雷电的电气参数
雷电过电压
工程上衡量输电线路防雷性能优劣的指标：
耐雷水平：线路遭受雷击时，其绝缘不发生闪络的最大雷 电流幅值（kA）
雷击跳闸率：每100km线路每年（40雷电日）因雷击引起 的跳闸次数（次/100km· 年） §9－1 输电线路的感应雷过电压
一、雷击线路附近的大地时感应过电压
先导放电阶段导线上出现与雷电流极性相反的束缚电荷， 主放电时束缚电荷突然被释放形成感应雷过电压的静电分 量，同时主放电通道中雷电流的急剧变化在通道周围空间 产生很强的脉冲磁场，在线路导线上产生感应雷过电压的 电磁分量 感应雷过电压＝静电分量＋电磁分量
MOA阀片只流过10－5A以下的工频续流 优点：
不用串间隙（无间隙）
（1）结构简单，体积小，可作为其它电器的支柱
（2）无间隙：
a.无电弧燃烧
b.易制成直流避雷器
c.动作无时延、动作早，及时减低过电压水平
（3）通流容量大
故现MOA广泛地用于不同电压等级的电网
§8-4 接地装臵 接地是指将地面上的金属物体或电气回路中的某一节点 通过导体与大地保持等电位
解决方法：a.提高电气设备的冲击绝缘水平 b.避雷器伏秒特性低且平直
U冲击 U工频
不经济
kch → 1
冲击系数
k ch
2）避雷器绝缘强度的自恢复能力强 冲击电压→冲击放电→对地短 路→工频短路 （工频续流以电弧形式出现）
要求避雷器具有很强的绝缘强 度自恢复能力，在工频续流第 一次过零时熄弧，不再重燃 灭弧电压：工频电流第一次过 零后间隙所能承受的不至于引 起电弧重燃的最大工频电压 灭弧电压 避雷器性能越好
1间隙为不均匀电场放电分散性大伏秒特性陡不易进行伏秒特性配合2灭弧能力差引起断路器跳闸3放电时产生截波威胁绕组绝缘保护间隙放电后电弧的熄灭是靠短路电流过零时的自然熄弧当短路电流较大时可能发生电弧的重燃如果短路电流引起的电弧长期存在就可能产生弧光接地过电压危及设备绝缘因此需采用跳断路器来消除接地故障管型避雷器利用电弧燃烧时产生的热量使产气管里的产气材料纤维塑料橡胶等产生气体纵吹电弧使电弧熄灭保护间隙动作后会产生截波因此保护间隙和管型避雷器都不能承担主变和发电机等重要设备的保护任务只能用于线路保护和进线段的保护阀型避雷器主要由火花间隙和阀片非线性电阻组成火花间隙接近均匀电场ch11避免截波和减小工频续流电阻要大残压雷电流流过时产生的电压电阻要小非线性电阻普通阀型避雷器火花间隙避雷器间隙就是由多个火花间隙串联而成火花间隙放电电压稳定分散性小从而具有平坦的伏秒特性和较高的灭弧性能c金刚砂焙烧成55100mm园饼状阀片非线性电阻主要两个重要指标
雷电参数及防雷措施
2.电流极对地面电位分布的影响
3.电极呈直线布置
测得接地电阻
半球形接地电极的接地电阻
要减小测量误差，应尽量增大电流极、电压极与 接地电极间的距离
无间隙
无续流
优点
耐重复动 作能力強 通流容量 大
易于制成 直流系统 用避雷器
无间隙氧化锌避雷器的电气参数
1.标称放电电流
1kA 1.5k A 2.5k A
冲击波形为8/20µs的放 电电流峰值
20kA
10kA
5kA
2.残压 放电电流通过避雷器时在端子间的 最大电压值(kV 峰值)
残压
• 标称放电电流下的残压 • 陡波电流下的残压 • 操作冲击电流下的残压
1～5km的高度主要是负电荷的云
q 4.1.2 雷电放电
雷电放电的三个段 先导放电
• 云、地间电场强度达到空气的击 穿场强时(约10-30kV/cm)，空气 发生电离，产生一个向地面发展 的等离子通道
• 下行先导到达地面、或与地面上 的突出物上产生的迎面先导相遇， 产生雷云与大地的放电通道 • 主放电结束后，云中剩余电荷沿 主放电通道释放
优点 伏-秒特性平坦,不产生截波 防止截波: 与间隙串联一个电阻R
防止截波
电阻的作用:
阻尼振荡
阀片的伏安特性
单个平板型放电间隙的结构
标准放电间隙组
4、氧化锌避雷器
u ci
α
非线性系数
ZnO : α 0.01 ~ 0.04
Si C : α 0.2 ~ 0.5
适用于大批 量生产、造 价低、经济 性好
第四章 雷电参数及防雷设施
