避雷针及避雷器PPT课件

避雷针及避雷器
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第一节 避雷针及避雷线
避雷针保护范围
受避雷针（线）保护的空间称为避雷针 （线）的保护范围。
当雷电先导在最不利的位置时，1000 次雷击中落入保护范围内的次数小于一次， 即落入保护范围边界上的概率为0.1%
避雷针及避雷器
避雷针的保护范围
• 众所周知，雷是一种常见的自然现象。雷电击中物体会产生强烈的破 坏作用。防雷是人类同自然斗争的一个重要课题。安装避雷针是人们 行之有效的防雷措施之一。
③如果“测量标度盘”的读数小于1Ω，则应将倍率开关置于 倍数较小档，并重新测量和读数。 ④为了防止其他接地装置影响测量结果，测量时应将待测接地 极与其他接地装置临时断开，测量完毕后再将断开处牢固连接。
避雷针及避雷器
避雷针及避雷器
持续运行 电压（有 效值）KV
支流1mA 参考电压 （不小
于)KV
标称放电流 下残压不大
于KV
陡波冲击残 压（不大于）
KV
2ms操作 通流容量
电流 A.18次
0.5
0.38
0.42
1.2
2.6
避雷针及避雷器
0.28 O.22
0.24
O.6
1.3
/
75
/
75
电源避雷器的典型应用
避雷针及避雷器
天馈线避雷器
• 本章培训与考核要点： • 了解避雷针；
• 掌握避雷器的分类；
避雷针及避雷器
第八章 避雷针
第一节 避雷针与避雷线 1、定义 2、作用 3、工作原理 4、保护范围
第二节 避雷器 1、定义 2、起源 3、作用及分类 4、原理 5、应用 避雷针及避雷器
第一节 避雷针及避雷线
定义：避雷针
是垂直安装在被保 护体顶部的防止雷 击的接地金属棒系 统。
Hr h
避雷针保护系数
• Kx=Rx/Ha=(1.6/(1+Hx/h)) • Rx 保护半径 • Ha 避雷针有效高度 • Hx 被保护高度 • 例如:建筑物高30M 避雷针10M被保护高度
30M时 Kx=1.6/(1+30/40)<1 • 20M时 Kx=1.6/(1+20/40)>1
• 被保护高度越低，保护系数越大。
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• 依据GB/T2887-2000《电子计算机场地通 用规范》第4章 要求：第四节接地的要求： 第4.4.2条接地电阻及相互关系要求，计算 机系统直流工作地，接地电阻应按计算机 系统具体要求确定；交流工作接地，接地 电阻不应大于4Ω；安全保护接地，接地电 阻不应大于4Ω；防雷接地接地电阻不应大 于10Ω。诸地之间的关系及接法应依不同计 算机系统的要求而定。
2、用补偿法测量接地电阻的原理。
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3、接地电阻测量仪的使用方法。
①测量前先将仪表调零，然后接线。
②先将倍率开关置于最大值，一面缓慢摇动发电机手柄，一面 转动“测量标度盘”，使检流计指针处于中心红线位置。当检 流计接近平衡时，加快摇动手柄，使发电机转速到其额定转速 (120转／min)，再转动“测量标度盘”使指针稳定地指在红线 位置。这时即可读取RS的数避雷值针及了避雷。器
• 避雷针的工作原理就其本质而言，避雷针不是避雷，而是利用其高耸 空中的有利地位，把雷电引向自身，承受雷击。同时把雷电流泄入大 地，起着保护其附近比它矮的建筑物或设备免受雷击的作用。
• 避雷针保护其附近比它矮的建筑物或设备免受雷击是有一定范围的。 这范围像一顶以避雷针为中心的圆锥形的帐篷，罩在帐篷里面空间的 物体，可以免遭雷击，这就是避雷针的保护范围。
第二节 避雷器
避雷器原理
• 当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时， 避雷器首先放电，并将雷电流经过良导体安全的引入大地， 利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平 以下，使电气设备受到保护。
• 避雷器按其发展的先后可分为：保护间隙——是最简单形式
的避雷器；管型避雷器——也是一个保护间隙，但它能在放
标称放电流下 残压不大于
KV
50
陡波冲击残压 （不大于）
KV
57.5
2ms操作通流 容量 电流 A.18次
100
HY5WS-17/50
17
10
12.7
26.0
50
57.5
100
Y5WS-12.7/50 12.7
10
6.6
26.0
50
57.5
100
HY5WS12.7/50
规格型号
12.7
10
6.6
26.0
6
4.0
15
30
34.5
100
Y5WZ51/134
51
35
40.8
73
134
154
400
HY5WZ51/134
51
35
40.8
73
134
154
400
避雷针及避雷器
低压避雷器（氧化锌）
规格型号
HY1.5W0.5/2.6 HY1.5W0.28/1.3
避雷器 额定电 压KV
系统标准 电压（有 效值）KV
高电阻特性），具有无间隙、无续流残压低等优点，也能限
制内部过电压，被广泛使避用雷针。及避雷器
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高压避雷器
避雷针及避雷器
高压避雷器参数
规格型号
Y5WS-17/50
避雷器额 定电压KV
系统标准电 压（有效值）
KV
持续运行电 压（有效值）
KV
支流1mA参考 电压（不小 于)KV
17
10
12.7
26.0
避雷针及避雷器
避雷针的保护范围 当避雷针的高度h≤hr时距地面hr处作一条平行于地面的平行线，以避雷针的针尖为圆 心，hr为半径画弧，交水平线于A、B两点，又分别以A、B两点为圆心，hr为半径， 从针尖向地面画弧。如图所示，则图中曲线就是避雷针保护范围的边界，保护范围 是一个对称的锥体。
a
b
避雷针及避雷器
50
57.5
150
避雷器额定 电压KV
系统标准电 持续运行电 支流1mA参考
压（有效值） 压（有效值） 电压（不小
KV
KV
于)KV
标称放电流下 残压不大于
KV
陡波冲击残压 （不大于）
KV
2ms操作通流 容量 电流 A.18次
Y5WS-10/30
10
6
4.0
15
30
34.5
100
HY5WS10/30
10
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第二节 避雷器
• 避雷器的作用及分类
•
避雷器的作用是用来保护电力系统中
