第八章雷电过电压及其防护
雷电过电压的防护措施
雷电过电压的防护措施
雷电过电压的防护措施
“雷电过电压”是一种由于雷电放电或其他被称为“雷电冲击”的大电压，而发生的电压异常情况。
它会对电气设备造成严重损坏，甚至可能引发火灾。
因此，对其进行有效的防护是非常必要的。
一般来说，雷电过电压的防护分为两个方面：一是采用低电压保护措施，二是采用高电压保护措施。
1、采用低电压保护措施：
(1) 采用隔离变压器：隔离变压器可以有效的降低供电系统的电压，从而减少雷电过电压对电气设备的影响；
(2) 采用恒压电源：恒压电源可以有效的将供电系统内的电压恒定在一个较低的水平，从而有效的防止雷电过电压危害；
(3) 采用抗雷电过电压器件：抗雷电过电压器件可以有效的保护电气设备免受雷电过电压的影响，如避雷针、避雷器等。
2、采用高电压保护措施：
(1) 采用高压低漏技术：这是一种特殊的低电压保护技术，通过把高压的电压降至低电压，从而减少电气设备的损坏；
(2) 采用隔离型抗雷电过电压器件：这种抗雷电过电压器件可以有效的保护电气设备免受雷电过电压的影响，如隔离式避雷器等；
(3) 采用绝缘技术：绝缘技术可以有效的阻断大电压的传播，从而有效的保护电气设备。
总之，雷电过电压的防护措施包括采用低电压保护措施、采用高电压保护措施、采用高压低漏技术、采用隔离型抗雷电过电压器件以及采用绝缘技术。
这些措施不仅可以有效的防止雷电过电压，而且还可以减少雷电过电压对电气设备的损坏，从而节省费用、提高安全性，具有重要的意义。
第八章 电气安全、接地与防雷
图8—12重复接地的作用说明
二、电气装置的接地和接地电阻
1、电气装置应接地或接零的金属部分 电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具等的金属底座和外壳； 电气设备的传动装置； 户内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及靠近带 电部分的金属遮栏和金属门； 配电、控制、保护用的屏（柜、箱）及操作台 等的金属柜架和底座； 电缆的金属护层、可触及的电缆金属保护管和穿线 的钢管； 电缆桥架、支架和井架。 2、接地电阻及其要求 接地电阻：接地体的流散电阻与接地线和接地体电阻的总和。由于接地线和接地体 的电阻相对很小，因此接地电阻可认为就是接地体的流散电阻。 工频接地电阻：工频(50Hz)接地电流流经接地装置所呈现的接地电阻。 冲击接地电阻：雷电流流经接地装置所呈现的接地电阻。 （1）对于TT系统或IT系统按规定应满足的条件为： 对于TT系统或IT系统按规定应满足的条件为： TT系统或IT系统按规定应满足的条件为 在接地电流通过保护接地时产生的对地电压不应高于安全特低电压50V。因此保护 接地电阻应为： RE ≤ 50V
三、接地装置的装设
1、自然接地体的利用 可作为自然接地体的有：与大地有可靠连接的建筑物的钢结构和钢筋、 行车的钢轨、埋地的非可燃可爆的金属管道及埋地敷设的不少于两根的电缆 金属外皮等。利用自然接地体时，一定要保证良好的电气连接。 2、人工接地体的装设 人工接地体有垂直埋设的和水平埋设的基本结构型式，如图8—13所示。最常用 的垂直接地体为直径50mm、长2.5m的钢管。为了减少外界温度变化对流散电阻的影 响，埋人地下的接地体，其顶面埋设深度不宜小于0.6m。
跨步电压：在接地故障点附近行 走时，两脚之间出现的电位差 U step ， 越靠近接地故障点或跨步越大，跨步 电压越大。离接地故障点达20m时，跨 步电压为零。
防雷及过电压保护与接地课件
THANKS
感谢观看
信号过电压保护
总结词
信号过电压保护是保护信号传输线路免受过电压损害的重要措施。
详细描述
信号过电压保护通常采用浪涌保护器、瞬态二极管等设备，对信号传输线路进 行保护，以防止雷电、电磁脉冲等引起的过电压对信号传输线路造成损害。
设备过电压保护
总结词
设备过电压保护是防止设备直接受到过电压损害的重要措施 。
02
防雷系统设计
防雷系统的组成
01
02
03
避雷针
用于吸引雷电，并将其引 入地下。
引下线
连接避雷针和接地装置的 金属导体，将雷电引入地 下。
接地装置
将雷电引入大地的金属导 体，通常埋在地下。
防雷设备的选择与配置Fra bibliotek01根据建筑物的重要性、使用性质 和雷电活动情况等因素，选择合 适的避雷针、避雷带、避雷网等 防雷设备。
接地电阻的计算与测量
接地电阻的计算
根据土壤电阻率、接地极长度、 直径等因素计算接地电阻。
