【文章內(nèi)容簡介】 范圍，按相鄰兩支等高或不等高避雷針的方法來確定；特別注意：當(dāng)兩支避雷針的最小保護(hù)寬度≥0 時(shí)其保護(hù)面積可以達(dá)到最大，如圖2—4所示?！?，最常見的是成四角形或多角形的布置架設(shè)。如果要求計(jì)算其保護(hù)范圍時(shí)可以將其分為多個(gè)三角形，然后按三支避雷針布置的三角形的情況，來確定其保護(hù)的范圍；為了使被保護(hù)設(shè)備得到最好的保護(hù)，應(yīng)該要讓最小保護(hù)寬度≥0。圖2—4 多支避雷針保護(hù)范圍通常所說的地線就是避雷線，一般避雷線和導(dǎo)線一起架設(shè)使用所以又稱架空地線。避雷線的防雷原理與避雷針大致相同，只不過避雷線可以從多角度來降低雷電所產(chǎn)生的雷電過電壓或過電流。避雷線有防止雷電直擊導(dǎo)線，具有分流作用，還可以通過減小經(jīng)過桿塔流入地的雷電流從而降低塔頂電位，而且避雷線對導(dǎo)線有耦合作用還能降低輸電導(dǎo)線上的感應(yīng)雷電過電壓。所以避雷線主要運(yùn)用于輸電線路的保護(hù)，實(shí)際中在發(fā)電廠和變電所內(nèi)也有架設(shè)使用。 （一）單根避雷線保護(hù)范圍　　單根避雷線保護(hù)范圍圖見2—5。圖2—5 單根避雷的保護(hù)范圍單根避雷線保護(hù)范圍計(jì)算按下式計(jì)算： b＝1．2h　　 式中： b 表示避雷線在地面上投影線每側(cè)的最小保護(hù)寬度(m)；　　　　 H 表示避雷線最大弧垂點(diǎn)的高度(m)；避雷線在高度上的水平面上投影線每側(cè)的保護(hù)范圍按下面式子確定。當(dāng)≥1／2h時(shí)，　　 =(h－)k當(dāng)1／2h時(shí)，　　 =(1．2h—1．7)k (二)兩根平行等高避雷線保護(hù)范圍　　和避雷針的分析過程相似，當(dāng)在實(shí)際中遇到兩根等高平行避雷線共同保護(hù)時(shí)也要考慮它的外側(cè)保護(hù)范圍與兩避雷線之間的保護(hù)距離。一般來言兩根避雷線的外側(cè)保護(hù)范圍是按照單根避雷線確定的。而兩避雷線間的保護(hù)范圍的確定按下圖2—6所示。設(shè)O點(diǎn)是兩線間保護(hù)范圍邊緣的最低點(diǎn)，那么高度h0應(yīng)按下式計(jì)算?！　‘?dāng)h≤30m時(shí)，　　　　　　 h0=h—　　當(dāng)h＞30m時(shí)，　　　　　　 h0=h—　　 式中： D——兩線間的距離(m)；　　　　 h0——兩根避雷線間的保護(hù)范圍邊緣最低點(diǎn)的高度(m)；圖2—6 兩根平行等高避雷線保護(hù)范圍 實(shí)際應(yīng)用中還有更簡單的表示方式，來表示避雷線的保護(hù)范圍。就是用保護(hù)角表示，保護(hù)角就是避雷線與外側(cè)導(dǎo)線的連線與避雷線的垂線之間的夾角。保護(hù)角的大小與避雷線保護(hù)導(dǎo)線免遭雷擊的可靠性成反比，即是保護(hù)角越小防雷的可靠性越高。保護(hù)角的取值與所保護(hù)的對象和所處地理環(huán)境的不同而有所差別，在確定保護(hù)角時(shí)應(yīng)該綜合考慮各種因素最后合理取值。（1）避雷器的工作原理 避雷器的工作原理實(shí)際就是壓敏電阻的工作情況，靠壓敏電阻的特性曲線實(shí)現(xiàn)，電壓達(dá)到其拐點(diǎn)電壓時(shí)，避雷器開始導(dǎo)通，隨著電壓增大，電流開始劇增，從而限制過電壓值，從而起到保護(hù)電氣設(shè)備的作用。 由此可見，為了使避雷器達(dá)到較為理想的防雷保護(hù)效果，選擇正確的合理避雷器顯得十分重要。