各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压
冲击而损坏电器设备的一种装置。
• 避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器 和管型避雷器。保护间隙主要用于限制大气 过电压，一般用于配电系统、线路和变电所 进线段保护。阀型避雷器与管型避雷器避雷 器用于变电所和发电厂的保护，在500KV及 以下系统主要用于避限雷针制及避雷大器 气过电压，在超返回高
电后自行灭弧；阀型避雷器——是将单个放电间隙分成许多
短的串联间隙，同时增加了非线性电阻，提高了保护性能；
磁吹避雷器——利用了磁吹式火花间隙，提高了灭弧能力，
同时还具有限制内部过电压能力；氧化锌避雷器——利用了
氧化锌阀片理想的伏安特性（非线性极高，即在大电流时呈
低电阻特性，限制了避雷器上的电压，在正常工频电压下呈
避雷线是悬于建筑
物之上，用于将雷
电流迅速泄入大地
的导线。
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第一节 避雷针及避雷线
作用：避雷针及
避雷线是防止直接 雷击的装置，它通 过把雷电引向自身 使被保护物免受雷 击。
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第一节 避雷针及避雷线
避雷针工作原理
在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼 顶部都被感应上大量电荷。由于避雷针针头是尖的，而静 电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷。
•宽广的频率范围 •极小的插入损耗 •多次抗雷击能力 •不受天气影响
型号
50NMFCO-A
流通 容量
50KA
频率 功率 驻波
范围
系数
125M- 100W ≤1.1to
1GHz
1
插损
≤0.1d B
通过 能量
≤600μ J
连接 头
N
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动作 时间
≤2.5n S
网络信号避雷器
避雷针及避雷器
防雷分类
• 定义2：保护电气设备免受大气过电压的电
器。。
避雷针及避雷器返回源自第二节 避雷器避雷器起源
• 最原始的避雷器是羊角形间隙，出现于19世纪 末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备 绝缘而造成停电，故称“避雷器”。20世纪20 年代,出现了铝避雷器,氧化膜避雷器和丸式艾 尔 盾避雷器。30年代出现了管式避雷器。50 年代出现了碳化硅避雷器。70年代又出现了金 属氧化物避雷器。现代高压避雷器，不仅用于 限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于 限制因系统操作产生的过电压。
• 避雷针由接受器、接地引下线和接地体（接地极）三部分串联组成。 避雷针的接受器是指避雷针顶端部分的金属针头。接受器的位置都高 于被保护的物体。接地引下线是避雷针的中间部分，是用来连接雷电 接受器和接地体的。接地引下线的截面积不但应根据雷电流通过时的 发热情况计算，使其不会因过热而熔化，而且还要有足够的机械强度。 接地体是整个避雷针的最底下部分。它的作用不仅是安全地把雷电流 由此导入地中，而且还要进一步使雷电流在流入大地时均匀地分散开 去。
这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带 电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的 两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容 纳的电荷很少，而它又聚集了大部分电荷。所以，当云层 上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿 ，成为导体。这样带电云层与避雷针形成通路，而避雷针 又是接地的。避雷针就可以把云层上的电荷导入大地，使 其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。
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接地装置的安装 1、人工接地体的制作
人工接地体一般采用钢管、圆钢、角钢或扁钢制成。
2、接地体的埋设位置选择 3、人工接地体的埋设
把接地体垂直打入地下
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接地体水平安装
4、人工接地体的连接
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接地电阻的测量 1、接地电阻。
接地装置的接地电阻包括接点线电阻、接地体电阻、接地体和 土壤之间的接触电阻及接地体与零电位点(大地)之间的土壤电 阻。
• 第一类：制造、储存火工品等，因火花可 引起爆炸，造成巨大破坏和人身伤亡；
• 第二类：国家重点文物单位；国家级建筑 及大型建筑；国家特级及甲级大型体育馆； 制造、储存火炸药及其制品的危险建筑物， 且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破 坏和人身伤亡者；
• 第三类：除开一、二类为第三类
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计算机场地接地要求
避雷针及避雷器
避雷线的保护系数
• Kx=Rx/Ha=(0.8/(1+Hx/h)) • Rx 保护半径 • Ha 避雷针有效高度 • Hx 被保护高度 • 例如:建筑物高30M 避雷针10M被保护高度30M时
Kx=0.8/(1+30/40)<1 • 20M时 Kx=0.8/(1+20/40)<1
• 由于避雷线附近的电场效应没有避雷针那 那么强烈，所以避雷线的保护半径只有避 雷针的一半。
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第二节 避雷器
避雷针及避雷器
避雷针及避雷器
第二节 避雷器
• 定义：避雷器
• 其他名称：过电压限制器
• 定义1：一种能释放过电压能量、限制过电 压幅值的设备。当过电压出现时，避雷器两 端子间的电压不超过规定值，使电气设备免 受过电压损坏；过电压作用后，又能使系统 迅速恢复正常状态。