接地电阻的测量
使用接地电阻测量仪进行测量， 确保接地系统符合要求。
接地系统的设计与施工
设计原则
维护与管理
根据设备需求和土壤条件进行接地系 统的设计。
定期检查和维护接地系统，确保其有 效性。
施工方法
选择合适的接地极材料和施工方法， 确保接地系统可靠。
以上内容仅供参考，具体课件内容应根据实际情况进行编写和调整。
03
过电压保护措施
电源过电压保护
总结词
电源过电压保护是防止电力系统的过 电压对设备造成损害的重要措施。
详细描述
电源过电压保护通常采用避雷器、过 电压保护器等设备，对电源线路进行 保护，以防止雷电、操作过电压等引 起的过电压对设备造成损害。
交流特高压电网的雷电过电压防护范文
交流特高压电网的雷电过电压防护范文特高压电网作为我国电力系统的重要组成部分，具有输送距离长、输送能力大、损耗低等特点，在电力传输中起着重要的作用。
然而，特高压电网也面临着雷电过电压的威胁，需要采取一系列的防护措施。
下文将从特高压电网雷电过电压的特点、形成机理和防护措施三个方面展开论述，并提出相关建议。
一、特高压电网雷电过电压的特点特高压电网雷电过电压与低、中压电网雷电过电压相比，有以下特点：1. 放电能量大：特高压电网运行电压高，雷电击中引起的过电压幅值大，能量大，对电力设备的破坏性较强。
2. 频繁放电：特高压电网通常建设在山区、平原和沿海地区等雷电活动频繁的地区，其耐受雷电冲击的能力相比其他电网更差。
3. 雷电过电压特点明显：特高压电网雷电过电压特点明显，其波形大多为快速上升、缓慢衰减的斜坡波形，幅值可达数百千伏。
二、特高压电网雷电过电压的形成机理特高压电网雷电过电压的形成机理主要与雷电的特点以及特高压设备的电气参数有关：1. 雷电的特点：雷电产生的电流波形特点是带有宽谱频率的多峰脉冲电流，其上升时间短，降落时间长。
雷电电流在空间上的分布较广泛，容易引起电气设备的过电压。
2. 特高压设备的电气参数：特高压设备的电气参数与一般低、中压设备相比要求更高，具有更高的绝缘强度和更大的耐雷击能力。
然而，特高压设备的电气参数也会导致更大的雷电过电压幅值和更长的过电压衰减时间。
三、特高压电网雷电过电压的防护措施为了保护特高压电网的安全运行和设备的正常运行，可以采取以下防护措施：1. 完善的接地系统：特高压电网的接地系统是防护雷电过电压的基础。
接地系统应具备低电阻、低感抗和低电容，以较好地分散雷电电流。
2. 避雷器系统：特高压电网中的避雷器系统主要起到抑制雷电过电压的作用。
避雷器系统应根据特高压设备的电气参数设计，具备较高的耐雷电能力。
3. 传输线路的结构设计：特高压电网的传输线路应采用合理的结构设计，降低雷电过电压的产生和传输。
过电压保护ppt课件
3.阀式避雷器 (1).普通型阀式避雷器
a.结构与元件的作用：
火花间隙：
作用原理：
根据火花间隙的结构，使间隙的放电时间 缩短，由于其伏秒特性曲线平缓，放电分散性 也较小，由于火花间隙由若干个小间隙组合串 联，易于切断工频续流，且不易重燃。
具有分路电阻的火花间隙：
1.保护间隙
作用原理： 当雷电侵入波要危及它所
保护的电气设备的绝缘时， 间隙首先击穿，工作母线 接地，避免了被保护设备 上的电压升高，从而保 护了设备。
6KV和10KV保护间隙，主间隙分别不小于15mm和25mm 辅助间隙不小于10mm。
优缺点：
优点： 结构简单、制造方便 缺点： 伏秒特性曲线比较陡，绝缘配合不理
优缺点
熄弧能力比保护间隙要强，但伏秒特 性较陡且放电分散性大，且会形成截波， 并受大气条件影响较大，所只用在线路 保护和变电所进线段保护
5.金属氧化物（氧化锌）避雷器
(1)、工作原理
正常运行时，在工频电压下氧化物 电阻片具有极高阻值，呈绝缘状态；当 出现过电压时，阀片呈低阻状态，泄放 电流，避雷器两端维持较低的残压，保 护电气设备不受损坏。过电压过后，立 即恢复高电阻值，继续保持绝缘。金属 氧化物避雷器不需要设置火花间隙，也 不需要进行灭弧。
第二节 直接雷击过电压
一.避雷针和避雷线
1.保护作用的原理
能使雷云电场发生突变，使雷电先导的发展沿 着避雷针的方向发展，直击于其上，雷电流通 过避雷针（线）及接地装置泄入大地而防止避 雷针（线）周围的设备受到雷击
独立避雷针
构架避雷针
消雷器
2.保护范围
(1).单支避雷针
hx
h 2
第八章电力系统防雷保护
第八章电力系统雷电防护本章分析输电线路、发电厂和变电所以及旋转电机的防雷保护原理及措施。
§8-1 输电线路的防雷保护输电线路分布面积广,易受雷击,所以雷击是引起线路跳闸的主要起因。
