第八章雷电及设备

(4).静电接地：防止由静电引起的爆炸、火灾，如贮油罐接地
第八章雷电及设备
接地电阻
包括四个部分： 接地引线的电阻、接地体 本身的电阻、接地体与土 壤间的接触电阻、大地的 溢流电阻。
接地引下线 接地体
第八章雷电及设备
冲击接地电阻 冲击系数
—对防雷接地而言，感兴趣的是流过冲 击电流时呈现的电阻，称为冲击接地 电阻。
第八章雷电及设备
2020/11/27
第八章雷电及设备
第八章雷电及设备
二. 雷电参数
1. 雷暴日(Td)：一年中发生雷电的天数(30-40)。 2. 雷暴小时(Th)：一年中发生雷电的小时数(100)。 3. 地面落雷密度( ) :每平方公里地面在一个雷暴
日
4. 2. 雷道波阻抗
中受到的平均雷击次数。
第八章雷电及设备
第八章雷电及设备
3. 雷电流幅值（I）：雷电流指雷击于低接地电阻 （≤ ）的物体时流过雷击点的电流。
经验公式： 一般地区：
少雷地区： I—雷电流幅值（kA) P—幅值大于I的雷电流出现的概率
第八章雷电及设备
4. 雷电流的波前时间 、波长 、陡度 实测表明：
我国在防雷设计中取 波前的平均陡度：
雷电流幅值大、等值频率高
火花效应
相当于接地
大
大
大 土壤局 体尺寸
部击穿 土壤电导
高频下接地体电感增大， 阻止电流向接地体远方流动
电感效应
一般
第八章雷电及设备
二.接地装置的形式
自然接地装置：指现成的钢筋混凝土、铁塔基础、发电厂和 变电所的构架基础等可以直接加以利用的接地物体 垂直接地体
人工接地装置 水平接地体
当h≤30m时，H=20h; 当h＞30m时，H≈600m 2 . 保护范围、绕击率 绕击率：指雷电绕过避雷装置而击中被保护物体的概率。
我国有关规程推荐的保护范围对应于0.1%的绕击率。
第八章雷电及设备
3 . 适用范围
避雷针适宜于象变电所、发电厂那样相对集 中的保护对象；避雷线主要用于架空线路那样伸 展很广的保护对象。 (消雷器)
接地网
发电厂和变电所的接地： 1. 首先根据工作接地和安全接地的要求，敷设一个统一的整个 2. 变电所和发电厂的接地大网； 2. 然后再在避雷针、避雷线和避雷器下面加设局部的集中接地 3. 体，以满足防雷接地的要求
输电线路的防雷接地： 每一基杆塔下面，一般都应敷设集中接地体， 并与避雷线实现可靠连接。
第八章雷电及设备
（二）. 阀式避雷器
阀式避雷器 普通阀式避雷器（FS/FZ) 磁吹阀式避雷器(FCZ/FCD)
FS：配电型，适用10kV及以下配电网中电气设备的保护 FZ：变电所型，适用220kV及以下变电所电气设备的保护 FCZ：变电所型，适用330～500kV变电所电气设备的保护 FCD：旋转电机型，适用旋转电机的保护
2
1
P
3 0
1－被保护绝缘 2－保护间隙或管式避雷器 3－阀式避雷器
第八章雷电及设备
（一）.保护间隙和管式避雷器 保护间隙：
结构简单、价格低廉；熄弧能力弱、伏秒特性陡峭、难以与
被保护设备配合，动作产生截波、不能保护带绕组的设备，
主要用于10kV以下配电网线路的保护，往往与自动重合闸装 置配合使用。
第八章雷电及设备
第八章雷电及设备
1. 原理结构图
瓷套
F—火花间隙 R—非线性阀片电阻
第八章雷电及设备
2. 动作过程 3. 主要特性参数 ▼额定电压 ▼冲击放电电压 ▼工频放电电压 ▼灭弧电压 ▼冲击系数 ▼切断比
第八章雷电及设备
●残压 ●通流容量 ●保护水平
●保护比
第八章雷电及设备
4. 结构特征
第八章雷电及设备
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
2020/11/27
第八章雷电及设备
●火花间隙：平板间隙和磁吹式间隙
单个平板火花间隙：1－黄铜电极； 2－云母垫圈；3－间隙放电区 普通阀式避雷器的火花间隙由多个这种间隙串联而成
第八章雷电及设备
旋弧型磁吹间隙：
主要用于FCD系列中 1－永磁铁 2－内电极 3－外电极 4－电弧
