【正文】 通道仍然保持著高于周圍大氣的導(dǎo)電率，由第二個及多個電荷中心發(fā)展起來的先導(dǎo)— 主放電以更快的速度沿著先前的放電通道發(fā)展，這就出現(xiàn)了多次重復(fù)的沖擊放電。由于帶有負(fù)電 ? 9 ? 荷雷云的存在，束縛著導(dǎo)線上的正電荷。海南省及雷州半島雷電活動頻繁而強烈，平均年雷電日高達(dá) 100～ 133，北緯 度以南，一般在 80 以上，北緯 度到長江一帶約 40～ 80，長江以北大部分地區(qū) (包括東北 )多在 20～ 44。 雷電流的幅值、波頭、波長和陡度 對于脈沖波形的雷電流，需要三個主要參數(shù)來表征。例如幅值等于和超過50kA 的雷電流，計算可得概率為 33%。我國在防雷保護設(shè)計中建議采用 的波頭長度。我國采用 的固定波頭長度，即認(rèn)為雷電流的平均陡度石和幅值線性相關(guān)： a (23) 即幅值較大的雷電流同時也具有較大的陡度。 在電力系統(tǒng)的防雷保護計算中，要求將雷電流波形用公式描述，以便處理 ,經(jīng)過簡化和典型化可得以下三種常用的計算波形，如圖 21 所示。還有在設(shè)計特高桿塔時，采用此種表示將使計算更加接近于實際。 雷電放電的物理過程雖然是很復(fù)雜的，但是從地而感受到的實際效果和防雷保護的工程角度，還是可以把它看成是一個沿著一條固定波阻抗的雷電通道向地而傳播的電磁波過程，據(jù)此建立計算模型。 防雷裝置 避雷針 避雷針是防直接雷擊的有效裝置。圓鋼直徑不得小于 8～ 12mm；扁鋼截面不得小于 12mm 4mm。 Hr 的取值 一類防雷建筑物為 30 米 二類防雷建筑物為 45 米 三類防雷建筑物為 60 米 避雷線 避雷線是鐵質(zhì)的， 避雷針 是銅質(zhì)（也可以是銅質(zhì)的），避雷針頂端向天，避雷線連接避雷網(wǎng) 埋地，避雷線連接避雷針，雷雨季節(jié)，雷電從天空從避雷針進入避雷線直至埋地的避雷網(wǎng)，是消除 雷擊 保護建筑物或儀器的設(shè)施 。保護間隙主要用于限制 大氣過電壓 ，一般用于 配電系統(tǒng) 、線路和變電所進線段保護。此外 , 裝設(shè)避雷針時對于 35KV 變電站必須裝有獨立的避雷針 , 并滿足不發(fā)生反擊的要求；對于 110KV 及以上的變電站 , 由于此類電壓等級配電裝置的絕緣水平較高 , 可以將避雷針直接裝設(shè)在配電裝置的架構(gòu)上 , 因此 , 雷擊避雷針?biāo)a(chǎn)生的高電位不會造成電氣設(shè)備的反擊事故。輔助接地裝置與變電站的主接地網(wǎng)相連接時，其連接點距離變 壓器與主接地網(wǎng)的連接點不得小于 15m，目的是保證雷擊避雷針時，在接地裝置上產(chǎn)生的高電壓波經(jīng)過這段距離的衰減，傳播到變壓器連接點不會對變壓器造成反擊。 反擊的防止 防止措施： ①增大避雷針與被保護設(shè)備間的空間距離；②增大避雷針與被保護設(shè)備接地體間的距離；③降低避雷針的接地電阻。它將雷吸引到自己的身上 , 并安全導(dǎo)人地中 , 從而保護了附近絕緣水平比它低的設(shè)備免遭雷擊。 避雷器 的作用是用來保護電力系統(tǒng)中各種電器設(shè)備免受雷電過電壓、 操作過電壓 、工頻 暫態(tài)過電壓 沖擊而損壞的一個電器。 避雷針的保護范圍 （ 1）單根針的保護范圍 避雷針相關(guān)圖 1 根避雷針的保護范圍當(dāng)避雷針的高度 h≤hr 時 距地面 hr 處作一條平行于地面的平行線，以避雷針的針尖為圓心， hr 為半徑畫弧，交水平線于 A、 B 兩點，又分別以 A、 B 兩點為圓心， hr 為半徑，從針尖向地面畫弧。 （ 2）支持構(gòu)架 高度在 15～ 20m一下的獨立避雷針可采用水泥桿；較高時宜采用鋼結(jié)構(gòu)支柱； 110KV 及以上電壓級變電站，當(dāng)條件允許時，可將避雷針安裝在高壓門型構(gòu)上；對于建筑物或構(gòu)筑 物可裝于頂部。應(yīng)當(dāng)特別注意的是 :定義中的雷電流 i 恰好等于沿雷電通道傳播而來的雷電流波的兩倍。盡管雷云有很高的初始電位 (估可達(dá)幾百兆伏 )，可能使大氣擊穿，形成先導(dǎo)主放電，但是地而被擊物體的電位并不取決于這一初始電位，而是取決于雷電流與被擊物體阻抗的乘積 (被擊物體阻抗是指被擊點與大地零電位參考 點之間的阻抗 )。s 以內(nèi)的各種波過程，有很好的等值性。雷電觀測工作的基礎(chǔ)還比較薄弱，有待于進一步加強。 根據(jù)以上分析，在防雷保護計算中，雷電流的波形可采用 。s 的范圍內(nèi)，平均 2181。雷電流陡度對過電壓有直接影響，也是常用的一個重要參數(shù)。根據(jù)國內(nèi)外的實測統(tǒng)計， 75%～ 90%的雷電流是負(fù)極性的。我國的平均雷電日分布圖可查閱《電力設(shè)備過電壓保護設(shè)計技術(shù)規(guī)程》。如果配電網(wǎng)中的線路或設(shè)備遭受雷擊時，將通過很大的電流，產(chǎn)生的過電壓稱為直擊雷過電壓。 發(fā)生多重雷電放電的原因可作如下解釋。 與先導(dǎo)放電和主放電對應(yīng)的電流變化同時表示時，先導(dǎo)放電發(fā)展的平均速度較低，約 105m/s，表現(xiàn)出的電流不大，約為數(shù)百安。雷云對大地的放電雖然只占少數(shù)，但是一旦發(fā)生就有可能帶來嚴(yán)重的危險。雷云帶電原因的解釋很多，但還沒有獲得比較滿意的一致的認(rèn)識。占地面積長為 50m,寬為 40m。 防雷電感應(yīng)的接地裝置應(yīng)和電氣設(shè)備接地裝置共用，其工頻接地電阻不應(yīng)大于 10Ω。對用金屬制成或有焊接、綁扎連接鋼筋網(wǎng)的桿塔、支柱，宜利用其作為引下線 獨立避雷針和架空避雷線 (網(wǎng) )的支柱及其接地裝置至被保護建筑物及與其有聯(lián)系的管道 、電纜等金屬物之間的距離，應(yīng)符合下列表達(dá)式的要求，但不得小于 3m： 地上部分：當(dāng) hx5Ri 時， Sa1≥ (Ri+) 當(dāng) hx≥ 5Ri 時， Sa1≥ (Ri+hx) 地下部分： Se≥ 式中 Sa1— 空氣中距離 (m)； Se1— 地中距離 (m)； Ri— 獨立避雷針或架空避雷線 (網(wǎng) )支柱處接地裝置的沖擊接地電阻 (Ω )； Hx— 被保護物或計算點的高度 (m)。 主要研究內(nèi)容 對雷電的產(chǎn)生、參數(shù)、危害等做到一個系統(tǒng)化了解掌握；學(xué)習(xí)各種用于變電站的防雷裝置，包括避雷針、避雷線、避雷器等，它們的原理、作用以及保護范圍。像此類變電站遭受雷擊例子還有很多，因此很有必要對農(nóng)村變電站在目前防雷接地保護措施上，進行更系統(tǒng)化的防雷接地保護設(shè)計。工程技術(shù)和組織管理相輔相成，有著十分密切的聯(lián)系。