同时,雷击以后雷电波将沿输电线侵入变电所,给电力设备带来危害, 因此对线路防雷保护应予以充分重视和研究。
根据过电压的形成过程,一般将线路发生的雷击过电压分为两种,一种是雷击线路附近地面, 由于电磁感应所引起的,称为感应雷过电压。
另一种是雷击于线路引起的称为直击雷过电压。
运行经验表明,直击雷过电压对高压电力系统的危害更为严重。
输电线路的耐雷性能和所采用防雷措施的效果在工程计算中用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量。
耐雷水平是指雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。
线路的耐雷水平较高,就是防雷性能较好。
雷击跳闸率是指折算为统一的条件下,因雷击而引起的线路跳闸的次数, 此统一条件规定为每年40个雷暴日和100km的线路长度。
应该指出,由于雷电放电的复杂性,通过工程分析得到的计算结果可以作为衡量线路防雷性能的相对指标,而运行经验的积累和实施对策的分析则应是十分重视的。
输电线路防雷一般采取下列措施 :1 .防止雷直击导线沿线架设避雷线,有时还要装避雷针与其配合。
在某些情况下可改用电缆线路,使输电线路免受直接雷击。
2 .防止雷击塔顶或避雷线后绝缘闪络输电线路的闪络是指雷击塔顶或避雷线时,使塔顶电位升高。
为此,降低杆塔的接地电阻,增大耦合系数,适当加强线路绝缘,在个别杆塔上采用线路型避雷器等,是提高线路耐雷水平,减少绝缘闪络的有效措施。
3 .防止雷击闪络后转化为稳定的工频电弧当绝缘子串发生闪络后,应尽量使它不转化为稳定的工频电弧,不建立这一电弧,则线路就不会跳闸。
适当增加绝缘子片数,减少绝缘子串上工频电场强度,电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,防止建立稳定的工频电弧。
4 .防止线路中断供电可采用自动重合闸,或双回路、环网供电等措施,即使线路跳闸,也能不中断供电。
高电压技术第8章习题答案
第八章雷电过电压及防护8-1试述雷电放电的基本过程及各阶段的特点。
8-2试述雷电流幅值的定义，分别计算下列雷电流幅值出现的概率：30kA、50kA、88kA、100kA、150kA、200kA。
8-3雷电过电压是如何形成的？8-4某变电所配电构架高11m，宽10.5m，拟在构架侧旁装设独立避雷针进行保护，避雷针距构架至少5m。
试计算避雷针最低高度。
8-5设某变电所的四支等高避雷针，高度为25m，布置在边长为42m的正方形的四个顶点上，试绘出高度为11m的被保护设备，试求被保护物高度的最小保护宽度。
8-6什么是避雷线的保护角？保护角对线路绕击有何影响？8-7试分析排气式避雷器与保护间隙的相同点与不同点。
8-8试比较普通阀式避雷器与金属氧化物避雷器的性能，说说金属氧化物避雷器有哪些优点？8-9试述金属氧化物避雷器的特性和各项参数的意义。
8-10限制雷电过电压破坏作用的基本措施是什么？这些防雷设备各起什么保护作用？8-11平原地区110kV单避雷线线路水泥杆塔如图所示，绝缘子串由6×X－7组成，长R为7Ω，导线和避雷线的直径分别为1.2m，其正极性U50%为700kV，杆塔冲击接地电阻i为21.5mm和7.8mm，15℃时避雷线弧垂2.8m，下导线弧垂5.3m，其它数据标注在图中，单位为m，试求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。
习题8-11图8-12某平原地区550kV输电线路档距为400m，导线水平布置，导线悬挂高度为28.15m，相间距离为12.5m，15℃时弧垂12.5m。
导线四分裂，半径为11.75mm，分裂距离0.45m(等值半径为19.8cm)。
两根避雷线半径5.3mm，相距21.4m，其悬挂高度为37m，15℃时弧垂9.5m。
杆塔电杆15.6μH，冲击接地电阻为10Ω。
线路采用28片XP-16绝缘子，串长4.48m，其正极性U50%为2.35MV，负极性U50%为2.74MV，试求该线路的耐雷水平和雷击跳闸率。
雷电过电压及防护
雷电过电压及防护雷电过电压及防护雷电放电涉及气象、地形地质等许多自然因素，有很大的随机性，因而表征雷电特性的各种参数也就带有统计的性质。
许多国家地区都选择典型地区地点建立雷电观测站，并在输电线路和变电站中附设观测装置，进行长期而系统的雷电观测，将观测的数据进行系统的分析，得到相应的雷电参数，为研究和防雷提供依据，从而进行保护。
