牵引变电所接地防雷系统的设计
牵引变电所接地防雷系统的设计毕业设计
牵引变电所接地防雷系统的设计毕业设计目录1 绪论 (2)2 雷 (1)2.1 雷电 (1)2.1.1 雷电的发生机理 (1)2.1.2雷电放电 (1)2.1.3雷电放电的过程 (3)2.1.4雷电放电的基本形式 (5)2.1.5雷电放电的选择性 (6)2.1.6我国雷电活动分布的规律 (7)2.1.7雷电的危害 (7)2.1.8雷电的防护措施 (9)2.2雷电参数 (14)2.2.1雷电放电的计数模型及等值电路 (14)2.2.2雷电流 (16)3 防雷保护装置 (20)3.1避雷针 (20)3.1.1避雷针保护原理及组成 (20)3.1.2避雷针的保护围 (21)3.2避雷线 (23)3.2.1避雷线保护围 (23)3.3变配电所装设避雷针和避雷线的有关规定 (25)3.3.1避雷针的有关规定 (25)3.3.2避雷线的有关规定 (26)3.4避雷器 (26)3.4.１避雷器的保护原理及要求 (26)3.4.2避雷器的伏秒特性 (27)3.4.3避雷器的分类 (27)4 防雷接地装置 (32)4.1接地装置的概述 (32)4.1.1 接地装置组成 (32)4.1.2接地电阻和流散电阻 (33)4.1.3对地电压、接触电压和跨步电压 (34)4.2接地装置的分类 (34)4.2.1工作接地 (35)4.2.2保护接地 (35)4.2.3 防雷接地（如图4-5所示） (35)4.3工程实用的接地装置 (36)4.3.1输电线路的防雷接地 (36)4.3.2发电厂和变电站的接地 (36)4.4接地电阻的计算和降阻方法 (37)4.4.1接地电阻的计算 (37)4.4.2接地电阻的降阻方法 (37)5 110kV牵引变电所防雷保护和接地设计 (39)5.1过电压的基本概念及分类 (39)5.1.1过电压的定义 (39)5.1.2过电压的分类 (39)5.2牵引变电所容易遭受雷击的地方 (41)5.2.1直击雷的保护 (41)5.2.2雷电侵入波保护 (41)5.3牵引变电所输电线路的防雷保护 (42)5.3.1输电线路的感应雷过电压 (42)5.3.2输电线路的直击雷过电压和耐雷水平 (42)5.3.3输电线路的雷击跳闸率 (42)5.4牵引变电所的防雷保护 (43)5.4.1牵引变电所直击雷过电压的防护 (43)5.4.2牵引变电所侵入波过电压的防护 (44)5.4.3牵引变电所变压器的防护 (45)5.5牵引变电所部防雷接线图 (45)5.6牵引变电所防雷接地装置主视图 (45)结论 (46)致谢 (47)参考文献 (48)附录 (49)1 绪论电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。
牵引变电所的防雷保护毕业设计
牵引变电所的防雷保护毕业设计一、前言随着牵引变电所的不断发展，越来越多的客户对牵引变电所的防雷保护设计提出了更高的要求。
每一个牵引变电所都有自己的防雷保护设计，但是这些防雷保护设计的有效性都不同，因此，本文将介绍牵引变电所的防雷保护设计，以便更好地理解牵引变电所的防雷保护设计。
二、牵引变电所的防雷保护设计1、建立防雷接地系统防雷接地系统是牵引变电所的重要组成部分，它的作用是将雷电的能量引导到地面，从而保护牵引变电所的设备免受雷电的破坏。
防雷接地系统的设计应符合国家标准，并且应根据变电所的实际情况来进行设计。
2、安装防雷放电装置防雷放电装置是牵引变电所的重要组成部分，它的作用是捕获雷电的能量，防止雷电对牵引变电所的设备造成破坏。
防雷放电装置的设计应符合国家标准，并且应根据变电所的实际情况来进行设计。
3、安装防雷分级系统防雷分级系统是牵引变电所的重要组成部分，它的作用是将雷电的能量引导到合适的位置，从而保护牵引变电所的设备免受雷电的破坏。
防雷分级系统的设计应符合国家标准，并且应根据变电所的实际情况来进行设计。
4、安装防雷屏蔽系统防雷屏蔽系统是牵引变电所的重要组成部分，它的作用是把雷电的能量屏蔽在牵引变电所的某个部位，从而保护牵引变电所的设备免受雷电的破坏。
防雷屏蔽系统的设计应符合国家标准，并且应根据变电所的实际情况来进行设计。
三、结论牵引变电所的防雷保护设计是一项重要的工程，它的设计应符合国家标准，并且应根据变电所的实际情况来进行设计。
此外，牵引变电所的防雷保护设计还应考虑到牵引变电所的工作环境，以便更好地保护牵引变电所的设备。
四、参考文献[1] 陈明建，牵引变电所防雷保护设计，铁道出版社，2016.[2] 郭晓燕，牵引变电所防雷保护技术，中国电力出版社，2015.[3] 李明，牵引变电所防雷保护设计实践，中国电力出版社，2014.。
牵引变电所的防雷保护毕业设计
牵引变电所的防雷保护毕业设计本文档旨在介绍牵引变电所的防雷保护毕业设计的背景和目的。
牵引变电所作为铁路电气化系统的重要组成部分，具有重要性和保障铁路运行的必要性。
然而，受自然环境和气候的影响，牵引变电所常常面临雷电灾害的威胁，因此，进行有效的防雷保护是至关重要的。
防雷保护设计旨在保护牵引变电所、设备和人员免受雷电击穿、感应电压和电磁辐射等可能产生的危害。
通过合理的设计和安装防雷装置，可以降低雷电对牵引变电所造成的损害，并确保设备的正常运行。
因此，深入研究牵引变电所的防雷保护是一项具有重要意义的毕业设计。
本文将探讨牵引变电所防雷保护的相关理论基础和设计方法，以及实际应用中可能遇到的问题和解决方案。
通过研究和分析，将提出一套有效的防雷保护方案，以保障牵引变电所的安全运行。
请注意，本文所涉及的内容均为普遍性原则和方法，具体实施需参考相关法规和标准。
本节将概述与牵引变电所防雷保护相关的理论知识，包括雷电起因、防雷保护原理等内容。
以下是对一些有权威性的文献或理论的引用支持：雷电起因：雷电是由云层内部产生的强电场引起的自然现象。
其形成过程是云内部的正电荷和负电荷沿云内的气流分离，形成巨大的电位差。
当这个差异变得足够大时，会产生放电现象，即雷霆和闪电。
防雷保护原理：牵引变电所的防雷保护主要通过以下几个原理来实现：均压原理：通过引入导体，使其与地电位趋于相等，以达到防雷保护的目的。
屏蔽原理：利用金属导体屏蔽电磁波的传播，阻止雷电等电磁波进入牵引变电所内部。
涌流原理：通过合理设计接地系统和导体连接方式，将雷电的沿地电流导入地下，防止损害设备和结构。
动作原理：采用避雷装置和电气设备的动作机构，及时引导和分散雷电沿着合适的路径传递，避免对设备和系统造成严重的影响。
以上是牵引变电所防雷保护毕业设计相关理论的简要概述。
在实施毕业设计时，可以进一步深入研究和应用这些理论，以保证牵引变电所的安全防雷措施的有效性和可靠性。
设计一个符合牵引变电所的特点和要求的防雷保护方案。
110kV牵引变电所防雷接地设计
