【正文】 INSTITUTE OF TECHNOLOGY 兩針間 hx水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)最小寬度 bx應(yīng)按圖 88確定。 我國(guó)使用的避雷針的保護(hù)范圍的計(jì)算方法 ， 是根據(jù)小電流雷電沖擊模擬試驗(yàn)確定 ， 并根據(jù)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了校驗(yàn) 。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本節(jié)內(nèi)容： ? 避雷針?lè)览自砑氨Ｗo(hù)范圍 ? 避雷線防雷原理及保護(hù)范圍 ? 避雷器工作原理及常用種類 返回 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 避雷針?lè)览自砑氨Ｗo(hù)范圍 避雷針是明顯高出被保護(hù)物體的金屬支柱，其針頭采用圓鋼或鋼管制成，其作用是 吸引 雷電擊于自身，并將雷電流迅速泄入大地，從而使被保護(hù)物體免遭直接雷擊。 ?雷電的放電過(guò)程： 先導(dǎo)放電階段 主放電階段 余輝放電階段 ?主要的雷電參數(shù)有： 雷暴日及雷暴小時(shí)、地面落雷密度、主放電通道波阻抗、雷電流極性、雷電流幅值、雷電流等值波形、雷電流陡度等。 圖 83 雷擊大地時(shí)的計(jì)算模型 (a)模擬先導(dǎo)放電 (b)模擬主放電 (c)主放電通道電路 (d)等值電路 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 由于雷云對(duì)地放電過(guò)程中，放電通道周圍空間電磁場(chǎng)的 急劇變化 ，會(huì)在附近線路的導(dǎo)線上產(chǎn)生 過(guò)電壓 。 雷電流陡度越大 ， 對(duì)電氣設(shè)備造成的危害也越大 。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 放電之后 ， 約有一半存在連續(xù)的 后續(xù)電流 ， 至少持續(xù) 40ms， 電流從數(shù)十至 500kA， 平均約 100kA。 000LZC?0L 0C（ 82） NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 當(dāng)雷云電荷為負(fù)時(shí)，所發(fā)生的雷云放電為負(fù)極性放電，雷電流極性為負(fù)；反之，雷電流極性為正。 雷暴小時(shí) Th 雷暴小時(shí)是指平均一年內(nèi)的有雷電的小時(shí)數(shù)，單位 h/a。 負(fù)下行雷通常包括若干次重復(fù)的放電過(guò)程 ， 而每次可以分為 先導(dǎo)放電 、 主放電 和 余輝放電 三個(gè)階段 。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 最后形成帶正電的云粒子在云的上部，而負(fù)電的水成物在云的下部，或者帶負(fù)電的水成物以雨或雹的形式下降到地面。熱氣流每上升 10km，溫度下降約 10℃ ，熱氣流與高空冷空氣相遇形成雨滴、冰雹等水成物，水成物在地球靜電場(chǎng)的作用下被極化，形成 熱雷云 。特別是利用高速攝影、自動(dòng)錄波、雷電定向定位等現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)對(duì)雷電進(jìn)行的觀測(cè)研究，大大豐富了人們對(duì)雷電的認(rèn)識(shí)。B ? 有必要理解雷電產(chǎn)生的原因 、 過(guò)程及參數(shù) ， 以理解 防雷原理 及設(shè)計(jì) 防雷設(shè)備 。 ? 有必要對(duì)輸電線路 、 發(fā)電廠和變電所的電氣裝置的采取防雷保護(hù) 措施 。羅蒙諾索夫（ Jiomohocob）、L NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本節(jié)內(nèi)容： ? 雷云的形成 ? 雷電放電過(guò)程 ? 有關(guān)的雷電參數(shù) ? 雷電過(guò)電壓的形成 返回 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 能產(chǎn)生雷電的帶電云層稱為 雷云 。 雷云的形成 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 雷云的形成過(guò)程是綜合性的。當(dāng)上面所講的帶電云層一經(jīng)形成，就形成 雷云空間電場(chǎng) 。 先導(dǎo)放電階段 主放電階段 余輝放電階段 雷電放電過(guò)程 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 圖 81 負(fù)雷云下行雷的過(guò)程 (a)負(fù)下行雷的光學(xué)照片描繪圖 (b)放電過(guò)程中雷電流的變化過(guò)程 返回 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 有關(guān)的雷電參數(shù) 雷電放電受氣象條件、地形和地質(zhì)等許多自然因素影響，帶有很大的隨機(jī)性，因而表征雷電特性的各種參數(shù)也就具有統(tǒng)計(jì)的性質(zhì)。 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 15，少雷區(qū)； 40，多雷區(qū)； 90，強(qiáng)雷區(qū) NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 2. 