一、雷电参数雷暴日：每年中有雷电的天数。
雷暴小时：每年中有雷电的小时数。
年平均雷暴日不超过15 的地区为少雷区；超过40 的为多雷区；超过90 的地区及根据运行经验雷害特别严重的地区为强雷区地面落雷密度γ：每一个雷暴日、每平方公里对地面落雷次数。
电力行业标准DL/T620-1997建议取γ= 0.07次／平方公里. 雷电日。
雷电通道波阻抗：雷电通道如同一个导体，雷电流在导体中流动，对电流波呈现一定的阻抗，该阻抗叫做雷电通道波阻抗（规程建议取300 ~ 400Ω）雷电流的极性：国内外实测结果表明，负极性雷占绝大多数，约占75 ~ 90 %。
雷电流幅值雷电流：雷击具有一定参数的物体时，若被击物阻抗为零，流过被击物的电流规程规定，雷电流是指雷击于的低接地电阻物体时，流过该物体的电流。
雷电流波头：1 ~ 5 μs 范围内变化，多为2.5 ~ 2.6 μs，规程规定取2.6 μs；雷电流波长：20 ~ 100 μs ，多数为50 μs 左右。
为简化计算，视为无限长；雷电流陡度：陡度α与幅值I 有线性的关系，即幅值愈大，陡度也愈大。
一般认为陡度超过50 kA/μs 的雷电流出现的概率已经很小（约为0.04）波形：二、防雷的基本措施1、避雷针和避雷线避雷针（线）的保护原理当雷云的先导向下发展，高出地面的避雷针（线）顶端形成局部电场强度集中的空间，以至有可能影响下行先导的发展方向，使其仅对避雷针（线）放电，从而使得避雷针（线）附近的物体免遭雷击。
对避雷针（线）的要求（1）为了使雷电流顺利地泄入大地，故要求避雷针（线）应有良好的接地装置。
输电线路的雷闪过电压及其防护
用绝缘的50%冲击闪络电压U50%代替Ug，那么IL就能 代表引起绝缘闪络的雷电流幅值，通常称为线路在这
情况下的耐雷水平。：IL= U50%/100
绕击率：
lg Pa a h 3.9
对平原地区：
86
对山区地区： lg Pa a h 3.35 86
山区的绕击率为平原的3倍，或保护角增大80
减少绕击率：减小保护角，降低杆塔高度
二、变电所的进线保护
如无避雷线，当雷击于变电所附近线路的导线上时， 沿线路入侵流经避雷器的雷电流可能超过5kA，且 陡度也可能超过允许值，因此在靠近变电所的一段 进线上，必须装设避雷线，称为进线段保护。
三、三绕组变压器和自耦变压器的雷闪过电压保护
１、三绕组变压器的保护
一般在低压绕组任一相的直接出口处加装一只避雷器
输电线路的雷闪过电压及其防护
衡量指标：耐雷水平和雷击跳闸率 耐雷水平：雷击线路时，线路绝缘不发生闪络的最 大雷电流幅值。
雷击跳闸率：每100km线路每年由雷击引起的线路 跳闸次数。
防雷的原则及措施：防止雷击导线
防止避雷线受雷击后引绝缘闪络
防止雷击闪络后建立工频短路电弧 防止线路中断供电
一、输电线路的感应雷击过电压
电机的绝缘裕度小：为了保护匝间绝缘，必须将入 侵波陡度限制在5kV/μS以下；60000kW以上的发电 机不允许与架空线直接要连。
作用电压类型：一是与电机相连的线路上的感应雷 过电压；二是雷直接击于与电机相连的架空线而引 起的过电压。
2、防雷措施
1）在每台发电机出线的母线处装设一组电站型氧 化锌避雷器，以限制侵入波幅值
2、自耦变压器的防雷保护
考虑各种运行方式下：如高低绕组运行，中压开路，这时 中压侧套管与断路器之间装设一组避雷器。高压侧开路时， 中压侧来波，高压侧感应kU电压，这时高压侧套管与断路 器之间也应加装一组避雷器。
雷击过电压的防护措施
雷击过电压的防护措施
雷击过电压防护措施：
① 安装避雷针或避雷带，引导雷电安全入地；
② 在重要设备附近设置电涌保护器（SPD），吸收过电压；
③ 采用等电位连接，将金属物体连接在一起，减少电位差；
④ 确保接地系统良好，接地电阻符合安全标准；
⑤ 电缆进出建筑物处加装屏蔽层，防止感应雷侵入；
⑥ 重要电路使用隔离变压器，增加电气隔离；
⑦ 定期检查防雷设施，确保其功能正常；
⑧ 敏感设备加装稳压电源，避免电压波动损害；
⑨ 在雷电多发地区，增加防护措施的密度和强度；
⑩ 提高建筑物本身的屏蔽性能，减少直击雷的危害；
⑪ 对于户外设备，尽可能采用地下布线方式；
⑫ 加强员工安全教育，了解雷电防护的基本知识。
过电压及其防护
7
（三）雷电侵入波过电压的防护1、避 雷器
⑷ 阀型避雷器工作原理：由火花间