灭弧栅型磁吹间隙：主要用于FCZ系列中 1－磁吹线圈 2－辅助间隙 3－主间隙 4－主电极 5－灭弧栅 6－分路电阻 7－阀片电阻
第八章雷电及设备
5. 雷电流极性及计算波形 75~90%的雷电流是负极性，在防雷设计 中一般按负极性考虑
常用计算波形： (1). 双指数波
I 0.5I
0
第八章雷电及设备
(2).等值斜角平顶波前 I 0
第八章雷电及设备
(3).等值半余弦波前
I 0.5I
0
第八章雷电及设备
§8.2 防雷保护装置
防雷保护装置：指能使被保护物体避免雷击， 而引雷于本身，并顺利地泄入大地的装置。
第八章雷电及设备
●阀片电阻：SiC阀片和MOV阀片
阀片的非线性伏安特性：
特点：流过小电流时（如工频续流），
电阻大
;流过大电流时
（如雷电流），电阻小
0
线性电阻 阀片电阻
理想情况 0
第八章雷电及设备
U
MOV SiC
系统相电压
I
必须用 火花间隙
第八章雷电及设备
金属氧化物避雷器
第八章雷电及设备
§8.3. 防雷接地
过电压波
保护间隙的伏秒特性
角形保护间隙
绝缘上受到的实际电压波形 1－主间隙; 2－辅助间隙
0
3－绝第八缘章雷瓷电及瓶设备
管式避雷器：
实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。伏秒特性陡峭、 动作产生截波、放电分散性大，主要用于输电线路上绝缘比 较薄弱的地方和变电站、发电厂的进线段保护。
1－产气管；2－棒电极 3－环电极 4－导线 S1－灭弧间隙 S2－外间隙
一. 避雷针和避雷线 1 . 保护原理：当雷云放电时使地面电场畸变，在避 雷针的顶端形成局部场强集中的空间以影响雷电先导 放电的发展方向，使雷电对避雷针放电，再经过接地 装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。
第八章雷电及设备
雷击定向高度：雷电先导放电朝地面发展到某一高度H后，
才会在一定范围内受到避雷针的影响而对避雷针放电，H称 为定向高度。
一.接地与分类 接地：指将地面上ห้องสมุดไป่ตู้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。 (1).工作接地：根据电力系统正常运行需要而设置的接地。
(2).保护接地：为了人身安全而将电气设备的金属外壳等加 以接地，它在故障条件下才发挥作用。
(3).防雷接地：用来将雷电流顺利泄入大地，以减小它引起的 过电压，是防雷保护装置不可缺少的组成部分。
基本分类： 保护间隙
避雷器
管式避雷器 阀式避雷器
普通阀式避雷器（FS/FZ) 磁吹阀式避雷器(FCZ/FCD)
金属氧化物避雷器(MOA)
第八章雷电及设备
对避雷器的基本技术要求：
●过电压作用时，避雷器要先于被保护设备放电，这需要由 两者的全伏秒特性的配合来保证；
●避雷器应具有一定的熄弧能力，以便可靠地切断在第一次 过零时的工频续流，使系统恢复正常；
第八章雷电及设备
4 . 单支避雷针的保护范围
水平面上 的保护范围
第八章雷电及设备
在某一被保护物高度 水平面上，其保护半径 为：
≥
—避雷针高度，m —高度修正系数
≤30m
30＜ ≤120m
＜
第八章雷电及设备
5 . 等高双避雷针的保护范围
1
2
水平面上 的保护范围
第八章雷电及设备
两针外侧的保护范围按单支避雷针的计算方法确定， 两针中间的保护范围用下式求得：
— 两针联合保护范围上部边缘的最低点高度
— 在高度 的水平面上，保护范围的最小宽度
一般情况下取
第八章雷电及设备
6 . 单根避雷线的保护范围
第八章雷电及设备
单根避雷线的保护范围一侧宽度为： ≥ ＜
第八章雷电及设备
保护角：避雷线的铅垂线与避雷线和边导线连线的夹角
第八章雷电及设备
二. 避雷器
避雷器是一种过电压限制器，它与被保护设备并联 运行，当作用电压超过一定幅值以后避雷器总是先 动作，泄放大量能量，限制过电压，保护电气设备。