雷电放电及雷电参数（高电压技术）

6-1雷电放电及雷电参数6-2避雷针和避雷线6-3避雷器6-4防雷接地第六章雷电参数及防雷设备大自然中的雷电现象大自然中的雷电现象6-1雷电放电及雷电参数1.先导放电2.主放电3.余辉放电迎面先导与下行先导相遇强烈中和速度快，持续时间极短（约50~100μs），电流极大（约几十到几百KA）（电闪、雷鸣）多重放电：一般雷云存在几个电荷中心，继而发生多次的放电（以后的雷电先导是连续的）分级发展，速度较慢，电流小残余电荷继续释放能量持续时间长一.雷电放电1.雷电通道波阻抗Z0一般约为200~300Ω2.雷电流国际上习惯把雷击于小接地阻抗（Z≈0或Z＜＜Z0

）物体时，流过该物体的电流定义为雷电流。

定义中的雷电流i恰好等于沿雷电通道而来的雷电流波（i0=συ）的两倍。二.雷电参数在我国，一般地区：对西北、内蒙地区：3.雷电流幅值I及概率分布①标准冲击波用于电力设备绝缘强度试验②斜角平顶波用于一般线路的防雷设计建议波头时间2.6μs，平均陡度α=③半余弦波用于设计特殊高塔4.雷电流波形5.极性90%左右为负极性雷雷暴日——该地区一年中能听到雷声的天数雷暴小时——该地区一年中能听到雷声的小时数。少雷区：＜15中雷区：15~40多雷区：＞40强雷区：≥906.雷暴日Td和雷暴小时Th7.地面落雷密度和输电线路落雷次数（1）地面落雷密度γ每一雷暴日、每平方公里地面遭受雷击的次数我国有关标准建议γ取为0.07次/（Km2.雷暴日）（2）输电线路落雷次数及计算三.雷电过电压及分类雷电过电压又称

——大气过电压还可称

——外部过电压大气过电压直击雷过电压感应雷过电压侵入波过电压高电压技术—雷电放电及雷电参数了解原子的结构及电离的概念学习目标知晓雷电参数及相关数据知晓雷电放电对电力系统的危害性及雷电过电压类型一般了解雷电放电的计算模型了解雷电放电的发展过程懂得分析计算线路年落雷次数01雷电放电0大自然中的雷电现象0大自然中的雷电现象0雷电科学发展简史17世纪欧洲发现了正电和负电。第一个将实验室人工产生的电（可称为地电）与闪电联系起来的是伦敦皇家学会馆长FrancisHauksbee，1706年他观察摩擦起电的放电不仅产生闪电，而且产生类似雷鸣的声音，认为其与雷电类似。著名的风筝试验（17世纪，富兰克林）：240米长的缠绕钢丝的麻绳上产生20cm的电火花，第一次向人们展示了雷电只不过是一种火花放电的秘密，通过大量实验取得卓越成就，建立了现代雷电学说，认为雷击是云层中大量阴电荷和阳电荷迅速中和而产生的现象。著名科学家GWRichman（高速摄影、自动录波、雷电定向定位等现代测量技术对雷电进行的观测研究，大大丰富了人们对雷电的认识。雷电过电压：造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一。巨大雷电流：有可能使被击物体炸毁、燃烧、使导体熔断或通过电动力引起机械损坏。雷电流热效应：雷电流很大但作用时间很短，因此产生局部高温，可使体积较小的金属熔化，雷电通道温度15000~20000℃，可引起森林火灾。雷电的机械效应：雷电电流通过物体，发热导致物体内的水分急剧蒸发，产生气体，气体膨胀的机械作用可使树木劈裂，器物的破裂和爆炸。0雷电的危害水滴分类起电理论0雷云的形成1先导放电阶段2主放电阶段3余辉放电阶段一.雷电放电213雷云中的电荷分布是不均匀的，当雷云中某个电荷密集中心的电场强度达到空气击穿场强（约25kV~30kV/cm）时，空气便开始电离，形成指向大地的一段电离的微弱导电通道。1.先导放电主放电完成后，云中剩余电荷沿着导电通道开始流向大地，这一阶段称放电的余辉阶段，电流数百安。

3.余辉放电先导靠近地面时，进入主放电阶段，强烈的电荷中和过程，伴随着雷鸣和闪光。主放电时间极短。电流幅值高达数十甚至数百千安。2.主放电一.雷电放电02雷电参数1.雷电活动频度——雷暴日及雷暴小时雷暴日是一年中有雷电的天数，在一天内只要听到雷声就算作一个雷暴日。雷暴小时是一年中有雷电的小时数，在一个小时内只要听到雷声就算作一个雷暴小时。2.地面落雷密度地面落雷密度（γ）这个参数表示在一个雷暴日中，每平方公里地面上的平均落雷次数。对雷暴日为40的地区，我国《标准》取γ=0.07（次/雷暴日.km2）。3.雷电通道波阻抗雷电通道长度数千米，主放电时如同导体，类似一条分布参数线路，具有某一等值波阻抗，称为雷道波阻抗。我国有关规程建议取Z0≈300Ω。4.雷电流的极性负极性雷约占75~90%，对设备危害大，故在防雷计算中一般均按负极性考虑。二.雷电参数5.雷电流幅值雷电流幅值是表示雷电强度的指标。据我国长期进行的大量实测结果，在一般地区雷电流幅值超过I的概率可用计算。

6.雷电流的波头（T1）、陡度a及波长（T2）我国采用2.6µs的固定波头长度。雷电流波头的平均陡度为：a=

(kA/µs)

7.雷电流的计算波形1）标准冲击波：2）斜角平顶波：其波前陡度a可由给定的雷电流幅值I和波头时间决定。3）半余弦波：i=

二.雷电参数1）标准冲击波用于电力设备绝缘强度试验2）斜角平顶波用于一般线路的防雷设计建议波头时间2.6μs，平均陡度α=3）半余弦波用于设计特殊高塔二.雷电参数在我国，一般地区：对西北、内蒙地区：二.雷电参数二.雷电参数