變電所防雷保護系統三道防線

變電所是電力系統重要組成部分，也是防雷的重要保護部位。變電所若發生雷擊事故將造成大面積的停電，給社會供應和人民生活帶來不便。因此變電所的防雷措施必須非常可靠才能確保電力系統安全運行。變電所防雷保護是一個系統工程，它由三道防線組成：

*道防線的作用是防止雷直擊變電所電力設備。雷擊無法阻止只能通過攔截導引改變其入地路徑。好的設計和建設能避免破壞性后果。這道防線由攔截受雷（接閃）、引流、接地散流防護系統組成。接閃器有避雷針（線），小變電所大多采用獨立避雷針，大變電所大多在變電所架構上采用避雷針或避雷線，或這兩者結合，對引流線和接地裝置都有嚴格的要求。避雷針對被保護物的保護范圍與雷電極性、雷電通道電荷分布、空間電荷分布、先導頭部電位、放電定位高度、避雷針的數量和高度、被保護物的高度以及相互之間的位置、當時的大氣條件和地理條件等因素都有很大關聯。所謂保護范圍是指被保護物在此空間范圍內遭受雷擊的概率在可接受值之內。各種文件規定的不同保護范圍只是允許遭受雷擊的概率不同而已。企圖從一些很不夠的條件和參數開發定量求出避雷針不同保護范圍繞擊率的計算方法如電氣幾何擊距法、滾球法、拋球法等都是有益的。但迄今為止，這些方法算出的避雷針（線）在不同保護范圍時的繞擊率都是定性的，定量是不可信的。正如前述，避雷針保護范圍受很多因素影響，其中一些因素的影響至今無法定量。因此電力行業標準DL／T620－1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》中關于避雷針（線）的保護范圍仍沿用過去方法，按這種方法計算的保護范圍繞擊率為0．07次／100所·a，是可以接受的沒必要改變，否則會造成混亂和浪費。變電所現行的直擊雷防護的可靠性，比沿架空輸電線路導線侵入的雷電防護高10倍以上。

第二道防線為進線保護段。雷擊進線保護段首端及以外時，絕大部分雷電流被引入地中，只有很小部分的雷電流沿架空線路導線侵入變電所。雷電波沿架空線路導線傳播時，受沖擊電暈和大地效應影響而衰減能降到變電所電氣裝置絕緣強度的允許值。

變電所的主要危險是來自進線保護段之內的架空線路遭雷擊，反擊導線或繞擊導線產生雷電侵入波，因此進線段又稱危險段。加強進線段防雷保護是十分重要的，要求避雷線具有很好的屏蔽和較高的耐雷水平。不管如何，反擊和繞擊仍是可能的。因此，變電所設防（第三道防線）要求的進線保護段（危險段）愈短愈好，這樣允許侵入波的陡度和幅值較大。

第三道防線期望將侵入變電所的雷電波降低到電氣裝置絕緣強度允許值以內。我國主要是采用金屬氧化物避雷器，西方國家除用金屬氧化物避雷器外，還在所有電氣裝置上安裝空氣間隙，在金屬氧化物避雷器失效后空氣間隙可作為后備保護。

一個完整的變電所防雷保護系統就由以上三道防線構成，三者各負其責，缺一不可。三道防線之間關系密切互相影響，特別是二、三道防線。如果第二道防線能力很強，則可以減輕第三道防線負擔，提高變電所耐雷可靠性。如果第三道防線能力很強，則可以縮短第二道防線的長度，提高變電所耐雷可靠性。把這三道防線割裂開來，孤立設置的方法是錯誤的。現在市場上的各種防雷保護裝置實際上只是整個防雷保護系統中的一個保護元件只起某一方面的保護作用，這是不正確的。