雷电过电压及其防护_724105782

1、 第9章 雷电过电压及其防护 9.1 雷电参数 9.2 防雷保护的基本措施 9.3 架空输电线路的雷电过电压 9.4 发电厂、变电站的雷电过电压及其防护 本章核心概念： 雷电参数、雷电定位系统、避雷针与避雷线、避雷器、 接地装置、接地阻抗、感应过电压、耐雷水平、雷击跳闸率 1雷电参数 2 雷电当空，用哪些“概念”和“参数”来定量描述？ 雷电参数 雷电当空，用哪些“概念”和“参数”来定量描述？ 3迅雷不及掩耳？震耳欲聋？电闪雷鸣？如雷贯耳？用电压、电荷、能量、功率？ 雷电参数 4雷电活动(雷暴强度)：雷暴日、雷电小时、落雷密度雷电流：极性、幅值、陡度、波形（波前、波长） 5雷电活动(雷暴强度)：

2、雷暴日、雷电小时、落雷密度 雷电流：极性、幅值、陡度、波形（波前、波长） 6雷电活动(雷暴强度)：雷暴日、雷电小时、落雷密度 雷电流：极性、幅值、陡度、波形（波前、波长） 雷电活动(雷暴强度)： 雷暴日、雷电小时、落雷密度 雷电流： 7极性、幅值、陡度、波形（波前、波长） 8雷电活动(雷暴强度)：雷暴日、雷电小时、落雷密度 雷电流：极性、幅值、陡度、波形（波前、波长） 我国年平均雷暴日数分布图 少于15日：少雷区 15-40日：中等雷电地区超过40日：多雷区 超过90日：强雷区 9 我国年平均雷暴日数等值线图 少于15日：少雷区 15-40日：中等雷电地区超过40日：多雷区 超过90日：强雷区

3、 1055N504540353025年最多雷悬日数 我国年最多雷暴日数分布图 凡已 俨,T 牛200 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100110120 130 140 150 160（ 日 ） fl-.,.- ,:., ., 社一 雷杲日 0 至 11 至 33 至 77 至 15 15 至 2525 至 4040 至 5050 至131.l世界年平均雷暴日数分布图 。一一1世界年平均雷暴日数分布图 。究809000图 3-7世界年平均雷暴日数分布图 180 9.1 雷电参数 9.1.1 雷电流的波形和极性 单极性的脉冲波。75% 90%为负极性。 防雷保护与绝缘配合取

4、负极性雷电冲击波进行分析。 什么是 雷电流呢？ 9.1.2 雷电流的幅值、陡度、波前、波长 国家标准GB/T 50064-2014 “交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范”推荐： logP = - I / 88对西北少雷地区取：logP = - I / 44其中I为雷电流幅值，单位kA ；P为雷电流幅值超过I的概率。 雷电主放电沿着先导通道传播，先导通道波阻抗一般计算中取 Z = 3003000W。 150 五、 3 000 (W)虽2600 亟三言 妒 220雷电流幅值概率曲线 0 l埏翱1 800 哥幅O0.40.81.21.62.0雷电流幅值的概率（百分P数） 010 言20304

5、050607000老雷电流幅值的概率（百分P数） loe:P-I I108我国部分地区雷电流 幅值概率曲线 率分布的规律。根据我国部分地区实测数据，老规秸 ( Sl)J 7-79 )绘出了我国雷电流幅值的概率曲线 2. 7 - 1厂所示（注： 该曲线尚有一定的参考价值 故予 以保留）。D1/ T 620一1997 则建议按下式计算 Llog P= -二 88(2-7-1。 /m 雷电流幅值， KA ;P 超过雷电流幅值 儿 的概 暴日小千 20 的地区， 如陕南以外的西北地区及内蒙古自治区的部分地区等， 由于其雷电流幅值较小， 故老规程建议， 可由给定的概率 ( P 值） 按图 2-7 -1