目
雷电及其危害 雷电参数 防雷保护装置
录
避雷器与电子设备防雷保护器件 接地装置
雷电和雷电流参数
雷电和雷电流参数
§2.1 雷电活动参数 2.1.1.1 雷暴日 表征不同地区雷暴日活动的频繁程度。 （1）雷暴日：指该天发生雷暴的日子，即在一天内，只要听到雷
声一次或一次以上的就算一个雷暴日，而不论该天 雷暴发生的次数和持续时间。 • 月雷暴日：一个月内雷暴的天数，单位：d • 季雷暴日：一个季度内雷暴的天数，单位：d • 年雷暴日：一年中雷暴的天数，单位：d （所有雷暴日都不能反映一天中雷暴发生多少次或雷暴持续时间） （2）月平均雷暴日：月雷暴日的多年平均结果，单位：d 季平均雷暴日：季雷暴日的多年平均结果，单位：d 年平均雷暴日：年雷暴日的多年平均结果，单位：d
雷击距与雷电流幅值关系的经验公式 (式2.31)：
ds bImc
式中，ds 雷击距，m Im 雷电流幅值，Ka b 、c 常数，由实测数据确定
G() 6AIm (1 j)4
图2.17
图2.7
对于图2.8
t t
u(t) AUm (1 e 1 )e 2
A = 1.037 1 = 0.4074 s 2 = 68.22 s
图2.8
它的频谱函数为（式2.21）：
G()
AUm
1
2
1
UL 是恒压负载两端的保护
元件动作之后的残压
W P(t)dt
是恒压负载吸收的瞬时功率
参看书第32页下面的式子 参看书第33页的表2.7
2.2.3.2 频谱分析
对于图2.7
i(t)
AI
mt
3e
t
式中A = 0.01243(s)-3， = 3.911 s
它的频谱函数为（式2.20）：
雷电知识简介
雷电知识简介1.1 雷电的产生雷电是一种自然现象。
它是由雷云产生的。
形成雷云必须具备以下三个条件：1、空气中含有足够的水蒸气；2、大气中的空气形成温度差，以使潮湿的空气形成强大的上升气流；3、没有破坏或防碍强烈而持久的上升气流形成的因素。
大多数雷电放电发生在云间或云内，只有小部分是对地发生的。
在对地的雷电放电中，雷电的极性是指雷云下行到地的电荷的极性。
根据放电电荷量进行的多次统计，90％左右的雷是负极性的。
1.2 防雷区的划分1.2.1 防雷区的划分将需要保护的空间划分为不同的防雷区，以规定各部分空间不同的电磁环境（雷电电磁厂的危害程度），同时指明各区交界处的等电位联结点的位置。
图1-1 雷电分区保护示意图以在其交界处的电磁环境有明显改变作为划分不同防雷区的特征。
LPZ0A：本区内各物体可能遭受直接雷击，电磁场没有衰减；LPZ0B：本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场没有衰减；LPZ1：本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场有可能衰减；LPZ2：本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场有进一步的衰减一个被保护的区域，从电磁兼容的观点来看，由外到内可分为几级保护，最外层是0级，是直接雷击区域，危险性最高，越往里，则危险程度越低。
过电压主要是沿线窜入的，保护区的交界面通过外部防雷系统、钢筋混凝土及金属罩等构成的屏蔽层而形成，电气通道以及金属管道等则经过这些交界面。
图3-1是雷电保护区域划分的示意图。
SPD（Surge Protect Device）：浪涌保护器的英文简称，公司内也叫做防雷器，用于保护设备接口免受雷击过电压和过电流的损坏。
在本文中，统一将SPD称为防雷器。
1.3 雷电参数简介雷电放电涉及到气象、地形、地质等许多自然因素，有一定的随机性，因而表征雷电特性的参数也带有一定的统计性质。
在防雷设计中，我们对雷暴日、雷电流波形、幅值等参数比较关心。
1.3.1 雷暴日为了表征雷电活动的频率，采用年平均雷暴日作为计算单位。
雷电参数
雷电参数
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
雷电参数