隙和非线性阀片电阻串联组成，使用 时将其并联于被保护设备两端，如图 2—23所示。阀片的电阻值与流过它 的电流大小有关，电流大时呈现低阻， 电流小时呈现高阻。正常工作时，火 花间隙将阀片与工作母线隔离，并避 免工频电流烧坏阀片。当雷电冲击波 侵入至母线并增长到间隙的冲击放电 电压时，间隙被击穿，雷电流经火花 间隙和阀片泄人大地。当雷电波消失 后，流过阀片的工频电流远小于雷电 流，阀片呈高阻，将工频电流限制到 很小，使火花间隙中的电弧熄灭，迅 速恢复对地绝缘，系统恢复正常运行。
5
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护
（二）感应雷过电压的防护
感应雷防护录像
感应雷过电压分类：静电感应和电磁感应两种
1、建筑物防静电感应雷的措施：是将金属屋面 或钢筋混凝土屋面的钢筋连成通路后妥善接地，
要求每隔18～24 m用引下线接地一次，并且不得少于 2次，对非金属屋面则用接地的避雷网保护。
避雷网和避雷带主要用于：建筑物的防雷。
1
一、大气过电压及其防护 （一）直击雷过电压的防护
6、避雷针
⑴ 工作原理：由于其接闪器比被保护物高出许多，又和 大地有良好的连接，雷云与尖端之间的电场最强，因此， 雷击总是被引向避雷针，雷电流经接地引下线和接地装 置泄人大地，从而避免被保护物遭受雷击。
(2)避雷针的安装要求（P51）
一、大气过电压及其防护
雷电的形成录像 雷电危害录像
分类：直击雷过电压、感应雷过电压和雷电侵入波三种。
（一）直击雷过电压的防护 直接雷的防护录像
1、定义：指雷云直接对线路或电气设备放电时，雷电流在被击物 阻抗(包括接地电阻)上产生的电压降。
交流特高压电网的雷电过电压防护(4篇)
交流特高压电网的雷电过电压防护特高压电网是一种电压等级较高的电力输电系统，其电压等级一般在1000千伏及以上。
特高压电网的建设对于提高电网的输电能力、减少输电损耗、改善电网结构、提高电网安全性等方面都有着重要的意义。
然而，特高压电网的建设也面临着一系列的挑战，其中之一就是雷电过电压对其带来的威胁。
因此，为了保障特高压电网的安全运行，必须对其进行雷电过电压防护。
本文将从特高压电网的雷电过电压特点、防护原则和方法等方面进行探讨。
一、特高压电网的雷电过电压特点特高压电网由于其电压等级较高，具有一定的雷电敏感性。
在雷电天气条件下，电力线路上的闪络、击穿和短路现象会导致大量电能注入特高压电网，引起各种过电压问题。
特高压电网的雷电过电压特点主要包括以下几个方面：1. 高电压等级：特高压电网的电压等级很高，一般在1000千伏及以上，因此雷击对其的影响也会更加严重。
2. 高电能注入：雷电击中电力线路会产生大量能量，其中一部分会通过电力线路注入特高压电网，导致电网系统的电压瞬间升高。
3. 快速变化：雷电过电压的变化速度很快，一般在毫秒级别，导致电网系统的电压瞬间波动。
4. 高频分量：雷电过电压中含有大量的高频分量，这些高频分量对电力设备影响较大。
5. 多次击穿：雷电过电压引起的击穿现象通常不止一次，会引发多次击穿现象，对电力设备带来额外的损害。
二、特高压电网的雷电过电压防护原则特高压电网的雷电过电压防护主要应遵循以下原则：1. 综合防护：特高压电网的雷电过电压防护应综合考虑各种因素，包括电力设备的特性、运行条件、地质环境等，进行全面的防护设计。
2. 多层次防护：特高压电网的雷电过电压防护需要采取多层次的措施，包括设备层面的防护和系统层面的防护，以提高防护效果和可靠性。
3. 合理布置：特高压电网的雷电过电压防护布置应合理，要根据电力线路和设备的特点，以及雷电活动的规律等因素，确定合适的防护措施和设备布置。
4. 强调耐受能力：特高压电网的防护设备应具备良好的耐受能力，能够承受雷电过电压的冲击和大电流的作用，保证设备的安全运行。
山区架空输电线路雷电过电压分析与防护措施
山区架空输电线路雷电过电压分析与防护措施前言在山区架空输电线路中，雷电过电压是导致输电线路停电或设备损坏的主要原因之一。
因此，对山区架空输电线路的雷电过电压进行分析及防护措施的研究非常必要。
本文将介绍山区架空输电线路的雷电过电压产生机理、影响因素及防护措施。
雷电过电压产生机理雷电过电压是指在雷电天气中，集中放电或感应放电产生的过电压。
在负载较小时，过电压会导致设备停电；在负载较大时，过电压则会直接对设备造成损坏，一定程度上，甚至会对人身造成伤害。
山区架空输电线路由于天气条件复杂（雨、雪、冰等），风力较大和水汽含量较高等因素，往往容易发生雷击。
在雷击时，空气将被加热并膨胀，形成一条热气道，并且会激发一定规模的电流流过气道，形成雷电。
当雷电经过架空输电线路时，电压巨大，会形成雷电过电压。
这种雷电过电压会侵入输电线路，对线路及附属设备产生直接或间接的危害。