在選擇避雷器時(shí)首先確定避雷器具有要有良好的伏秒特性曲線，并與被保護(hù)設(shè)備的伏秒特性曲線可以相互配合；其次避雷器還必須有快速切斷工頻續(xù)流，且能快速自動(dòng)恢復(fù)絕緣強(qiáng)度的能力。只有同時(shí)滿足這些要求，避雷器才可以真正安全可靠的保護(hù)電氣設(shè)備免遭雷擊破壞。（2）避雷器的類型 ：間隙保護(hù)就是當(dāng)有雷電流入侵時(shí)，先擊穿間隙后所謂間隙保護(hù)就是當(dāng)雷電流侵入時(shí)，擊穿間隙后通過接地線將雷電流引入大地。一般情況下如果保護(hù)間隙擊穿后形成了工頻續(xù)電流，如果此時(shí)間隙可以自動(dòng)熄弧，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行；如若間隙不能自動(dòng)熄滅弧則將會(huì)引起斷路器跳閘，所以大多數(shù)情況下電路都會(huì)安裝自動(dòng)重合閘來防止雷電事故的發(fā)生。保護(hù)間隙的形式有好多種，在實(shí)際應(yīng)用大多采用的都是角形間隙主要是由于單相間隙動(dòng)做時(shí)有利于滅弧。 ：當(dāng)線路上遭到雷擊或感應(yīng)雷時(shí)，過電壓使排氣式避雷器的外部間隙和內(nèi)部間隙被擊穿，強(qiáng)大的雷電流通過接地裝置入地，從而避免電氣設(shè)備遭受雷電過電壓的入侵，由于其性質(zhì)的特殊性目前大多廣泛應(yīng)用于輸電線路保護(hù)和發(fā)電廠、變電所的進(jìn)線段保護(hù)。 ：由間隙和電阻相串聯(lián)組成了的閥式避雷器。在電力系統(tǒng)正常工作時(shí)，避雷器通常接于帶電導(dǎo)線和地之間，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。閥片和輸電線路都受到保護(hù)，而當(dāng)有雷電流入侵時(shí)，由于雷電產(chǎn)生的過電壓較大，使間隙被擊穿，帶走雷電流。保護(hù)了設(shè)備不受雷電損壞。 ：由一定數(shù)量的氧化鋅閥片密封在瓷套內(nèi)組成就組成了結(jié)構(gòu)較為簡單的金屬氧化物避雷器。與其他避雷器相比它具有較好的非線性伏安特性。 3 電力系統(tǒng)防雷保護(hù) 在實(shí)際應(yīng)用中，電力系統(tǒng)以對輸電線路的防雷問題最為常見且要求較為嚴(yán)格，這不僅僅是因?yàn)檩旊娋€路延綿數(shù)千里、地處曠野、難于保護(hù)，而且避雷針常常是處于周邊地面上的最高位置，因此遭受雷擊的概率較大。此外，輸電線路遭受雷擊后會(huì)沿線路侵入發(fā)電廠、變電所里的雷電波也是威脅設(shè)備安全、造成發(fā)電廠、變電所事故的主要因素之一。因此，只有不斷提高輸電線路的防雷性能，才能減少雷擊輸電線路引起的雷害事故，保證發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)備的正常安全穩(wěn)定運(yùn)行。 一般我們會(huì)用耐雷水平和雷擊跳閘率衡量輸電線路防雷性能的高低。當(dāng)雷擊中線路時(shí)不會(huì)使絕緣發(fā)生閃絡(luò)時(shí)的最大雷電過電流的幅值，即稱為線路的耐雷水平；一般情況只有當(dāng)雷擊產(chǎn)生的雷電電流高于耐雷水平值時(shí)，就會(huì)發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象，反之，則不會(huì)發(fā)生閃絡(luò)。雷擊跳閘率就是雷暴日為40的標(biāo)準(zhǔn)條件下，每年100km的線路因雷擊而引起的跳閘次數(shù)。 