第1章 雷1.1雷电雷击时的等值电路雷击地面由先导放电转变为主放电的过程可以用一根已经充电的垂直导线突然于被击物体接同来比拟，如图1.1（a ）所示。
图中Z 是被击物体于大地（零地位）之间的阻抗，σ是先导放电通道中电荷的线密度，开关S 未闭合之前相当于先导放电阶段。
当先导通道到达地面或与地面目标上发出迎面先导相遇时，主放电即开始，相当于开关S 合上。
此时将有大量的正、负电荷沿先导通道逆向运动，并使其中来自雷云的负电贺中和，如图1.1（b ）所示。
与此同时，主放电电流即雷电流i 流过雷击点A 并通过阻抗Z ，此时A 点电位u 也突然升至u iZ =。
显然，电流i 的数值于先导通道的电荷密度σ及主放电的发展速度v 有关，并且还受阻抗Z 的影响。
因为先导通道的电荷密度很难测定，主放电的发展速度也只能根据观测大体判断，唯一容易侧知的量是主放电以后（相当于S 合上以后）流过阻抗Z 的电流i 。
因此利用雷电放电过程简化成一个数学模型，进而用到彼德逊等值电路[如图1.1(c)、(d)所示]以求得比较统一的分析方法。
图1.1(c)、(d)中Z 为主放电通道的波阻抗。
0u 和0i 则式从雷云向地面传来的行波的电压和电流。
S A ZZ(a)(b)(c)(d)(a)模拟电路 （b ）主放电电路 （c ）主放电通道电路 （d ）等值电路图1.1 雷击放电计算模型1根据雷电放电的等值电路，可知流经被击物体的波阻抗为Z 时的电流Z i 与雷电流i 的关系为：0Z Z i iZ Z=+ （1-1） 1）幅值雷电流的幅值与气象、自然等条件等有关，只有通过大量实测才能正确估计其概率分布规律。
我国现行标准推荐雷电流幅值分布的概率如下：lg 88IP =-（1-2） 我国西北地区内蒙古等雷电活动较弱，雷电流幅值较小，P 可按下式计算： lg 44IP =- （1-3） 2）波形实测结果表明，雷电流的幅值、陡度、波头、波尾虽然每次不同，但都是单极性的脉冲波，电力设备的绝缘强度实验和电力系统的防雷保护设计，要求将雷电流波形等值为典型化、可用公式表达、便于计算的波形。
对牵引变电所二次系统防雷措施的研究
对牵引变电所二次系统防雷措施的研究摘要：强雷电流通过高铁牵引变电所二次系统侵入，造成整所保护失效，进而引起一次设备烧损的次生灾害，在雷电频发区域时有发生且危害极大。
分析牵引变电所二次系统雷电入侵的主要途径，研究防雷方案及改造效果，确保设备安全运行。
关键词：牵引变电所；二次设备；防雷措施0引言我国电气化铁路的运营里程不断增加，同时向高速、重载铁路发展，这对牵引变电所供电可靠性提出更高要求。
目前牵引变电所高压设备的防雷接地设计已比较完善，变电所四周设有独立避雷装置，高压线路均设有相应等级的氧化锌避雷器，以防止雷击危害。
但在二次侧的控制、通信各个环节中，各种设备应用了大量半导体元器件，容易遭受雷电或工频过电压等强电危害。
二次设备烧损的事故仍有发生，影响到牵引变电所的安全运行，因此，有必要对牵引变电所二次系统防雷措施展开研究。
1雷电侵入的方式1.1交直流电源系统引入雷电过电压牵引变电所内外供电线路虽然安装有避雷器，可以对击到线路的雷电进行削峰，使其电压幅值下降，但雷电有时会以幅值较高的尖峰脉冲形式通过所内的变压器到交直流系统。
直击雷落在牵引变电所内导线或架构，导致一次设备如绝缘子炸裂、避雷器爆炸等损坏，也将使地电位抬升。
雷击所外供电线，如果雷电流强度较大，损坏馈线出口避雷器，失去对雷电侵入波的防护。
雷击所外架空回流线，导致雷电流通过回流电缆进入所内集中接地箱或端子箱，引起周围地电位的抬升。
1.2互感器引入雷电过电压牵引变电所内有电压和电流互感器，互感器的一次侧接高压部分，二次侧接所内综合自动化设备，可能将雷电过电压耦合到二次侧，导致保护测控装置损坏。
1.3接地系统引入雷电过电压牵引变电所由于接地网均压效果不好，会使强大的雷电流在通过避雷针、避雷器的引下线流入变电所接地网时局部电位升高，接地网电位分布不均匀，导致设备接地线可能处于高电位，使设备外接电源产生电位差，损坏低压设备。
1.4通信信号电缆引入雷电过电压信号线路包括微波天线、音频线、GPS天线、监控视频线、光纤加强筋或屏蔽层等，这些信号电缆自带金属线可能将雷电压引入综合自动化系统，或通过综合自动化系统传导至各子系统，并直接导致接口损坏。
变电站接地设计及变电站的防雷技术措施
变电站接地设计及变电站的防雷技术措施变电站接地设计及变电站的防雷技术措施电工天下：变电站接地设计及变电站的防雷技术措施，包括工作接地与保护接地的设计要求，变电站接地设计的必要性，变电站接地设计原则，变电站接地电阻的测量，变电站弱电设备防雷措施等。
变电站接地系统的合理与否是直接关系到人身和设备安全的紧要问题。
随着电力系统规模的不断扩大，接地系统的设计越来越多而杂。
变电站接地包含工作接地、保护接地、雷电保护接地。
工作接地即为电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地；保护接地即为电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地；雷电保护接地即为为雷电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地。
变电站接地网安全除了对接地阻抗有要求外，还对地网的结构、使用寿命、跨步电位差、接触电位差、转移电位危害等提出了较高的要求。
1变电站接地设计的必要性接地是避雷技术最紧要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。
因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地（防雷）。
从避雷的角度讲，把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。
接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。
变电站的接地网上连接着全站的高处与低处压电气设备的接地线、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、（通信）、（计算机）监控系统设备接地，以及变电站维护检修时的一些临时接地。
假如接地电阻较大，在发生电力系统接地故障或其他大电流入地时，可能造成地电位异常上升；假如接地网的网格设计不合理，则可能造成接地系统电位分布不均，局部电位超过规定的安全值，这会给出运行人员的安全带来威逼，还可能因反击对低压或二次设备以及电缆绝缘造成损坏，使高压窜入掌控保护系统、变电站监控和保护设备会发生误动、拒动，酿成事故，甚至是扩大事故，由此带来巨大的经济损失和社会影响。
铁路牵引变电所的防雷措施分析