影响因素山区架空输电线路的雷电过电压受到许多因素的影响，主要包括如下几点：1. 线路特性输电线路的长度、角度、高度、导线直径等都会影响雷电过电压的大小。
仅以绝缘子串为例，串长、串距、串型、串宽比等参数都会对雷电过电压产生影响。
2. 地形特征山区地形的不平整和高差较大都会使输电线路在重压的作用下被撑起、偏转，导致绝缘子串的应力分布不均，从而加剧绝缘子串的击穿和防雷性能的下降。
3. 气象特征各种气象参数都会对雷电过电压的产生造成影响，包括高度、速度、方向和含水量。
在冬季，山区受到的雪灾和霜害等物理灾害是导致绝缘子串制冰和导致输电线路事故的一个重要因素。
架空输电线路在润滑的绝缘子串处容易形成灵敏和沉积物，使输电线路的绝缘性能大幅下降。
防护措施对于山区架空输电线路的雷电过电压问题，可以采取如下的防护措施：1. 架设雷电防护器在线路设计时，应在匝间选择雷电防护器并进行合理的接地，避免雷电过电压对设备的破坏。
2. 优化导线参数根据输电线路应力实验结果，为防止弓垂距离过大和弓垂距恰恰过小而引起运行故障，应适当调整导线的参数。
8 雷电防护知识
雷电的危害
雷电具有电流大、电压高、冲击性强等特点。 雷电所产生的高电压及闪电的静电感应效应、电磁 感应效应、热效应、机械效应、冲击波效应和电动 力效应等可产生各种破坏作用。 雷电可造成设备和设施的损坏,引起大规模停电,造 成人身事故。 就其破坏因素来看,雷电具有电性质、热性质和机械 性质三方面的破坏作用。
第二类防雷建筑物
(1)国家级重点文物保护的建筑物； (2)国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大 型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水 泵房等特别重要的建筑物。 (3)国家级计算中心、国际通信枢纽等对国民经济有重要意义 且装有大量电子设备的建筑物。 (4)制造、使用和储存爆炸物质的建筑物,且电火花不易引起 爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡的建筑物。 (5)具有1区爆炸危险环境的建筑物,且电火花不易引起爆炸或 不致造成巨大大破坏和人身伤亡的建筑物。如油漆制造车间 (6)具有2区、11区爆炸危险环境的建筑物。
按闪电形状分类
云地之间。 （1）线状闪电：常发生在云地之间。 ）线状闪电：常发生在云地之间 （2）带状闪电：线状闪电的特殊情形。 ）带状闪电：线状闪电的特殊情形。 （3）片状闪电：发生在云际之间的线状闪电 ）片状闪电：发生在云 之间的线状闪电 的特殊情形。 的特殊情形。 （4）联珠闪电：强线状闪电中偶尔出现的一 ）联珠闪电： 种特殊现象。 种特殊现象。 （5）球状闪电：具有强烈的电磁效应和穿透 ）球状闪电： 金属能力，形如火球，也称球闪或滚地雷。 金属能力，形如火球，也称球闪或滚地雷。
雷电及防护
云南希普防雷工程有限公司
2006年 2006年4月
雷电
雷电是一种大气中的放电现象。 雷击是指：一部分带电云层与另一部分带异 种电荷的云层，或者是带电云层对大地之间 的迅猛放电过程。 这种迅猛放电过程产生强烈的闪光和巨响。
电力系统防雷保护
五、输电线路直击雷过电压
避雷线的分流作用 降低了U top
设避雷线上的电位为U top
导线避雷线间耦合作用（k） 导
线考上虑耦感合应电过压电为压kaUhct(o1p khhgc)ahc(1k)
导线电位：U ckU to pac(h 1k)
U liI(Ri 2 L .t62 h.c 6)1 (k)
（线路绝缘子串两端电压）
变电所方便
第三节 旋转电机的防雷保护（发电机、调相机、
变频机、电动机）
主要内容： 一、旋转电机防雷特点 二、直配电机防雷保护措施及接线 三、非直配电机的防雷保护
不用考虑直击雷保护（安装在户内）。 配线方式：①直配线：与相同电压等级的架空线路或电缆直接相连
②经变压器与线路相连
一、旋转电机防雷特点
1.冲击绝缘水平很低→防雷保护比变压器困难（不是浸在油中 的
一、发电厂、变电所的直击雷保护
2. 架空避雷线 （1）两端接地的避雷线
d1 [0.3Ri 0.16(hl)]
(l2 h)/(l2 l 2h)
——避雷d线2 分流0.3系数Ri，l ——避雷线两支柱间距离
l——雷击点与最近支柱点间的距离， l2 ll
（2）一端经配电装置构架接地，另一端绝缘的避雷线，（ 1）
线上束缚电荷K0—u避i'(感c雷)应线u电与i(压c导)线k0间ui(的g)几u何i(耦c)合1(系k0数hhgc)