輸電線路時(shí)傳送電流的載體，只有保護(hù)好它我們才可以使用它送來的電。所以保護(hù)輸電線路免遭雷擊非常非常重要，但還是不可能達(dá)到絕對的防雷效果。就目前來看對輸電線路防雷保護(hù)的主要考慮的問題在于：首先考慮輸電線路通過地區(qū)的地形和壞境因素、輸電線路運(yùn)行的可靠性實(shí)用性以及其所能提供的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，綜合各種因素選擇合理的方案在滿足其耐壓水平、減少跳閘率的同時(shí)真正起到防雷的作用，確保輸電線路正常工作。 （一）耐雷水平 在我們國家若輸電線路輸送110kv及以上的高壓電時(shí)，一般輸電線路都必需要全線都裝設(shè)避雷線，如若傳送35kv及以下高壓電時(shí)，輸電線路一般不需要裝設(shè)避雷線。實(shí)際應(yīng)用中，在架設(shè)有避雷線的輸電線路遭受直接擊雷通常就以下三種情況：（1）雷擊桿塔的塔頂；（2）雷擊避雷線；（3）雷擊（繞過避雷線）導(dǎo)線。如圖31 所示。圖 3 1　 雷擊避雷線線路的三種情況如圖所示1. 雷擊發(fā)生時(shí)落雷電在桿塔的塔頂時(shí)：一般而言桿塔遭受雷擊的概率，跟所架設(shè)的避雷線的根數(shù)和避雷線所經(jīng)過的地區(qū)的壞境有關(guān)，一般桿塔被雷擊的次數(shù)和線路遭受雷擊的次數(shù)之比稱為擊桿率，下表形象的解釋了與擊桿率相關(guān)的因數(shù)。(見表 31)。 表 31 擊桿率 g 避雷線根數(shù)地區(qū) 0 1 2 平 原 山 區(qū) 1/2 1/4 1/6 — 1/3 1/42. 雷擊事故發(fā)生時(shí)落雷點(diǎn)在輸電導(dǎo)線時(shí)的：在日常生活中有時(shí)雖然裝設(shè)避雷線進(jìn)行防雷，但也有雷電繞過避雷線而擊毀線路的可能性，雖概率較小，但是一旦出現(xiàn)此情況，則會(huì)引起線路絕緣子的閃絡(luò)，造成雷電事故。如圖32所示。圖 32 　 雷擊（繞過避雷線）于導(dǎo)線示意圖和等值電路3. 雷擊現(xiàn)象在避雷線上落雷時(shí)：這是雷擊事故中最嚴(yán)重的一種，一般不常見我們也該避免這種現(xiàn)象的發(fā)生。如圖3 3所示。圖 33 　 雷擊擋距中央的避雷線示意圖（2）雷擊跳閘率：綜合發(fā)生過的雷擊輸電導(dǎo)線的雷電事故來看，當(dāng)遭受雷擊的輸電線路流入的雷電過電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過輸電線路的耐雷值,則輸電線路的絕緣將會(huì)發(fā)生沖擊閃絡(luò)，這時(shí),雷電流沿閃絡(luò)通道入地,由于持續(xù)時(shí)間僅有幾十微秒,線路開關(guān)還來不及動(dòng)作。 而如果沿閃絡(luò)通道流過工頻短路電流的電弧持續(xù)燃燒,線路將會(huì)跳閘，從而保護(hù)了輸電線路不受損壞。線路 因雷擊而跳閘,有可能是反擊引起的,也可能是由繞擊造成的，所以以這兩種作為分析對象。下面就用架設(shè)有避雷線的輸電線路為例進(jìn)行雷擊跳閘率的分析：1 .雷擊桿塔的跳閘率設(shè)架設(shè)避雷線的輸電線路，長度為100km是其每年落雷次數(shù)可以下式計(jì)算可得： 次 (為 避雷線相對于地的平均高度m ) 當(dāng)擊桿率為g ,輸電線路每年遭受雷擊桿塔的次數(shù)為： 次 設(shè)雷擊塔桿時(shí)的耐雷水平,雷電流幅值超過的概率是, 建弧率（發(fā)生閃絡(luò)并產(chǎn)生工頻電弧的概率）為η, 輸電線路每年遭受雷擊桿塔的跳閘次數(shù)為： （32） 式中