电力系统雷电过电压防护综述1
雷电过电压研究及防护
摘要：雷电过电压对电力系统破坏是非常严重的，雷电放电的危害形式主要有直接雷击、感应雷击、雷电过电压侵入、反击。对于输电线路的防护我们通过安装避雷器、避雷线、降低接地电阻、架设耦合地线的方法降低雷击概率；对于变电站我们可以通过采取进线段保护和侵入波保护的方法减小雷击对电站带来的危害；目前一般采用电磁仿真软件ATP-EMTP和PSCAD/EMTDC对输电线路和变电站进行防雷性能的分析，并给出合理的建议。
关键词：雷电过电压；雷电保护；电磁仿真软件
0引言
雷电是大气中集声、光、电、热极为壮观的自然现象，它对人们的生活、生产有着重大影响作用。但是，在现代生活中，雷电也给人类各行各业带来巨大的危害。据美国的保守估计，主要由于雷电冲击导致计算机网络系统失效或损坏，平均每年约占全部故障的。据我国一些省市统计，因雷害作用，电子设备的直接损失约占雷电灾害总损失
的80%。输电线路的电压等级越高，遭受自
然雷害的几率也随着增加。
雷云放电一般经过三个过程先导放电阶段、主放电阶段、余光放电阶段。主放电阶段存在时间极短，电流极大，可达数十乃至数百千安，这个时间造成的危害是巨大的。雷电的危害一般分为直击雷和雷电感应。直击雷击中人体、建筑物、设备时，会产生巨大的光和热，强大的雷电流转变为热能。雷电流在闪击中直接进入金属管道或导线时，它们沿着金属管道或导线可以传送到很远的地方。除了沿管道或导线产生的电或热效应，破坏其机械和电气连接之外，当它侵入与此相连的金属设施或用电设备时，还会对金属设施或用电设备的机械结构产生破坏作用，并危及有关操作和使用人员的安全。直击雷或感应雷都可能使导线或金属管道产生过电压。这种过电压沿着导线或金属管道从远处雷区或防雷保护区域之外传来，侵入建筑物内部或设备内部，而使建筑物结构、设备部件损坏或人员的伤亡。同时，当雷电击中到建筑物时，雷电流幅值大，波头陡度高，雷电流流过时也会使接地引下线和接地装置的电位骤升到上百千伏，有可能会将工作接地引入反击电流，造成人身和设备雷击事故。
因此，如何切实有效地制定及改善输电线路和变电站的防雷措施，已经成为确保电力系统安全、可靠、稳定运行的重要工作之一。本文分别从输电线路防雷和变电站防雷的方法进行了简单的介绍，希望对输电线路和变电站防雷设计提供参考。
1 输电线路的防雷措施
目前在防雷工作方面，人们主要是通过架设避雷器、架设避雷线、降低杆塔接地电阻，提高绝缘水平、安装一系列的其他保护装置以及选择适合中线点的接地运行方式等。
1.1 安装避雷器
输电线路是通过采用架设避雷器的办法，可以在当雷电击中线路时将一部分雷电电流通过雷电杆塔将其引入大地，从而达到对输电线路保护的效果。而且如果线路中有较大的雷电电流流过时，通过采用架设避雷器的办法，还可以达到对雷电电流进行分流的效果，大量的雷电电流被引入到地下。考虑经济因素的影响，在确保一定耐雷水平的前提下，往往没有必要在所有相都安装避雷器，
对于文献[1]中根据220KV同塔双回路的建模
分析得出，考虑单相、两相、三相和四相的耐雷水平，两相安装时均应选取在中层安装这种形式。
1.2 降低接地电阻
对于不同的电压等级，输电线路杆塔的接地电阻大小都有严格规定。在高电阻率地区，我们还需要通过接地电阻降阻剂、爆破接地技术、多支外引式接地装置、伸长水平接地体的方法来降低接地电阻；通过降低接地电阻可以提高线路耐雷水平、降低雷击跳
闸率。目前的大部分文章都忽略土壤电参数随频率变化的规律，假定土壤电阻率和相对
介电常数保持不变。在文献[2]中计及土壤电
导率和相对介电常数的真实变化，会使计算
得到的冲击接地电阻值降低到10%到30%。
1.3 架设避雷线
架空送电线着雷时，可能打在导线上，也可能打在杆塔上。雷击导线时，在导线上将产生远高于线路额定电压的所谓“过电压”，有时达几百万伏。它超过线路绝缘子串的抗电强度时，绝缘子将会出现闪络，这时往往会引起线路的跳闸，甚至造成停电事故，避雷线可以遮住导线，使雷尽置落在避雷线本身上，并通过杆塔上的金属部分和埋设在地下的接地装置，使雷电电流流入大地。雷击杆塔或避雷线时，在杆塔和导线间的电压超过绝缘子串的抗电强度时，绝缘子串也将闪络，而造成雷击事故。
1.4 架设耦合地线
