【正文】 作電壓的幅值與起始動作電壓之比。目前產(chǎn)品制造水平所能達(dá)到的壓比約為 ～。指避雷器在波形為 8/20us 的沖擊電流規(guī)定值（例如 10kA）作用下的殘壓U10kA 與起始動作電壓 U1mA 之比。它一般應(yīng)等于系統(tǒng)的最高運(yùn)行相電壓。 2)最大持續(xù)運(yùn)行電壓（有效值， kV）。 金屬氧化物避雷器電氣特性參數(shù) 1)額定電壓 beU （有效值， kV）。對 330kv 及以上的超高壓避雷器，除了 雷電沖擊黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 級電氣化鐵道技術(shù) (供用電 )專業(yè) 10 放電電壓外，還包括標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊電壓下的放電電壓（幅值）的上限。 5）沖擊放電電壓。普通避雷器不允許在內(nèi)部過電壓下動作，因此通常規(guī)定其工頻放電電壓的下限應(yīng)不低于該系統(tǒng)可能出現(xiàn)的內(nèi)部過電壓值。由于間隙擊穿的分散性，工頻放電電壓都是給出一個上、下限值。 4)工頻放電電壓。指保證避雷器能夠在工頻續(xù)流第一次過零值時滅弧的條件，允許加在避雷器上的最高工頻電壓（有效值）。避雷器的 沖擊放電電壓時指雷電壓（ ）作用下避雷器的放電電壓（峰值）。 220kV 及以下避雷器的殘壓是以通過 5kA 的電流計； 330～ 550kV 的避雷器則以通過 10kA 的電流計，分別用 5U 和 10U 表示。 1)殘壓 RU （峰值， kV）。表 是各種避雷器的有關(guān)特性總結(jié)。 避雷器的分類及比較 目前使用的避雷器主要有四種類型：①保護(hù)間隙；②排氣式避雷器；③閥式避雷器；④金屬氧化物避雷器。這樣，在被保護(hù)物可能擊穿以前，避雷器便發(fā)生動作，將過電壓波截斷，從而起著可靠的保護(hù)。 (2)避雷器一旦在沖擊電壓作用下放電，就造成對地短路，此時瞬間的雷電過電壓雖然已經(jīng)消失，但工頻電壓卻相繼作用在避雷器上，此時流經(jīng)間隙的工頻電弧電流，稱為工頻續(xù)流，此電流將是間隙安裝處的短路電流，為了不造成跳閘，避 雷器應(yīng)具有能自行截斷工頻續(xù)流，恢復(fù)絕緣強(qiáng)度的能力，使電力系統(tǒng)能繼續(xù)正常運(yùn)行。 。、 220～ 330kV 雙避雷線線路，一般采用20176。單根避雷線的保護(hù)角不能做的太小，一般在 20176。 0 4Dhhp?? （ 113） 式中 0h — 兩避雷線間保護(hù) 范圍上部邊緣最低點(diǎn)的高度， m； D — 兩避雷線間的距離， m； h — 避雷線的高度， m。 兩根等高避雷線外側(cè)的保護(hù)范圍仍按單根避雷線時確定。 D12bx12D 23b x23 rx 圖 三支等高避雷針的保護(hù)范圍 圖 5）避雷線 單根避雷線的保護(hù)范圍如圖 。 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 級電氣化鐵道技術(shù) (供用電 )專業(yè) 5 D39。 ( )XXb h h?? （ 110） 3）兩支不等高避雷針 其保護(hù)范圍按下法確定：如圖 兩針內(nèi)側(cè)的保護(hù)范圍先按單針作出高針 1 的保護(hù)范圍，然后經(jīng)過較低針 2 的頂點(diǎn)作水平線與之交于點(diǎn) 3，再設(shè)點(diǎn) 3 為一假想針的頂點(diǎn)，做出兩等高 2和 3的保護(hù)范圍 ，圖中 39。 O 點(diǎn)的高度 0h 按式 19計算。兩針外側(cè)的保護(hù)范圍 Xr按式 11 和式 12 計算。 此時最大陡度出現(xiàn)波頭中間，即 2ft ?? ,其值為 m ax m ax() 2Ididt ?? ?? （ 15） 沖擊電流流經(jīng)接地裝置入地時的基本現(xiàn)象 防雷設(shè)備 1）高度為 Xh 的被保護(hù)物距離避雷針的水平最大允許距離也是避雷針在 xh 高度截面的保護(hù)半徑 Xr 可按下式計算： 當(dāng) 12Xhh?時 ()X X ar h h p h p? ? ? （ 16） 當(dāng) 12Xhh?時 ( 2 )XXr h h p?? （ 17） 式中 h ─避雷針的高度； ah ─避雷針 的有效高度， aXh h h?? ； p ─考慮避雷針的高度影響的校正系數(shù)， 30hm? ， 1p? ，30 120hm?? 