地面落雷密度 表征雷云對(duì)地放電的頻繁程度以地面落雷 密度（ ） 來(lái)表示 ， 是指每一雷暴日每平方公里地面遭受雷擊的次數(shù) 。實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)資料表明，不同的地形地貌，雷電流正負(fù)極性比例不同，負(fù)極性所占比例在 75%~90%之間 ，因此，防雷保護(hù)都取負(fù)極性雷電流進(jìn)行研究分析。據(jù)統(tǒng)計(jì) ， 雷電流的 波頭 在 1～ 5 的范圍內(nèi) ， 多為～ ； 波長(zhǎng) 多在 20～ 100 的范圍內(nèi) ， 平均約為 50 ；按 DL/T 620— 1997標(biāo)準(zhǔn) ， 取 ， 為50 ， 記為 。 雷電流陡度的直接測(cè)量更為困難 ， 常常根據(jù)一定的幅值 、 波頭和波形來(lái)推算 。在雷云放電的先導(dǎo)階段，先導(dǎo)通道中充滿了電荷，如圖 85（ a）所示當(dāng)先導(dǎo)到達(dá)附近地面時(shí)，主放電開始，先導(dǎo)通道中的電荷被中和，與之相應(yīng)的導(dǎo)線上的束縛電荷得到解放，以波的形式向?qū)Ь€兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，如圖 85（ b）所示。 ?雷電過(guò)電壓的形成 ?直擊雷過(guò)電壓 ?感應(yīng)雷過(guò)電壓 返回 （本節(jié)完） NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 防雷保護(hù)設(shè)備 雷電放電作為一種強(qiáng)大的自然力的爆發(fā)是難以制止的，產(chǎn)生的雷電過(guò)電壓可高達(dá)數(shù)百至數(shù)千 kV，如不采取防護(hù)措施，將引起 電力系統(tǒng)故障 ，造成大面積停電。避雷針需有 足夠截面 的接地引下線和良好的 接地裝置 ，以便將雷電流安全可靠地引入大地。 保護(hù)范圍是按照保護(hù)概率 %確定的空間范圍 （ 即屏蔽失效率或繞擊率 %） 。當(dāng) bx＞ rx時(shí)，取 bx＝ rx，求得 bx后，可按圖 87繪出兩針間的保護(hù)范圍。 三支等高避雷針?biāo)纬傻娜切蔚耐鈧?cè)保護(hù)范圍分別按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定 。避雷線的防雷原理與避雷針相同，主要用于 輸電線路 的保護(hù)，也可用來(lái)保護(hù)發(fā)電廠和變電所，近年來(lái)許多國(guó)家采用避雷線保護(hù)500kV大型超高壓變電所。兩線外側(cè)的保護(hù)范圍按單根避雷線的計(jì)算方法確定。保護(hù)角是指避雷線和外側(cè)導(dǎo)線的連線與避雷線的垂線之間的夾角。 ，這時(shí)即認(rèn)為導(dǎo)線已處于避雷線的保護(hù)范圍之內(nèi)。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 避雷器 1 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 避雷器 2 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 保護(hù)間隙是一種簡(jiǎn)單的避雷器，按其形狀可分為：角型、棒形、環(huán)形和球型等，常用角形保護(hù)間隙如圖814所示 。 它分 普通型 和磁吹型 兩大類 。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 圖 818 磁吹式火花間隙 2— 滅弧盒 3— 并聯(lián)電阻 4— 滅弧柵 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 多個(gè)間隙串聯(lián)電路中 ， 由于寄生電容存在 ， 滅弧過(guò)程工頻電壓在各個(gè)間隙上的分布是 不均勻 的 ， 將影響每個(gè)間隙作用的充分發(fā)揮 ，減弱了滅弧能力 。 金屬氧化物避雷器的 結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單 ， 僅由相應(yīng)數(shù)量的氧化鋅閥片密封在瓷套內(nèi)組成 ， 所以也稱氧化鋅避雷器 。主要用于 輸電線路 的保護(hù)，也可用來(lái)保護(hù)發(fā)電廠和變電所。 這是因?yàn)檩旊娋€路綿延數(shù)千里 、 地處曠野 、 又往往是周邊地面上最為高聳的物體 ， 因此極易遭受雷擊 。 實(shí)測(cè)證明 ， 感應(yīng)過(guò)電壓一般不超過(guò)300400kV， 對(duì) 35kV及以下水泥桿線路會(huì)引起一定的閃絡(luò)事故；對(duì) 110kV及以上的線路 ， 由于絕緣水平較高 ， 所以一般不會(huì)引起閃絡(luò)事故 。 圖 821 有避雷線線路直擊雷的 三種情況 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY （ 1） 雷擊桿塔塔頂時(shí)的耐雷水平 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明 ， 雷擊桿塔的次數(shù)與避雷線的根數(shù)和經(jīng)過(guò)地區(qū)的地形有關(guān) ， 雷擊桿塔次數(shù)與雷擊線路總次數(shù)的比值稱為 擊桿率 g， DL/T 620— 1997標(biāo)準(zhǔn) ， 擊桿率 g可采用表 85所列數(shù)據(jù) 。 雷電繞擊線路的電氣幾何模型如圖 824所