配电线路防雷主要针对感应雷过电压，而架设耦合地线不仅能适当分流直击线路时的雷电流，还能耦合感应雷电流，明显降低线路上的感应雷过电压，提高配电网的防雷能力。对于配电线路中常见的单回三角排列线路，架设单耦合地线可降低线路上的感
应雷过电压20%～30%，架设双耦合地线时可降低线路上的感应雷过电压30%～40%。对于220KV同塔双回输电线路耦合地线的
最佳架设位置为下层横担与塔身交点处。
1.5 加强线路绝缘
输电线路中个别大跨越的高杆塔地段（如跨越大江）落雷机会增多；塔高等值电感大，塔顶电位高；感应过电压高和绕击率高等因素增大了线路雷击跳闸率。为了降低跳闸率，可采用在特高杆塔上增加绝缘子片
数（塔高超过40 m)、增大跨越档导线与地
线间的距离和改用大爬距悬式绝缘子等措施加强线路绝缘。1.6 采用不平衡绝缘方式
不平衡绝缘方式主要用于现代高压和超高压线路中日益增多的双回线路，此类线路如果采用通常的防雷措施不能满足要求，则可以采用不平衡绝缘方式来降低双回路雷击同时跳闸率。原则就是使两个回路的绝缘子片数有差异，当有雷击时，绝缘子片数少的回路先闪络，闪络后的导线相当于地线，增加了对另一回路导线的耦合作用，提高了另一回路的耐雷水平使之不发生闪络，以保证另一回路继续供电。但是当雷电流很大时，该方法仍不能完全保证两回路不同时跳闸，不能消除两回路同时跳闸造成停电的故障。
2 变电站防雷
变电站遭受的雷击主要有两个方面：一是雷直击在变电站的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。变电站按照绝
缘方式分为三种：敞开式（AIS）、SF6绝缘式（GIS）和混合绝缘式（HGIS）。GIS变电站具有占地面积小、运行可靠性高、不收环境干扰等优点，500KV的变电站一般广泛采用GIS绝缘方式，三者的保护方法基本一
致。
2.1 变电站的直击雷防护
对直击雷的防护一般采用避雷针或避雷线。避雷针（线）比被保护物高，能将雷电从被保护物上方吸引到自身并安全泄入
大地，从而保护设备；35KV及以下配电装
置的绝缘较弱，所以其构架或房顶上不宜装设避雷针，需要架设独立避雷针，并满足不反击的要求。及以上配电装置，由于电气设备的绝缘水平较高，在土壤电阻率不高的地区不易发生反击，因此一般允许将避雷针装设在配电装置的构架上；为了防止当雷击避雷针或避雷线时，对被保护
设备的反击。对于110～500 k V变电站，
相应构架与导线之间的空气间隙应与构架上悬挂的绝缘子串的长度相当。
2.2 变电站侵入雷电流波的保护
变电所中限制雷电侵入波过电压的主要措施是装设避雷器，在避雷器动作后，可意将侵入波的幅值加以限制，使变压器受到保护。如果三台避雷器分别直接连接在变压器的三个出线套管端部，只要避雷器的冲击放电电压和残压低于变压器的冲击绝缘水平，变压器就得到可靠的保护。对避雷器的要求有以下两点在一切电压波形下，避雷器的伏秒特性均在被保护绝缘的伏秒特性下它的伏安特性应保证其残压均低于保护绝缘的冲击绝缘强度。如果被保护设备就挂在与避雷器连接线路一点上，并且避雷器只要满足以上两个要求，就能有效地发挥它的保护作用。
2.3变电站进线段保护
变电站的进线段保护是对雷电侵入波保护的一个重要辅助措施，就是在临近变电所一的一段线路上加强防护。进线段保护的作用在于限制流经避雷器的雷电流幅值和侵入波的陡度。变电所进线段的耐雷水平值
和保护角角度（小于20°，最大不能超过30°），分别用来减少反击和绕击的概率。
变电站进线段保护的作用是将雷击点推到远处，也就是雷击过电压波从进线段以外传过来，流经进线段时，会因冲击电晕发生变形和衰减，使波前陡度和幅值降低，同时流经避雷器的冲击电流幅值也得到了限制。
3.电磁仿真软件EMTP模型搭建
3.1 雷电模型
雷电流模型主要包括雷电流的极性、雷电流波形、雷电流幅值、雷电通道波阻抗。
雷电流负极性所占的比例一般到75%~90%
之间，所以一般模型都是选取负极性进行仿真分析；波形都采用双指数波形进行判断，
我国防雷设计标准按照取2.6/50us，波阻抗一般都在300Ω到500Ω之间。
3.2 绝缘子串的闪络模型
一般闪络模型.采用的是将绝缘子串间
隙50%冲击放电电压（
%
50
U）作为标准，
雷击时，通过绝缘子承受的电压与
%
50
U进行比较；这种弊端是绝缘子串间隙50%冲击放电电压一般是固定值，实际的闪络电压是受绝缘子串两端电压以及绝缘子串的U-t特性曲线共同影响的，所以应该采用后者。3.3 杆塔及线路模型