铁路牵引变电所的防雷措施分析在经济快速发展带动下，我国的铁路取得了飞速的发展，而且经过铁路多次的大提速，对铁路运行的安全性提出了更高的要求。
牵引变电所作为铁路供电系统的核心，随着铁路现代化进程的不断发展，其容量和功能都不断加强。
为了确保其供电的可靠性和稳定性，则对其防雷技术提出了更高的要求。
文章从过电压的概念入手，分析了防雷保护的主要措施，并进一步对变电所的防雷接地进行了具体的阐述。
标签：铁路；牵引变电所；防雷措施前言目前我国铁路已基本实现了电气化，这就对铁路供电系统的安全性和稳定性提出了更高的要求。
我国铁路供电系统的核心即是牵引变电所，其集中了多种高压电气设备，而这些设备的内绝缘都是不能自动恢复的绝缘，这就导致一旦牵引变电所一旦不能正常供电，则会导致铁路的供电中断，直接影响铁路正常的运营。
而在当前对牵引变电所影响最大的则是雷击事故，由于雷击而导致铁路供电中断的情况占有较大比例，所以在当前情况下，为了确保铁路安全的运输，实现预期的经济效益，则需要加强牵引变电所的防雷安全。
1 过电压的概念1.1 过电压的类型及产生过电压的产生原因不同，由不同的原因导致其可分为内部过电压和外部过电压。
内部过电压是基于电网工作电压基础上形成的，其主要是由于电磁能量的振荡和积累所导致的，所以内部过电压可以分为操作过电压和暂时过电压两种。
而导致外部过电压产生的因素主要是雷电所导致的，所以外部过电压也可称为大气过电压和雷电过电压，由于在雷雨天带电荷的雷云则会导致放电现象的产生，而在大气层由水气云团和包围水气云团的绝缘空气所组成，所以其导致雷电的产生，而雷电产生后会产生的直击雷会直接破坏变电所，也可通过线电线路入侵到变电所内，导致变电所发生雷击事故。
1.2 防雷保护的措施进行防雷保护时则需要根据雷击事故的情况来进行，雷击对变电所有两种形式，一种是直击雷，一种是通过输电线路入侵而导致雷电波破坏变电所。
这就使在进行防雷保护时需要从两个方面入手，即外部和内部两个因素，因此对于直击雷可以直接利用避雷针和避雷线装置，而对于入侵波而需要利用避雷器和分流保护设备来进行，而且不同的防雷方式在实践应用中取得了较好的效果，可以有效的提高变电所的安全可靠性。
0KV牵引变电所防雷设计
0KV牵引变电所防雷设计一、引言牵引变电所作为铁路电气化系统的重要组成部分，起着电力供应、转换和分配的作用。
由于其位置和功能的特殊性，其设备和系统必须具备良好的防雷能力，以确保稳定安全的运行。
本文将对110KV牵引变电所的防雷设计进行详细探讨。
二、牵引变电所防雷设计原则1.安全性原则：防雷设计的目标是确保牵引变电所在雷电天气条件下安全运行，防止雷击事故的发生。
2.经济性原则：防雷设计应尽可能选择经济实用的防雷装置，并合理规划设备布置，减少建设和运维成本。
3.可靠性原则：防雷设备和系统应具备高可靠性，能够在雷电天气条件下正常工作，不受异常电磁环境的干扰。
三、牵引变电所防雷装置选择1.避雷带：牵引变电所应设置专门的避雷带，通过引导雷电电荷排放到地下，减少雷电对设备的直接冲击。
2.避雷针：在牵引变电所主要建筑物的高处，设置避雷针，通过尖峰效应将雷电电荷引导到地面，减少雷电对建筑物的伤害。
3.防雷网：在牵引变电所设备和设施周围布设防雷网，提高设备的避雷能力，保证设备正常运行。
4.副避雷针：在牵引变电所的附属建筑物和外围设施上设置副避雷针，增加设备的避雷能力，防止雷击事故的发生。
四、牵引变电所电气设备防雷设计1.电气设备接地：牵引变电所的电气设备应进行有效的接地，以降低设备的接触电阻和储能，减少雷击风险。
2.SPD装置：在牵引变电所的电气系统中使用合适的防雷器（SPD）装置，将雷电电流引入地下，保护设备不受雷击损坏。
3.避雷器：在牵引变电所的电力系统中安装避雷器，用于吸收和释放过电压，保护设备不受雷击冲击。
4.光纤接地：在对光纤进行布线时，应注意光纤的接地，避免雷电冲击对光纤系统的影响。
五、牵引变电所通信设备防雷设计1.天馈线防雷：在牵引变电所的通信设备中，应采用符合防雷要求的天馈线，以防止雷电冲击对通信系统的干扰。
2.外接避雷器：在牵引变电所的通信系统中安装外接避雷器，用于吸收雷电过电压，保护设备不受雷击损坏。
110kV牵引变电所防雷接地的设计
摘要雷电具有很强的危害性，因此应该重视牵引变电所雷电的防护。
本文讲述了雷电、雷电压和雷电流的形成过程,并给出了雷电参数，阐述了防雷装置如避雷针、避雷器的防雷原理以及保护范围，给出了直击雷和感应雷的防护方案，介绍了目前我国牵引变电所防雷接地设计中常用的几种措施，如：合理选择牵引变电所修建的地理位置，架设避雷针、敷设接地网，在进线段装设避雷器，同时对几种防雷措施进行了深入的论述和定量的计算分析。
基于常用的防雷接地的设计方法，对平北站110kV 牵引变电所进行了详细的防雷接地设计。
设计中，结合当地现状，综合考虑了气候、地形、环境等多种因素，给出了较好的防雷接地保护方案。
通过对牵引变电所的防雷接地设计，全面剖析了电力系统中如何提高牵引变电所的防雷水平，从而有效地降低牵引变电所的雷击事故，减少雷电对电网安全运行的影响。
最后绘制了平北接地网的平面设计图。
关键词：牵引变电所；防雷接地；雷电放电；雷电流AbstractThe lightning has very strong harmfulness, so we should pay attention to drawing the shelter of the lightning of transformer substation.This text tells the forming process that the lightning, the lightning voltage and current, provide the lightning parameter. At the same time, it expounds the lighting protecting principles and protecting scopes of lighting protecting devises, such as the lightning rod, the lighting arrester. It provides the shelter scheme of reacting lighting and attacking lighting directly, and has recommended several kinds of the daily method which is during the design of lighting protecting and grounding in the transformer substation at present, for instance: To Choose the geographical position where to built the transformer substation, erect the lightning rod, lay the earthing network, install the lighting arrester on the stock of line segment. It carries on exposition and quantitative computational analysis to several kinds of lighting protecting measures srespectively also. On the basis of lightning protecting and grounding’s design method commonly used, it designs lightning protecting and grounding on the 110kV Ping Bei transformer substation. In the design, combines the local current situation, has considered many kinds of factors such as the climate, topography, and environment synthetically, provides better programs of lightning protecting and grounding. Through the designs of lighting protecting and grounding of transformer substation, analyzing how to improve the level of lighting protecting of the transformer substation completely in power system, thus reduce the accident of lightning striking effectively, and the impact on safe operation of the electric wire.Drew the level design drawing of the Ping Bei earthing network finally.Keyword: The transformer substation; Lightning protecting and grounding; Lightning discharge; Lightning current.目录第一章前言 (1)一、牵引变电所防雷接地的必要性 (1)二、防雷接地的发展概况 (2)第二章雷电参数及防雷装置 (3)一、雷电放电 (3)二、雷电参数 (3)（一）雷击时的等值电路 (3)（二）雷电流 (4)（三）雷暴日与雷暴小时 (7)（四）地面落雷密度 (7)三、避雷针和避雷线 (7)（一）保护原理 (7)（二）保护范围 (7)四、避雷器 (11)（一）避雷器的分类及比较 (12)（二）阀式避雷器电气特性的基本参数 (15)第三章防雷接地 (17)一、接地与防雷接地 (17)二、冲击电流流经接地装置入地时的基本现象 (17)（一）土壤中的电位分布 (17)（二）土壤中的电场强度 (18)（三）接地装置的电感效应及利用率 (18)（四）防雷接地装置的形式及其电阻的算法 (19)第四章平北站110kV牵引变电所防雷接地系统设计 (22)一、平北站110kV牵引变电所及环境气象条件 (22)二、平北站110kV牵引变电所的直击雷防护方案及计算 (22)（一）直击雷防护方案 (22)（二）避雷针的计算及其安装 (23)三、平北站110kV牵引变电所感应雷的防护 (26)（一）牵引变电所进线段保护 (33)（二）牵引变电所内变压器的防雷接地保护 (36)（三）平北站110kV牵引变电所馈线段防雷保护 (39)四、平北站110kV牵引变电所避雷器的选择 (39)（一）进线段母线上避雷器的选择 (40)（二）变压器架设避雷器的选择 (40)（三）馈线段避雷器的选择 (40)五、平北站110kV牵引变电所地网分布设计计算 (40)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录：（1）避雷器保护图（2）平北站110kV牵引变电所接地网的平面布置图（3）平北站110kV牵引变电所主接线图第一章前言雷电(Lightning)是一种大气自然现象，对人类社会而言，雷电有时也会造成自然灾害。
牵引变电所的防雷措施
避雷线
避雷线是一种架空线路的防雷保护装 置，通过在架空线路上安装避雷线， 使雷电先击中避雷线，然后通过接地 装置将雷电流引入地下。
避雷线应选择适当的档距和高度，确 保其能有效降低架空线路的雷电感应 过电压。
避雷网
01
降低杆塔接地电阻
通过降低杆塔接地电阻， 减少雷电反击和跨步电压 的影响。
安装避雷器
在输电线路上安装避雷器 ，以限制雷电过电压的幅 值。
变电所入口处雷电侵入波的防护
安装避雷针
在变电所入口处安装避雷针，以 吸引雷电并引导电流入地。
配置浪涌保护器
在变电所入口处配置浪涌保护器 ，以限制雷电过电压的幅值。
变电所内部的雷电侵入波防护
雷电对牵引变电所的影响
01
02
03
直击雷
雷电直接击中牵引变电所 的设备，造成设备损坏或 爆炸。
感应雷
雷电引起的电磁感应现象 ，导致牵引变电所设备过 电压或过电流，进而损坏 设备。
雷击电磁脉冲
雷电引起的电磁脉冲干扰 ，影响牵引变电所设备的 正常运行。
02
防雷系统概述
防雷系统的组成
接闪器
用于接收雷击的设备， 通常为避雷针或避雷带
接地线
接地线是从接地极引出，连接至牵引 变电所的电气设备的外壳或支架，形 成完整的接地回路。
接地电阻
接地电阻是衡量接地系统性能的重要参数，其大小直接关系 到牵引变电所的防雷效果。
接地电阻越小，说明接地系统的性能越好，雷电电流能够更 顺利地导入地下，从而降低雷击对牵引变电所的影响。
接地系统的维护与检测
避雷网是一种室内设备的防雷保 护装置，通过在屋顶、墙面等部 位安装避雷网，将雷电引向自身 并引入地下。
牵引变电所防雷保护措施
牵 引变 电所防雷保护措施
文／ 施 昀 岑