线间距离
K0
感应过电压愈低
五、输电线路直击雷过电压
雷击杆塔杆顶 雷击避雷线挡距之间 雷绕过避雷线击于导线—绕击
五、输电线路直击雷过电压
1. 雷击杆塔杆顶时的过电压和耐雷水平 雷击杆塔时 大部分电流经被击杆塔流入大地
过电压防护与绝缘配合
• 例如，1992年6月20日，一个落地雷砸在国
家气象中心大楼的顶上，虽然该大楼安装了避
雷针，但是巨大的感应雷却把楼内6条国内同步 线路和一条国际同步线路击断，使计算机系统 中断46小时，直接经济损失数十万元。
8.1.2
雷电放电过程
作用于电力系统的雷电过电压最常见的 （约90%）是由带负电的雷云对地放电引起，称 为负下行雷，下面以负下行雷为例分析雷电放 电过程。负下行雷通常包括若干次重复的放电 过程，而每次可以分为先导放电、主放电和余 辉放电三个阶段。
8.1 雷电放电和雷电过电压
雷电是一种恐怖而又壮观的自然现象，我国东 周时《庄子》上有记述：“阴阳分争故为电，阳阴 交争故为雷，阴阳错行，天地大骇，于是有雷、有 霆。” 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· 罗蒙诺索 B· 夫（Jiomohocob）、L· 黎赫曼（Phxmah）等，如著 B· 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。
L0 Z0 C0
（8-2）
L0为通道单位长度的电感量， 0为通道单位 C
长度的电容量。主放电通道波阻抗与主放电通 道雷电流有关，雷电流愈大，波阻抗愈大。
4.雷电流极性 当雷云电荷为负时，所发生的雷云放电为负极 性放电，雷电流极性为负；反之，雷电流极性为正。 实测统计资料表明，不同的地形地貌，雷电流正负 极性比例不同，负极性所占比例在75%~90%之间，因 此，防雷保护都取负极性雷电流进行研究分析。
防止雷电过电压事故ppt
防雷装置的检测和检修
06
雷电过电压事故处理预案及演练
确定雷电过电压事故的危害
了解雷电过电压事故可能对人身、设备、系统等造成的危害，为处理预案的制定提供基础。
制定处理预案的基本原则
确定处理预案的基本原则，如快速响应、安全可靠、经济合理等，为处理预案的实施提供指导。
制定处理预案的流程
根据雷电过电压事故的实际情况，制定相应的处理预案流程，包括事故报告、现场勘察、原因分析、方案制定、实施处理等环节。
接地装置的原理
05
防雷装置的维护和管理
清洁和维护
保持防雷装置的清洁和良好状态，对设备进行必要的维护和保养。
定期检查
应定期对防雷装置进行检查，包括外观、接地电阻值等。
更换损坏部件
如发现防雷装置的任何部件损坏或失效，应立即更换或修复。
防雷装置的日常维护
防雷装置应存放在干燥、通风良好、无尘土和腐蚀介质的环境中。
合理设计防雷系统
考虑磁场和电位的屏蔽
设计防雷措施
严格按照防雷设计要求进行施工，确保防雷装置的安装位置、数量和施工质量符合规范要求。
施工防雷措施
确保施工规范
施工时要注意接地网的施工，包括接地极的深度、材料选择、连接方式等，以确保接地电阻值符合设计要求。
接地网的施工
在施工过程中要进行质量检查和控制，确保防雷装置的安装质量；在验收时，应按照相关标准和规范进行检测和评估。
避雷针的作用
避雷针的结构
避雷针的原理
避雷针一般由接闪器、引流线和接地装置三部分组成。
接闪器将雷电引到自身，通过引流线将雷电流引入大地，从而避免雷击。
03
避雷针
02
01
避雷线与避雷针的作用类似，是通过吸引雷电先般由接闪器、引流线和接地装置三部分组成，与避雷针不同的是，避雷线采用的是金属线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
8.4 接地的基本概念及原理
(The basic concepts and principles of grounding)
习题与思考题
(Exercises and FAQs)
返回 (back)
8.1 雷电放电和雷电过电压
(Lightning discharge and lightning over-voltage) 早在18世纪初，富兰克林等物理学家已经揭示
Lightning is extremely frequent, causing high lightning over-voltage which is high enough to make electrical equipment flashover and damage. Finally it will lead to the outage accident .