EMTP程序中输电线路的模型主要有π结构模型、Bergeron模型及频率相关的分布参数线路J.Marti模型。由于输电线路的雷击响应为微秒级别的暂态过程，该过程涉及输电线路在频域内的响应，故在EMTP 中采用J. Marti模型模拟架空输电线路。杆塔模型采用多波阻抗模型，它能够更为准确地反映行波在杆塔内以及杆塔接地点处的折反射过程，且被现场试验所验证。
3.4 避雷器的计算模型
以前都使用碳化硅避雷器，但由于它的放电电压分散性大，安全性能较差，使用寿命短等缺点已经被氧化锌避雷器代替。氧化锌避雷器实质是一种非线性电阻阀片，对氧化巧避雷器的伏安特性描述效果最好的方法是分段指数化法。分段指数化法将避雷器的伏安特性分成若干段，每段分别用指数函数来模拟。每段电压电流关系式如下：
q
ref
u
u
p
i??
?
?
?
?
=
P、q是常数；q一般取20~30；
ref
u为
雷器的参考电压，通常取额定电压的两倍或接近于两倍的值。
3.5 变电站内电气设备的计算模型及其雷电冲击绝缘水平
在对雷电侵入波的仿真计算和绝缘配合研究中，通常不需要考虑变压器上的过电压传递，只需用入口电容来模拟变压器。对于隔离开关、断路器、互感器等其它站内电气设备都可用冲击入口电容标准值来代替。
设备的雷电冲击绝缘水平是一个很重要的参数，在确定变电站雷电冲击绝缘水平的时候通常以电力变压器的绝缘水平为标准。然后，参照变压器再确定其他设备的绝缘水平。另外，在确定设备绝缘水平时必须留有一定的安全裕度，即所谓配合系数。
4 模型的仿真分析
4.1 雷击点对过电压水平的影响
变电站的进线段指离变电站2km内的输电线路，对500kV变电站，一般有6基杆塔，雷击点距变电站越远，产生的过电压就越小。一般认为雷击杆塔#2杆塔塔顶时，
设备上的过电压水平最高。
4.2变电站运行方式对过电压水平的影响
正常运行的变电站一般有多台变压器，多条母线和多条输出线路。当运行出现故障或者检修时，变电站的运行方式会发生改变，进而会改变站内的电气特性，电气特性的改变会对站内设备上的过电压产生影响。一般选择过电压最严重的运行方式——单线单母单变来进行仿真分析。
4.3 主变侧避雷器的保护距离研究
变压器作为变电站最重要的电气设备，必须对其进行很好的保护。对GIS 变电站，变压器与GIS 若经架空线连接，其上过电
压水平偏高。研究主变与避雷器的电气距离对主变雷电过电压水平的影响，以便确定主变上避雷器的最佳安装地点。在实际工程中，要尽量靠近主变安装避雷器。
4.4杆塔接地电阻对过电压水平的影响
杆塔接地电阻能很灵敏地反映出站内设备上过电压的变化。本节主要考察杆塔接地电阻不同时，设备上雷电过电压的变化规
律。巧塔的接地电阻值一般为6－25Ω，终端口型构架的接地电阻比较小，一般不大于
7Ω。随杆塔冲击接地电阻增加，主变压器过电压增加，若无法降低杆塔的冲击接地电阻，可通过其他方法比如增加一个MOA来
保护主变。
4.5 工频过电压对过电压水平的影响
对于某一相进行仿真时，工频电压都是以余弦的方式线性发生变化的，在不同的工频相角下，变电站内各个设备上的过电压幅值是不同的。各设备上出现的过电压最大值并不一定发生在工频电压处于负半周时，因为过电压幅值还与绝缘子串闪络的时刻有关。
5 结论
雷电流过电压对输电线路和变电站的安全运行造成了很大的威胁，我们可以通过安装保护装置加强对设备的保护，并通过电磁仿真软件来更加精确、经济、安全对保护装置进行安装与运行。
参考文献
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Overview of Lightning Overvoltage in Power System