１ ． ３变电所雷击状况的表现 近 年来， 铁路行 业发展较快 ， 对 应机 车 已经 逐渐发 展 为 电力机 车形 式 ，其供 电体 一般 需要 采取 牵 引变 电所 进行 供应 ，为 了 实现 对机 车驱 动 的有 效控 制， 需要 充 分 考虑 容量 、功 能 的要 求，及 时 进 行 防 雷 保 护 处 理 。 本 文 对 现 代 铁 路发 展状 况 、牵 引变 电所符合 和 功能 等进 行 了详 细探 讨，对 防 雷保 护 工作 而 言，需要 充 分考 虑 防雷接地操作合理落 实。
电所 的优化 ，充分提高铁路运行 的安全性 。牵
引变 电所 内部有大量 电气 设备 ，对应 内部绝缘 问题等 需要 引起重视 ，一旦变 电所故障将会导 致铁路运输被迫 中断，带来社会 负面影响和较 为严重 的经济损 失，为此 从提高牵 引变 电所 的 合理性 出发 ，需要加 强电力供应 的优化措施 ， 避免雷击作用等带来 的事故 问题 。
般在杆塔顶端进行安装 ，可进行雷击 的有效
防控 ，将雷击快速 引到地面 ，降低外部雷击等 引起 的危害 ，但是其一般不可 以安装在 门型构 件位置处 ，避免雷击 引起变压器受损 的状况 。 避雷针安装 中需要加强对安装距离 的考虑 。注
１过 电压概念
１ ． １ 过 电压 分 类
在满足行业规范要求的前提下 ，根据实际运行 意事 项：地上 由独立避雷针到配 电装置 的导 电 工况 ，对其进行等 电位连接 、防雷装置保护等 部分之间、变 电所 电气设备与构架接地部分之 处理 ，提高设备 的安全等级 。加强变 电所周边 间的空气 隙一般不 小于 ５ ｍ。 其 次 ，地 下 由独 环境 、运行 工况等 的综合分析 ，在不 同区域建 立合理 的设备系统 ， 提 高变 电所整体 防雷效 果。
浅析高铁牵引供电网雷电防护系统设计
浅析高铁牵引供电网雷电防护系统设计发表时间：2020-07-03T07:20:20.010Z 来源：《防护工程》2020年8期作者：杨勇[导读] 经济的发展，城镇化进程的加快，促进交通建设项目的增多。
中交机电工程局有限公司 100088摘要：经济的发展，城镇化进程的加快，促进交通建设项目的增多。
近年来，中国高速铁路体系得到蓬勃发展，充分满足了当前工业化发展需求、综合交通运输体系的建设需求，缓解了铁路体系“瓶颈”制约矛盾，具有极为重要的现实意义。
但在高速铁路体系运营过程中，受气候因素影响，高铁牵引供电网系统偶遭受雷电流打击，出现设备损坏、接触网停电等故障问题，造成严重经济损失。
为有效解决此问题，规避雷击风险。
本文就高铁牵引供电网雷电防护系统设计展开探讨。
关键词：高速铁路；牵引供电网；雷电防护系统；系统设计引言雷电是自然界频繁发生的一种强电磁现象,影响区域广泛。
电网是一个具有广域分布特征的超大规模系统,其最大几何尺度达数千km,极易遭受雷电的冲击,电网的雷电监测与防护工作备受关注。
1轨道交通雷电防护现状传统轨道交通配电系统的雷电防护会因失效及无人监管等原因造成电涌保护器带病运行，存在起火和断电等安全隐患。
目前国内城市轨道交通的雷电防护基本采用平面、分散和被动的方案，没有将建筑物防雷装置和设备系统电气防雷装置统筹考虑，更无法实现雷电的主动防御。
2构建模型（1）绝缘闪络模型。
对绝缘子装置重复开展放电试验，检测绝缘子装置在承受不同等级标准雷电冲击而产生的放电电压，在测试结果基础上构建绝缘闪络模型，将其作为闭合控制量的压控开关。
（2）雷电通道模型。
模拟不同雷雨气候下形成的雷电流波形，由于雷电流增幅值以及雷电通道抗阻二者有着较为紧密的内在关联，因此，在所构建的雷电通道模型中，可将大雷电流值设定为300，小雷电流值设定为800。
（3）高架桥模型。
为精确获取设计参数、确保所构建雷电防护系统在实际应用过程中发挥出预期效果，需对高铁牵引供电网所加设各处高架桥的箱梁以及桥墩结构进行等比模拟，在其基础上搭设各类仿真电路。
浅析高铁牵引供电网雷电防护系统设计
浅析高铁牵引供电网雷电防护系统设计摘要我国的高速铁路路段采用高架桥敷设的比例很大，这导致了牵引供电对地面的高度较大，雷击率较高。
本文通过建立高铁牵引供电网的雷电过电压计算模型，设计了高架桥牵引供电网雷电防护系统，一定程度上解决了接触网雷击跳闸的概率高的情况。
关键词高速铁路；牵引供电网；高架桥；雷电防护前言我国的高速铁路采用高架桥敷设路段较多，这种情况下，牵引供电网和地面的高度甚至超过了110kV输电线路，但绝缘水平较低，如果没有有效的防雷措施，那么雷击风险极高。
由于牵引供电网是高铁的唯一动力来源，高铁运行速度快，行车密集，若出现供电故障，会对运输生产带来极大的影响。
我国高铁由于起步较晚，对牵引供电网的雷电防护系统研究较为片面；欧洲高铁虽然技术较成熟，但由于地处高纬度地区，雷电活动少，且高架路段也较少，雷击率较低。
日本地处中纬度调取，牵引供电网雷电防护模式对我国高铁系统有一定的参考意义，但日本雷电活动地区中国，且牵引供电网设计和我国有一定差异，其雷电防护系统不能简单照搬。
本文通过建立高铁牵引供电网的雷电过电压计算模型，设计了高架桥牵引供电网雷电防护系统，一定程度上解决了接触网雷击跳闸的概率高的情况。
1 基本参数高铁牵引供电网架设于高架桥上，架桥跨距为32m，高度按10和16m，高架桥由桥墩和箱梁组成，而桥墩由桩基、承台和墩身组成，与高铁牵引供电网相关联的主要是接地导体的分布和设计。
根据“客运专线综合接地技术实施办法（暂行）”的规定：在高架桥的箱梁电缆槽内需要放置两条贯通地线，同时设置4根纵向接地钢筋在箱梁上面板中，桥墩的墩身需要设置两个钢筋，钢筋需要接地，并且在顶端引出端子。
高铁桥墩一般设计有8个桩基，其接地体顶部和承台的水平接地体相连[1]。
2 接触网耐雷性能分析方法2.1 绝缘闪络模型在模型中，使用绝缘子的标准雷电冲击50%放电电压，使用该结果作为闭合控制量的压控开关。
在实际中，为了获得该放电电压，对绝缘子进行了放电试验。
变电所防雷系统毕业设计.doc
摘要变电所是电力系统重要组成部分，如果变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便。
因此，必须重视变电所防雷，要求防雷措施必须十分可靠。
本文针对传统变电所的避雷设施已不能适应电力系统自动化的防雷要求，通过对雷电产生原理及防雷技术的分析，从变电所常规防雷和微机保护弱电系统防雷这两个方面对110 kV变电所的防雷提出了一个整体的方案。
在变电所常规防雷方面，将变电所防雷看成是一个综合系统，由三个子系统即三道防线构成一个完整的变电所防雷保护系统。
它们之间关系密切，相互影响，各负其责，缺一不可，不存在谁替代谁的问题。
在微机保护弱电系统防雷方面，主要从低压电源和通讯、采样系统电缆两方面进行防雷保护。
通过以上两方面的防雷保护，同时注意日常维护，完全可以达到110KV变电所的防雷要求。
