防雷知识
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避雷线接闪雷电后 的电位分布
铁塔电位抬升500kV至1000kV
100kA
50kA 50kA
接地电阻10Ω
100kA
避雷线接闪雷电后
避雷线电位分布
避雷线的分布电感和分布 电阻使得雷电在流过避雷 线时会产生与输电线路间 的电压差: 避雷线长X100X100(V)
50kA
接地电阻10Ω源自文库
电磁感应（雷电电磁脉冲）
R=1Ω
设备接地与防雷接地分开
i=100kA
设备
≥3m
U=100kV
≥3m
R=1Ω
设备接地与防雷接地分开的电位
220V
设备
信号线
U=0V
U=100kV
i=100kA
设备与防雷接地分开人身不安全
220V
设备
U=0V
i=100kA U=100kV
设备与防雷接地分开设备损坏
220V
设备
U=0V
U=100kV
雷云对输电线路的感应
静电感应对输电线路影响
雷云电荷除了对架空避雷线 感应产生异性电荷外，还会 对下方的输电线路产生感应
----------------
+++++++++++++ +++++++++
++++++
++++++
静电感应对输电线路影响
架空避雷线上的电荷，还会 对下方的输电线路产生感应
配电柜
接地线２
U=40kV
接地线１
雷电流流向分配
雷电流流向分配
建筑物内有电源线(三芯) 和服务牲管线,设雷电流 I=100kA, 雷电流50%入地, 进入电源线的雷电流: I线=100/2/2/3=8.3kA
直接雷击模拟波
KA I
Imax 0.9Imax
0.5Imax
0.1Imax 10
10/350µS模拟直接雷击流波
10kA
雷电进入变压器前端
L1 L2 L3
配电柜
接地线
U=40kV
R=4Ω
10kA
雷电进入变压器前端
L1 L2 L3
配电柜
接地线
U=40kV
R=4Ω
雷电进入变压器前端
10kA
10kA
SPD
L1 L2 L3
配电柜
U=40kV
接地线
U=40kV
R=4Ω
雷电进入变压器后
信号线
设备
SPD
L1 L2 L3
防雷知识及系 统学习
雷电是什么
雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般 产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和 龙卷,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生 电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷 为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产 生放电，这就是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达 30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。带有电荷的雷云与地面的突起物 接近时，它们之间就发生激烈的放电。放电过程中，由于闪道中温度骤增，使空气体 积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。在雷电放电地点会出现强烈的闪光 和爆炸的轰鸣声。
i=100kA
设备采用共用接地方式
220V
设备
U=100kV
U=100kV
i=100kA
设备采用共用接地方式
220V
设备
U=100kV
U=100kV
i=100kA
连接SPD的等电位防雷效果
220V
设备
i=100kA U=100kV
高压输电线路雷电引入
直击雷、静 电感和电磁感 应都会使雷电 沿高压输电线 路引入用户端
• 闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，闪电距离近，
听到的就是尖锐的爆裂声；如果距离远，听到的则是隆隆声。你在看见 闪电之后可以开动秒表，听到雷声后即把它按停，然后以3来除所得的秒 数，即可大致知道闪电离你有几千米。 • 枝状闪电的通道如被风吹向两边，以致看来有几条平行的闪电时， 则称为带状闪电。 • 闪电的两枝如果看来同时到达地面，则称为叉状闪电。 • 闪电在云中阴阳电荷之间闪烁，而使全地区的天空一片光亮时，那 便称为片状闪电。 • 未达到地面的闪电，也就是同一云层之中或两个云层之间的闪电， 称为云间闪电。 • 曲折开叉的普通闪电称为枝状闪电。
建筑物
I=100kA
设备
防雷地
U=I*R=100kV
R=1Ω
建筑物
I=100kA
电源线 计算机设备地
设备
防雷地
信号线
U=I*R=100kV
R=1Ω
建筑物
I=100kA
电源线 计算机设备地
设备
防雷地
信号线
U=I*R=100kV
R=1Ω
电源线
建筑物
设备
I=100kA
信号线
计算机设备地
防雷地
U=I*R=100kV
人工引雷
自然雷电击距的观测
击距的定义?
