摘要：介绍传统的小水电站直击雷防护系统，和对二次设备造成的危害和产生危害的原因，强调在进行小水电站防雷系统设计时，应根据实际情况采取相应措施，以保证二次设备安全可靠地运行。

关键词：雷击电磁脉冲；二次设备；水电站；防雷；接地

中图分类号：tm622 　 文献标志码：b 　　 文章编号：1003-0867(2007)11-0023-02

浙江省水力资源非常丰富，各地在山区分布着很多小水电站。而浙江省又属于多雷区，山区的年平均雷暴日数多在60个以上。因此，小水电站的防雷一直受到重视。但近年来，随着小水电站综合自动化程度的日益提高，由雷击造成的电站设备损坏事故时有发生，它直接影响到电站的正常运行，甚至危及运行人员的人身安全。这是因为水电站原有的防雷措施，没有考虑到这些以微电子元件为主的二次设备普遍存在着的弱点，那就是过电压耐受能力差、绝缘强度低、对电磁干扰敏感。因此，有必要对小水电站防雷设计中出现的新问题作进一步研究。

一般小水电站都有较完善的直击雷防护系统，如避雷针、屋顶避雷网（埋于屋面下）和避雷带（高出屋面边缘几十厘米）等，所以二次设备直接遭雷击损坏的概率是较小的。但雷击电站防雷系统时所产生的雷电放电，对室内二次设备产生的电磁干扰，同样会影响整个系统的正常运行。例如作为小水电站直击雷防护措施之一的避雷针，遭受雷击时，首先雷电流要通过避雷针的接地装置泄入大地，引起地电位升高，造成对二次设备的反击；其次雷电流通过避雷针的接地引下线入地时，会在周围空间产生强大的暂态电磁场，影响二次设备的正常运行。

1 地电位升高的影响

一般水电站都装设有用于保护建筑物和室外设备的直击雷防护系统，如避雷针、避雷带（网）。

假如雷电流为5 ka，冲击接地电阻4.9Ω，那么在接地网上就会产24.5 kv的高电位。雷电流沿接地引下线传播过程中，会使不同接地网或者同一接地网，不同接地点之间产生梯级瞬间高电位差，对于耐压水平弱的二次设备，受损坏的概率是非常大的。对这类因地电位升高引起的过电压闪络，俗称“反击”。

瞬态地电位升高引起对电缆的干扰也是很大的。雷击造成地网的瞬态地电位很高，电缆沟中的电缆外皮电流很大，该电流通过电磁耦合在芯线上感应出电势(通过转移阻抗)，产生一定的共模电压，对二次设备造成干扰。雷击落地点电位升高后