变电站避雷针的保护范围分析与计算

发表时间：2017-05-16T14:30:26.227Z 来源：《电力设备》2017年第4期 作者： 曹红军

[导读] 摘要：本文主要对避雷针的保护原理及计算方法做出了较详细的阐述。分析了避雷针保护范围的合理方法。

（国电华研电力科技有限公司 510075）

摘要：本文主要对避雷针的保护原理及计算方法做出了较详细的阐述。分析了避雷针保护范围的合理方法。对保护范围进行了实例计算，设计部门或运行单位为了校验避雷针的保护范围通常采用手工计算及绘图办法，本文就变电站避雷针范围计算进行了相关分析，仅供各位同仁参考。

关键词：变电站；避雷针；保护范围；计算方法；分析

引言：避雷针的保护范围，一般是相对于被保护的物体在该空间内受到雷击的概率来进行综合分析的，目前，在不同的研究文献中，对于避雷针的保护范围有着不同的计算方法，本文针对变电站的避雷针保护范围进行了分析和计算。 一、避雷针的工作原理

避雷装置一般由避雷针、引下线和接地体三部分组成。避雷针吸引闪电电流，然后通过引下线把闪电电流引到接地体上。接地体是埋设在地下的导体，它可把闪电电流泄放到大地中去。避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电电场发生畸变，开始电离并下行先导放电，在先导放电向下发展的初始阶段，先导头部离地面较高，放电的发展方向不受地面物体的影响。因避雷针较高且有良好的接地，在其顶端因静电感应而积聚了与先导通道中电荷极性相反的电荷，使其附近空间电场显著增强，避雷针在强电场作用下产生尖端放电，当先导头部发展到距地面某一高度时，该电场即开始影响先导头附近的电场，使其向避雷针定向发展，形成向上先导放电，两者会合形成雷电通路，随之泻入大地达到避雷效果。

为防止变电站雷害的发生，通常采用避雷针保护变电站、避雷线保护进线段输电线路的保护模式。所谓进线段保护，即在变电站进线段上方架设一段保护角较小的避雷线，可以避免雷电直接击中进线段导线。而进线保护段避雷线是否引至变电所的构架上则取决于线路电压等级、变电站的土壤电阻率高低。对于电压等级比较低的变电站进线段，如35-60kV，当土壤电阻率p>500Ω•m时，避雷线应终止于线路终端杆塔。进变电站一档线路可装设避雷针保护。通常避雷针保护是由多支避雷针相互配合。 二、避雷针保护范围的计算方法

避雷针保护范围的计算分为单支避雷针、两支等高避雷针、多支等高避雷针等三种情况。

（1）单支避雷针的保护范围

四、总结语

综上所述，我们了解了避雷针的保护原理及保护范围的计算方法，并对其做出了较详细的计算分析，通过对保护范围的计算，分析了避雷针保护范围的合理方法。希望本文的撰写能够为广大同仁带来些许参考。 参考文献：

[1]王春杰.高压输电线路和变电站雷电防护的现状与发展[J].电瓷避雷器，2010（3）：35-46. [2]朱维政.110 kV六店变电所主变遭受雷击事故的分析[J].高压电器，2004，40（2）：156-157.

[3]谢耀恒.应用雷电参数统计分析220 kV同塔双回输电线路绕击性能[f].高电压技术，2009，35（11）：2657-2662.