小型变电站作为区域电力配送的核心节点,设备密集且耐压等级敏感,直击雷及雷电感应极易造成主变、开关柜、测控装置等核心设备损坏,引发大面积停电事故。15 米 GFL 型四柱角钢避雷塔凭借结构紧凑、抗风性好、保护范围适配的特点,是小型变电站直击雷防护的优选方案。
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一、 15 米 GFL 避雷塔选型依据
适配小型变电站的核心优势
小型变电站占地面积通常在 1000-3000㎡,主要保护对象为主变压器、高低压开关柜、控制室、电容器组,保护半径需求在 20-35m 之间。
15 米 GFL 避雷塔采用滚球法计算保护范围(滚球半径按 GB50057-2010 取 30m),其保护半径可达 32m,完全覆盖小型变电站所有设备区域;且为自立式四柱结构,无需拉线,占地面积小(基础尺寸约 3m×3m),适配变电站紧凑的布局要求。
二、 防雷系统核心设计要点
1. 直击雷防护设计
接闪器优化:15 米 GFL 避雷塔塔顶标配单根接闪针,针对变电站控制室等重点区域,可在塔身 2/3 高度处增设 1-2 根侧接闪杆,扩大保护盲区覆盖范围。
塔身导流设计:塔身采用 Q235 热镀锌角钢,角钢截面积≥120mm²,确保雷电流(可达 200kA)低阻抗传导,避免塔身因电阻过大产生高温。
2. 接地系统设计(核心关键)
小型变电站接地需满足 DL/T 621-2019《交流电气装置的接地》 要求,接地电阻≤4Ω,设计方案如下:
接地网结构:采用避雷塔独立接地网与变电站主接地网多点等电位连接(不少于 2 处),防止雷击时两者间产生电位差引发反击。
接地体选材:水平接地体选用 φ12mm 热镀锌圆钢,垂直接地体选用∠50×5×2500mm 热镀锌角钢;接地体埋深≥0.8m,埋设于冻土层以下。
降阻措施:若变电站所在区域土壤电阻率>500Ω・m,需在接地体周围敷设长效物理降阻剂,或增设离子接地极,确保接地电阻达标。
3. 雷电感应防护配合
15 米 GFL 避雷塔仅解决直击雷防护,需配合站内感应雷防护措施:
避雷塔接地网与站内电缆沟、设备基础、金属构架实现等电位连接,过渡电阻≤0.2Ω;
高低压进线端安装避雷器,与避雷塔形成 “外防直击、内防感应” 的双重防护体系。
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三、 安装施工规范要求
基础施工:基础混凝土强度等级≥C25,配筋采用 Φ12mm 螺纹钢,基础顶面水平误差≤5mm;地脚螺栓预埋位置偏差≤2mm,确保塔身安装垂直度。
塔身组装:采用螺栓连接,螺栓紧固力矩符合设计要求(M16 螺栓力矩≥80N・m);焊接部位需做二次热镀锌处理,镀锌层厚度≥70μm,防止锈蚀。
接地连接:引下线与塔身、接地网的连接采用放热焊接,焊点表面光滑无气孔,焊接后做防腐处理。
验收检测:安装完成后,需检测塔身垂直度(偏差≤1/1000)、接地电阻(≤4Ω)、等电位连接过渡电阻(≤0.2Ω),全部达标后方可投入使用。
四、 运维管理要点
定期检测:每年雷雨季节前开展一次全面检测,重点测量接地电阻,检查塔身镀锌层是否破损、螺栓是否松动。
雷击后排查:若变电站遭遇雷击,需立即检查避雷塔接闪器是否有熔化痕迹、塔身连接部位是否损坏,同步复测接地电阻,确保系统完整性。
防腐维护:发现镀锌层破损时,及时清理锈蚀部位,涂刷环氧富锌底漆 + 氟碳面漆,延长塔身使用寿命。
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15 米 GFL 避雷塔针对小型变电站的防护需求,实现了 “结构适配、防护精准、成本可控” 的目标,其核心是通过合理选型、规范接地设计及系统运维,构建可靠的直击雷防护屏障。
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