第八章雷电放电及防雷保护装置

第八章雷电放电及防雷保护装置第一节雷电先导通道带有与极性相同的电荷（一般多为负极性自向大地发展。由于及先导作用大地被感应出与极性相反的电荷当先导发展到离大地一定距离雷暴日及雷暴小时：雷暴日是一年中有雷电的日数Td(Td>40为多雷地区，Td<15雷地区)；雷爆小时是一年中有雷电的小时数Th；雷暴电日或雷暴电小时表征不同地区雷电准对Td=40的地区＝0.07（次/km2·雷电日)雷电流幅值ILz＝0的电流，以iL ：lgPIL

lgPIL

（Td雷电流的波前时间、陡度：f t=50μs(2.6/50μs波，雷电流标准波形平均陡度可表示为a

(kA

iI(etet02iI(102当先导发展到某一高度时由于避雷针较高且具有良好的接地针上因静电感应而了与近较低的物体便得到，受到保护，免遭雷击。围，0.1%左右雷击概率的空间范围。避雷针的保护原理及引雷的形成过程：畸变电场形成局部场强集中影响先导发展路径引雷作用避雷针结构：接闪器接地引下线当hx≥h/2 时，rx=（h－hx）p当hx≤h/2 时，rx=（1.5h－2hx）p当h30mh

phph 式中：h—避雷针的高度Dh0h7pDbx1.5(h0hx

h0—两针间联合保护Dbxhx的水—般两针间的距离D不宜大于5h123323f=D*/7p。四、三支或支避雷针hxh/2，rx12hhxh/2，rx12hh/h/hrr，ZnO的配合中，要求避雷器的伏秒特性比较平直、分散性要小。工程上常用冲击系数Ucf

一 保护间隙和管型避雷缺点：①②伏秒特性较陡且放电分散性较大，而变压器和其他设备绝缘的冲击放电伏秒③保护间隙动作后工作母线直接接地，形成截波在大气中称为外间隙S2，其作用是工作电压避免产气管被流经管子的工频泄漏电流所

Imin

，绝缘弱点的保护（如大和交叉处。 二、1性所限制，使其小于80A（最大值，间隙能在工频续流第一次经过零值时就将电弧切断。2加之冲击电压作用时云母垫圈与电极之间的空气缝隙中发生电晕，对间隙的放电区产生照50V隙的初恢复强度由250V到70V，灭弧非常利。利短间隙极近FSFZ50A80A时，能够在续流第FZ型，每四个单元间隙组成一组，每组并联一个分路电阻。不均匀，因此其冲击放电电压较低11。FZ型（又称电站型FS型（又称线路型。1、限制工频续流，保证火花间隙可靠熄弧；2、当雷电过电压由于在制造过程中有层的形成（用碳化硅颗粒，以陶料粘合剂即水玻璃以300-350摄氏度焙烧制成，由于有氧化硅分子渗入，砂颗粒表面形成一个厚度约为10-5厘米的106-108欧姆*厘米，因此全部电压都加在了层上。)当电场强度很大时，由于电子的迁移率增加并且电子增多层电压下降这就使得材料的总电阻随外加电压的增加而降低。ucC650~700在雷电流通过阀片时将在阀片上出现电压，称为残压。残压将作用在被保护设备的绝缘上因此不能太高采用非线性电阻有助于解一在雷电流作用电流大阀阀片电阻变大，因而限制了续流。，，，当冲击电流很大时砂颗粒的层发生击穿，这一过程具有统计性质，阀片每通过一次电流砂颗粒层都会留下一定的，电流越大越重。因此阀片通过，，，5kA200.01s400A20次。流超过5kA的概率是非常小的因此我国对35-220kV的阀型避雷器以5kA(其波形20/40us)5kA的残压作为绝缘配合的依据，对330kV及更高电网，由于线路绝缘水平较高，雷电波的幅值也较高，故流过避10kA作为计算标准。雷器通常不允许在内部过电压下动作，220千伏以下的电力系统中作为限制大2、冲击放电电压：ub(i)，1.5-20us的冲击放电电压，即是在冲击电压作用下避雷器动作的最小电压幅值，从防雷角度要求ub(i低一些为好，但是为了保证避雷器ub(i)20%-25%.在中性点有效接地系统中，发生单相接地时非故障相的电压可达工作线电压的80%，110%100%。所以选用避雷器时，对110kV及以上的中性点有效接地系统，灭弧电压取系统最大工作线电压的80%，对35kV及以下的中性点不接地系统和经消弧线圈接地的系统，则分别取最110%100%。电压值。35kV3.5倍的相电压，110kV3.0倍的相电压。（什么叫避雷器的工频放电电压Ugf

压电压UgfUcf

不会动作，失去了保护的作用和意义，也就是说由于Ucf提高，避雷器的伏秒特性上升，将 K Umh也是一定的如果Ugf太低

都较大） 保证避雷器能可靠的灭弧，同时在大多数内部过电压下不动作，Ugf6、保护比。保护比残压FS和FZ系列的保护比大概在.5和2.3左右。0.24.名词解释分为雷电冲击波放电和操作冲击波放电残压解释三、金属氧化物避雷器金属氧化物避雷器（MOA）又称氧化锌避雷器，20世纪60年代末由首先研制成70年代该类避雷器开始用于交流高压电气设备的保护中，氧化锌元件的非线性特性主要是由晶界层所形成，在低电场强度下电阻率为1012-欧姆*厘米当电场强度达到106-107伏特/米时层击穿其电阻率由氧化锌粒子决定ZnO不会使得，ZnO的阀片烧毁，所以可以不用串联间隙来工作电压（SiC阀片在正常工SiC避雷器的放电电ZnO避雷器是理想的高原SiC避雷器损ZnO避雷器无此问题。SiC避雷器却不同它不仅要吸收过电压的能量，而且还要吸收因系统工作电压下的工频续流所产生的能量，ZnOZnO的SiC低得多。4、ZnO（必要时也可采用两柱或三柱阀片并联5、ZnOSF6电器保护。因为直流续流不像工频续流那SF6电器中，SiCSF6SF6气体中的分ZnO避雷器无此问题。因无续流熄灭问题，ZnO避雷器也多用于多雷区和多重此外，ZnO避雷器体积小，重量轻，结构简单，运行方便,使用长。SiC避雷器相比，ZnO避雷器具有下列优点：②保护性能优越：④通流容量大，能制成重载避雷器。⑤WGMOA值或直流电流时，避雷器上的工频电压峰值来定义工频参考电压U1mA,其值约为最大长期工105%-115%8-3-134、残压：是指WGMOA通过规定波形及幅值的冲击电流时WGMOA的指标雷电冲击电流（8/20us）1.6-1.8目前一般采用45%-75%的荷电率。在中性点不接地或经消弧线圈接地的系统中，不对称短20年。一、I在接地网上造成的电位不太大，在中性点直接接地中要求IRI4000AR0.5,R0.5的条件在技术经济R5，但在这种情况下，必须保证人身的安全。防雷接地和上述两种接地的区别在于，

a但习惯上称之为冲击接地电阻。在一般情况下由于火花效应大于电感效应时，冲击系数小于1；但对于电感影响明显的情况，有时冲击系数a也大于等于我们把接地点处的电位UMIR

I.接地电流IR越小，则电位UM体（例如变压器外壳，也就具有了