時， 30 h h?? （ 18） 2）兩支等高避雷針 當(dāng)兩根避雷針距離不太遠(yuǎn)時，由于 兩根針的聯(lián)合屏蔽作用，使兩針中間部分的保護(hù)范圍比單針時有所擴(kuò)大。 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 級電氣化鐵道技術(shù) (供用電 )專業(yè) 3 圖 (b)為斜角平頂波，其陡度α可由給定的雷電流幅值 I 和波頭時間決定，α=I/ f? 在防雷保護(hù)計算中，雷電流波頭 f? 采用 。雙指數(shù)波形也用做沖擊絕緣強(qiáng)度實驗的標(biāo)準(zhǔn)電壓波形。試中 0I 為某一固定電流值，? 、 ? 是兩個常數(shù)， t 為作用時間。常用的等值波形有三種，如圖 所示。 SAZ+_SAZAZiU 0i 0Z 02U 0Z 0Zi(a) (b) (c) (d) (a)模擬電路 （ b）主放電電路 （ c）主放電通道電路 （ d）等值電路 圖 雷擊放電計算模型 黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 級電氣化鐵道技術(shù) (供用電 )專業(yè) 2 雷電流 根據(jù)雷電放電的等值電路，可知流經(jīng)被擊物體的波阻抗為 Z 時的電流 Zi 與雷電流 i的關(guān)系為： 00ZZiiZZ? ? （ 11） 1）幅值 雷電流的幅值與氣象、自然等條件等有關(guān)，只有通過大量實測才能正確估計其概率分布規(guī)律。圖 (c)、(d)中 Z 為主放電通道的波阻抗。因為先導(dǎo)通道的電荷密度很難測定，主放電的發(fā)展速度也只能根據(jù)觀測大體判斷，唯一容易側(cè)知的量是主放電以后（相當(dāng)于S 合上以后）流過阻抗 Z 的電流 i 。與此同時，主放電電流即雷電流 i 流過雷擊點(diǎn) A并通過阻抗 Z ，此時 A 點(diǎn)電位 u 也突然升至 u iZ? 。當(dāng)先導(dǎo)通道到達(dá)地面或與地面目標(biāo)上發(fā)出迎面先導(dǎo)相遇時，主放電即開始，相當(dāng)于開關(guān) S合上。黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 級電氣化鐵道技術(shù) (供用電 )專業(yè) 1 第 1 章 雷 雷電 雷擊時的等值電路 雷擊地面由先導(dǎo)放電轉(zhuǎn)變?yōu)橹鞣烹姷倪^程可以用一根已經(jīng)充電的垂直導(dǎo)線突然于被擊物體接同來比擬，如圖 （ a）所示。圖中 Z 是被擊物體于大地（零地位）之間的阻抗， ? 是先導(dǎo)放電通道中電荷的線密度，開關(guān) S未閉合之前相當(dāng)于先導(dǎo)放電階段。此時將有大量的正、負(fù)電荷沿先導(dǎo)通道逆向運(yùn) 動，并使其中來自雷云的負(fù)電賀中和，如圖 （ b）所示。顯然，電流 i 的數(shù)值于先導(dǎo)通道的電荷密度 ? 及主放電的發(fā)展速度 v有關(guān)，并且還受阻抗 Z 的影響。因此利用雷電放電過程簡化成一個數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而用到彼德遜等值電路 [如圖 (c)、 (d)所示 ]以求得比較統(tǒng)一的分析方法。 0u 和 0i 則式從雷云向地面?zhèn)鱽淼男胁ǖ碾妷汉碗娏?。我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)推薦雷電流幅值分布的概率如下： lg 88IP?? （ 12） 我國西北地區(qū)內(nèi)蒙古等雷電活動較弱，雷電流幅值較小， P 可按下式計算： lg 44IP?? （ 13） 2）波形 實測結(jié)果表明，雷電流的幅值、陡度、波頭、波尾雖然每次不同，但都是單極性的脈沖波，電力設(shè)備的絕緣強(qiáng)度實驗和電力系統(tǒng)的防雷保護(hù)設(shè)計，要求將雷電流波形等值為典型化、可用公式表達(dá)、便于計算的波形。 ti0τ tτ f0tiτ f0 tiτ f （ a） (b) (c) 圖 雷擊主放電時的電流波形 圖 （ a）是標(biāo)準(zhǔn)沖擊波，它可表示為 0 ()tti I e e ??? ???。當(dāng)被擊物體的阻抗只是電阻 R 時，作用在 R 上的電壓波形 u 于電流波形 i 相同。我過采用國際電工委員會（ IEC）國際標(biāo)準(zhǔn)。這樣，α可取為 I/圖 (c)為等值余弦波，雷電流波形的波頭部分，接近半弦波，其表達(dá)式為 ? ?1 cos2Iit??? （ 14） ω為角頻率， 61/ 10f s? ? ? ?? ? ?, f? 為波頭時間（ s? ）。圖 。兩