Abstract:Lightning overvoltage destroys the power system is very serious, lightning discharge hazards in the form of direct lightning, induced lightning, lightning overvoltage intrusion, counterattack. For the protection of transmission lines, we reduce the probability of lightning strikes by installing surge arresters, lightning protection lines, reducing grounding resistance, and erecting coupled ground lines; for substations, we can reduce the impact of lightning strikes on power stations by adopting line segment protection and intruding wave protection methods. Hazard; At present, the electromagnetic simulation software ATP-EMTP and PSCAD/EMTDC are generally used to analyze the lightning protection performance of transmission lines and substations, and reasonable suggestions are given.
Keywords: lightning overvoltage; lightning protection; electromagnetic simulation software
交流特高压电网的雷电过电压防护(正式)
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 交流特高压电网的雷电过电压防护(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9239-87 交流特高压电网的雷电过电压防护 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生雷击跳闸，基本原因是在耐张转角塔处雷电绕击导线。日本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到
侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110～500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭组合电器(GIS)，进出线套管需设直击雷保护装置，而GIS本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。 与超高压变电站一样，特高压变电站电气设备也需考虑由架空输电线路传入的雷电侵入波过电压的保护，其根本措施在于在变电站内适当的位置设置避雷
申请甲级雷电防护装置
申请甲级雷电防护装置 检测资质技术负责人理论考试大纲 一、法律法规 1.《中华人民共和国气象法》； 2.《气象灾害防御条例》； 3.《防雷减灾管理办法》（中国气象局令第24号）； 4.《雷电防护装置检测资质管理办法》（中国气象局令第31号）； 5.《防雷装置设计审核和竣工验收规定》（中国气象局令第21号）； 6.《吉林省气象条例》； 7.《吉林省气象灾害防御条例》； 8.《吉林省防雷减灾管理办法》。 二、防雷安全理论 1.雷电形成的基本原理； 2.建筑物防雷（包括外部防雷和内部防雷）； 3.建筑物电气系统防雷； 4.建筑物电子信息系统防雷； 5.易燃易爆场所防雷。
三、防雷检测技术 1．雷电的形成及分类；雷电流、建筑物年预计雷击次数。 2．建筑物防雷分区、分类；接闪器保护范围计算；接闪器、引下线安装位置、安装高度、与被保护对象的距离、材料规格、施工工艺；侧击雷防护等。 3．接地装置的类型；接地体有效长度、工频与冲击接地电阻换算；接地电阻的检测方法。 4．建筑物、机房、设备间、线缆的屏蔽；雷击电磁脉冲防护及计算； 5．电气设备、大尺寸金属物体、金属管道、金属桥架等等电位连接。 6．电子信息系统雷电防护等级确认；建筑物电气系统供配电制式；电源电涌保护器及信号电涌保护器的参数、安装位置、安装级数、安装数量、安装工艺等。 7．防雷检测：防雷装置检测程序；定期检测周期；检测内容及分类；检测方法、检测数据整理及报告；防雷检测现场操作及安全检测规则，包括人员安全，检测仪器的正确操作；易燃易爆场所检测注意事项等。 四、参考书目 （一）熟练掌握 1.GB/T 21431－2015建筑物防雷防雷装置检测技术规范； 2.GB/T 32937-2016爆炸和火灾危险场所防雷装置检测技