下行先导最后一次 跳跃的距离; 最后一次跳跃的下 行先导的头部与地 面突出物(如避雷 针尖)之间的距离 两个不同性质的物 理量? 最后一次跳跃的下 行先导的头部与地 面突出物上行先导 头部之间的距离
雷电的感应
• 静电感应 • 电磁感应
雷云电荷对地面的感应
----------------
+++++++++++++
+++++++++
+
+
+
+
+
+
静电感应电荷的流动
50kA
避雷接闪雷电后的 雷电流分布
100kA
50kA 50kA
50kA
避雷线接闪雷电后 的电位分布
铁塔电位抬升500kV至1000kV
接地电阻10Ω
100kA
50kA 50kA
50kA
直流电源标称 放电电流(kA)
保护 分级
第一级标称 放电电流*
(kA)
第二级标 称放电电 流(kA)
第三级标 称放电电 流(kA)
10/350/μ s
8/20μs
8/20μs
8/20μs
A级
≥20
B级
≥15
C级
≥12.5
≥80 ≥60 ≥50
350
t us
感应雷击模拟波
KA
Imax 0.9Imax
雷击过电压是高达几千甚至上 万伏，微秒级的电脉冲。
I
8/20µS模拟感应雷电流波
0.5Imax
0.1Imax
8 20
t us
i
10/350μS与8/20μS的关系
10 μS 8 μS
20 μS
350 μS
从能量守恒定律得: i82 * R * t8 = i102 * R * t10
t iR
i
10 μS 8 μS
20 μS
350 μS
对两个电流波进行积分得:
∫
∞ 0
i82(t)
*
R
*
dt
=
∞
∫0
i102(t)
*
R
*
dt
解得: i8 = 5.6 i10, 取值:i8 = 6 i10
R i t
电源线路浪涌保护器标称放电电流参数值
LPZ0区与LPZl 区交界处
LPZl与LPZ2、LPZ2与 LVZ3区交界处
铁塔电位抬升500kV至1000kV
100kA
50kA 50kA
接地电阻10Ω
100kA
避雷线接闪雷电后
避雷线电位分布
避雷线的分布电感和分布 电阻使得雷电在流过避雷 线时会产生与输电线路间 的电压差: 避雷线长X100X100(V)
50kA
接地电阻10Ω源自文库
电磁感应（雷电电磁脉冲）
R=1Ω
设备接地与防雷接地分开
i=100kA
设备
≥3m
U=100kV
≥3m
R=1Ω
设备接地与防雷接地分开的电位
220V
设备
信号线
U=0V
U=100kV
i=100kA
设备与防雷接地分开人身不安全
220V
设备
U=0V
i=100kA U=100kV
设备与防雷接地分开设备损坏
220V
设备
U=0V
U=100kV
雷云对输电线路的感应
静电感应对输电线路影响
雷云电荷除了对架空避雷线 感应产生异性电荷外，还会 对下方的输电线路产生感应
----------------
+++++++++++++ +++++++++
++++++
++++++
静电感应对输电线路影响
架空避雷线上的电荷，还会 对下方的输电线路产生感应
配电柜
接地线２
U=40kV
接地线１
雷电流流向分配
雷电流流向分配
建筑物内有电源线(三芯) 和服务牲管线,设雷电流 I=100kA, 雷电流50%入地, 进入电源线的雷电流: I线=100/2/2/3=8.3kA
直接雷击模拟波
KA I
Imax 0.9Imax
0.5Imax
0.1Imax 10
10/350µS模拟直接雷击流波
10kA
雷电进入变压器前端
L1 L2 L3
配电柜
接地线
U=40kV
R=4Ω
10kA
雷电进入变压器前端
L1 L2 L3
配电柜
接地线
U=40kV
R=4Ω
雷电进入变压器前端
10kA
10kA
SPD
L1 L2 L3
配电柜
U=40kV
接地线
U=40kV
R=4Ω
雷电进入变压器后
信号线
设备
SPD
L1 L2 L3
防雷知识及系 统学习
雷电是什么
雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般 产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和 龙卷,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生 电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷 为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产 生放电，这就是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达 30万安培。闪电的电压很高，约为1亿至10亿伏特。带有电荷的雷云与地面的突起物 接近时，它们之间就发生激烈的放电。放电过程中，由于闪道中温度骤增，使空气体 积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。在雷电放电地点会出现强烈的闪光 和爆炸的轰鸣声。
i=100kA
设备采用共用接地方式
220V
设备
U=100kV
U=100kV
i=100kA
设备采用共用接地方式
220V
设备
U=100kV
U=100kV
i=100kA
连接SPD的等电位防雷效果
220V
设备
i=100kA U=100kV
高压输电线路雷电引入
直击雷、静 电感和电磁感 应都会使雷电 沿高压输电线 路引入用户端
• 闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，闪电距离近，
听到的就是尖锐的爆裂声；如果距离远，听到的则是隆隆声。你在看见 闪电之后可以开动秒表，听到雷声后即把它按停，然后以3来除所得的秒 数，即可大致知道闪电离你有几千米。 • 枝状闪电的通道如被风吹向两边，以致看来有几条平行的闪电时， 则称为带状闪电。 • 闪电的两枝如果看来同时到达地面，则称为叉状闪电。 • 闪电在云中阴阳电荷之间闪烁，而使全地区的天空一片光亮时，那 便称为片状闪电。 • 未达到地面的闪电，也就是同一云层之中或两个云层之间的闪电， 称为云间闪电。 • 曲折开叉的普通闪电称为枝状闪电。
建筑物
I=100kA
设备
防雷地
U=I*R=100kV
R=1Ω
建筑物
I=100kA
电源线 计算机设备地
设备
防雷地
信号线
U=I*R=100kV
R=1Ω
建筑物
I=100kA
电源线 计算机设备地
设备
防雷地
信号线
U=I*R=100kV
R=1Ω
电源线
建筑物
设备
I=100kA
信号线
计算机设备地
防雷地
U=I*R=100kV
人工引雷
自然雷电击距的观测
击距的定义?
下行先导最后一次 跳跃的距离; 最后一次跳跃的下 行先导的头部与地 面突出物(如避雷 针尖)之间的距离 两个不同性质的物 理量? 最后一次跳跃的下 行先导的头部与地 面突出物上行先导 头部之间的距离
雷电的感应
• 静电感应 • 电磁感应
雷云电荷对地面的感应
----------------
+++++++++++++
+++++++++
+
+
+
+
+
+
静电感应电荷的流动
50kA
避雷接闪雷电后的 雷电流分布
100kA
50kA 50kA
50kA
避雷线接闪雷电后 的电位分布
铁塔电位抬升500kV至1000kV
接地电阻10Ω
100kA
50kA 50kA
50kA
直流电源标称 放电电流(kA)
保护 分级
第一级标称 放电电流*
(kA)
第二级标 称放电电 流(kA)
第三级标 称放电电 流(kA)
10/350/μ s
8/20μs
8/20μs
8/20μs
A级
≥20
B级
≥15
C级
≥12.5
≥80 ≥60 ≥50
350
t us
感应雷击模拟波
KA
Imax 0.9Imax
雷击过电压是高达几千甚至上 万伏，微秒级的电脉冲。
I
8/20µS模拟感应雷电流波
0.5Imax
0.1Imax
8 20
t us
i
10/350μS与8/20μS的关系
10 μS 8 μS
20 μS
350 μS
从能量守恒定律得: i82 * R * t8 = i102 * R * t10
t iR
i
10 μS 8 μS
20 μS
350 μS
对两个电流波进行积分得:
∫
∞ 0
i82(t)
*
R
*
dt
=
∞
∫0
i102(t)
*
R
*
dt
解得: i8 = 5.6 i10, 取值:i8 = 6 i10
R i t
电源线路浪涌保护器标称放电电流参数值
LPZ0区与LPZl 区交界处
LPZl与LPZ2、LPZ2与 LVZ3区交界处