室外照明防雷和接地的探讨分析

1 配电线路防雷和接地
1.１ １０ｋＶ架空线路

　　（1）提高绝缘子和横担的绝缘水平：尽量采用绝缘水平较高的支柱式绝缘子或瓷横担；
　　（2）安装避雷器：在易遭受雷击的线路地段安装线路型氧化锌避雷器，在带拉线的高杆、终端杆等变压器、柱上开关、电缆头安装氧化锌避雷器；
　　（3）安装线路过电压保护器；
　　（4）选用连接性能较好的安普线夹；
　　（5）市区内采用绝缘导线；
　　（6）采用防雷型绝缘子；
　　（7）接地合格：１０ｋＶ线路接地装置接地电阻≤１０Ω，与１ｋＶ以下设备共用的接地装置接地电阻≤４Ω；
　　（8）两条１０ｋＶ线路交叉或１０ｋＶ线路与其它低压线路交叉，导线垂直间距≥２ｍ，避免雷击事故扩大范围；

1.２ 低压配电线路

　　（1）一般低压线路防雷

　　低压线路在变压器低压侧安装击穿保险器或低压避雷器，同时做好接地，接地电阻≤４Ω；

　　干线和分支线终端处应重复接地，接地电阻≤１０Ω，较长线路，重复接地≥３处；

　　为防止雷电波沿低压配电线路侵入用户，接护线上的绝缘子铁角应接地，接地电阻应≤３０Ω；

　　低压线路进出建筑物或箱变应在室外穿１５ｍ以上钢管，或改为铠装电缆，钢管和铠装电缆外皮的两端可靠接地，接地电阻≤１０Ω；

　　建筑物内有电子设施时，引入电源应进行三级防护。

　　（2）照明线路防雷

　　箱变高压侧和低压侧分别安装高压和低压避雷器；

　　室外照明配电宜采用ＴＴ系统（见图1），为防止高压侧雷电压经变压器接地窜到低压侧ＰＥ线，照明线路ＰＥ接地不可与变压器接地连接。ＰＥ线接地应从近箱变第一基照明灯柱起做起；

　　同杆架设的高压线路与路灯低压线路应保证适当间距，防止雷电压等高电压侵入低压线路。开关箱加装ＳＰＤ电涌保护器，并作好接地。

2 变压器和箱变防雷和接地

　　变压器和箱变高压侧安装阀型避雷器，且尽量靠近变压器安装；

　　为防止低压侧遭受雷击后致高压侧绝缘损坏，应在低压侧安装击穿保险器或低压避雷器；为防止雷击对低压用户的影响，低压用户入户处应重复接地，接地电阻≤１０Ω.

　　采用“三位一体”的接地法，即避雷器接地引下线、配电变压器金属外壳与低压侧中性点三点连在一起接地（见图2），接地电阻：变压器容量≥１００ｋＶＡ时，接地电阻≤４Ω；变压器容量＞１００ｋＶＡ时，接地电阻≤１０Ω.将人工接地装置做成环（矩）形；杆上避雷器引下线应短而直，连接紧密，采用铜芯绝缘线，其截面：上引线：≥１６ｍｍ２；下引线：≥２５ｍｍ２。

3 高杆灯和灯塔、灯桥防雷和接地

　　接闪器：灯（塔）顶加装１～１．５ｍ长避雷针，使灯（塔）在避雷针防雷保护范围之内。灯桥、高置投光灯的灯具、电源缆线、开关箱等不能成为接闪器；

　　引下线：灯柱的钢板（构件）壁厚≥４ｍｍ，即可兼作引下线；接地：在灯（塔）周围做环形（或矩形）接地网，半径２．５～５ｍ，接地电阻≤１０Ω，金属柱体和基础筋与接地网有两点以上相连接。经测试合格后与室外照明接地网连接；电源箱或配电板安装ＳＰＤ避雷器；近高杆灯的电缆选用铠装电缆，或非铠装电缆穿１５ｍ钢管保护，铠装电缆外皮或钢管两端接地。箱变接地如图3所示。

4 照明灯防雷

　　（1）ＨＩＤ气体放电灯较稳定，具有较好的防雷能力；

　　（2）独立太阳能路灯防雷（见图4、图5）

　　1）接闪器：利用灯柱顶部兼作接闪器，或利用避雷针、高大建（构）筑物等作接闪器。太阳能电池板等应在接闪器保护范围之内，使太阳能电池板、灯具等不会被雷电直接击中；

　　2）引下线：金属灯柱可作为引下线，要求灯柱壁厚≥４ｍｍ；如果使用混凝土灯柱，应采用内置引下线：镀锌圆钢φ１０ｍｍ，或者镀锌扁钢４０ｍｍ×４ｍｍ；

　　3）接地：“接地极＋基础接地”构成太阳能或风光互补路灯防雷接地，再用ＰＥ线（镀锌圆钢φ１０ｍｍ或镀锌扁钢４０ｍｍ×４ｍｍ）连接各灯柱接地极。避雷引下线以及ＳＰＤ的接地线必须良好接地，接地电阻≤１０Ω.

　　4）线路和设备防雷：太阳能电池板引入控制器并加装ＳＰＤ电涌保护器，其型号和性能与负载要求配套；

　　5）太阳能电池板、灯具等金属构架应与金属灯柱可靠连接。若无金属灯柱，则必须专设避雷引下线；

　　6）电涌保护器ＳＰＤ电压、频率等性能应与光伏系统性能相匹配；

　　7）ＳＰＤ一般装在控制器内。

　　（3）并网太阳能路灯防雷（见图6）

　　为保证室外重要太阳能路灯供电，太阳能路灯电源可接入市电电网，也要安装ＳＰＤ电涌保护器。

　　其它同上。

　　（4）接地

　　做好接地，接地电阻≤１０Ω.

5 风光互补路灯防雷

　　（1）接闪器

　　①在风机上部即灯柱顶部安装避雷针，可选择优化避雷针或普通避雷针，针长约１．５ｍ，必须使风机全部处于避雷针保护范围之内，太阳能电池板、灯具等也应在接闪器保护范围之内，使它们不被雷电直接击中；

　　②垂直轴式风机（如磁悬浮风力发电机）有比水平轴式风机更好的防雷效果；

　　③风机叶片防雷：在叶片的预计雷击点安装接闪器，通过叶片内部金属连接到叶片根部的金属法兰。在轮毂的法蓝处通过放电间隙将雷电流传至机舱底座，释放雷击过电压。

　　（2）引下线

　　金属灯柱可作为引下线，要求灯柱壁厚≥４ｍｍ；

　　如果使用混凝土灯柱，应采用内置引下线：镀锌圆钢φ１０ｍｍ，或者镀锌扁钢４０ｍｍ×４ｍｍ.

　　（3）接地

　　“接地极＋基础接地”构成风光互补路灯防雷接地，再用ＰＥ线（镀锌圆钢φ１０ｍｍ或镀锌扁钢４０×４ｍｍ）连接各灯柱接地。接地电阻≤１０Ω。

　　（4）设备防雷

　　风机、太阳能电池、板引入控制器及与用电设备（照明灯、信号灯等）供电和控制线路引入控制器，加装ＳＰＤ，其型号和性能与负载要求配套（见图7）；

　　风机、太阳能电池板、灯具等金属构架应与金属灯柱可靠连接。若无金属灯柱，则必须专设避雷引下线；

　　防雷器ＳＰＤ电压、频率等性能应与光伏系统性能相匹配而ＳＰＤ一般装在控制器内。