电力系统的雷电防护 安江龙
电力系统的雷电防护安江龙 发表时间：2019-05-20T09:43:46.157Z 来源：《电力设备》2018年第34期作者：安江龙[导读] 摘要：与信息技术的不断发展和进步，人们也越来越多的电力需求高，这意味着供电的安全性和可靠性的要求越来越严格，但在雷雨频繁的季节，每年电力系统或多或少会闪电事故，供电系统造成损害，影响人们的日常生活中，在严重事故将会威胁到人们的生命和财产安全。 （身份证号码：13063819890528xxxx）摘要：与信息技术的不断发展和进步，人们也越来越多的电力需求高，这意味着供电的安全性和可靠性的要求越来越严格，但在雷雨频繁的季节，每年电力系统或多或少会闪电事故，供电系统造成损害，影响人们的日常生活中，在严重事故将会威胁到人们的生命和财产安全。本文对雷电防护技术在电力系统中的实际应用进行了分析和探讨，以预防或减少雷电灾害的发生，减少损失。关键词：电力系统；雷电防护；技术运用 1 雷电危害 1.1雷击引起配电线路跳闸机理结合配电线路运行情况初步断定，纯梁油区配电线路雷害事故大部分由感应雷电过电压造成，当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时，就会出现沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络，最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道，引发跳闸现象。6-10kV配电线路绝缘水平直接影响了配电线路的耐雷水平，现有的6-10kV配电线路的中性点运行方式无法有效地解决线路雷击建弧率问题，配电设备防雷保护措施不完善，上述问题造成了6-10kV配电线路较为严峻的防雷形势，从而造成跳闸事故的频繁发生。 1.2雷击对架空绝缘导线的危害当雷击到绝缘导线时，情况就完全不一样，雷电过电压引起绝缘子闪络，并完全击穿导线的绝缘部分。而击穿点附近的绝缘物，阻碍了电弧沿着导线表面向两侧分散。所以，电弧只能在击穿点附近燃烧。高达数千安培的工频电弧电流集中在绝缘击穿点上，并在断路器跳闸之前很快就把导线熔断，致使更容易发生断线这样的重大事故发生。 2 电力自动化现代防雷技术的应用分析 2.1分流 避雷针和防雷措施主要是应用分路技术，将雷暴天气中产生的雷电电流向下，并使雷电电流安全的排入地面，从而有效地防止雷电对建筑物等设备的损坏。这种分路方法在一些大型建筑物中十分常见，也是一种有效的防雷方法。 2.2屏蔽 为了有效的降低电磁干扰，就必须在通信机房与通信调度之间将柱子、圈梁里的钢筋引出，并与金属构件进行焊接，以此就形成了电位法拉第笼结构。当对设备屏蔽有较高要求时，机房六面应敷设金属屏蔽网，将屏蔽网与机房内环行接地母线均匀多点相连。室外的通信部分也应该使用更多的屏蔽电缆，在屏蔽层中，两段都要做好接地措施。如若有外在的电磁波进入，就可以及时的阻挡，避免机房内部设备出现故障。 2.3浪涌防护雷电损坏电源和信号也非常明显，为了有效降低雷击的风险，有必要安装浪涌保护器的电源或信号，利用非线性效应，部分的高压脉冲电源和信号线过滤器，以保护后面的连接设备。在正常情况下，常用的保护设备放电管、压敏电阻、箝位二极管等等，只有全面理解这些设备的特点，为了使用这些保护装置的性能相互配合，以达到有效的雷电防护的目的。在电力系统中一般采用阀式避雷器。选择了额定电压和灭火电压的有效值。在易受雷击的设备上安装带过压保护装置的载电器，以及在一些常见的电源上安装氧化锌避雷器，可有效地避免雷击。例如，配电变压器高压侧需要安装阀式避雷器，电力变压器二次侧的高低压避雷器设备三点与中性线需要实现连接接地。此外，程控开关的户外部分装有压敏电阻式避雷器。如果RTU的某些设备离显示屏太远，还应安装信号线过电压保护装置。 2.4接地及等电位在防雷手段中接地是一项比较常用的技术，在接地过程中电阻值越小，电压值就会越低，那么在条件允许的前提下，为了让电压值处于正常范围，就需要最大限度的降低接地的电阻。