雷电参数是防雷设计的重要依据之一。
雷电参数系指雷暴日、雷电流幅值、雷电流陡度、冲击过电压等电气参数。
1、雷暴日
只要一天之内能听到雷声的就算一个雷暴日。
通常说的雷暴日都是指一年内的平均雷暴日数，单位d/a。
我国把年平均雷暴日不超过15d/a的地区划为少雷区，超过40d/a划为多雷区。
2、雷电流幅值
雷电流幅值是指主放电时冲击电流的最大值。
雷电流幅值可达数十至数百千安。
3、雷电流陡度
雷电流陡度是指雷电流随时间上升的速度。
雷电流冲击波波头陡度可达到50kA/μs，平均陡度约为30kA/μs。
做防雷设计时，一般取波头形状为斜角波，时间按2.6μs考虑。
雷电流陡度越大，对电气设备造成的危害也越大。
4、雷击冲击过电压
雷击时的冲击过电压很高，直击雷冲击过电压可用下式表达：
式中，UD——直击雷冲击过电压；i——雷电流，kA；RIE——防雷接地装置的冲击接地电阻，Ω；di/dt——雷电流陡度，kA/μs；L——雷电流通路的电感，μH。
如通路长度D以m为单位，则L=1.3D。
显然，直击雷冲击过电压由两部分组成（如图所示）。
图直击雷冲击过电压
（a）斜角波（b）半余弦波前一部分决定于雷流的大小和雷电流通道的电阻；后一部分决定于雷电流通道的电感。
雷电的基础知识
雷电的基础知识在带有不同电荷雷云之间，或在雷云及由其感应而生的不同电荷之间发生击穿放电，即为雷电。
雷电是自然界中一种特殊的、极为壮观的声、光、电现象—伴随有闪电和雷鸣的一种恐怖而雄伟壮观的自然现象。
一、雷电的成因及其特性参数⑴、雷云和雷电①雷云：能发生闪电的云为雷云。
层积云、雨层云、积云、积雨云均与闪电有关，其中积雨云则最为重要。
②闪电：积雨云形成过程中，在大气电场以及温差起电效应、破碎起电效应的同时作用下，正负电荷分别在云的不同部位积聚。
当电荷积聚到一定程度，就会在云与云之间或云与地之间发生放电，即“闪电”。
闪电的形状：枝状、球状、片状、带状。
闪电的形式有云天闪电、云间闪电、云地闪电。
⑵、雷电的成因①雷电：带有电荷的云层向下靠近地面时，地面上的凸出物、金属等，会被感应出异性电荷，随着电场强度的逐步增强，雷云向下形成下行先导，地面的物体形成向上闪流，两者相遇即形成对地放电。
②闪电：带负电荷的雷云在大地表面会感应出正电荷，这样雷云与大地间形成一个大的电容器，当电场强度超过大气被击穿的强度时，就发生了雷云与大地之间的放电，即常说的闪电，或者说是雷击。
③雷云放电过程：雷云——雷电先导——迎雷先导——主放电阶段——余辉放电⑶、雷电的特性参数①雷电日（T）：一年中发生雷电放电的天数，(衡量雷电活动频繁的程度)。
②雷电流：雷击电流大致呈单极性的脉冲波。
主要可采用三个参数来表示，即雷电流的幅值、波头时间和半幅值时间。
③雷电过电压：主要决定于雷电流陡度和雷电流通道的阻抗，它的大小可按下式来计算：U=IR+L （式中：I—雷电流幅值kA；i—随时间变化的雷电流kA；R—接地电阻Ω；L—雷电流通道的电感H）。
二、雷电的种类主要分为直击雷、感应雷、雷电波入侵、雷球、雷击电磁脉冲。
⑴、直击雷指雷电直接击在建筑物构架、动植物上，因电效应、热效应和机械效应等造成建筑物等损坏以及人员的伤亡。
⑵、感应雷感应雷也称为雷电感应或感应过电压。
雷电及其防护常见问题
雷电及其防护常见问题一、雷电基本知识1．雷雨云是如何形成的？答：雷电放电是由带电荷的雷云引起的。
雷云带电原因的解释很多，但还没有获得比较满意的一致认识。
一般认为雷云是在有利的大气和大地条件下，由强大的潮湿的热气流不断上升进入稀薄的大气层冷凝的结果。
强烈的上升气流穿过云层，水滴被撞分裂带电。
轻微的水沫带负电，被风吹得较高，形成大块的带负电的雷云；大滴水珠带正电，凝聚成雨下降，或悬浮在云中，形成一些局部带正电的区域。
实测表明，在5～10km的高度主要是正电荷的云层，在1～5km 的高度主要是负电荷的云层，但在云层的底部也有一块不大区域的正电荷聚集。
雷云中的电荷分布很不均匀，往往形成多个电荷密集中心。
每个电荷中心的电荷约为0.1库仑～10库仑，而一大块雷云同极性的总电荷则可达数百库仑。
