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避雷器接地有用吗?——论接地在避雷器保护中的核心作用

在电力系统和电气设备的防雷保护里,避雷器是很关键的设备。但大家经常问一个关键问题:避雷器接地有用吗?答案很明确,也很肯定——接地不光有用,还是决定避雷器能不能有效发挥作用的关键。要是没有良好、可靠的接地,避雷器甚至跟没装一样,起不到任何保护作用。

避雷器的工作原理决定了接地的必要性

避雷器(也叫电涌保护器,SPD),本质就是个“智能开关”。我们会把它并联在被保护设备旁边,正常运行的时候,它是高电阻状态,对系统的影响特别小。比如遇到雷电浪涌或者操作过电压这种危险情况,只要线路上的过电压达到它的动作电压,避雷器就会一下子变成低电阻状态。

避雷器会变成低电阻状态,这么做的核心目的,就是把巨大的过电压电流 —— 也就是浪涌电流 —— 快速泄到大地里去。我们呢,会把大地(Earth)当作电位稳定的零电位参考点。只有把电流导入大地,我们才能把过电压控制在设备能承受的安全范围里,进而保护设备的绝缘。

可要是避雷器没接地,或者接地效果不行,这个泄流的通道就断了。这样一来,巨大的能量没法快速传到大地,过电压还是会加在被保护设备上。到最后,可能会让设备绝缘击穿、损坏,情况严重的话还会引发火灾。所以说,接地是避雷器完成泄流任务的唯一路径,也是它工作原理的基础。

接地系统质量的关键指标:接地电阻

接地这事儿,可不光是简单接根线到铁棒上就完了。它到底有没有效果,主要得看接地电阻的情况。至于接地电阻,指的就是电流从接地电极流进大地时遇到的阻力。

接地电阻的数值,那肯定是越低越好。一般情况下,拿重要的变电站以及电气设备来讲,我们要求接地电阻得小于 1 到 5 欧姆。电阻越高,泄流的时候产生的电压降 —— 就是公式里的 U = I * R—— 就越大。这就意味着,当巨大的雷电流(也就是公式里的 I)流过时,就算避雷器自己动作了,接地引下线以及接地极上还是会产生很高的残压。这个残压也会加在设备上,说不定还是会超过设备能承受的绝缘能力。

咱们再说说接地不好会有啥危害。要是接地电阻太高,或者接地线断了,不光会让保护失效;甚至在泄放雷电流的时候,接地极自己会变成一个高压点,可能会对周边设备或者土壤 “反击”,进而引发人身安全事故或者二次事故。

 

一个合格的避雷器接地系统,得包含这么几部分:

合格的接地极是基础。我们可以用复合地网、把接地体埋得深一点、用降阻剂这些办法,保证接地电阻足够低。

接地引下线得是低阻抗的。连接避雷器与接地极的导体,要尽量做到短、直、粗,只有这样才能减小电感。只要导体有弯曲或者盘绕,高频雷电流流过的时候就会产生感抗,进而影响电流泄放。

连接部分也得可靠。所有连接点都得牢固,我们可以用焊接或者防腐专用夹具来固定,避免时间久了出现氧化,导致接触电阻变大或者断路。

总结

总的来讲,恩彼迈避雷器接地绝对不是可有可无的,它就是避雷器保护功能的生命线。一个性能好的避雷器,必须搭配上低阻抗、高可靠性的接地系统,才能形成完整的泄流通道,把威胁设备安全的过电压能量快速导入大地。

我们要是不重视接地这件事,就等于不重视整个防雷保护的核心。所以在安装以及维护避雷器的时候,我们必须对它的接地系统同样重视,甚至要更重视;同时还要定期检测接地电阻,保证它一直处于良好状态。

(HY)YH10WZ-192/500-电站型氧化锌避雷器-恩彼迈

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