高電壓技術(shù)教案第五章(已修改)
2025-05-25 02:24 本頁(yè)面
【正文】 2021/6/14 1 2021/6/14 2 167。 案例 雷電的形成 雷電的危害 雷擊人的主要形式 我國(guó)建筑防雷的發(fā)展史 網(wǎng)絡(luò)防雷 2021/6/14 3 一、雷電的形成 ? 雷電放電： 雷電放電是指雷云與大地、雷云與雷云、雷云內(nèi)部發(fā)生的一種氣體放電現(xiàn)象。 ? 雷云的形成： 當(dāng)空中的塵埃、冰晶等物質(zhì)在云層中翻滾運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，經(jīng)過(guò)一些復(fù)雜過(guò)程，使這些物質(zhì)分別帶上了正電荷與負(fù)電荷。一般在云層的下部積聚的是負(fù)電荷，而正電荷一般積聚在云層的上部。這樣，同極性電荷的匯集就形成了一些帶電中心，帶有這些電荷中心的云稱為雷云。 2021/6/14 4 ? 雷電分上行雷和下行雷，以下行雷為例進(jìn)行分析。 流注停頓形成先導(dǎo)，先導(dǎo)分級(jí)向前發(fā)展，流注最后一次停頓后形成主放電，主放電階段產(chǎn)生了閃電和雷聲，但僅有30%的電荷復(fù)合掉，70%的電荷在余輝階段復(fù)合。 2021/6/14 5 一次雷電放電可能有多個(gè)分量，但每個(gè)分量都包括三個(gè)階段。 雷電按發(fā)展過(guò)程分類 2021/6/14 6 二、雷電參數(shù) ? 雷電放電的過(guò)程可以看成是一個(gè)具有一定內(nèi)阻的電流源突然合閘到被擊物上的過(guò)程，所以描述雷電放電的主要參數(shù)有：雷電流（幅值）、波阻抗、雷電流陡度、雷暴日（小時(shí)）、地面落雷密度、雷電的標(biāo)準(zhǔn)波形等。 雷電流：指雷擊低接地電阻被擊物時(shí)流過(guò)被擊物的電流。這里的低接地電阻是指 30Ω以下的接地電阻。描述一個(gè)雷電的強(qiáng)弱用雷電流幅值來(lái)描述，在我國(guó)一般雷電活動(dòng)地區(qū)雷電流幅值概率分布按 來(lái)分布，其中 IL 是雷電流幅值， P是對(duì)應(yīng)的雷電流幅值出現(xiàn)的概率，公式的含義是雷電流幅值超過(guò) 108KA出現(xiàn)的概率是 10%。在我國(guó)西北地區(qū)、內(nèi)蒙古等地，雷電活動(dòng)較弱，雷電流幅值較低，雷電流幅值概率分布按 來(lái)分布。 108lg LIP ??54lg LIP ??2021/6/14 7 波阻抗：雷電通道的波阻抗通常取 Z=300~400Ω。 雷電流陡度：雷電流隨時(shí)間變化的速度，取值為雷電流幅值與雷電沖擊波波頭時(shí)間的比值。按 《 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ GB500571994）的規(guī)定， 10Idtdi ?雷暴日（小時(shí)）：一年中有雷電的日數(shù)稱為雷暴日，一天只要聽到一個(gè)雷聲就作為一個(gè)雷暴日；一年中有雷電的小時(shí)數(shù)稱雷暴小時(shí)，即在一個(gè)小時(shí)內(nèi)只要聽到雷聲就算作雷暴小時(shí)。全年平均雷暴日在 40天的地區(qū)稱為中等雷電活動(dòng)地區(qū)，平均雷暴日少于 15天的地區(qū)稱為少雷區(qū)，全年平均雷暴日超過(guò) 40天的地區(qū)稱為多雷區(qū)。雷暴日（小時(shí)）是描述一個(gè)地區(qū)雷電活動(dòng)強(qiáng)度的參數(shù)。 地面落雷密度：每雷暴日、每平方公里的地面落雷的次數(shù)。 《 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 》 （ GB500571994）規(guī)定雷擊大地的年平均密度 。地面落雷密度也是描述一個(gè)地區(qū)雷電活動(dòng)強(qiáng)度的參數(shù)。 2 TN g ?2021/6/14 8 二、雷電放電的種類 直擊雷 感應(yīng)雷 傳導(dǎo)雷 2021/6/14 9 直擊雷 ? 直擊雷：雷直接擊于被擊物上，被擊物可能是建筑物、樹木或人等。 ? 雷電流：雷流過(guò)低接地電阻（小于 30歐）被擊物時(shí)的電流。 ? 我國(guó)測(cè)得的最大雷電流幅值為 300KA。 2021/6/14 10 傳導(dǎo)雷 ? 傳導(dǎo)雷：又稱入侵波，是雷擊于導(dǎo)線后，雷電流沿導(dǎo)線傳播、并入侵被保護(hù)設(shè)備。 ? 傳導(dǎo)雷是造成低壓電器設(shè)備損壞的主要雷害之一。 2021/6/14 11 感應(yīng)雷 ? 感應(yīng)雷：由于電磁感應(yīng)形成的電壓升高。 ? 感應(yīng)雷幅值一般不超過(guò)500KV，對(duì) 110KV及以上的線路不能構(gòu)成威脅。 ? 感應(yīng)雷也是造成低壓電器設(shè)備損壞的主要雷害之一。 2021/6/14 12 三、雷電的破壞作用 ? 雷電流的電動(dòng)力 ? 雷擊的熱效應(yīng) ? 