电力系统雷电防护72-8章

《电力系统雷电防护72-8章》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第八章电力系统雷电防护重点避雷针与避雷线金属氧化物避雷器输电线路雷电防护变电站雷电防护防雷保护设备雷电放电作为一种强大的自然力的爆发是难以制止的，产生的雷电过电压可高达数百至数千kV，如不采取防护措施，将引起电力系统故障，造成大面积停电。目前人们主要是设法去躲避和限制雷电的破坏性，基本措施就是加装避雷针、避雷线、避雷器、防雷接地、电抗线圈、电容器组、消弧线圈、自动重合闸等防雷保护装置。避雷针、避雷线用于防止直击雷过电压，避雷器用于防止沿输电线路侵入变电所的感应雷过电压。8.1避雷针与避雷线8.2.1避雷针防雷原理及保护范围避雷针防雷原理避雷针是明显高出被保护物体的金属支

2、柱，其针头采用圆钢或钢管制成，其作用是吸引雷电击于自身，并将雷电流迅速泄入大地，从而使被保护物体免遭直接雷击。避雷针需有足够截面的接地引下线和良好的接地装置，以便将雷电流安全可靠地引入大地。2.避雷针的保护范围表示避雷针的保护效能，通常采用保护范围的概念，只具有相对意义。避雷针的保护范围是指被保护物体在此空间范围内不致遭受直接雷击。我国使用的避雷针的保护范围的计算方法，是根据小电流雷电冲击模拟试验确定，并根据多年运行经验进行了校验。保护范围是按照保护概率99.9%确定的空间范围（即屏蔽失效率或绕击率0.1%）。避雷针8.1避雷针与避雷线图中的受保护区域并非100％安全受

3、保护区域只是保证在该区域中雷击概率是很小的数值单支避雷针保护范围上图中划定避雷针保护范围的方法称为折线法，用两段斜率不同的折线段确定保护范围（建筑防雷中采用滚球法确定保护范围）折线表达式中的p是修正系数，根据避雷针高度的不同进行有关修正8.1避雷针与避雷线修正系数p——避雷针高度≤30m时避雷针高度h≤80m时修正系数p＝1hx被保护物高度8.1避雷针与避雷线修正系数p——避雷针高度＞30m时80m＜h≤120m时修正系数：8.1避雷针与避雷线如图可见，避雷针高度超过30m后其保护范围随高度而增大的趋势减缓两支避雷针联合保护范围两支避雷针的联合保护范围不是两个避雷针各自

4、保护范围的“并集”，而是比这个并集要大一些图中蓝色虚线部分代表单支避雷针保护范围的界限8.1避雷针与避雷线8.2.2避雷线防雷原理及保护范围避雷线，通常又称架空地线，简称地线。避雷线的防雷原理与避雷针相同，主要用于输电线路的保护，也可用来保护发电厂和变电所，近年来许多国家采用避雷线保护500kV大型超高压变电所。用于输电线路时，避雷线除了防止雷电直击导线外，同时还有分流作用，以减少流经杆塔入地的雷电流从而降低塔顶电位，避雷线对导线的耦合作用还可以降低导线上的感应雷过电压。单根避雷线保护范围8.1避雷针与避雷线双避雷线联合保护范围双避雷线在输电线路上应用极为广泛8.1避雷

5、针与避雷线避雷针与避雷线的应用范围避雷针在变电所、发电厂等场合有广泛的应用（集中保护场合）。避雷线适用于输电线路防雷（分布保护场合），在变电所里有时也在电气主回路上空布置多条避雷线进行雷电防护。8.1避雷针与避雷线避雷针是不是越高越好？答案：×随着避雷针高度的增加，其保护范围的增加越来越有限，同时其保护范围内免受雷击的概率变得不确定。在提高避雷针高度上下功夫不如采用多针联合保护。8.1避雷针与避雷线8.2.3避雷器工作原理及常用种类避雷器是专门用以限制线路传来的雷电过电压或操作过电压的一种防雷装置。避雷器实质上是一种过电压限制器，与被保护的电气设备并联连接，当过电压出现

6、并超过避雷器的放电电压时，避雷器先放电，从而限制了过电压的发展，使电气设备免遭过电压损坏。避雷器的常用类型有：保护间隙、排气式避雷器（常称管型避雷器）、阀式避雷器和金属氧化物避雷器（常称氧化锌避雷器）四种。避雷器1避雷器21.保护间隙保护间隙是一种简单的避雷器，按其形状可分为：角型、棒形、环形和球型等，常用角形保护间隙如图8-14所示。图8-14角型保护间隙1—角型电极2—主间隙3支柱绝缘子4—辅助间隙5—电弧的运动方向2.排气式避雷器排气式避雷器实质上是一种具有较高熄弧能力的保护间隙，其结构如图8-15所示，内间隙固定装在管内，管子由纤维、塑料或橡胶等产气材料制成，其

7、电极一端为棒形电极2，另一端为环形电极3。外间隙裸露在大气中，由于产气材料在泄漏电流作用下会分解，因此管子不能长时间接在工作电压上，正常运行靠外间隙来隔离工作电压。图8-15排气式避雷器1—产气管2—棒形电极3—环形电极S1—内间隙S2—外间隙4-动作指示器3.阀式避雷器阀式避雷器是由装在密封瓷套中的多组火花间隙和多组非线性电阻阀片串联组成。它分普通型和磁吹型两大类。普通阀式避雷器的单个火花间隙结构如图8-16所示，电极由黄铜圆盘冲压而成，两电极间以云母垫圈隔开形成间隙，间隙距离为0.5～1.0mm，间隙电场接近均匀电场，单个间隙的工频放