关键词: 雷电，变电所，防雷保护ABSTRACTThe transformer substation is the important component of the power system. If substation is struck by lightning , it will cause power outage of a large scope. So, it will bring about many troubles for society’s product and people’s life. And we must attach important to substation anti-thunder protection for his stability.Traditional lightning facilities already can’t meet the needs of thunder in the modern substation. Through producing the thunder and lightning on the principle and foundation of analysis of defending the thunder technical development, the article propose a whole systematic scheme to thunder about110 kV of transformer substation from substation in routine defend thunder and computer weak electricity system defend thunder two respects. Lightning protection of substations is a systematic project , consisting of three sub- systems and three defense lines. They form an integrity of protective system of substations .against lightning. Close relationship exists among these defense lines. These lines each having its own function, influence each other, and can’t work properly without others’ presence. Therefore, each of them cannot be rep laced by other (s). Weak electricity system defend thunder , it is defend from low-voltage power and communication cable two respect thunder protect to go on mainly in computer.Through protecting above thunder of two respects, pay attention to regular maintenance at the same time, we can require110KV of transformer substation.Keywords: thunders and lightning , substation , lightning protection目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1概述 (1)1.1 雷电 (1)1.1.1雷电的形成 (1)1.1.2雷电波的频谱分析 (2)1.2防雷技术的发展 (3)1.3 110KV常规防雷和弱点系统防雷技术特点 (4)1.4 110KV变电所的防雷原则及主要防雷设备 (6)2变电所的常规防雷 (7)2.1 110KV母线防雷设备的选择 (7)2.2 110kV 进线段的防雷 (7)2.2.1一般变电所的进线保护 (7)2.2.2采用电缆段的进线保护 (8)2.3变电站开关场防雷设计 (8)2.4避雷线、避雷针的设计 (9)2.4.1避雷线的保护范围 (9)2.4.2滚球法确定接闪器的保护范围 (10)2.4.3变电所避雷针设计计算软件的应用 (11)2.4.4 装设避雷针时的注意事项 (13)2.5变电所对雷电侵入波的保护 (14)2.6变电所电源系统的防雷配置 (15)2.7 变压器防雷 (17)2.8 接地装置的设计 (18)2.9防止地电位的反击过电压 (19)2.10模拟雷电冲击实验 (19)3变电所弱电系统防雷 (21)3.1雷电波主要侵入过程 (21)3.2变电所对过电压的主要防护措施 (22)3.2.1低压电源的防雷保护 (22)3.2.2防止由通信电缆、控制电缆等侵入的过电压 (23)3.3计算机网络系统的防雷 (25)3.3.1遭受雷害的主要原因 (25)3.3.2采取的防雷措施 (25)3.4弱电系统具体的防雷方案 (26)4总结 (27)4.1变电所防雷保护的特点 (27)4.2存在的不足和今后发展的方向 (28)致谢 (30)参考文献 (31)1概述1.1 雷电1.1.1雷电的形成空中的尘埃、冰晶等物质在云层中翻滚运动的时候，经过一些复杂过程，使这些物质分别带上了正电荷与负电荷。
牵引变电所的防雷措施
牵引变电所的防雷措施作者：戈燕燕来源：《电子世界》2013年第10期牵引变电所将区域电力系统送来的电能，即三相110KV（或220KV）电压，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，变换为适用于电力牵引的27.5KV（或55KV），然后分别送到沿铁路线上空架设的接触网，为电力机车供电。
牵引变电所是铁道供电系统的核心，集中有牵引变压器、断路器、互感器等多种高压电气设备，这些电气设备的内绝缘几乎都是非自恢复绝缘。
如果牵引变电所发生雷击事故，就可能造成铁道供电中断，影响运输安全和经济效益。
所以牵引变电所的防雷是不可忽视的问题。
一、牵引变电所遭受雷击的来源及解决方法雷电是一种大气中的放电现象，雷电流也是电流，强大的雷电流所产生的热量，可烧断导线和烧毁电力设备；雷电产生的过电压能击穿电气绝缘，甚至引起火灾和爆炸，造成人身伤亡。
雷电过电压分直击雷过电压和感应雷过电压两种。
直击雷过电压是雷闪直接击中电气设备导电部分时所出现的过电压。
感应雷过电压是雷闪击中电气设备附近地面，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电气设备（包括二次设备、通信设备）上感应出的过电压。
变电所防护直击雷一般采取装设避雷针或采用沿变电所进线段一定距离内架设避雷线的方法解决。
