在電力系統(tǒng)和電氣設備的防雷保護里,避雷器是很關鍵的設備。但大家經常問一個關鍵問題:避雷器接地有用嗎?答案很明確,也很肯定——接地不光有用,還是決定避雷器能不能有效發(fā)揮作用的關鍵。要是沒有良好、可靠的接地,避雷器甚至跟沒裝一樣,起不到任何保護作用。
避雷器的工作原理決定了接地的必要性
避雷器(也叫電涌保護器,SPD),本質就是個“智能開關”。我們會把它并聯在被保護設備旁邊,正常運行的時候,它是高電阻狀態(tài),對系統(tǒng)的影響特別小。比如遇到雷電浪涌或者操作過電壓這種危險情況,只要線路上的過電壓達到它的動作電壓,避雷器就會一下子變成低電阻狀態(tài)。
避雷器會變成低電阻狀態(tài),這么做的核心目的,就是把巨大的過電壓電流 —— 也就是浪涌電流 —— 快速泄到大地里去。我們呢,會把大地(Earth)當作電位穩(wěn)定的零電位參考點。只有把電流導入大地,我們才能把過電壓控制在設備能承受的安全范圍里,進而保護設備的絕緣。
可要是避雷器沒接地,或者接地效果不行,這個泄流的通道就斷了。這樣一來,巨大的能量沒法快速傳到大地,過電壓還是會加在被保護設備上。到最后,可能會讓設備絕緣擊穿、損壞,情況嚴重的話還會引發(fā)火災。所以說,接地是避雷器完成泄流任務的唯一路徑,也是它工作原理的基礎。
接地系統(tǒng)質量的關鍵指標:接地電阻
接地這事兒,可不光是簡單接根線到鐵棒上就完了。它到底有沒有效果,主要得看接地電阻的情況。至于接地電阻,指的就是電流從接地電極流進大地時遇到的阻力。
接地電阻的數值,那肯定是越低越好。一般情況下,拿重要的變電站以及電氣設備來講,我們要求接地電阻得小于 1 到 5 歐姆。電阻越高,泄流的時候產生的電壓降 —— 就是公式里的 U = I * R—— 就越大。這就意味著,當巨大的雷電流(也就是公式里的 I)流過時,就算避雷器自己動作了,接地引下線以及接地極上還是會產生很高的殘壓。這個殘壓也會加在設備上,說不定還是會超過設備能承受的絕緣能力。
咱們再說說接地不好會有啥危害。要是接地電阻太高,或者接地線斷了,不光會讓保護失效;甚至在泄放雷電流的時候,接地極自己會變成一個高壓點,可能會對周邊設備或者土壤 “反擊”,進而引發(fā)人身安全事故或者二次事故。
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一個合格的避雷器接地系統(tǒng),得包含這么幾部分:
合格的接地極是基礎。我們可以用復合地網、把接地體埋得深一點、用降阻劑這些辦法,保證接地電阻足夠低。
接地引下線得是低阻抗的。連接避雷器與接地極的導體,要盡量做到短、直、粗,只有這樣才能減小電感。只要導體有彎曲或者盤繞,高頻雷電流流過的時候就會產生感抗,進而影響電流泄放。
連接部分也得可靠。所有連接點都得牢固,我們可以用焊接或者防腐專用夾具來固定,避免時間久了出現氧化,導致接觸電阻變大或者斷路。
總結
總的來講,恩彼邁避雷器接地絕對不是可有可無的,它就是避雷器保護功能的生命線。一個性能好的避雷器,必須搭配上低阻抗、高可靠性的接地系統(tǒng),才能形成完整的泄流通道,把威脅設備安全的過電壓能量快速導入大地。
我們要是不重視接地這件事,就等于不重視整個防雷保護的核心。所以在安裝以及維護避雷器的時候,我們必須對它的接地系統(tǒng)同樣重視,甚至要更重視;同時還要定期檢測接地電阻,保證它一直處于良好狀態(tài)。



