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12.电力系统防雷保护,12.1雷电过电压的成因及其特点,雷云,一、雷电放电的三个阶段,带电的云,是产生雷电放电的先决条件,4,,,一、雷电放电的三个阶段,先导放电,E≥30kv/cm,主放电,（约50～100μs）,电流极大,（数十～上百千安）,余辉放电,特点,电流不大,（数百安）,持续时间较长,（0.03～0.15s）,特点,存在时间极短,5,6,二、雷电参数,雷电流幅值,雷电流波形,地面落雷密度,最大陡度,1.雷暴日（T）,雷暴日,一年中发生雷电放电的天数,规程规定,T＜15,15≤T＜40,40≤T＜90,90≤T,少雷区,中雷区,多雷区,强雷区,衡量雷电活动频繁的程度,标准雷暴日40,雷电的极性,7,2.雷电流幅值,,T20日,T≤20日,,,8,,3.雷电流的波形和最大陡度,τt波头时间（波前时间）,,,τ波长（半峰值时间）,1～4μs平均2.6μs,20～100μs多为40μs,9,平顶斜角波,陡度aI/τtI/2.6kA/μs,,,防雷设计中取,,τt/τ＝2.6/40μs,10,4.雷电的极性,雷云下行到大地的电荷的极性,实测统计90是负极性,11,5.地面落雷密度γ,每雷暴日每平方公里地面落雷次数,实测统计得γ＝0.07次/平方公里˙雷暴日,6.线路每百公里每年的雷击次数N,,次/100公里˙年,12,7.每个变电站每年的雷击次数,例,某变电站的长度、宽度和高度分别为400m、500m和25m，该地区雷暴日为40，K1,求该变电站每年的雷击次数N.,解,次/每所˙年,选择性雷击系数一般K1,13,1.雷直击于架空输电线的直击雷过电压,,A,三、雷电过电压的形成,14,2.雷直击于线路杆塔时的直击雷过电压,,,,15,3.架空线路上的感应雷过电压,16,影响因素,S↑→E↓→Qg↓,I↑→Q云↑→E↑→Q束,h↑→C11↓,感应过电压的大小,KV,实测得,kv）,当S65m时雷击输电线路附近地面,Ug↑,,Ug↑Qg/C11↓,Ug↓,,,17,感应雷过电压的特点,极性与雷电流的极性相反,幅值不高一般不超过300～400kv,不会引起相间绝缘闪络,18,4.流动波过电压,电缆Z≈50Ω,,---波阻抗,---波速,架空线Z≈500Ω,,,υ＝300m/μsC,19,12.2防雷保护装置,一.避雷针,,1.避雷针的结构,20,21,22,避雷针的作用引雷、泄雷,,23,避雷针的保护范围,单支避雷针的保护范围,被保护物不遭雷击的某个空间范围,24,在被保护物高度hx的水平面上的保护半径rx,当hx≥h/2时rx＝h-hxphap,当hx＝0时rx＝1.5hp,当hx≤h/2时rx＝1.5h-2hxp,避雷针的高度,系数,25,D7hp,,两支等高避雷针联合保护范围,26,与的关系,27,,,,,,时,时,当,,当,二、避雷线,单根避雷线的保护范围,28,,两根避雷线的保护范围,29,避雷线的保护角α,30,三.避雷针线使用中的注意事项,1.防止反击,≮5m,≮3m,31,2.跨步电势与跨步电压,32,跨步危险区半径r,,假设Ib10A,T0.8m,Rb1500Ω,ρ100Ω.m,I100kA,则,流过人体的电流Ib,人体安全电流,33,避雷针及其接地装置与道路或出入口的距离不宜小于3m,铺碎石或沥青路面58cm,34,严禁在装有避雷针,避雷线的构架物上架设未采取保护措施的通信线,广播线和低压线.,3.关于高电位引入问题,35,静电感应过电压.,4.关于感应的问题,36,电磁感应过电压.,37,半导体消雷器,38,课堂考试题,1.产生切空线过电压的根本原因是什么,2.线路防雷计算中，标准雷暴日取为多少,39,习题3,353页11-111-311-411-6,
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