电气装备防雷设置检测及运行维护研究
郭青炎
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摘要:本论文聚焦电气装备防雷设置、检测及运行维护展开系统性研究。深入剖析直击雷、感应雷及雷电波侵入的防护原理,详细阐述接闪器、引下线、接地装置等关键防雷技术及相关标准规范;提出外观检查、接地电阻测试、电气性能检测等全面的防雷检测方法,并规范检测流程与周期;构建涵盖日常巡检、故障诊断、设备升级的运行维护策略,建立职责明确、流程规范的管理体系。
关键词:电气装备防雷设置;防雷检测;维护策略
引言
在工业智能化与电力系统高速发展的当下,电气装备广泛应用于各领域,但频发的雷击事故严重威胁其安全稳定运行。雷电引发的设备损毁、系统瘫痪等问题,不仅造成巨大经济损失,更可能引发安全隐患。科学的防雷设置、精准检测与高效运维,是降低雷击风险的关键。
一、电气装备防雷设置的关键技术与标准
1.1 防雷基本原理与分类
电气装备防雷需依据不同雷电危害形式,采取针对性防护策略。直击雷防护主要基于尖端放电原理,利用避雷针、避雷线等接闪器将雷电引向自身,通过引下线与接地装置将雷电流安全导入大地,从而保护电气装备免受直击雷破坏。感应雷防护则针对雷电放电时产生的电磁感应现象,通过屏蔽、等电位连接和合理布线等方式,消除或降低因电磁感应在电气回路中产生的感应过电压。当雷电击中附近建筑物或导体时,会在周围空间产生快速变化的电磁场,导致电气装备的金属部件产生感应电荷,若未及时消除,可能引发设备绝缘击穿。
1.2 防雷设置的关键技术
防雷系统的设置方法。接闪器是防雷系统的第一步,接闪器一般是避雷针,根据滚球法可以计算避雷针的保护范围,根据建筑物或者电气设备的高度、重要程度等因素来设计安装避雷针的地点和高度。接闪带、接闪网为建筑物上的接闪器,一般是在建筑物顶盖四周、突出的沿沟等部位,沿屋顶敷设金属带、金属网或者金属栅状金属。根据自身的需求选择合适的材料作为接闪器,要注重其金属材质以及质量,接闪器需要有足够的金属强度,可以是热镀锌的圆钢或者铜等材质的接闪器。引下线是控制雷电流运行的主要结构之一,引下线的导电性强以及机械强度良好,引下线可以选择圆钢、扁钢、角钢等,常见的引下线材料为圆钢或者扁钢,接地装置是防雷系统基础的一种结构技术,选择合适的接地装置是实现保护的重要环节,接地电阻是选择接地装置性能的一个评价指标,一般是接地电阻数值越小越好,接地电阻低就可以有效降低雷击后电气设备的对地电压,接地装置的类型有水平接地、垂直接地、混合接地,根据具体的施工环境土壤的电阻率和电气设备的类型选择不同的接地结构来连接地装置。
二、电气装备防雷检测的技术与方法
2.1 防雷检测的重要性与目的
防雷检测贯穿于电气设备运行的整个阶段,雷电灾害具有极强的突发性和破坏性,因此电气设备如果得不到妥善的防雷保护,就很有可能导致电气设备损坏、停电以及触发电灾的发生等。近些年统计数据显示,由电气设备防雷装置导致电气设备的事故中有不少是由于防雷装置性能降低和失效引发的,因此,做好防雷检测工作的必要性是避免此类事件的发生、减少损失的一个重要手段。防雷检测工作的目的是检测防雷装置是否符合防护要求,主要检测雷电冲击下的防雷装置是否完好有效,就可以在防雷装置损坏前加以排除,从而减少和避免不必要事故的发生。
2.2 防雷检测的内容与项目