这样，在带有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间，或雷云和大地之间就形成了强大的电场。
随着雷云的发展和运动，一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度（大气中的电场强度约为30kV/cm，有水滴存在时约为10kV/cm）时，就会发生云间或对地的火花放电；放出几十乃至几百千安的电流；产生强烈的光和热（放电通道温度高达15000℃至20000℃），使空气急剧膨胀震动，发生霹雳轰鸣。
这就是闪电伴随雷鸣叫做雷电的原故。
2．云对云放电与云对地的放电比例如何？答：大多数雷电放电发生在雷云之间，它对地面没有什么直接影响。
雷云对大地的放电虽然只占少数。
雷暴日数越多，云间放电的比重越大。
云间放电与云地放电之间比，在温带约为1.5～3.0，在热带约为3～6。
3．雷电暴发时的临界状态？答：雷云的底部大多数是带负电，它在地面上会感应出大量的正电荷。
这样，在带有大量不同极性或不同数量电荷的雷云之间，或雷云和大地之间就形成了强大的电场，其电位差可达数兆伏甚至数十兆伏。
随着雷云的发展和运动，一旦空间电场强度超过大气游离放电的临界电场强度（大气中约30kV/cm，有水滴存在时约10kV/cm）时，就会发生云间或对大地的火花放电；放出几十乃至几百千安的电流；产生强烈的光和热（放电通道温度高达15000℃～20000℃），使空气急剧膨胀震动，发生霹雳轰鸣。
避雷器的电气参数
避雷器的电气参数1.系统额定电压（有效值）（kV）：与电力系统标称电压相对应。
2.避雷器额定电压（有效值）（kV）（灭弧电压）：保证避雷器能灭弧的最高工频电压允许值。
3.工频放电电压（有效值）（kV）：避雷器在工频电压下将放电的电压值。
由于火花间隙击穿的分散性，它有一个上限值和下限值。
工频放电电压不能低于下限值，以避免在能量大的内过电压下动作，使避雷器损坏或爆炸。
工频放电电压也不能高于上限值，因在一定的结构下工频放电电压和冲击放电电压有一定的影响关系，工频放电电压高了将使冲击放电电压提高，影响保护效果。
4.冲击放电电压：在冲击电压作用下避雷器发生放电的电压值（幅值）。
5.残压：当波形为8/20μs，5kA或10kA的冲击电流流过避雷器时避雷器两端的电压降，以幅值表示。
此残压为避雷器雷电放电时加于并接的被保护设备上的电压，当然低一点好。
6.避雷器持续运行电压：加于避雷器两端允许持续运行的工频电压有效值。
7.避雷器的直流参考电压U1mA：使恒定的1mA电流流过避雷器时施加于避雷器两端的电压。
避雷器额定电压是施加到避雷器端子间的最大允许工频电压有效值，按照此电压设计的避雷器，能在所规定的动作负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。
它是表明避雷器运行特征的一个重要参数，但它不等于系统标称电压。
由于电力系统的标称电压使该系统相间电压的标幺值，而避雷器一般安装在相对地之间，正常工作时承受的是相电压和暂时过电压，并且避雷器有它本身的特点，因此其额定电压与电力系统的标称电压以及其他电器的额定电压有不同意义。
按照国际电工委员会（IEC99-4）及GB11032对无间隙金属氧化物避雷器的规定，避雷器在60度的温度下，注入标准规定的能量后，必须能耐受相当于额定电压数值的暂时过电压至少1s。
避雷器额定电压建议值：非直接接地系统及小阻抗接地系统：1s及以内切除故障，10kV选用13kV避雷器1s以上切除故障，10kV选用17kV避雷器直接接地系统：110kV选用102kV避雷器并联电容器装置保护用氧化锌避雷器的选型问题唐耀胜（桂林电力电容器总厂，桂林541004））摘要：从我国电力系统实际情况出发，结合避雷器选型的历史回顾和新版本的避雷器国家标准，提出了使电力系统安全、可靠运行的并联电容器装置用氧化锌避雷器的选型方法，对变电站中并联电容器装置的设计具有一定的参考价值。
高电压技术第5章雷电及防雷设备1
