高電壓技術(shù)：8 雷電及防雷裝置1、2

1、8 雷電及防雷裝置8.1 雷電放電的發(fā)展過程 8.2 雷電參數(shù)8.3 避雷針和避雷線8.4 避雷器8.5 防雷接地雷電，自然中最宏偉壯觀的現(xiàn)象。它對(duì)人類的生活環(huán)境、工作條件等都造成了很大的影響。雷電放電實(shí)質(zhì)上是一種超長(zhǎng)氣隙的火花放電，它所產(chǎn)生的雷電流高達(dá)數(shù)十、甚至數(shù)百千安，從而會(huì)引起巨大的電磁效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)。 從電力工程的角度，值得注意的兩個(gè)方面： 雷電放電在電力系統(tǒng)中引起很高的雷電過電壓，它是造成電力系統(tǒng)絕緣故障和停電事故的主要原因之一 。產(chǎn)生巨大電流，使被擊物體炸毀、燃燒、使導(dǎo)體熔斷或通過電動(dòng)力引起機(jī)械損壞。通常將雷電引起的電力系統(tǒng)過電壓，稱為大氣過電壓，也叫做雷電過電壓。大氣過電

2、壓可分為感應(yīng)雷過電壓和直擊雷過電壓。感應(yīng)雷過電壓是由于電磁場(chǎng)的劇烈變化，電磁耦合產(chǎn)生的。直擊雷過電壓是由于流經(jīng)被擊物很大的雷電流所造成的。感應(yīng)雷過電壓一般不會(huì)超過500kV，對(duì)35kV等級(jí)以下的絕緣是有危險(xiǎn)的，110kV以上的設(shè)備，絕緣的最小沖擊耐壓水平通常高于此值，不會(huì)產(chǎn)生危害。電力系統(tǒng)防雷的重點(diǎn)是直擊雷防護(hù)。8.1 雷電放電的發(fā)展過程雷云的形成機(jī)理：水滴分裂起電理論大水滴分裂成水珠和細(xì)微的水沫，出現(xiàn)電荷分離現(xiàn)象，大水珠帶正電，小水沫 帶負(fù)電，細(xì)微水沫被上升 氣流帶往高空，形成大片 帶負(fù)電的雷云。 雷云下部局部正電荷區(qū)。雷電放電是一種超長(zhǎng)氣隙的火花放電。雷云對(duì)大地的放電通常包括若干次重復(fù)放電

3、，每次放電又分為先導(dǎo)放電與主放電。8.2 雷電參數(shù)一)雷電活動(dòng)頻度 雷暴日及雷暴小時(shí) 雷暴日Td是一年中發(fā)生雷電的天數(shù)。以聽到雷聲為準(zhǔn)，在一天內(nèi)只要聽到過雷聲，無論次數(shù)多少，均計(jì)為一個(gè)雷暴日。 雷暴小時(shí)Th是一年中發(fā)生雷電放電的小時(shí)數(shù)。在一個(gè)小時(shí)內(nèi)只要有一次雷電，即計(jì)為一個(gè)雷電小時(shí)。 一個(gè)雷暴日折合三個(gè)雷暴小時(shí)。 雷暴日與該地區(qū)所在緯度、當(dāng)?shù)貧庀髼l件、地形地貌有關(guān) Td 40，多雷區(qū)；90，強(qiáng)雷區(qū) (三)雷電通道波阻抗（Z0）雷電通道長(zhǎng)度數(shù)千米，半徑僅為數(shù)厘米，類似于一條分布參數(shù)線路，具有某一等值波阻抗，稱為雷道波阻抗。主放電過程可看作是一個(gè)電流波沿著波阻抗為Z0的雷道投射到雷擊點(diǎn)的波過程。

4、我國(guó)有關(guān)規(guī)程建議取Z0 300 (四)雷電的極性 負(fù)極性雷擊均占7590%，對(duì)設(shè)備絕緣危害較大,防雷計(jì)算中一般均按負(fù)極性考慮。(五)雷電流幅值（I） 通常定義雷電流為雷擊于低阻接地電阻( 30)的物體時(shí)流過雷擊點(diǎn)的電流。它近似等于電流入射波I0的兩倍，即 一般地區(qū)，雷電流幅值超過I的概率可按下式計(jì)算(六)雷電流的波前時(shí)間、陡度及波長(zhǎng)雷電流的波前時(shí)間T1處于14us的范圍內(nèi)，平均為2.6us。波長(zhǎng)T2 處于20100us的范圍內(nèi)，多數(shù)為40us左右。我國(guó)防雷設(shè)計(jì)采用2.6/40us的波形；在絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)中，標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓的波形定為1.2/50us雷電流波前的平均陡度波前陡度的最大極限值一般可取50 kA/us左右。(七)雷電流的計(jì)算波形 小 結(jié)獲得比較廣泛認(rèn)同的雷云形成機(jī)理為水滴分裂起電理論。 雷電放電就其本質(zhì)而言是一種超長(zhǎng)氣隙的火花放電。其發(fā)展過程分為兩個(gè)