雷电的检测包括外观检测、接地电阻、电气性能测试等几大项。外观检测对防雷设施中的接闪器、引下线、接地装置等进行检查,对接闪器有无变形、锈蚀、折断,引下线搭接是否牢固、机械损伤,接地装置外漏、腐蚀等问题进行外观检测。接地电阻是确定防雷装置的电气性能指标。测量接地电阻使用较多的是两线法、三线法、四线法及钳表法,针对不同场景的方法也不尽相同。电气性能测试项目主要包括避雷器、浪涌保护器等测试其泄漏电流、残压、保护动作电压等。
2.3 防雷检测的流程与周期
防雷检测工作需按照规程开展,大致可分为准备阶段、现场检测阶段、检测数据处理阶段和报告编制阶段四个阶段。准备阶段由检测人员收集电气设备的防雷设计图、竣工图,熟悉电气设备的防雷等级、防雷要求,并编制检测方案,准备检测仪器、安全用具。现场检测阶段检测人员按照检测方案开展工作,依次对防雷装置的外观、接地电阻、防雷电气性能进行检测,对检测数据进行记录,并拍摄检测现场照片作为检测原始记录。检测完成后对检测数据进行处理,按照国家相关标准判定防雷装置是否合格,检测出现不合格的地方提出整改措施。检测工作的时间间隔应结合电气设备的重要性、环境条件和防雷等级而定。电气设备一般针对环境条件恶劣的场所,如易燃易爆场所、人员密集的公共场所等,电气设备的防雷检测时间间隔为每半年至一年,其他电气设备的防雷检测时间间隔为一年至两年。
三、电气装备防雷运行维护的策略与实践
3.1 运行维护的要点与关键环节
对于供电设备的防雷设施运行与维护要做到点对点,保证防雷设施能够长期、正常、可靠运行。而对故障的判断以及维修对于防雷设施的防护起到重要的作用。主要包括对防雷设施的维护人员进行日常的检修,例如接闪器、引下线、接地装置等都需要及时进行检查和维护。在实际工作中,会对变电站在场站周边的避雷针的防雷设施进行检查,针对避雷针而言,一般要注意防雷设施的外观涂层是否受损,是否受到其他外界因素的影响而出现变形。
3.2 运行维护的管理体系与制度建设
制度和管理措施是有效预防雷电灾害发生,保障防雷运行维护工作有效进行的保障。在管理体系与制度的建设方面,清晰界定各部门、单位和人员的工作职责分工,构建防雷装置维护运行、技术支持、监督检查的运行管理制度和有效机制。运维队伍主要是负责日常巡视、缺陷故障处置,技术队伍主要负责提供技术支持,提供维护工作方案和措施,管理监督队伍主要是负责维护运行质量的监督与考核,看是否符合工作流程及具体规范要求。建设信息化管理平台,管理防雷装置台账,储存录入和查询日常检测数据,提供维护运行工作安排,对维护工作的完成情况进行跟踪考核。另一方面,针对防雷装置运行的各个环节,制定相关维护运行制度,包括防雷装置的日常巡视、运行维护、定期检测以及应急处置的制度及标准,如对日常巡视的频次、巡视内容以及巡视工作记录作出具体规定,对防雷装置的维护工作进行审批,对重要的维护工作做到规范管理,确保维护工作安全的实施。对定期的雷电危害发生时期进行规定,明确防雷定期检测的周期和相关的定期检测的技术要求,保障防雷检测工作能够按时按要求完成。
结语
电气装备防雷设置检测及运行维护是保障设备安全运行的关键环节。本研究系统梳理了防雷技术、检测方法与运维策略,明确了各环节的技术要点与管理规范。但随着电气装备智能化发展,仍需持续探索新技术应用与管理模式创新。未来应加强多学科融合,完善动态监测与智能运维体系,为电气装备筑牢更可靠的防雷安全屏障。
参考文献
[1]赵玮,刘轶,徐燕.水电气暖等领域收费存在问题及对策建议[J].中国价格监管与反垄断,2024,(08):4-5.
[2]张卫东.变电站电气一次设计现状及改善对策[J].电子元器件与信息技术,2019,3(10):80-82.