【正文】 器 金屬氧化物避雷器 (MOA)出現(xiàn)于 20世紀 70年代 ， 因其性能比碳化硅避雷器更好 ， 現(xiàn)在已在全世界得到 廣泛應(yīng)用 。 外間隙裸露在大氣中 ， 由于產(chǎn)氣材料在泄漏電流作用下會分解 ，因此管子不能長時間接在工作電壓上 ， 正常運行靠外間隙來隔離工作電壓 。一般α=20 176。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 2hhx ? phhr )( xx ??2hhx ? phhr )( xx ?? 單根避雷線的保護范圍如圖 811所示，在 hx水平面上每側(cè)保護范圍的寬度按下列公式計算： 當(dāng) 時 時 式中： rx—— hx水平面上每側(cè)保 護范圍的寬度， m； hx—— 被保護物的高度， m； h—— 避雷線的高度， m。 圖 88 兩等高 (h)避雷針間保護范圍的一側(cè)最小寬度 (bx)與 D/haP的關(guān)系 (a)D/haP＝ 0～ 7 (b)D/haP＝ 5～ 7 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY (3)兩支不等高避雷針 兩支不等高避雷針的保護范圍如圖 89所示。 避雷針的保護范圍是指被保護物體在此空間范圍內(nèi)不致遭受直接雷擊 。雷電源于 大氣的運動 。 圖 82 雷電流的等值波形 (a)雙指數(shù)波 (b)斜角波 (c)半余弦波 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 雷電流陡度是指雷電流隨時間 上升的速度 。 主放電通道波阻抗與主放電通道雷電流有關(guān) ， 雷電流愈大 ， 波阻抗愈大 。 返回 視頻鏈接 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 作用于電力系統(tǒng)的雷電過電壓最常見的（ 約 90%） 是由帶負電的雷云對地放電引起 ， 稱為負下行雷 ， 下面以負下行雷為例分析雷電放電過程 。太陽的熱輻射使地面部分水分化為蒸汽，含水蒸汽的空氣受到熾熱的地面烘烤而上升，會產(chǎn)生向上的熱氣流。 ” 人們對雷電現(xiàn)象的科學(xué)認識始于 18世紀中葉，著名科學(xué)家有富蘭克林（ Franklin）、 M 第 8章 雷電過電壓及其防護 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY ? 雷電放電和雷電過電壓 ? 防雷保護設(shè)備 ? 電力系統(tǒng)防雷保護 ? 接地的基本概念及原理 ? 習(xí)題與思考題 本章內(nèi)容 返回 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 雷電放電和雷電過電壓 雷電是一種可怖而又壯觀的自然現(xiàn)象，我國東周時 《 莊子 》上有記述： “ 陰陽分爭故為電，陽陰交爭故為雷，陰陽錯行，天地大駭，于是有雷、有霆。 雷云的形成 主要是含水汽的空氣的熱對流效應(yīng)。 由此可見，雷電的成因源于 大氣的運動 。 地面落雷密度和雷暴日的關(guān)系式為： ?0 . 3 T??DL/T 620— 1997標準取 為基準，則 40?dT ??（ 81） NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 從工程實用的角度和地面感受的實際效果出發(fā) ，先導(dǎo)放電通道可近似為由電感和電容組成的均勻分布參數(shù)的導(dǎo)電通道 ， 其波阻抗為： 為通道單位長度的電感量 ， 為通道單位長度的電容量 。 s?s? s?s?s? s?s?NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 雷電沖擊試驗和防雷設(shè)計中常用的雷電流等值波形有 雙指數(shù)波 、 斜角波 和 半余弦波 三種。 圖 85 感應(yīng)雷過電壓的形成 (a)先導(dǎo)放電階段 （ b）主放電階段 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 小結(jié) ?雷云的形成主要是含水汽的空氣的 熱對流效應(yīng) 。 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 2. 避雷針的保護范圍 表示避雷針的保護效能 ， 通常采用保護范圍的概念 ， 只具有 相對意義 。兩針間距離與針高之比 D/h不宜大于 5。