首先根據(jù)變電站的電氣主接線圖等實際情況，在了解雷 電參數(shù)、雷電機理以及學(xué)習(xí)各種防雷裝置的基礎(chǔ)上，采用設(shè)計避雷針并計算驗證其保護范圍實現(xiàn)對變電站直擊雷的防護；對變電站雷電侵入波的防護實現(xiàn)，則通過選擇安裝避雷器型號和設(shè)計變電站進線段的保護接線。離開了電力，要想實現(xiàn)人類社會的物質(zhì)文明和精神文明是根本不可能的；供不好電力，要實現(xiàn)國家的現(xiàn)代化也是辦不到的。 防雷接地技術(shù)不僅是電氣安全工程技術(shù)的一方面，更是電氣安全工作的重中之重。雷電流幅值、波形、地閃密度以及線路落雷次數(shù)對于分析線路防雷性能極為重要。 變電站防雷接地國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 變電站是保證國民經(jīng)濟生產(chǎn)所需電能的供應(yīng) 中心，是要害部門，一旦遭受雷擊破壞，其后果相當(dāng)嚴(yán)重。 建筑物內(nèi)的設(shè)備、管道、構(gòu)架、電纜金屬外皮、鋼屋架、鋼窗等較大金屬物和突出屋面的放散管、風(fēng)管等金屬物，均應(yīng)接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上。當(dāng)全線采用電纜有困難時，可采用鋼筋混凝土桿和鐵橫擔(dān)的架空線，并應(yīng)使用一段金屬鎧裝電纜或護套電纜穿鋼管直接埋地引人，其埋地長度應(yīng)符合下列表達(dá)式的要求，但不應(yīng)小于 15m：在電纜與架空線連接處，尚應(yīng)裝設(shè)避雷器。 變電站相關(guān)參數(shù) 名稱 型號規(guī)格 單位 容量（ KVA） 數(shù)量 變壓器 （主） 臺 2500 1 變壓器 臺 50 1 變壓器 臺 30 1 氧化鋅 避雷器 Y5WZ42/135G 只 3 電壓互 感器 JDJ235 35/ 只 1 第 2 章 雷電與防雷裝置 雷電 雷電及其放電過程 雷電是一種恐怖而又壯觀的自然現(xiàn)象，這不僅在于它那劃破長空的耀目閃電和令人震耳欲聾的雷鳴，重要的是它給人類生活帶來巨大的影響。雷云的底部大多數(shù)是帶負(fù)電，它在地面上會感應(yīng)出大量的正電荷。雷云中的負(fù)電荷逐漸積聚，同時在附近地面上感應(yīng)出正電荷。在地面高聳的突起處（如尖塔或山頂），也可能出現(xiàn)從地面開始的上行正先導(dǎo)向云中的負(fù)電荷區(qū)域發(fā) 展的放電，稱為上行負(fù)閃電。實際觀測表明，第二次及以后的沖擊放電的先導(dǎo)階段發(fā)展時間較短，沒有分叉。當(dāng)雷云對導(dǎo)線附近地面物體放電后，雷云電荷被中和而失去對導(dǎo)線上電荷的束縛作用，電荷便向?qū)Ь€兩側(cè)流動，由此而產(chǎn)生的過電壓稱為感應(yīng)過電壓，其能量很大，對供電設(shè)備的危害也很大。西北多數(shù)地區(qū)在 24以下。這三個參數(shù)為 :幅值、波頭和波長。 上述雷電流幅值累積概率計算公式適用于我國大部分地區(qū)。 至于雷電流的波長，實測表明在 20181。 雷電流的各項主要參數(shù) 幅值、波頭、波長和陡度的實測數(shù)據(jù)具有很大的分散性。 圖 21(a)標(biāo)準(zhǔn)波形，它是由雙指數(shù)公式所表示的波形 )(0t teeIi （ 24） 這種表示是與實際雷電流波形最為接近的等值波形，但比較繁瑣。 雷電波阻抗 (Z0) 雷電