本节内容(Content of the section)：
➢8.1.1 雷云的形成
(The formation of thundercloud)
➢8.1.2 雷电放电过程
(The process of lightning discharge)
➢8.1.3 有关的雷电参数
(Lightning parameters)
➢有必要对输电线路、发电厂和变电所的 电气装置的采取防雷保护措施。
It’s necessary to take lightning protection measures for transmission lines, power plants and substations electrical installations.
➢8.1.4 雷电过电压的形成
(The formation of lightning over-voltage)
8.1.1 雷云的形成 (The formation of thundercloud)
能产生雷电的带电云层称为雷云。
Electrically charged clouds which can produce lightning is called thundercloud.
➢有必要理解雷电产生的原因、过程及参 数，以理解防雷原理及设计防雷设备。
It’s necessary to understand the cause, the process and the parameters of lightning discharge to get the principles and the design rules of lightning protection equipment.
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。
In particular, the use of high-speed photography, automatic recorded waves, lightning directional orientation and other modern measurement techniques for the observation have greatly enriched people's understanding of thunder and lightning.
第8章 雷电过电压及其防护
(Chapter 8 Lightning Discharge and Lightning Protection) 研究雷电过电压的必要性：
(The need for studying lightning over-voltage)
雷电现象极为频繁，产生的雷电过电压可 达数千千伏，足以使电气设备绝缘发生闪络和 损坏，引起停电事故。
雷云的形成过程是综合性的。
The formation process of thundercloud is comprehen的热对流效应。 太阳的热辐射使地面部分水分化为蒸汽，含水 蒸汽的空气受到炽热的地面烘烤而上升，会产 生向上的热气流。热气流每上升10km，温度 下降约10℃，热气流与高空冷空气相遇形成雨 滴、冰雹等水成物，水成物在地球静电场的作 用下被极化，形成热雷云。
了 “闪电就是电”的本质，而随着物理学的进一步 发展，人们对雷电这一自然现象有了更深刻的认识。
At the beginning of the 18th century, Franklin and other physicists had revealed the essence that “lightning was electricity”. With the further development of physics, people have a more profound understanding of this natural phenomenon.
本章内容(Main content in this section)
8.1 雷电放电和雷电过电压
(Lightning discharge and over-voltage)
8.2 防雷保护设备
(Lightning protection device)
8.3 电力系统防雷保护
(Lighting protection in power system)