高电压技术教案第五章

。（3）雷灾的经济损失和危害程度大大增加了，它袭击的 对象本身的直接经济损失有时并不太大，而由此产生的间
接经济损失和影响就难以估计。例如一九九九年八月二十 七日凌晨2点，某寻呼台遭受雷击，导致该台中断寻呼数小 时，其直接损失是有限的，但间接损失将大大超过直接损 失。（4）产生上述特点的根本原因，也就是关键性的特点 是雷灾的主要对象已集中在微电子器件设备上。雷电的本
§ 5.1雷电放电
1、案例 2、雷电的形成 3、雷电的危害 4、雷击人的主要形式 5、我国建筑防雷的发展史 6、网络防雷
一、雷电的形成
1、雷电放电：雷电放电是指雷云与大地、 雷云与雷云、雷云内部发生的一种气体放电 现象。
2、雷云的形成：当空中的尘埃、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。一般在云层的下部积聚的是负电荷，而 正电荷一般积聚在云层的上部。这样，同极 性电荷的汇集就形成了一些带电中心，带有 这些电荷中心的云称为雷云。
术，提高人类对雷灾防御的综合能力。
案例 真惨！
2000年6月17中午12时50—55分，上海市郊一 村民顾某和妻子在水稻田正在插秧时遭雷击， 顾某当场身亡，距其3—4米处的妻子双脚有发 麻的感觉，据对雷击发生现场观察，雷击点四 周空旷，在周围150—200米范围内无任何建筑 物和高大的物体（如树木等）。另据死者妻子 讲述，雷击发生时在死者身上有一团火光出现， 除衣服湿透外，其他雷击痕迹不明显。
述，在我国一般雷电活动地区雷电流幅值概率分布按 lg P IL 来分布，
108
其中IL 是雷电流幅值，P是对应的雷电流幅值出现的概率，公式的含义是
雷电流幅值超过108KA出现的概率是10%。在我国西北地区、内蒙古等地，
雷电活动较弱，雷电流幅值较低，雷电流幅值概率分布按 lg P IL 来
分布。
雷害新特点
当人类社会进入电子信息时代后，雷灾出现的特点与以往 有极大的不同，可以概括为：（1）受灾面大大扩大，从电 力、建筑这两个传统领域扩展到几乎所有行业，特别是与 高新技术关系最密切的领域，如航天航空、国防、邮电通 信、计算机、电子工业、石油化工、金融证券等；（2）从 二维空间入侵变为三维空间入侵。从闪电直击和过电压波 沿线传输变为空间闪电的脉冲电磁场从三维空间入侵到任 何角落，无空不入地造成灾害，因而防雷工程已从防直击 雷、感应雷进入防雷电电磁脉冲（LEMP）。前面是指雷电 的受灾行业面扩大了，这儿指雷电灾害的空间范围扩大了。 例如二000年七月二十五日14点40分左右，一次闪电造成 上海市漕宝路桂菁路附近二家单位同时受到雷灾，而不是 以往的一次闪电只是一个建筑物受损。
雷电流：雷流过低接地电 阻（小于30欧）被击物时 的电流。
我国测得的最大雷电流幅 值为300KA。
传导雷
传导雷：又称入侵波， 是雷击于导线后，雷电 流沿导线传播、并入侵 被保护设备。
传导雷是造成低压电器 设备损坏的主要雷害之 一。
感应雷
感应雷：由于电磁感应 形成的电压升高。
感应雷幅值一般不超过 500KV，对110KV及以 上的线路不能构成威胁。
感应雷也是造成低压电 器设备损坏的主要雷害 之一。
三、雷电的破坏作用
雷电流的电动力 雷击的热效应 雷击的静电感应 雷击的电磁感应 雷击的反击和引入高电
位
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雷电造成的经济损失的严重性
直接损失
火灾 人员伤亡 设备损坏
间接损失
不能提供服务之损失 信誉损失 重新投资
四、雷击人的主要形式
1、历史的回顾 2、直接雷击 3、接触电压 4、旁侧闪络 5、跨步电压
历史的回顾
关于雷电的描述，直到二百年以前，一般 还只有在诗文中能够读到，而且停留在神 话解释。由于实验科学的出现，随之电容 器的发明才使我们对闪电的认识进入自然 科学领域。实验证明，雷电显示了与静电 相类似的特性。与此同时，关于雷电对动 物和人的各种效应，也进行了研究。
5、地面落雷密度：每雷暴日、每平方公里的地面落雷的 次数。《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）规定 雷击大地的年平均密度 Ng 0.02T41.3 。地面落雷密度也 是描述一个地区雷电活动强度的参数。
二、雷电放电的种类
直击雷 感应雷 传导雷
直击雷
直击雷：雷直接击于被击 物上，被击物可能是建筑 物、树木或人等。
身并没有变，而是科学技术的发展，使பைடு நூலகம்人类社会的生产
生活状况变了。微电子技术的应用渗透到各种生产和生活
领域，微电子器件极端灵敏这一特点很容易受到无孔不入 的LEMP的作用，造成微电子设备的失控或者损坏。
为此，当今时代的防雷工作的重要性、迫切性、复杂
性大大增加了，雷电的防御已从直击雷防护到系统防护，
我们必须站到历史时代的新高度来认识和研究现代防雷技
雷电分上行雷和 下行雷，以下行 雷为例进行分析。
流注停顿形成先导，先 导分级向前发展，流注 最后一次停顿后形成主 放电，主放电阶段产生 了闪电和雷声，但仅有
30%的电荷复合掉， 70%的电荷在余辉阶段
复合。
一次雷电 放电可能 有多个分 量，但每 个分量都 包括三个 阶段。
雷电按发展过 程分类
二、雷电参数
雷电放电的过程可以看成是一个具有一定内阻的电流源突然合闸到被击物上 的过程，所以描述雷电放电的主要参数有：雷电流（幅值）、波阻抗、雷电 流陡度、雷暴日（小时）、地面落雷密度、雷电的标准波形等。
1、雷电流：指雷击低接地电阻被击物时流过被击物的电流。这里的低接
地电阻是指30Ω以下的接地电阻。描述一个雷电的强弱用雷电流幅值来描
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2、波阻抗：雷电通道的波阻抗通常取Z=300~400Ω。
3、雷电流陡度：雷电流随时间变化的速度，取值为雷电流幅值与雷电冲 击波波头时间的比值。按《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994） 的规定， di I
dt 10
4、雷暴日（小时）：一年中有雷电的日数称为雷暴日，一天只要听到 一个雷声就作为一个雷暴日；一年中有雷电的小时数称雷暴小时，即在 一个小时内只要听到雷声就算作雷暴小时。全年平均雷暴日在40天的地 区称为中等雷电活动地区，平均雷暴日少于15天的地区称为少雷区，全 年平均雷暴日超过40天的地区称为多雷区。雷暴日（小时）是描述一个 地区雷电活动强度的参数。