一、雷電概述

眾所周知，雷電具有極大的破壞性，其電壓高達數(shù)百萬伏，瞬間電流可高達數(shù)十萬安培。雷擊所造成的破壞性后果體現(xiàn)于下列三個方面：1、設(shè)備損壞，人員傷亡；2、設(shè)備或元器件壽命降低；3、傳輸或儲存的信號、數(shù)據(jù)（模擬或數(shù)字）受到干擾或丟失，使電子設(shè)備產(chǎn)生誤動作而暫時癱瘓，整個系統(tǒng)停頓，甚至設(shè)備徹底損壞。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展，大量精密電子設(shè)備的使用和聯(lián)網(wǎng)，設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)的高度集中化，使設(shè)備耐受過電壓、過電流的能力下降，更易遭受雷電破壞。感應(yīng)雷擊的過電壓、雷電電磁脈沖以及操作過電壓等，是造成大量弱點系統(tǒng)設(shè)備損壞的主要原因。雷電損害造成的事故有逐年上升的趨勢。

變電站二次設(shè)備大量采用高度集成化的CMOS電路和CPU單元，其對瞬間過電壓的承受能力是非常脆弱的，一些芯片、電路的耐過壓水平要遠遠小于晶體管器件的500～1000V，只有不到100多伏。所以，雷電損害是這些設(shè)備遭受損害很大的一個原因。而二次系統(tǒng)設(shè)備是承擔(dān)著電力數(shù)據(jù)的監(jiān)控、采集、傳輸、控制等作用，一旦因為雷擊設(shè)備損壞，將會使變電站的工作處于癱瘓狀態(tài)，甚至發(fā)生變電站毀滅性的事故。其后果和損失將是嚴重和相當(dāng)客觀的。對雷雨多發(fā)地區(qū)變電站內(nèi)二次系統(tǒng)，采取有效的防雷保護措施，是非常有必要的。

二、雷電的綜合防護

系統(tǒng)防雷是一項綜合性工程，主要包括外部防雷和內(nèi)部防雷兩個方面：

避雷帶、引下線（建筑物鋼筋）和接地等構(gòu)成的外部防雷系統(tǒng)，主要是為了保護建筑物本體免受雷擊引起的火災(zāi)事故及人身安全事故，而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止感應(yīng)雷和其他形式的過電壓侵入設(shè)備造成損壞，這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的。

1、外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等等，其主要的功能是為了確保建筑物本體免受直擊雷的侵襲，將可能擊中建筑物的雷電通過避雷針、避雷帶、引下線等，泄放入大地。

2、內(nèi)部防雷系統(tǒng)是為保護建筑物內(nèi)部的設(shè)備及人員的安全而設(shè)置的。通過在需要保護設(shè)備的前端安裝合適的防雷器，使設(shè)備、線路與大地形成一個有條件的等電位體。將可能進入的雷電流阻攔在外，將因雷擊而使內(nèi)部設(shè)施所感應(yīng)到的雷電流得以安全泄放入地，確保后接設(shè)備的安全。

三、設(shè)計依據(jù)

《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（2010版）GB 50057-94

《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》（2012版）  GB 50343-2004

《發(fā)電廠、變電站電子信息系統(tǒng)220/380V電源電涌保護配置、安裝及驗收規(guī)程》DL/T5408-2009

《雷電電磁脈沖的防護》IEC 61312

《廣東電網(wǎng)公司變電站二次系統(tǒng)防雷接地規(guī)范》   Q/GD001 1122.03-2007

《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范》       YD 5098-2005

《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》       DL/T620-1997

《交流電氣裝置的接地》                       DL/T621-1997

四、方案設(shè)計

雷電防護等級：

XX220KV變電站位于XX市，建筑為框架結(jié)構(gòu)，雷擊風(fēng)險評估：根據(jù)GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》附錄D資料表明當(dāng)?shù)啬昶骄妆┤諡?6.1d/a，屬于強雷區(qū)，依據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范(2000版)》附錄一計算其建筑物年預(yù)計雷擊次數(shù)，預(yù)計年雷擊次數(shù)為N均<0.3次/a，根據(jù)GB50057-94的2.0.4條規(guī)定：預(yù)計雷擊次數(shù)大于等于0.06次/a，且小于或等于0.3次的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物，應(yīng)劃分為第三類防雷建筑物。

同樣按照GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》雷電防護分級4.3.1相關(guān)條款，XX變電站電子信息系統(tǒng)雷電防護等級為D級。