防雷知识讲座.ppt

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1、防雷知识讲座科威电子测试有限公司第一章雷电干扰防护的研究内容雷电干扰防护属于电磁兼容的范畴electromagneticcompatibility(EMC)──雷电磁脉冲；LEMP（LightningElectromagneticPulse）──开关电磁脉冲；SEMP（SwitchingElectromagneticPulse）──静电放电；ESD（Electro-StaticDischarge）：──核致电磁脉冲；NEMP（NuclearElectromagneticPulse：核致）──微波辐射。WR（Microw

2、aveRadiation）第二章雷电与电磁干扰防护的重要性第一节　防雷工程技术的发展第一个把实验室中的电与自然界的闪电发生联想的人是曾任英国伦敦皇家学会馆长的FransisHauksbee，1706年他用玻璃棒摩擦带电，研究它的发光，看到静电放电产生的闪光与闪电相似，而发生了联想。这已接触到闪电的物理本质是电荷放电。科学认识必须建立在科学实验的论证上。第一个达到这一步的是杰出的美国科学家富兰克林(BenjaminFranklin l706—1790)，他在实验室内进行一系列电学实验，证实了实验室完成的静电放电现象与天空

3、雷闪类似，以科学的理性思维探索闪电的本质：闪电就是静电产生的火花放电。就此，富兰克林发明了避雷针，这是人类第一件防止雷害的装置。富兰克林发明避雷针之后，这一防雷工程技术延续了百余年毫无发展。不仅是由于人类对雷电的认识停滞不前，而且还由于实际需要没有变化，避雷针还未显出其局限性。1876年贝尔发明电话，由于适应了社会的需要，发展极快，1880年仅美国就有了48，000台，架空的长导线出现了，它成为闪电袭击的新对象，为了防护电话通讯设备和人的安全，于是出现了第二种避雷装置——导雷器，它实际上是一个火花隙，接在电话入户线路与

4、大地之间，架空长导线上落雷产生的高电压，到达此处把火花隙击穿短路可从而泄流入地，不致进入户内伤害电话设备和人。这种新事物就是最原始的避雷器，英文称之为Arrester。1887年伦敦筹资百万英磅建立供电公司，标志着电力供应由分散的一家一户发电转变为由中心电站集中供电的开始，输电网迅速扩展，高电压输电网的过电压保护和防雷就成为电力系统的极为重要的项目，于是19世纪90年代就有E．Tomson发明的磁吹间隙，以它保护直流电力设备，这可说是磁吹避雷器的前身。1901年德国制成串联线性电阻限流的角形间隙，可以说是阀型避雷器的前

5、身。此后由于电力工业的大发展，电力系统成为建筑行业之后防雷需求最为迫切的部门，对雷电的研究，主要在这一行业进行。这里有两个重要原因：第一、电力系统需要研究过电压护和高压绝缘问题，这与防雷的研究，在物理上是相似的，第二、为了研究的需要必须建立高电压实验室，因此为人工模拟雷电的实验研究提供了物质条件。所以20世纪中，电力系统高压实验室的研究为防雷作出了很重要贡献，今天我们关于雷电的认识，很多来源于这些研究结果（比如国际大电网会议）。富兰克林的年代只注意到直接雷击。那时雷电对建筑物的危害也只能是直击雷。20世纪电力工程才注意

6、到感应雷的危害，德国W。Peterson于1914年提出用接地避雷线防雷的理论，后来美国F．W．Peek，W．W．Lewis也认为威胁线路绝缘的不仅是直击雷，还有感应雷。30年代末期大家已取得共识，100kV以上线路避雷线是防直击雷的基本保护装置。1925—1926年Peek第一个用“人工雷”研究避雷针的保护范围、雷云极性对保护系统的影响。1934年美国瓦斯和电力公司(AGE)开始用避雷针和避雷线保护变电所，由于避雷线的应用有效，在建筑物上出现了避雷带，50年代后又发展出笼式避雷网。架空电线上直击雷和感应雷产生的过电压

7、波沿线侵入建筑物内造成设备损坏、破坏房屋和人身伤亡等现象这是富兰克林年代所不可能见到的。这是科技发展带来的新的雷灾，当然富兰克林的避雷针无法对付它，需要一种完全不同的思路来防止这种雷灾，那就是在过电压波入建筑物之前把它导入地，为此而设计出来的避雷装置就是避雷器。1907年美国出现一种铝电解避雷器。1908年瑞士Moscicki提出用高压电容器把雷电流分流入地。1922年美国开始采用非游离气体以遮断续流的管型避雷器。50年代初，磁吹阀型避雷器问世。1968年日本松下电气公司研制出新一代的无间隙避雷器，它是一种金属氧化物非

8、线性电阻。80年代以后，雷灾出现的特点，与以往有极大的不同，可以概括为：(1)受灾面大大扩展，从电力、建筑这两个传统领域扩到几乎所有行业部门，特别是与高新技术关系最密切的领域，如航天航空、国防、邮电通信、铁路交通、计算机、电子工业、化工石油等等。(2)从二维空间入侵变为三维入侵。从闪电直击，过电压波沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场