1
2
： 主 电 子 崩 ； ： 二 次 电 子 崩 ； ： 流 注
3
图 负雷云下行雷的过程 (a)负下行雷的光学照片描绘图 (b)放电过程中雷电流的变化过程
5.1.3 雷电过电压的形成
1.直击雷过电压 雷击地面由先导放电转变为主放电的过程可以用一根已
充电的垂直导线突然与被击物体接通来模拟。
(a)模拟先导放电
人们对雷电现象的科学认识始于18世纪中叶， 著名科学家有富兰克林（Franklin）、M·B·罗蒙诺索 夫（Jiomohocob）、L·B·黎赫曼（Phxmah）等，如著 名的富兰克林风筝实验，第一次向人们揭示了雷电 只不过是一种火花放电的秘密，他们通过大量实验 取得卓越成就，建立了现代雷电学说，认为雷击是 云层中大量阴电荷和阳电荷迅速中和而产生的现象。 特别是利用高速摄影、自动录波、雷电定向定位等 现代测量技术对雷电进行的观测研究，大大丰富了 人们对雷电的认识。
2、波形
雷电流的幅值随各国自然条件的不同而差别较大， 而测得的雷电流波形却基本一致。第一次负放电电流波 形的波头较长，在峰值附近有明显的双峰；随后放电电 流波形的波头较短，没有双峰，电流陡度远大于第一次 放电，而电流幅值约为第一次放电的一半。
雷电冲击试验和防雷设计中常用的雷电流等值波形有双 指数波、斜角波和半余弦波三种。
主要的雷电参数有： 雷暴日及雷暴小时、地面落雷密度、主放电通道波 阻抗、雷电流极性、雷电流幅值、雷电流等值波形、雷 电流陡度等。
1、雷电流的幅值、波头、波长和陡度 （1）.雷电流幅值
按DL/T 620—1997标准，一般我国雷暴日超过 20的地区雷电流的概率分布为
log P I 88
或
I
P 10 88
高电压技术-第七章-雷电及防雷保护装置
雷电流的等值计算波形。
标准冲击波形，斜角平顶波，等值半余弦波前
雷道波阻抗。雷电通道在主放电时如同导体， 具有等值波阻抗。一般取300R
I et et
1 I 1 cost
2
7.2 防雷保护装置
防雷保护装置
防雷保护装置（定义） ：能使被保护物体避免雷击， 引雷于自身并顺利泄入大地的装置。
优点：
结构简单、价廉。
缺点：
熄弧能力低，易使断路器跳闸； 与被保护设备伏秒特性不易配合；
不均匀电场，放电分散性大，伏秒特 性陡
动作后有截波，威胁绕组绝缘
不能保护主变和发电机等重要设备 只能用于线路保护和进线段的保护 需其它设备配合使用
带间隙的阀式避雷器——结构
阀型避雷器主要由火花间隙和阀片（非线 性电阻）组成
第七章 雷电及防雷保护装置
主要内容
雷电放电过程
雷电参数
防雷保护装置
重点是：电压能量吸收 器——避雷器
7.1 雷电过程与雷电参数
什么是雷电放电
雷电放电:一种气体放电现象。路径达数千米，是一种超长 间隙的火花放电。
与实验室的长间隙火花放电有某些共同之处。 但又具有重复雷击等特点。
放电的条件：云中电荷密集处的场强达到：25~30kV/cm 放电型式：线状雷电、片状雷电、球状雷电 “云-地”之间的线状放电，是电力系统雷击危害的主因
主放电和迎面流注阶段。当先导放电接地地面时，地面场强 增大，地面突出物将向上形成迎面先导（迎面流注）。上下 先导放电相遇时，进入主放电阶段。
出现强烈的电荷中和过程，伴随雷鸣和闪光。 主放电时间极短，约50~100uS。发展速度50~100m/uS 电流幅值大，达数十千安到数百千安
雷电 电压电流
雷电电压电流雷电是一种自然现象，由大气中的静电放电引起。
这种强大的放电事件伴随着极高的电压和电流，是自然界中最为壮观的电力展示之一。
在电压方面，雷电可以产生超过百万伏特甚至更高的电压。
这种高电压是由于雷云中的电荷分离和积累造成的。
当云层中的正负电荷中心之间的电场强度足够大时，空气的绝缘性会被破坏，导致电荷通过放电来达到平衡。
这个过程就是我们所说的闪电。
由于电压极高，空气中的分子被电离形成等离子体，使得电流能够在云层和地面之间或者云层内部流动。
电流方面，闪电产生的瞬时电流也非常强大。
平均来说，闪电的电流大约在3万安培左右，而在某些极端情况下，电流可以高达10万安培或更多。
