牵引供电系统二次设备防雷保护研究

温建民

0 引言

中国是个雷害发生较多的国家，雷害发生的情况全国各地不一样，各地的年雷电日也不相同，如南部亚热带地区就是雷电活动比较频繁的多雷区，尤其是多山区的地方，雷害的发生就更为突出。近十年来，随着牵引变电所保护、远动、通讯等微机保护系统的升级，牵引变电所内使用了大量的半导体、大规模集成电路等微电子元件，这些微电子元件的耐过电压、过电流水平比原来的晶体管电路脆弱了许多，晶体管设备的工频耐压水平可达到500～1 000 V，而大规模集成电路的工作电压只有几伏，工作电流只有几毫安，工频耐压水平不到100 V。因此在牵引变电所的保护、远动、通讯等弱电设备大量采用微机保护系统的同时，必须相应的研究这些二次设备的防过电压措施。

1 牵引变电所二次设备防雷保护

通常将低压系统中的瞬态电冲击，包括电压冲击，电流冲击和功率冲击，称为电涌（Surge），这里所谓瞬态是指持续时间大大低于工频周期（0.02 s）的瞬变过程。雷电电涌都是由直接、邻近或远处雷击造成的。目前变电所在设计中就已经采用布置避雷针和架设避雷网的方式有效防止所内设备遭受直接雷击，因此直接雷击是指雷击避雷针或避雷网。邻近雷击是指雷击在与二次系统直接相连的延伸系统或管线（如管道、数据传输线）上。远处雷击则主要指雷击架空线，包括绕击、反击和感应在传输线上产生的雷电过电压行波。

雷电或大容量电气设备的操作在供电系统内外部产生浪涌，其对低压供电系统和用电设备的影响已成为人们关注的焦点。……