摘要：雷电是地球环境中极为常见的一种天气现象，其对人们的日常生产生活甚至生命健康都会产生较为严重的安全威胁。尤其是近年来国内相关电气产品和电子产品数量规模不断扩大的情况下，供电配电系统已经成为人们日常生产生活过程不可或缺的重要支撑能源，雷电对人们生产生活的安全威胁变得日益严重且剧烈。相关企业和人员必须充分意识到雷电对供电系统和电气装置的严重危害性，采取针对性、实效性和全面性的防御措施，尽可能的规避雷电带来的安全隐患，确保供电系统与电气装置的安全稳定运行。基于此，本文将针对雷电的形成原因进行分析阐述，同时就雷电对供电系统和电气装置的危害内容进行分析阐述，最终对供电系统和电气装置的雷电危害防御措施进行总结。
关键词：雷电；供电系统；电气装置；危害；防御措施
在当前电力能源已经成为社会发展和人们生产生活中的重要支撑能源的情况下，雷电对供电系统和电气装置的严重危害性也伴随整个电力系统网络的逐渐扩大和发展而变得更加严重且剧烈。对电力行业来说，雷电对整个电力系统和相关电力设备的危害是非常严重的，无论是雷雨天气下雷电对电气装置造成的设备损害，还是突发情况下雷电对整个供电网络造成的整体性严重破坏，都对当前社会发展过程中电力能源的正常使用造成了破坏性的影响。基于此，本文将针对雷电的形成原因进行分析阐述，同时就雷电对供电系统和电气装置的危害内容进行分析阐述，最终对供电系统和电气装置的雷电危害防御措施进行总结。
一、雷电的形成原因
1.1 雷云空间电场的产生
现代科学在雷电研究过程中发现，强对流天气属于最容易引发雷电的天气类型。因为最初的雷雨云体内往往携带有大量的正电荷以及负电荷，在强对流天气下雷雨云在移动的过程中会与地球转动时的磁力发生相应的反应，促使雷雨云中所携带的电荷能量进一步增强并最终形成了雷云空间电场。有关研究结果显示，雷云空间电场中带正电的电离层其电压约在300KV左右。
1.2 雷云放电现象
电离层与地球表面存在相应的电场，而云体内、云与云之间、云层对地球表面是否会发生闪电并由此产生雷电，取决于云体内的正、负电离子之间产生的电势差以及云间和云地之间的电场强度。出现对流发展旺盛的积雨云，云块内部的电荷量不断增加的情况下，云上部以正电荷为主，云底部以负电荷为主，云体内上、下部之间形成一定的电势差，当电势差达到一定程度后云内就会产生放电现象，云与云之间、云与地球表面之间的电场强度的不断增加，最终产生电流并形成具有强烈能量的雷电。
1.3 雷电的分类
雷电可分为直击雷电、球形雷电、云闪雷电和电磁脉冲等不同类型。其中球形雷电和直击雷电会对人体、建筑物产生直接且严重的安全危害，同时球形雷电的危害性与直接雷电相比较低。云闪雷电对人体和建筑物所产生的危害性是四种雷电类型中最低的，伴随雷电现象产生的电磁脉冲对各项电子产品、电气装置等造成不同程度的危害。
二、雷电对供电系统和电气装置的危害
随着城市的扩张发展，对供电的需求量也不断加大，结合当前我国的供电系统和电气装置的实际情况来看，配电系统和电气装置已经组成一个庞大的供电系统网络。其中大部分负责供电的线路被建设在几十米，甚至将近一千多米的地势高度上，同时上述供电线路在保证有效连接的情况下，最短的供电线路实际长度也在数百公里以上。在此情况下，无论哪一种雷电都容易对供电系统中的各项设备、线路或者其他电气装置产生危害，必然影响到整体线路上供电系统的安全性和稳定性。更有甚者，雷电还会沿着供电线路非常快速的传送到变电站等相关变电设备中，如果变电站未安装良好的雷电保护措施，容易引发变电站设备或者装置的损害，导致整个供电系统出现保护性跳闸等问题，严重者还会直接导致供电线路烧断并引发火灾、爆炸等严重事故。