而对雷电侵入波的感应雷过电压的保护主要是装设避雷器和抗雷线圈。
二、避雷针1.保护原则避雷针能对雷电场产生一个附加电场，使雷电场畸变，从而将雷云放电的通道，由原来可能向保护物体发展的方向，吸引到避雷针本身，然后经与避雷针相连的引下线和接地装置将雷电流流到大地中去，使被保护物免受直接雷击，从而保护避雷针附近的电力设备和建筑物免受直击雷的危害。
一座避雷针通常由避雷针主体（接闪器）、接引下线和接地装置（接地电极）组成。
接闪器（针头）为直径d=10～12mm，长L=1～2m的镀锌圆钢或镀锌钢管，通常安装在电杆或构架、建筑物上，起引雷作用，接地引下线将雷电流安全地导入埋于地中的接地体，进而接地引下线应保证在强大的雷电流通过时不熔化，通常采用直径为6mm的圆钢作接地引下线。
铁路牵引变电所的防雷措施研究
铁路牵引变电所的防雷措施研究摘要：随着国民经济的飞速发展，现阶段大部分机车的运行方式已经转化为电力驱动，为了能够确保机车运行拥有充足的动力来源，就需要依靠牵引变电所来为铁路运行提供充足的电力供应。
采用电力运行机车由于跨越区域特别宽广，牵引供电系统经常受到雷击影响，造成外部过电压从而引发牵引变电所出现故障，严重时造成设备损坏、停电事故，威胁铁路安全运营。
因此本文将对铁路牵引变电所的防雷措施进行梳理与解析。
关键词：铁路；牵引变电所；防雷引言我国高速铁路的不断建设开通，为了推动铁路行业的持续稳定发展，电气化成为了当前铁路行业的重要发展方向，同时人们对高速铁路安全可靠运行的要求也在不断提高，其中牵引变电所的安全稳定运行是很重要的部分。
在实际的运行过程中，牵引变电所一旦受到雷击影响，就会导致电力输出出现中断问题，进而造成供电臂内部的铁路运输工作受到严重影响。
为了避免此类问题的出现，就需要采取有效措施来确保铁路牵引路线的稳定供电，尤其是在预防雷击方面，要将电力线路的保护措施不断加强，进而对严重的安全事故有效预防。
1铁路牵引变电所防雷的重要性铁路行业在不断的发展过程中，为了能够将运输能力、行驶速度全面提升，并将能源消耗与运营成本有效降低，这就需要不断加强对于电气化铁路的研究。
而电气化铁路在实际运行过程中，需要将重要的电力电能依靠高压输电线有效传递至各牵引变电所之内，而牵引变电所的本质是对电能进行有效转化的设备集合，依靠牵引变电所进行降压与分相之后，进而将电力电能有效传输至在铁路上方所架设的接触网之内，如此一来，电能才能够被电力机车进行合理运用。
基于此前提，这也使得牵引变电所成为了整个铁路牵引供电系统的核心部分，牵引变电所设备运行的安全性成为了铁路稳定运行的关键。
雷电的产生是无法遏止的，在实际运行过程中，牵引变电所发生的雷击现象有两种：一种是直接作用于变电所内部相关设备的雷击；另一种是架空线路上的雷电感应过电压与直接雷击过电压所形成的雷电波沿线路侵入铁路牵引变电所之中。
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齐鲁工业大学毕业设计题目：牵引变电所接地防雷系统的设计系别：专业：班级：学生姓名：指导教师：完成日期：摘要牵引变电所是铁路供电系统的枢纽，它担负着电网供电的重要任务。
雷电具有很强的危害性，因此应该重视牵引变电所的雷电的防护。
综合运用高电压技术、电力系统过电压、接地系统及供防雷接地的设计方法，对110kV牵引变电所进行防雷接地设计。
引变电所雷击的配电技术等相关的专业知识，采用理论和实践相结合的方法，研究牵，基于常用的形式及防雷接地的几种措施，研究接地装置的类型和降阻方式关键词雷电放电防雷保护装置防雷接地装置牵引变电所目录1 绪论 (2)2 雷 02.1 雷电 02.1.1 雷电的发生机理 02.1.2雷电放电 02.1.3雷电放电的过程 (1)2.1.4雷电放电的基本形式 (2)2.1.5雷电放电的选择性 (4)2.1.6我国雷电活动分布的规律 (4)2.1.7雷电的危害 (5)2.1.8雷电的防护措施 (6)2.2雷电参数 (11)2.2.1雷电放电的计数模型及等值电路 (11)2.2.2雷电流 (13)3 防雷保护装置 (17)3.1避雷针 (17)3.1.1避雷针保护原理及组成 (17)3.1.2避雷针的保护范围 (18)3.2避雷线 (20)3.2.1避雷线保护范围 (20)3.3变配电所装设避雷针和避雷线的有关规定 (22)3.3.1避雷针的有关规定 (22)3.3.2避雷线的有关规定 (23)3.4避雷器 (23)3.4.１避雷器的保护原理及要求 (23)3.4.2避雷器的伏秒特性 (24)3.4.3避雷器的分类 (24)4 防雷接地装置 (29)4.1接地装置的概述 (29)4.1.1 接地装置组成 (29)4.1.2接地电阻和流散电阻 (30)4.1.3对地电压、接触电压和跨步电压 (31)4.2接地装置的分类 (31)4.2.1工作接地 (32)4.2.2保护接地 (32)4.2.3 防雷接地（如图4-5所示） (32)4.3工程实用的接地装置 (33)4.3.1输电线路的防雷接地 (33)4.3.2发电厂和变电站的接地 (33)4.4接地电阻的计算和降阻方法 (34)4.4.1接地电阻的计算 (34)4.4.2接地电阻的降阻方法 (34)5 110kV牵引变电所防雷保护和接地设计 (36)5.1过电压的基本概念及分类 (36)5.1.1过电压的定义 (36)5.1.2过电压的分类 (36)5.2牵引变电所容易遭受雷击的地方 (38)5.2.1直击雷的保护 (38)5.2.2雷电侵入波保护 (38)5.3牵引变电所输电线路的防雷保护 (39)5.3.1输电线路的感应雷过电压 (39)5.3.2输电线路的直击雷过电压和耐雷水平 (39)5.3.3输电线路的雷击跳闸率 (39)5.4牵引变电所的防雷保护 (40)5.4.1牵引变电所直击雷过电压的防护 (40)5.4.2牵引变电所侵入波过电压的防护 (41)5.4.3牵引变电所内变压器的防护 (42)5.5牵引变电所内部防雷接线图 (42)5.6牵引变电所防雷接地装置主视图 (42)结论 (43)致谢 (44)参考文献 (45)附录 (46)1 绪论电力工业是国民经济的一项基础工业和国民经济发展的先行工业，它是一种将煤、石油、天然气、水能、核能、风能等一次能源转换成电能这个二次能源的工业，它为国民经济的其他各部门快速、稳定发展提供足够的动力，其发展水平是反映国家经济发展水平的重要标志。
变电所是电力系统重要组成部分，是联系发电厂和电力用户的中间环节，因此，它是防雷的重要保护部位。
雷电具有很强的危害性，因此应该重视牵引变电所雷电的防护。
如果变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便，影响了国民经济的发展。