电力系统的接地按其功用可分三类：第一就是工作接地：要根据维持电力系统正常运行需要的而设置的接地，它要求的接地电阻值范围需要控制在1～10Ω内。其次是保护接地：如果不设这种接地，电力系统也能维持正常运行，但是为了人身安全将电气设备的金属外壳等都进行接地，它只有在故障的条件下才能发挥其作用。它所要求的接地电阻值范围也要处于1～10Ω范围内。最后是防雷接地：其作用主要是将雷电流泄入大地，以减小其引起的过电压对设备的影响，其性质介于前两种之间。它是防雷保护措施之一，不可或缺，它和工作接地有些相似，但它又是保障人身安全的有效措施，而且只有在发生故障时才发挥作用，它又有些像保护接地，它的阻值一般在1～30Ω的范围内。由此得出，接地电阻取10Ω较合适。在电力系统中一般采用共用地网。在电力系统的通信机房中敷设好均压带与防雷的接地网进行多点等电位连接，同时在敷设过程中围绕环形的地接母线进行。 3 综合性防雷技术的应用为了降低雷击对人们生产生活造成的种种伤害，所以需要运用多种有效防雷措施做好系统的防御尤为重要。通过以上技术的分析，能够在一定程度上加强电力自动化系统的耐雷性，促进防雷电工作的新发展。在电力自动化系统的调度中，需要对每一年发生雷击事故损坏的设备进行分析，对其受损情况进行统计，排查出雷击的主要原因，并且制定出合理的解决措施，在没有发生雷击的设备上利用有效的技术排除被雷击的可能。 4 结语 电力自动化防雷技术可以在许多领域发挥应有的作用，对现代化建设具有重要意义。雷电的危害是众所周知的，只有建立有效的防雷系统，才能大大降低雷电的危害程度。此外，要加强防雷人员的基本专业素质，使他们在对雷电进行全方位研究的过程中能够发现新的防雷技术。根据不同类型的闪电，不同的防雷技术应采取具体问题具体分析，从而有效地避免出现的许多复杂的问题，然后防雷技术可以发挥积极作用在生产和生活过程中，保护人民生命和财产安全。参考文献：
电子设备的雷电及过电压保护
电子设备的雷电及过电压保护 过电压主要是指雷击过电压、电力网络操作过电压，损坏电子设备的过电压通常就是这两种。众所周知，作为一种大气物理现象，每一次雷击都是由一系列的放电（云间、云地）形成的。雷击过电压是指由于雷电直接击中电线；雷击避雷针时由于电阻耦合、电容耦合、电感耦合引入电线；或雷击某地造成不同地之间的地电位不均衡等原因在有源或无源导体上产生的瞬态过电压。雷击过电压的能量有时非常强，雷电的放电电流一般为20_40千安培，在大雷暴时最大可达430千安培，雷击概率及其电流数据如下表所示： 概率50%10%5%≈1% 电流峰值kA3080100200 电荷量As1080100400 雷电现已成为破坏电子设备的主要原因。操作过电压是指开关中央电源设备、电力网中大型感性或容性设备的投切等原因产生的过电压。操作过电压不如雷击过电压高，但出现频繁，对电子设备同样会产生不同程度的损害。 1.过电压保护必要性 现在已进入电子信息时代，各行各业都日益广泛地采用电子信息技术装备自己，如一座现代化的大厦，一般都装有自动消防、防盗保安、程控电话、楼宇自控、电脑管理、群控电梯、广播音响、闭路等一系列电子信息系统；又如国防现代化建设，电子信息技术已作为其发展的基础；其它航天、金融、邮电、石油化工、电力、广播电视等部门及工厂企业也不例外，所以电子信息设备的应用已日趋广泛，其数量与规模正在不断地扩大。但是这种电子信息设备的工作信号电压很低，一般仅5V左右，因此，其抗干扰、抗电涌的能力极低，对电磁环境的要求很高，所以随着电子信息设备的广泛应用，过电压的危害也将日趋严重，尤其是雷电引起的过电压，其后果不但使这种昂贵的设备损坏，而且有可能使整个系统的运行中断，造成巨大的经济损失。 随着电子技术的发展，电子设备日益成为雷电破坏的主要对象之一。为此，国内外专家学者进行了大量的实验和研究，IEC（国际电工委员会）、ITU(国际电信联盟)等组织都制定了相应的防雷电及电磁脉冲的标准，如IEC1024、IEC1312、ITU的K系列等。IEC1024、IEC1312相继公布了雷电流参数（如表1）和雷电波形，并对雷电保护区（LPZ）的划分、系统的分级保护和浪涌过电压保护器（SPD）的各项指标进行了规定。