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此外，雷电本身存在极高的电压，轻者百万伏特，重者甚至会产生冲击波电压。因此雷电也会对电气设备或者其他电气装置的绝缘性能产生严重的破坏现象，导致各项电气设备或者电气装置出现短路事故，严重者还会引发相应的设备损坏、燃烧乃至爆炸等事故，对人民的生产生活造成非常严重的安全威胁。
三、供电系统和电气装置的雷电危害防御措施
3.1 不同类型的雷电危害防御措施
首先针对直击雷电的危害防御措施，企业和部门可以采用接闪杆、接闪网、接闪带以及接闪线等措施有效达到防御雷电危害的目的。上述措施均包含有金属接闪器类型的防雷设备，能够将引下线与地面保持良好的距离接触，在大气环境中出现电荷累积的情况下，其内部静电感应接闪器设备会产生与当前雷云相反的电荷，以此在雷电场附近形成相对应的附加电场，促使区域内的雷电场形成相应的畸变并将附近的雷电吸引到大气中的雷电场附近，有效避免雷电直接击中供电系统和电气装置的事故现象。同时上述防雷设备通过引下线引导雷电流进入地底，对安全保护区域内的建筑物和供电线路遭受直击雷电或雷电产生的电磁脉冲对其的破坏起到积极的保护作用。
其次针对感应雷电的危害预防措施。企业和各部门内的电气系统可以将避雷器的一方端口与相关的输电线路进行有效连接，而另外一项端口则直接与地面进行有效连接，以此有效的预防感应雷电对供电系统和其他电气装置的危害。常用的感应雷电危害防御设备包括角式避雷器、排气式避雷器、阀式避雷器、压敏电阻避雷器等多种类型。
需要注意的是，供电系统和电气装置必须同时做好对直击雷电和感应雷电的危害预防措施，一旦两种雷电防御措施有一项不存在，则整个雷电灾害防御方案的完整性和全面性必然受到影响，单独一项雷电预防措施的应用在整个强对流天气的雷电预防过程中必然是存在严重缺陷的。
3.2 日常雷雨季节的现场管理措施
企业和部门还应当积极做好雷雨季节的现场管理措施，加强对雷电灾害的防范并建立雷电灾害应急处理预案，要求相关工作人员在供电线路跳闸或者损坏时能够及时有效地采取应急预案或修复措施，促使整个供电系统和电气装置能够快速恢复正常使用状态。当部分线路或者设备失效时，相关人员应当及时更换损害设备以确保供电系统运行的稳定性和安全性。此外，相关企业和部门还应当加强对供电系统的日常检修和维护工作，及时更换已经老化或者废旧的器材设备，进一步降低强对流天气下雷电灾害事故发生的可能性。
四、结语
综上所述，雷电对供电系统及相关电气装置的危害性是不言而喻的。企业和部门必须加强对雷电灾害防御措施的重视，在供电系统的建设和使用过程中为其建立完善的雷电灾害防御方案，通过多项雷电防御设备的综合应用，确保整个供电系统和电气装置的稳定运行。
参考文献：
[1]王喜越，韩东旭，冀石，et al.雷电对供电系统和电气的危害与防御措施[J].科技与企业，2014（17）：341-341.
[2]付国振，王海霞，安双平，et al.沿海风电场雷电危害的特点及防护措施[C]// S13 第十届防雷减灾论坛——雷电灾害与风险评估.2012（14）：22-23.
[3]王润清，李树伟，李文选.雷电灾害对社会的影响及防御措施[J].现代农业科技，2011（23）：49-49.
[4]杨磊，谭涌波，强玉华，et al.太阳能光伏发电系统雷电灾害及防御分析[J].高压电气，2015（6）：62-67.
[5]徐金亮，徐斌，唐学东.农村电网智能电表系统雷电灾害分析及对策[J].电气技术，2013，14（12）：107-111.
论文作者:黄家积
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/6
标签：雷电论文; 供电系统论文; 电气论文; 装置论文; 措施论文; 灾害论文; 电场论文; 《基层建设》2019年第15期论文;