雷擊的靜電感應(yīng) ? 雷擊的電磁感應(yīng) ? 雷擊的反擊和引入高電位 精彩圖片 1 2 3 4 5 2021/6/14 13 雷電造成的經(jīng)濟(jì)損失的嚴(yán)重性 ? 直接損失 ? 火災(zāi) ? 人員傷亡 ? 設(shè)備損壞 ? 間接損失 ? 不能提供服務(wù)之損失 ? 信譽(yù)損失 ? 重新投資 2021/6/14 14 雷害新特點(diǎn) ? 當(dāng)人類社會(huì)進(jìn)入電子信息時(shí)代后，雷災(zāi)出現(xiàn)的特點(diǎn)與以往有極大的不同，可以概括為：（ 1）受災(zāi)面大大擴(kuò)大，從電力、建筑這兩個(gè)傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)展到幾乎所有行業(yè)，特別是與高新技術(shù)關(guān)系最密切的領(lǐng)域，如航天航空、國(guó)防、郵電通信、計(jì)算機(jī)、電子工業(yè)、石油化工、金融證券等；（ 2）從二維空間入侵變?yōu)槿S空間入侵。從閃電直擊和過(guò)電壓波沿線傳輸變?yōu)榭臻g閃電的脈沖電磁場(chǎng)從三維空間入侵到任何角落，無(wú)空不入地造成災(zāi)害，因而防雷工程已從防直擊雷、感應(yīng)雷進(jìn)入防雷電電磁脈沖（ LEMP）。前面是指雷電的受災(zāi)行業(yè)面擴(kuò)大了，這兒指雷電災(zāi)害的空間范圍擴(kuò)大了。例如二 000年七月二十五日 14點(diǎn) 40分左右，一次閃電造成上海市漕寶路桂菁路附近二家單位同時(shí)受到雷災(zāi)，而不是以往的一次閃電只是一個(gè)建筑物受損。 2021/6/14 15 ? 。（ 3）雷災(zāi)的經(jīng)濟(jì)損失和危害程度大大增加了，它襲擊的對(duì)象本身的直接經(jīng)濟(jì)損失有時(shí)并不太大，而由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)損失和影響就難以估計(jì)。例如一九九九年八月二十七日凌晨 2點(diǎn)，某尋呼臺(tái)遭受雷擊，導(dǎo)致該臺(tái)中斷尋呼數(shù)小時(shí)，其直接損失是有限的，但間接損失將大大超過(guò)直接損失。（ 4）產(chǎn)生上述特點(diǎn)的根本原因，也就是關(guān)鍵性的特點(diǎn)是雷災(zāi)的主要對(duì)象已集中在微電子器件設(shè)備上。雷電的本身并沒(méi)有變，而是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，使得人類社會(huì)的生產(chǎn)生活狀況變了。微電子技術(shù)的應(yīng)用滲透到各種生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，微電子器件極端靈敏這一特點(diǎn)很容易受到無(wú)孔不入的 LEMP的作用，造成微電子設(shè)備的失控或者損壞。 ? 為此，當(dāng)今時(shí)代的防雷工作的重要性、迫切性、復(fù)雜性大大增加了，雷電的防御已從直擊雷防護(hù)到系統(tǒng)防護(hù)，我們必須站到歷史時(shí)代的新高度來(lái)認(rèn)識(shí)和研究現(xiàn)代防雷技術(shù)，提高人類對(duì)雷災(zāi)防御的綜合能力。 2021/6/14 16 案例 ? 2021年 6月 17中午 12時(shí) 50— 55分，上海市郊一村民顧某和妻子在水稻田正在插秧時(shí)遭雷擊，顧某當(dāng)場(chǎng)身亡，距其 3— 4米處的妻子雙腳有發(fā)麻的感覺(jué)，據(jù)對(duì)雷擊發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)觀察，雷擊點(diǎn)四周空曠，在周圍 150— 200米范圍內(nèi)無(wú)任何建筑物和高大的物體（如樹木等）。另?yè)?jù)死者妻子講述，雷擊發(fā)生時(shí)在死者身上有一團(tuán)火光出現(xiàn)，除衣服濕透外，其他雷擊痕跡不明顯。 真慘！ 2021/6/14 17 四、雷擊人的主要形式 ? 歷史的回顧 ? 直接雷擊 ? 接觸電壓 ? 旁側(cè)閃絡(luò) ? 跨步電壓 2021/6/14 18 歷史的回顧 ? 關(guān)于雷電的描述，直到二百年以前，一般還只有在詩(shī)文中能夠讀到，而且停留在神話解釋。由于實(shí)驗(yàn)科學(xué)的出現(xiàn)，隨之電容器的發(fā)明才使我們對(duì)閃電的認(rèn)識(shí)進(jìn)入自然科學(xué)領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)證明，雷電顯示了與靜電相類似的特性。與此同時(shí)，關(guān)于雷電對(duì)動(dòng)物和人的各種效應(yīng)，也進(jìn)行了研究。 ? 早期研究工作的記載是引人入勝的，其意義并不僅僅在于 “ 歷
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1