高山发射台站电源的防雷措施

　　雷电在放电过程中，产生的电磁效应、热效应以及机械效应，对建筑物和广播电视播控、收发等诸多电子设备都有较大的破坏力。一般的防雷措施：一是采用安装避雷针防雷；二是采用机房、铁塔、设备、电源等统一接地的联合接地体防雷；三是在供电变压器高、低压侧分别安装避雷器防雷等。笔者重点介绍电源变压器的防雷。

　　海拔1680米的方斗山转播台，从1986年建台以来，电源和收发设备（几乎每年都有几次）遭受雷击，转播工作受到极大影响。工程技术人员从收发设备、电源和铁塔等各方面都采取了各种避雷措施，起到一些作用，仍然无法摆脱雷电的袭击。经过多年的观察分析．绝大多数的雷电都是从三相电源线引入的，就此问题与县电力公司技术人员进行探讨，参考和查阅了大最的技术资料、文献，经过多次实验，将原有的SJ5型Yyno接lOkVA变压器改为附图所示的Z型接法的变压器，并在变压器高、低压侧分别安装雷电计数器，经过近几年的试用，雷电计数器共计近百次雷击，该变压器仍然完好无损，确保了广播电视的转播不间断工作。现将该变压器的原理介绍如下：

　　一般的情况F．雷电冲击波从变压器的高压侧进入（也有从变压器的低压侧进入的情况）．这种高于变压器工作电压的感应过电压，将在变IE器中产生逆、正变换电压，成为损坏变压器的主要因素。目前生产的3kV~lOkV级变压器，一般采用Yyno接法，高压侧一般用阀型避雷器保护，避雷器的接地线与变压器的低压线圈的中心点及变压器的金属外壳三点共同接一防雷接地系统。

　　雷击损坏变压器有两种情况：一是逆变换过电压损坏变压器。由于高压侧三相进波（感应过电压和雷电流）．引起避雷器动作放电．并在避雷器的阀片电阻上产生很高的残压，它作用于变压器的高压线圈两端，由于线圈的电抗很大，有一定的扼流作用．而容抗又很小，故此电流只在高压线圈的匣间或段间以电容或对地电容形式流过。同时，雷电流通过避雷器和接地线放电时，在接地电阻上也产生一个很大的冲击电压降。此电压通过变压器低压侧中性线大部分施加于低压线圈上，在低压线圈内也流过雷击电流，由此产生的零序磁通将作用于高压线圈，在其间产生一个很高的感应电压，通常称为逆变换过电压，导致变压器损坏。二是正变换过电压损坏变压器。

　　在山坡下空旷地区的低压线路上．往往容易直接落雷或产生感应过电压。这种电压分别分配在低压线圈和接地电阻上，侵入的雷电流通过电磁感应在高压线圈上产生感应电压，通常称为正变换过电压。它的大小与进渡的电压幅值和变压器的变压比成正比例、与接地电阻的大小成反比例关系。当进波电压为lOkV时（发生雷击时，感应过电压远远高于lOkV）．高压线圈中性点电位已达134kV．这必将导致高压线圈绝缘击穿，造成变压器损坏。

　　不管是正变换过电压，还是逆变换过电压，均是由于低压线圈中有雷电流流过，并在高压线圈中感应出高电压而击穿变压器的绝缘。为了防止正、逆变换过电压的危害，我们将Yyno接法的变压器的低压线圈改制成Z型接法。这种接法使得变压器铁心柱上的两个线圈，同时流过大小相等、方向相反的零序电流，它建立起来的零序磁通和感应出来的零序电势皆在铁心柱上相互抵消。从理论上讲．Z型接法有两个优点：一是变压器在三相负荷不对称运行时，不会发生中性点位移现象。因此保证了配电网电压的稳定和经济运行；二是当雷击发生时，无论是由高压侧进波还是由低压侧进波，在线圈中流过的雷电流大小相等、方向相反，因为每个铁心柱上的线圈均为匝数相等的两个。由于线圈中的冲击零序阻抗很小，所以雷电流在铁心柱上的电磁势几乎等于零．在高压线圈中也不会产生感应高电压，从而消除了正、逆变换过电压对变压器的损害，使高压中性点的电位低于50kV．不会损坏变压器．保证了高山台站的电源供给安全可靠。