6、查出雷电流幅值后减半。新规程则建议由下式计算 I-4 p l ( 2- 7 - 2)o五 300、 o(W)运260o 亟三言 妒 220o o l妇翱1 80雷电流幅值 妒00.40.8 1.21.62.0雷电流幅值的概率（百分P数） 010 了20304050607000雷电流幅值的概率（百分)P数 II loE!P-老标准新标准loe:P- 108 889.1 雷电参数 什 么 是 雷电流呢？ 9.1.2 雷电流的幅值、陡度、波前、波长 各国测得的雷电流幅值差别较大，波形却基本一致。波前多在1ms 5ms，平均约为2ms 2.5ms。 我国防雷设计中取雷电流波前为2.6ms，波形采用2.

7、6ms/50ms。 雷电流陡度的直接测量更为困难。 我国采用2.6ms的固定波前时间，认为雷电流的平均陡度a(kA/ms) 和雷电流幅值I(kA)线性相关：a = I/2.6。 经验公式：logPa = - a / 36其中Pa是出现等于或大于陡度a的雷电流的概率 9.1.3 雷暴日、雷电小时及落雷密度 19.1.4 雷电定位系统对雷电的测量99.2 防雷保护的基本措施 雷闪放电作为一种强大的自然力的爆发，是难以制止的。人们主要是设法去躲避和削弱它的破坏性，也就是采取防雷保护措施。 基本措施：避雷针、避雷线、避雷器、接地装置 1被保护物体2避雷针 3接地装置 1导线 2避雷线 3接地装置1电气

8、设备2避雷器 3接地装置2防雷保护基本措施示意图0Lower Surface ofThunderstormHeight = 25 kmDownwardStepped LeaderGroundEarthedStructureGroundEarthed StructureHeight 300 mDownward Stepped LeaderSimulation Boundary212223三一： ：:：.: ._一 一 -.一. 一 .一 一 .一一 .一- . -. . . . . . 牙 ： .:兰-：三.;:. :- . :-:._.:汀 .: 2 .- -寸会站： .，.: :.: :，-

9、七.:.-:玄玄淰裳罗. 2425 9.2 防雷保护的基本措施 、今26 9.2 防雷保护的基本措施 9.2.1 避雷针 9.2.2 避雷线 9.2.3 避雷器 原理、阀型避雷器（SiC）、金属氧化物避雷器（ZnO） 避雷器阀片的静态伏安特性 i1工频续流；u1工频电压； i2雷电流；u2避雷器残压 避雷器工作的基本原理 2728 9.2 防雷保护的基本措施 9.2.3 避雷器 金属氧化物避雷器主要性能参数： 持续运行电压、额定电压、参考电压、保护水平、吸收能量 氧化锌阀片的伏安特性 变压器、避雷器 9.2 防雷保护的基本措施 9.2.4 接地装置 埋入地中的金属接地体称接地装置，其作用是降低

10、接地电阻。接地装置按工作特点可分为： 工作接地（如中性点接地），0.5 5W保护接地（如设备外壳接地）， 高压设备1 10 W ；低压设备10 100 W防雷接地（如避雷针、避雷线的接地）， 平原地区冲击接地电阻小于7W，山区小于15W 以及防静电接地 接地系统的电气参数：接地电阻、接触电位差、跨步电位差。 3接地电阻（接地阻抗）是指接地点的电位与接地电流的比值。09.3 架空输电线路的雷电过电压 这些雷电过电压是怎么产生的？ 雷击输电线路过电压： 雷击塔顶过电压 雷击导线过电压 感应过电压 什么是反击？ 线路防雷指标： 耐雷水平 雷击跳闸率 雷击输电线路不同部位引发不同的雷电过电压示意图 319.3 架空输电线路的雷电过电压 线路避雷器 32 9.4 发电厂、变电站的雷电过电压及其防护 9.4.1 直击雷过电压防护 9.4.