尽管这些电流的持续时间非常短暂，通常只有几十到几百微秒，但它们携带的能量巨大，温度可达2万摄氏度以上，足以使空气迅速膨胀形成震耳欲聋的雷声。
值得注意的是，虽然我们经常听说雷电击中地面的情况，但实际上大多数闪电发生在云层之间。
根据统计，大约只有六分之一的闪电会触及地面。
当闪电击中地面时，它可以对建筑物、电力系统和电子设备造成严重破坏。
因此，在雷暴天气时采取适当的防护措施是非常重要的。
为了保护人类活动免受雷电的影响，人们开发了多种防雷技术。
例如，建筑物上安装避雷针可以将雷电安全地引导至地面，从而保护结构不受损害。
此外，还有各种电子设备设计有雷电保护装置，以减少雷电引起的电压浪涌对设备的损害。
总之，雷电是一种具有极高电压和强大电流的自然现象。
它不仅展示了自然界的力量，也对人类的活动构成了威胁。
通过科学的方法和技术，我们可以减轻雷电带来的风险，并更好地理解这一复杂的自然过程。
6.雷电放电及防雷装置
• 雷击所造成的危害主要有两种形式：
• 一是带电的云层对大地上的某一点发生猛烈放电， 叫“直击雷”。当“直击雷”发生时，往往会对 地面的物体产生强大的打击作用，其破坏力也是 巨大的。 • 另一种叫“感应雷”，它的形成过程是由带电云 层的静电感应作用，使地面某一范围带上异种电 荷。当“雷电”发生后，云层带电迅速消失，而 地面某些范围内由于地电阻或导体电阻的存在， 当瞬间大电流流过时，就会导致小范围或局部的 瞬间过电压。或者由于直击雷放电过程中，强大 的脉冲电流周围的导线或金属物产生电磁感应而 发生瞬间过电压，以致形成闪击的现象，称“感 应雷”。“感应雷”造成的瞬间过电压，指在微 秒到毫秒之内产生的尖峰冲击电压。
• 以上是没有避雷线的情况，如果在导线上方装有 接地的避雷线，由于它的电磁屏蔽作用，会使导 线上的感应过电压降低，因为在导线的附近出现 了带地电位的避雷线，会使导线的对地电容C增大， 另一方面，避雷线位于导线之上，吸引了一部分 电力线，使导线上感应出来的束缚电荷Q减少。导 线的对地电压为: U=Q/C • 显然Q的减少和C的增大将使电压U降低。 • 另一方面，从电磁感应的角度来看，装设避雷线 相当于在“导线—大地”回路的近旁增加了一个 “避雷线—大地”短路环，因而部分抵消导线上 的电磁感应电动势，所以感应雷击过电压的电磁 分量会受到削弱。
7 雷电流的计算波形
• 8 雷电的多重放电次数及总延续时间 • 有55％的对地雷击包含两次以上的重复冲击； 3～5次冲击者有25%；10次以上者有4%。 平均重复冲击次数取3次。 • 一次雷电总延续时间，有50%小于0.2s。 • 9 放电能量 • 放电能量其实不大，但是在极短时间内放出 的，因而所对应的功率很大。雷电放电就象 把原先产生雷云时所吸收的能量在一瞬间返 还给大自然。
额定雷电冲击耐受电压峰值
额定雷电冲击耐受电压峰值【实用版】目录1.额定雷电冲击耐受电压峰值的定义和重要性2.额定雷电冲击耐受电压峰值的计算方法3.额定雷电冲击耐受电压峰值在实际应用中的意义4.我国在额定雷电冲击耐受电压峰值方面的研究和发展正文一、额定雷电冲击耐受电压峰值的定义和重要性额定雷电冲击耐受电压峰值是指电气设备在遭受雷电冲击时，能够承受的电压峰值。
这个参数对于设备的安全运行至关重要，因为它可以确保设备在遭遇雷击等突发情况时，仍能保持稳定运行，避免因电压过高而导致设备损坏或引发火灾等事故。
二、额定雷电冲击耐受电压峰值的计算方法额定雷电冲击耐受电压峰值的计算方法主要依据相关国家和行业的标准。
在我国，常用的计算方法如下：首先，根据设备的工作电压、工作环境以及可能遭受的雷电冲击类型，确定设备的雷电冲击等级；然后，根据设备的雷电冲击等级，查取相应的雷电冲击耐受电压峰值。
三、额定雷电冲击耐受电压峰值在实际应用中的意义额定雷电冲击耐受电压峰值在实际应用中具有很大的意义。
首先，它可以为设备设计者提供参考，帮助他们合理选用材料和设计结构，以确保设备在遭受雷电冲击时能够承受相应的电压；其次，它可以为设备运行者提供依据，帮助他们在遭遇雷电等恶劣天气时，采取相应的防护措施，确保设备安全运行。