我国的国家标准《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）也对雷电电磁脉冲的防护进行了规定：“在配电盘内，宜在开关的电源侧与外壳之间装设过电压保护器”（第3.5.4条，三）；信息产业部《移动通信基站防雷防雷与接地设计规范》（YD5068-98）中规定：“3.1.5……出入基站的所有电力线均应在出口处加装避雷器”，“ 3.3.3同轴电缆馈线进入机房后与通信设备连接处应安装馈线避雷器”，“ 3.4.1信号电缆应由地下进出移动通信基站处应加装相应的信号避雷器”；公安部颁发的《计算机信息系统防雷保安器》（GA173-1998）中规定：“计算机信息系统加装有效可靠的防雷保安器，是国际上通用的最有效的防护措施”等。 表１ 首次雷击的雷电流参数保护级别 Ⅰ（一类）Ⅱ（二类）Ⅲ-Ⅳ（三类） I幅值（KA）200150100 T1波头时间（μS）101010 T2波头时间（μS）350350350 2.雷电过电压保护系统 现代意义的防雷，把防雷看成一个系统工程，根据雷电电磁脉冲（LEMP）防护的国际标准：
交流特高压电网的雷电过电压防护详细版
文件编号：GD/FS-6195 （解决方案范本系列） 交流特高压电网的雷电过电压防护详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
交流特高压电网的雷电过电压防护 详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生雷击跳闸，基本原因是在耐张
转角塔处雷电绕击导线。日本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110～500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭
雷电天气个人防护小常识
雷电天气个人防护小常识 一、雷电发生时应注意以下几点： 1、留在室内，关好门窗；在野外无法躲入有防雷设施的建筑物内时，要将手表、 眼镜等金属物品摘掉，千万不要在离电源、大树和电杆较近的地方避雨；尽量降低身体的高度，以减少直接雷击的危险；双脚要尽量靠近，与地面接触越小愈好，以减少“跨步电压”；野外最好的防护场所是洞穴、沟渠、峡谷或林间空地。 2、不宜使用无防雷措施或防雷措施不足的电视、音响等电器，不要靠近打开的门窗、 金属管道，打雷前要拔掉电器用具插头，关上电器和天然气开关。切忌使用电吹风、电动剃须刀等。不宜使用水龙头。 3、切勿接触天线、水管、铁丝网、金属门窗、建筑物外墙等带电设备或其它类似金 属装置，不要收晒衣绳或铁丝上的衣服。不要从事栅栏、电话或输电线、管道或建筑钢材等安装工作。切勿处理开口容器盛载的易燃物品。 4、不要或减少使用电话和手机，不宜停留在铁栅栏、金属晒衣绳、架空金属体以及 铁轨附近，切勿站立于山顶、楼顶上或接近导电性高的物体。不宜进入和靠近无防雷设施的建筑物、车库、车棚、临时棚屋、岗亭等低矮建筑。 5、切勿游泳或从事其它水上运动或活动，不宜停留在游泳池、湖泊、海滨、水田等 地和小船上。不宜进行室外球类运动，在空旷场地不宜打伞，不宜把锄头、铁锹、羽毛球拍、钓鱼杆、高尔夫球杆等扛在肩上。 6、当感觉到身体有电荷时，如头发竖起，或者皮肤有显著颤动感时，要明白自己可 能就要受到电击，应立刻倒在地上，等雷电过后，呼叫别人救护。 7、不宜骑马、骑自行车、驾驶摩托车和敞蓬拖拉机，汽车往往是极好的避雷设施， 因有屏蔽作用，及时被闪电击中汽车，也不会伤人。
二、具体防护如下所示： （一）、室内人身防雷 1.在雷电当空时，当你处在没有防雷装置的建筑物内时，不要靠近架空引入的电源、电话线路等金属导体和自来水管、淋浴设施等金属物体。因为建筑物及其附近遭受雷击时，会有雷电波从这些金属管线进入室内，造成人员伤亡。 2.在雷电当空时，当你处在具有防雷装置的建筑物时，不要触摸金属物体，不要使用自来水管、淋浴设备、电子电器设备等，非要使用电话时，采用免提功能。因为当建筑物及其附近遭受雷击时，这些金融管线会分流一部分雷电流进入室内，对人身安全造成威胁。 3.在雷电当空时，不要敞开门窗，预防球型雷入室。球型雷（民间称为滚地雷）是一种火焰状球体，直径一般为10厘米至几十厘米，颜色有红色、黄色或蓝色等，有时无声无息，有时发出咝咝声或爆炸声。球形雷大都发生在直击雷后，经常从窗户、门缝、烟囱等钻入室内，在室内飘荡数秒钟后飘走或引起爆炸后消失。球型雷进入室内后会造成电器设备和建筑物等损坏，会引起火灾和造成人员伤亡等。