【正文】 針在變電所、發(fā)電廠等場合有廣泛的應(yīng)用 （集中保護(hù)場合） 。展開 B B39。 避雷針 避雷針的保護(hù)范圍受保護(hù)區(qū)域受到保護(hù)失去保護(hù)避雷針?圖中的受保護(hù)區(qū)域并非 100％安全 ?受保護(hù)區(qū)域只是保證在該區(qū)域中雷擊概率是很小的數(shù)值 （ 1）單支避雷針 在高度 hx水平面上，其半徑 rx按下式計算： phhrhh xxx )(2 ??? 時， phhrhh xxx )(2 ??? 時，hp—— 避雷針高度（ m） —— 高度影響系數(shù)。 要避雷針起到保護(hù)作用，兩個要求： ?要求避雷針必須很好接地； ?要求被保護(hù)物體必須處在避雷針能提供可靠屏蔽保護(hù)的一定空間范圍內(nèi)，這就是 避雷針的保護(hù)范圍。根據(jù)模擬試驗和運(yùn)行經(jīng)驗，一般高度的線路的等值受雷面的寬度為 10h（ h為線路平均高度（ m）），線路年平均遭受雷擊的次數(shù)可按下式計算： 電日數(shù)線路經(jīng)過地區(qū)年平均雷—線路受雷擊次數(shù)—年公里次TNThN ????? 100/100100 010?雷電日平方公里次 ?? /?、避雷線的保護(hù)范圍 避雷針、避雷線的作用 將雷電吸引到避雷針（避雷線）上并安全地將雷電流引入大地，從而保護(hù)設(shè)備。 全國 53年 (1954~2023)平均雷電日數(shù)分布圖 我國把年平均雷電日不超過 15日的地區(qū)叫少雷區(qū) ，多于 40日的地區(qū)叫 多雷區(qū) ，多于 90日的地區(qū)叫 強(qiáng)雷區(qū) 。 雷電流的波頭形狀對防雷設(shè)計是有影響的，因此建議在一般線路防雷設(shè)計中波頭形狀可取為斜角波，其目的是為了便于分析計算；而在設(shè)計特殊高桿塔時，可取半余弦波頭。 當(dāng) 時，流經(jīng)被擊物體的電流定義為“雷電流”，以 表示， 。 由于雷云及先導(dǎo)電場的作用，大地被感應(yīng)出與雷云極性相反的電荷。第五章 雷電及防雷設(shè)備 電力系統(tǒng)中的大氣過電壓主要是由雷電放電所造成的。 主放電前 0Z ???? 當(dāng)先導(dǎo)發(fā)展到離大地一定距離時，先導(dǎo)頭部與大地之間的空氣間隙被擊穿，雷電通道中的主放電過程開始，主放電自雷擊點沿通道向上發(fā)展，若大地的土壤電阻率為零，則主放電所到之處的電位即降為零電位。但實際上被擊物體的波阻抗不可能為零值，故規(guī)程建議雷擊于低接電阻的物體時流過該物體的電流可以認(rèn)為等于雷電流 。 一個地區(qū)的雷電活動強(qiáng)度，用 雷電日或 雷電小時 表示 。 雷云對地放電的頻率可用地面落雷密度 來表示。 因此，為防止設(shè)備遭受直接雷擊，通常采用裝設(shè)高于被保護(hù)物的避雷針（或避雷線）。 由于雷電路徑受很多偶然因素的影響，因此要保證被保護(hù)物絕對不受直接雷擊是不現(xiàn)實的。 單支避雷針保護(hù)范圍 ?上圖中劃定避雷針保護(hù)范圍的方法稱為 折線法 ，用兩段斜率不同的折線段確定保護(hù)范圍（建筑防雷中采用 滾球法 確定保護(hù)范圍） ?折線表達(dá)式中的 p是修正系數(shù)，根據(jù)避雷針高度的不同進(jìn)行有關(guān)修正 hxhr xh/2r x=( h h x) pr x=(1. 5 h 2 h x) p避雷針受保護(hù)區(qū)域避雷針保護(hù)范圍折線法修正系數(shù) p—— 避雷針高度 ≤30m時 避雷針高度 h≤30m時修正系數(shù) p＝ 1 hxhr xh/2r x= h h xr x= h 2 h x避雷針受保護(hù)區(qū)域避雷針保護(hù)范圍折線法 h =30 m?修正系數(shù) p—— 避雷針高度＞30m時 hr x=( h h x) pr x=(1. 