变电所是电力系统防雷的重要保护对象，如果发生雷击事故，将造成大面积的停电，严重影响社会生产和人民生活。
所以变电所的防雷措施必须十分可靠。
本设计第一节主要讲了雷电的形成，雷电对变电所的危害，变电所遭受雷击的基本形式（1）雷电直接击中变电所设备上，这种雷击称为“直击雷”（2）雷电对变电所设备、线路或其他物体产生静电感应或电磁感应而引起的，这种雷击又称“感应雷”或“闪电感应”（3）架空线路遭受直接雷击或间接雷击而引起的过电压波，沿线路侵入变电所或其他建筑物，这种雷击又称为“雷电波侵入”或“闪电感应”。
以及牵引变电所防雷击的一些措施例如：（1）3～10kV变电所的典型防雷在每路进线端和每段母线上，均装有阀型避雷器。
如果进线是有一段引入电缆的架空线路，则在架空线路终端的电缆头处装设阀型避雷器或管型避雷器，其接地端与电缆头外壳相连后接地。
避雷器的接地端应与变压器低压侧中性点及金属外壳等连接在一起接地。
（2）35～110kV变电所防雷在变电所进线段1～2km的杆塔上架设避雷线。
在木杆或木横担的钢筋混凝土杆线路进线段的首端，装设一组管型避雷器Fl变电所的进线隔离开关或断路器，在雷雨季节可能处于开路状态，而线路侧又带电时，则必须在靠近隔离开关或断路器QFl处装设一组管型避雷器F2变电所母线上，装设阀型（或氧化锌）避雷器F3。
如为母线分段的两路进线时，则每路进线和每段母线均应按这种标准方案施设保护。
第二节主要讲了防雷保护装置如：避雷针、避雷线的保护原理及保护范围；避雷器的组成及典型的几种避雷器等。
第三节主要讲了牵引变电所的防雷接地装置电力系统中各电气设备的接地按其不同的作用可分为工作接地、保护接地和防雷接地。
（1）保护接地：将电气设备在正常情况下不带电的金属部分与大地连接。
高压设备要求的保护接地电阻一般为（1～10）Ω。
（2）防雷接地：专门传导雷电流的工作接地。
防雷接地主要由过电压保护的需要决定，一般为4～30Ω。
（3）工作接地：将电力系统的某一点与大地连接。
这种接地可分为直接接地或经特殊装置接地。
工作接地的接地电阻一般为（0.5～5）Ω。
最后一节则讲了110kV牵引变电所防雷保护和接地设计。
主要包括过电压的一些概念，以及牵引变电所过电压的防护等知识。
（1）牵引变电所直击雷过电压的防护对于直击雷必须装设避雷针或避雷线对直击雷进行保护。
牵引变电所的直击雷防护设计内容主要是选择避雷针的支数、高度、装设位置、验算它们的保护范围、应有的接地电阻、防雷接地装置设计等。
(2)牵引变电所侵入波过电压的防护其主要防护措施是在牵引变电所内装设阀型避雷器或氧化锌避雷器以限制入侵雷电波的幅值。
基于常用的防雷接地的设计方法，对110kv牵引变电所进行了详细的防雷接地设计。
设计中，结合当地现状，综合考虑了气候、地形、环境等多种因素，给出了较好的防雷接地保护方案。
通过对牵引变电所的防雷接地设计，全面剖析了电力系统中如何让提高牵引变电所的防雷水平，从而有效地降低牵引变电所的雷击事故，减少雷电对电网安全运行的影响。
2 雷2.1 雷电2.1.1 雷电的发生机理雷电是一种自然现象。
主要是天空中的饱和水蒸汽，由于上升气流的作用而使水滴分裂，水滴分裂过程的同时，微细水滴带有不同的电荷，使带正（或负）电荷的水滴上升，带电荷的小水滴漂浮在空中，就形成雷云。
雷云中的电荷一般不是在云中均匀分布的，而是集中在几个带电的中心。
雷云越集越多，也就是电荷越积越多，到达一定程度后，足以击穿与大地或地面上的建筑物与电气设备之间的空气时，就会发生强烈的放电，同时发出强烈的电光和巨响。
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（大气中约为30kV/cm，有水滴存在时约为10kV/cm）时，就会发生云间或对大地的火花放电。
雷电放电包括雷云对大地，雷云对雷云和雷云内部的放电现象。
大多数雷云放电都是在雷云与雷云之间进行的，只有少数是对地进行的。
在防雷工程中，主要关心的是雷云对大地的放电。
雷云对大地放电虽然只占少数，但它是造成雷害事故的主要因素。
2.1.2雷电放电雷电放电是由带电荷的雷云引起的放电现象。
一般认为雷云是在某种大气和大地条件下，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，形成一些带正电的区域。
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，或者雷云和大地之间就形成了强大的电场，其电位差可达几兆伏甚至几十兆伏。
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时，就会发生雷云之间或雷云对地的放电。
直接击向地面的放电通常是从负电荷中心的边缘开始，故90%左右是负极性的雷。
大多数雷电放电发生在雷云之间，对地面上的设备和建筑没有什么直接影响。
雷云对地的放电虽占少数，但危害是十分严重的，是造成雷电事故的主要因素。
要避免产生雷电事故，就必须对雷电的放电过程、活动规律和雷电参数加以研究。
2.1.3雷电放电的过程雷电放电过程可分为先导放电、主放电和余辉放电三个主要阶段。
（1）先导放电雷云下部大部分带负电荷，故绝大多数的雷击是负极性的。
雷云中的电荷一般是集中在几个带电中心。
测量数据表明，雷云的上部带正电荷，下部带负电荷。
直接击向地面的放电通常从负电荷中心的边缘开始。
雷云带有大量电荷，由于静电感应作用，在雷云下方的地面或地面上的物体将感应聚集与雷云极性相反的电荷，雷云与大地间就形成了电场。
当雷云附近的电场强度达到足以使空气游离的强度（约25～30kv/cm）时，就发展局部放电。
当某一段空气游离后，这段空气就由原来的绝缘状态变为导电性的通道，称为先导放电通道。
若最大场强方向是对地的，放电就从云中带电中心向地面发展，形成下行雷。
先导通道是分级向下发展的，每级先导发展的速度相当高，但每发展到一定的长度（约25m～50m）就有一个（30～90）μs的间歇。
所以它的平匀发展速10m/s，出现的电流不大。
先导度较慢（相对于主放电而言），约为（1～8）×5放电的不连续性，称为分级先导，历时约0.005～0.01s。
在先导通道发展的初始阶段，其发展方向受到一些偶然因素的影响并不固定。
但当它发展到距地面一定高度时（这个高度称为定向高度），先导通道会向地面上某个电场强度较强的方向发展，这说明先导通道的发展具有“定向性”，或者说雷击有“选择性”。
（2）主放电当先导接近地面时，地面上一些高耸的突出物体周围电场强度达到空气游离所需的场强，会出现向上的迎面先导，当先导通道的头部与迎面先导上的异号感应电荷或与地面之间的距离很小时，剩余空气间隙中的电场强度达到极高的数值，造成空气间隙强烈地游离，最后形成高导电通道，将先导头部与大地短接，这就是主放电阶段的开始。