個周期，是破壞電子設備的主要元兇。

瞬態過電壓和暫態過電壓，指峰值電壓高達20000V，但持續時間10～6s－10～4s的脈沖電壓。其產生的主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖，主要由雷電所致。

　   它的主要危害是：以大規模集成電路為核心組件的控制、監控、保護、通信、計算機網絡等先進電子設備、以大型CMOS集成元件組成的等電子設備普遍存在著對暫態過電壓、過電流耐受能力較弱的缺點，暫態過電壓不僅會造成電子設備產生誤操作，或者造成電子設備受到干擾，數據丟失，或暫時癱瘓；嚴重時可引起元器件擊穿及電路板燒毀，使整個系統陷于癱瘓。

  3、等電位處理

     等電位聯結作為IEC標準對電氣裝置最本的保護要求，我國相關防雷規范亦同樣重視等電位聯結，等電位聯結中由于把所有導電部分均做電氣連接，在發生電氣故障時可有效防止聯結范圍內電位差的出現，對人身安全及電氣設備安全都有保護效果。

經現場勘查，區房內各用電設備外露導電部分、各金屬架構都沒有進行等電位聯結。

解決措施

    1、地電位反擊

對廠房附近兩座電力桿塔進行接地整改，將其原一字型布置的接地網改成環型接地網。受土壤土質環境影響采用具有吸水保水功能的接地模塊制作接地網，且每一桿塔開挖兩至三個環形地溝。

圍繞廠房四周制作不少于2圈的環形接地網，把延伸至各建筑附近的地網連成一個整體。

將兩座電力桿塔接地網與廠區內地網通過扁鋼連接在一起。以降低雷電流流經大地時的壓降。

2、雷電產生的浪涌

依據國家相關校準規范，增加電力、控制、網絡、監控等各系統與設備各項技術參數相匹配的防雷設備。

3、等電位聯接

     將金屬架構建筑各主鋼梁通過扁鋼與環形地網焊接連通。

     將廠房內各金屬外露導電部分及金屬支架通過PE線與總等電位聯結端子相連。

     將廠房內各金屬門窗、機柜就近接至總等電位聯結端子。

結束語

經過對廠區外電力桿塔進行接地整改、增加廠區內接地地網降低接地阻值，增加各設備間相

匹配的防雷器，增加廠區內等電位處理措施等這些有針對性的處理后，對廠區內各系統都起到均壓和很好的雷電防護效果，徹底保護人員、設備的安全、正常工作，同時為保障國家和人民生命財產安全起到更加重要的作用。經兩年多時間的考驗，各系統均未出現任何故障。