5 h 2 h x) p避雷針避雷針保護(hù)范圍折線法 h 30m30m修正后未修正30m＜ h≤120m時修正系數(shù)： 如圖可見，避雷針高度超過 30m后其保護(hù)范圍隨高度而增大的趨勢減緩 hp30?（ 2）雙支等高避雷針 兩針外側(cè)的保護(hù)范圍可按單針計算方法確定，兩針間的保護(hù)范圍應(yīng)按通過兩針頂點及保護(hù)范圍上部邊緣最低點 O的圓弧來確定， O點的高度 h0按下式計算： pDhh70 ??D—— 兩針間的距離（ m） 兩避雷針之間高度為 hx水平面上保護(hù)范圍的一側(cè)的最小寬度： )( 0 xx hhb ?? 為保證兩針聯(lián)合保護(hù)效果，兩針間距離與針高之比 D/h不宜大于 5。 BB 39。 ? 避雷線適用于輸電線路防雷 （分布保護(hù)場合） ，在變電所里有時也在電氣主回路上空布置多條避雷線進(jìn)行雷電防護(hù)。 當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓時，避雷器既要保證電氣設(shè)備不受過電壓的損害，又要保證系統(tǒng)不會跳閘停電保證能可靠運(yùn)行。因此避雷器與被保護(hù)設(shè)備的 伏秒特性 （即沖擊絕緣強(qiáng)度）應(yīng)有合理的配合。 主氣隙 輔助氣隙 瓷瓶 保護(hù)間隙 被保護(hù)設(shè)備 角型保護(hù)間隙及其與被保護(hù)設(shè)備的連接 保護(hù)間隙 保護(hù)間隙由兩個電極（即主間隙和輔助間隙）組成，它是最簡單的一種避雷器。 過電壓消失后，間隙中仍有由工作電壓所產(chǎn)生的工頻短路電流（稱為續(xù)流），由于間隙的熄弧能力差，往往不能自行熄滅，將引起斷路器的跳閘，這樣，雖然保護(hù)間隙限制了過電壓，保護(hù)了設(shè)備，但將造成線路跳閘事故，破壞系統(tǒng)的工作可靠性。 通?？蓪㈤g隙配合自動重合閘使用。 雷擊時，內(nèi)外間隙同時擊穿，雷電流經(jīng)間隙流入大地；過電壓消失后，內(nèi)外間隙的擊穿狀態(tài)將由導(dǎo)線上的工作電壓所維持，此時流經(jīng)間隙的工頻電弧電流為 工頻續(xù)流 ， 其值為管型避雷器安裝處的短路電流，工頻續(xù)流電弧的高溫，使管內(nèi)產(chǎn)生大量氣體，其壓力可達(dá)數(shù)十以至上百個大氣壓，氣體從開口端噴出，強(qiáng)烈地吹動電弧，使其在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過零值時熄滅。 管型避雷器與保護(hù)間隙比較僅有一點改進(jìn)，即能自動熄弧，其他缺點與保護(hù)間隙完全一樣。 進(jìn)一步改進(jìn)就出現(xiàn)了 閥型避雷器 。 間隙擊穿后，沖擊電流通過閥片流入大地，由于閥片的非線性特性 ，電流愈大電阻愈小，故在閥片上產(chǎn)生的壓降（稱為殘壓）將得到限制，使其低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐壓，設(shè)備就得到了保護(hù)。 （ 2）基本元件 1）火花間隙 普通型閥型避雷器的火花間隙由許多單個間隙串聯(lián)而成，間隙距離為 .5~。 2）火花間隙的并聯(lián)電阻 閥型避雷器的間隙是由許多個單個間隙串聯(lián)而成，多間隙串聯(lián)后間隙電容將形成一等值電容鏈，由于間隙各電極對地和對高壓端有寄生電容存在，放電電壓在間隙上的分布是不均勻的，并且瓷套表面狀況對此也有影響，例如淋雨或濕污穢而使外套上的電壓分布改變時，間隙串的電壓分布也就隨之改變，這樣避雷器動作后每個單個間隙上的恢復(fù)電壓的分布既不均勻也不穩(wěn)定，從而降低了避雷器的滅弧能力，其工頻放電電壓也將下降和顯得不穩(wěn)定。因分路電阻阻值相等，故間隙上電壓分布均勻，從而提高了熄弧電壓和工頻放電電壓。 閥片有非常顯著的非線性特性。采用非線性電阻有助于解決這一矛盾。 長時間通過大電流可能使閥片爆炸。 FS型適用于配電系統(tǒng)， FZ型適用于變電站。