四、我国在额定雷电冲击耐受电压峰值方面的研究和发展我国在额定雷电冲击耐受电压峰值方面的研究和发展一直处于世界领先水平。
近年来，我国已经制定了一系列关于额定雷电冲击耐受电压峰值的标准和规范，为相关领域的研究和应用提供了有力的支持。
此外，我国还积极参与国际标准的制定和修订工作，推动了额定雷电冲击耐受电压峰值在国际范围内的推广和应用。
综上所述，额定雷电冲击耐受电压峰值在确保设备安全运行方面具有重要意义。
雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间
雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间本文将探讨雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间。
雷电冲击电压是指由雷电引起的瞬间高电压，其波形复杂，包含多个脉冲。
国际电工委员会(IEC)制定了雷电冲击电压的标准波形，其波前和波长时间是评估电气设备能否抵御雷电冲击电压的重要参数。
首先，我们来了解一下雷电冲击电压的标准波形。
根据IEC规定，雷电冲击电压的标准波形为8/20微秒波形。
这意味着，雷电冲击电压在8微秒内上升至峰值，然后在20微秒内下降至50%以下。
该标准波形是用于评估电气设备的耐雷电冲击电压能力的基准波形。
接下来，我们来了解一下雷电冲击电压的波前时间。
波前时间是指电压从零开始上升到峰值所需的时间。
在8/20微秒波形中，波前时间为8微秒。
波前时间越短，意味着电压上升速度越快，对电气设备产生的冲击也越强。
因此，电气设备需要具备更高的耐受能力。
最后，我们来了解一下雷电冲击电压的波长时间。
波长时间是指电压从峰值下降至50%以下所需的时间。
在8/20微秒波形中，波长时间为20微秒。
波长时间越长，意味着电压下降速度越慢，对电气设备产生的冲击也越强。
因此，电气设备需要具备更高的耐受能力。
总之，雷电冲击电压的标准波形的波前和波长时间是评估电气设备耐雷电冲击电压能力的重要参数。
电气设备需要具备足够的耐受能力，才能在雷电冲击电压的冲击下保持正常运行。
- 1 -。
额定雷电冲击耐受电压峰值
额定雷电冲击耐受电压峰值摘要：1.额定雷电冲击耐受电压峰值的定义2.额定雷电冲击耐受电压峰值的作用3.影响额定雷电冲击耐受电压峰值的因素4.我国的相关标准和规定5.如何提高额定雷电冲击耐受电压峰值正文：额定雷电冲击耐受电压峰值是指电气设备在雷电冲击作用下能够承受的最大电压峰值。
这个参数对于电气设备的选型、设计和运行具有重要意义，因为它关系到设备的安全性能和可靠性。
额定雷电冲击耐受电压峰值的主要作用是保护电气设备免受雷电冲击的影响。
雷电冲击是一种瞬间高压、高电流的电磁现象，如果设备无法承受这种冲击，可能会导致设备损坏、系统停电，甚至引发火灾等严重后果。
因此，了解额定雷电冲击耐受电压峰值，有助于我们选择合适的电气设备，确保设备在雷电天气中的安全稳定运行。
影响额定雷电冲击耐受电压峰值的因素主要有以下几点：a.设备的类型和用途：不同类型的电气设备，其额定雷电冲击耐受电压峰值的要求也不同。
一般来说，电力系统中的设备要求较高，而家用电器等低压设备要求较低。
b.设备的设计和制造工艺：设备的结构和材料对额定雷电冲击耐受电压峰值有直接影响。
设计合理、选材优良的设备，其额定雷电冲击耐受电压峰值通常较高。
c.雷电冲击的特性：雷电冲击的波形、幅值、上升时间等参数会影响设备的耐受能力。
我国对额定雷电冲击耐受电压峰值有一系列相关的标准和规定。
这些标准和规定为电气设备的设计、制造和使用提供了依据，确保了设备的安全性能和可靠性。
相关标准和规定主要包括：GB/T 16927.1-2011《高电压试验技术第1 部分：通用规范》、GB/T 16927.2-2011《高电压试验技术第2 部分：雷电冲击和操作冲击试验》等。
要提高额定雷电冲击耐受电压峰值，可以从以下几个方面着手：a.选择合适的设备类型：根据实际需求，选择能够满足雷电冲击耐受要求的设备类型。