用于輸電線路時，避雷線除了防止雷電直擊導(dǎo)線外，同時還有分流作用，以減少流經(jīng)桿塔入地的雷電流從而降低塔頂電位，避雷線對導(dǎo)線的耦合作用還可以降低導(dǎo)線上的感應(yīng)雷過電壓。保護角 愈小 ，避雷線就 愈可靠地保護導(dǎo)線免遭雷擊。 圖 814 角型保護間隙 1— 角型電極 2— 主間隙 3支柱絕緣子 4— 輔助間隙 5— 電弧的運動方向 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 排氣式避雷器實質(zhì)上是一種具有較高熄弧能力的保護間隙 ， 其結(jié)構(gòu)如圖 815所示 ， 內(nèi)間隙固定裝在管內(nèi) ， 管子由纖維 、 塑料或橡膠等產(chǎn)氣材料制成 ， 其電極一端為棒形電極 2， 另一端為環(huán)形電極 3。 通常將四個火花間隙放在一個瓷套筒里組成標準間隙組 ， 在每個標準間隙組的側(cè)面并有兩個串聯(lián)的半環(huán)形非線性分路電阻 ， 以便起 均壓作用 ， 如圖 819所示 。 ?避雷器實質(zhì)上是一種 過電壓限制器。 感應(yīng)雷過電壓同時存在于三相導(dǎo)線 ， 故相間不存在電位差 ， 只能引起對地閃絡(luò) ， 如果二相或三相同時對地閃絡(luò)即形成 相間閃絡(luò) 事故 。 圖 824 雷電繞擊線路的電氣幾何模型 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 3. 輸電線路的雷擊跳閘率 雷電流超過線路的耐雷水平 ， 會引起線路絕緣發(fā)生沖擊閃絡(luò) 。 ??P1P2PNANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 4. 輸電線路的防雷措施 輸電線路的防雷措施主要做好以下 “ 四道防線 ” ： ?防止輸電線路導(dǎo)線遭受直擊雷； ?防止輸電線路受雷擊后絕緣發(fā)生閃絡(luò)； ?防止雷擊閃絡(luò)后建立穩(wěn)定的工頻電??； ?防止工頻電弧后引起中斷電力供應(yīng) 。 tiLiRuddi A ??i G iRu ?圖 827雷擊獨立避雷針 1— 母線 2— 變壓器 式中 :i—— 流過避雷針的雷電流， kA； Ri—— 避雷針的沖擊接地電阻，單位為 Ω ； L—— 避雷針的等值電感 ； —— 雷電流的上升陡度， kA／ 。 當(dāng)三相來波時 ， 在變壓器中性點的電位理論上會達到繞組首端電壓的兩倍 ， 因此需要考慮變壓器中性點的保護問題 。 （ 4）配電變壓器的防雷保護 圖 836 配電變壓器的保護接線 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 旋轉(zhuǎn)電機包括發(fā)電機 、 調(diào)相機 、 大型電動機等 ， 是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備 ， 要求具有十分可靠的防雷保護 。 3) 在發(fā)電機母線上裝設(shè)一組并聯(lián)電容器 ， 包括電纜段電容在內(nèi)一般每相電容應(yīng)為 ～ ， 可以限制雷電侵入波的陡度 a使之小于 2kV/μs ， 同時可以降低感應(yīng)雷過電壓使之低于電機沖擊耐壓強度 ，保護電機匝間絕緣和中性點絕緣 。 1) 66kV及以上進線無電纜段的 GIS變電所 66kV及以上進線無電纜段的 GIS變電所，在 GIS管道與架空線路連接處應(yīng)裝設(shè)無間隙金屬氧化物避雷器 (FMO1)，其接地端應(yīng)與管道金屬外殼連接。 接地按用途可分為： ?工作接地 ?保護接地 ?防雷接地 ?靜電接地 返回 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 接地電阻，接觸電壓和跨步電壓 大地具有一定的電阻率 ， 如果有電流經(jīng)過接地極注入 ，電流以電流場的形式向大地作半球形擴散 ， 則大地就不再保持等電位 ， 將沿大地產(chǎn)生 電壓降 。 返回 NANCHANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 接地和接零保護 1. 發(fā)電廠、變電所的接地保護 發(fā)電廠 、 變電所中的接地網(wǎng)是集工作接地 、 保護接地和防雷接地為一體的 良好接地裝置 。 ?發(fā)電廠、變電所中的接地網(wǎng)是集工作接地、保護接地和防雷接地為一體的 良好接地裝置 小結(jié) 返回 （本節(jié)完）