第9章 雷电及防雷装置

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1、第9章雷电及防雷装置第9章雷电及防雷装置9.1雷电放电的发展过程9.2雷电参数9.3避雷针和避雷线9.4避雷器9.5防雷接地高电压工程基础高电压工程基础雷电过电压：雷云放电在电力系统设备中产生的过电压。雷电过电压的分类：感应雷过电压:一般不超过500kV,对35kV及以下电力设备有危害直击雷过电压:对所有电力设备都有危害,电力系统防护的重点高电压工程基础9.1雷电放电的发展过程先导：不连续性（分级先导），历时约0.005~0.010s。每一级先导发展速度相当高，但每发展到一定长度（平均约50m）就有一个10~100μs的间隔。发展速度约为光速的1

2、/1000。主放电：时间50~100μs，移动速度为光速的1/20~1/2；主放电时电流可达数千安，最大可达200~300kA。余辉：雷云中剩下的电荷继续沿主放电通道下移，称为余辉放电阶段。余辉放电电流仅数百安，但持续的时间可达0.03~0.15s。高电压工程基础高电压工程基础对雷电活动的理解雷电活动的监测雷电的二次效应人工雷电的产生及火箭引雷雷云对地放电的实质是雷云电荷向大地的突然释放被击物体的电位取决于雷电流和被击物体阻抗的乘积从电源性质看，相当于一个电流源的作用过程人们能够测知的电量，主要是流过被击物体的电流国际上关于雷电的研究高电压工程基

3、础9.2雷电参数雷电活动强度——雷暴日及雷暴小时雷暴日：每年中有雷电的天数。雷暴小时：每年中有雷电的小时数。年平均雷暴日不超过15的地区为少雷区；超过40的为多雷区；超过90的地区及根据运行经验雷害特别严重的地区为强雷区。落雷密度地面落雷密度γ：每一个雷暴日、每平方公里对地面落雷次数。电力行业标准DL/T620-1997建议取γ=0.07次／平方公里.雷电日。雷电通道波阻抗雷电通道如同一个导体，雷电流在导体中流动，对电流波呈现一定的阻抗，该阻抗叫做雷电通道波阻抗（规程建议取300~400Ω）。iLZ0ZA雷电流源被击电路高电压工程基础雷电流的极性

4、国内外实测结果表明，负极性雷占绝大多数，约占75~90%。雷电流幅值雷电流：雷击具有一定参数的物体时，若被击物阻抗为零，流过被击物的电流。规程规定，雷电流是指雷击于电阻小于30欧姆的低接地电阻物体时，流过该物体的电流。一般区：少雷地区：高电压工程基础雷电流的波头、陡度及波长波头：1~5μs范围内变化，多为2.5~2.6μs，规程规定取2.6μs；波长：20~100μs，多数为50μs左右。为简化计算，视为无限长；陡度：陡度α与幅值I有线性的关系，即幅值愈大，陡度也愈大。一般认为陡度超过50kA/μs的雷电流出现的概率已经很小（约为0.04）。雷电

5、流的波形标准波形斜角平顶波半余弦波高电压工程基础9.3避雷针和避雷线避雷针（线）的保护原理当雷云的先导向下发展，高出地面的避雷针（线）顶端形成局部电场强度集中的空间，以至有可能影响下行先导的发展方向，使其仅对避雷针（线）放电，从而使得避雷针（线）附近的物体免遭雷击。对避雷针（线）的要求（1）为了使雷电流顺利地泄入大地，故要求避雷针（线）应有良好的接地装置。（2）被保护设备全面位于避雷针（线）的保护范围内。但为了防止与被保护物之间的间隙击穿（也称为反击），它们之间应保持一定的距离。双根等高避雷针保护范围单根避雷针保护范围高电压工程基础当时：当时：3

6、0m

7、2rx=0.47(h-hx)P当hx

8、类型19世纪7080年代棒型放电间隙和熔丝19世纪末角形保护间隙20世纪20年代铝避雷器，氧化膜避雷器20世纪30年代管式避雷器20世