b.优化设备设计和制造工艺：通过改进设备结构和材料，提高设备的耐压能力。
c.加强设备运行维护：定期检查设备，发现潜在问题并及时处理，确保设备在良好状态下运行。
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从电力工程的角度来看，雷电放电最值得我们 注意的两个方面是：
雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电压， 它是造成电力系ห้องสมุดไป่ตู้绝缘故障和停电事故的主要 原因之一
产生巨大电流，使被击物体炸毁、燃烧、使导 体熔断或通过电动力引起机械损坏。
本节内容： ➢2.1.1 雷电放电过程 ➢2.1.2 雷击时计算雷电流的等值电路 ➢2.1.3 有关的雷电参数
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2.1.1 雷电放电过程
先导放电阶段 负极性雷在地面上感应出正电荷，雷云与地面之间形成
强电场，雷云中的负电荷受电场作用不断向下延伸，形成 了一个不断伸长的放电通道（先导），最终与地面短接 主放电阶段
通道产生突发的明亮，发出巨大的声响，通道流过幅值 很大的，延续时间近百微秒的冲击电流
主放电是造成破坏作用，形成过电压、电动力、爆破力 的主要因素 余辉放电阶段
雷电放电受气象条件、地形和地质等许多自 然因素影响，带有很大的随机性，因而表征雷 电特性的各种参数也就具有统计的性质。
主要的雷电参数有： 雷暴日及雷暴小时、地面落雷密度、雷电 流幅值、雷电流等值波形等。
1.雷暴日及雷暴小时
雷暴日Td 是指该地区平均一年内有雷电放电的 平均天数，单位d/a 。 雷暴小时Th 雷暴小时是指平均一年内的有雷电 的小时数，单位h/a。
雷电冲击试验和防雷设计中常用的雷电流等值 波形有双指数波、斜角波和半余弦波三种。
雷电流的等值波形 (a)双指数波 (b)斜角波 (c)半余弦波
双指数波
特点:
与实际波形最为接近, 但比较麻烦
f 1.2s t 50s
i I0 (et et )
斜角波
特点: 比较便于计算，用来分 析波过程很方便
雷暴日与该地区所在纬度、当地气象条件、地形 地貌有关
Td <15，少雷区；>40，多雷区；>90，强雷区
2. 地面落雷密度 表征雷云对地放电的频繁程度以地面落雷密度
（ ）来表示，是指每一雷暴日每平方公里地面遭受
雷击的次数。地面落雷密度和雷暴日的关系式为：
0.023Td0.3
DL/T 620—1997标准取Td 40 为基准，则 0.07
f 2.6s I I / 2.6kA/ s
f
半余弦波
特点:
较接近于实际,仅在特 殊场合使用
i I (1 cost)
2
/ f
max
di dt
max
I
2
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小结
➢雷电的放电过程 先导放电阶段 主放电阶段 余辉放电阶段
➢雷击时的等值电路 ➢主要的雷电参数有：
雷暴日及雷暴小时、地面落雷密度、雷电流幅 值、雷电流等值波形
返回
剩余电荷沿着雷电流通道继续流向大地。电流逐渐衰 减，约为1000—10A，持续时间约为几ms。
余辉放电是造成物体热效应的主要因素。
2.1.2 雷击时计算雷电流电放电过程
1 雷击地面时
电荷线密度
vl 雷电放电速度 vl 雷电流
2 雷击中避雷针、地线或导线时
iz
vl Z0
Z0 Z
2.1.3 有关的雷电参数
3.雷电流幅值 按DL/T 620—1997标准，一般我国雷暴日超过
20的地区雷电流的概率分布为
log P I
或
88
I
P 10 88
4.雷电流等值波形 雷电流的幅值随各国自然条件的不同而差别
较大，而测得的雷电流波形却基本一致
雷电流的波头在1～5us的范围内，多为2.5～2.6us； 波尾多在20～100us的范围内，平均约为50us； 按DL/T620—1997标准，取为2.6/50。