如果遇到球形雷钻入室内，最好屏息不动，以免破坏周围的气流平衡，导致球形雷追逐，更不要随意拍打或泼水。如某农场宿舍窜进一个球形雷，一女青年因害怕而夺门逃跑，球形雷随风尾追，碰到她身上爆炸，女青年倒地身亡。 （二）、室外人身防雷 当雷电当空时，要预防人身雷击，要遵守的基本原则是：首先不要使自己成为周围环境的突出物。其次，要使自己同可能遭受雷击的物体（包括树林）保持2米以上的距离。 1、雷电来临时，如身处空旷地带的情况下。 （1）及时到有防雷装置的建筑物内。但要与防雷引下线及其它金属物体保持2米以上的距离。因为建筑物遭受雷击时，引下线引导雷电流时产生的高电位或金属物体上的感应电压会发生旁侧闪击和跨步电压。
电力系统防雷与接地通用版
安全管理编号：YTO-FS-PD834 电力系统防雷与接地通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
精品管理范本 编号：YTO-FS-PD834 2 / 2 电力系统防雷与接地通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 避雷线和避雷针的作用是防止直击雷,使在它们保护范围内的电气设备(架空输电线路及变电站设备）遭直击雷绕击的几率减小。避雷器的作用是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用,对入侵流动波进行削幅,降低被保护设备所受过电压幅值。避雷器既可用来防护大气过电压,也可用来防护操作过电压。 接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大则: (1）发生接地故障时,使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。 (2）在雷击或雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低接地网本身保护设备(架空输电线路及变电站电气设备）带电导体的耐雷水平,达不到设计的要求而损坏设备。 该位置可输入公司/组织对应的名字地址 The Name Of The Organization Can Be Entered In This Location
雷电防护科学与技术专业培养方案_20101121
雷电防护科学与技术专业本科人才培养方案 一、专业代码与名称 专业代码：081007S 中文专业名称：雷电防护科学与技术 英文专业名称：Lightning Protection Science and Technology 二、学制与学位 修业年限：四年 授予学位：工学学士 三、培养目标 培养德、智、体全面发展，具有理论基础扎实、富有创新精神，掌握电子信息技术、计算机应用技术、雷电科学与防护技术、防雷工程设计、防雷检测与预警预报技术。具有工程综合应用能力，能够从事电子信息系统和现代防雷产品的研究、开发、设计与维护管理及防雷减灾业务工作能力，服务国家建设，适应社会需求，学习能力强，综合素质高，具有较强工程实践能力的应用型高级专门技术人才。 四、培养标准 本专业学生主要学习大气科学、雷电防护科学、电子电路；学习现代防雷技术、电子设计与应用技术，防雷工程设计、施工、检测技术。具备对电子电气系统分析、设计、开发、应用的能力和和防雷工程设计能力。
五、专业优势与特色 结合我校在长期办学过程中已经形成的“气电结合，以电为主”的办学特色及专业自身特点，凝练出本专业的特色，将突出“以电为主”优势，拓宽理论基础，强调实践能力培养，重视工程应用，培养适应社会需求的应用型高级防雷减灾专门技术人才。最终形成“多科兼容、以电为主、学以致用”的专业特色。 六、主干学科与主干课程 1、主干学科：大气科学、信息与通信工程、电子科学与技术 2、主要课程：电工技术、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微处理器与微计算机系统、信号与系统、雷电防护基础、电磁场与电磁波、防雷工程、电磁兼容设计、防雷规范、工程设计、防雷装置与器件、雷电监测与预警技术等课程。 3、双语教学课程：防雷规范 七、主要创新教学环节
防雷基础知识1
防雷基础知识 一、雷电的基本知识 1、雷电的基本概念 大气的运动形成了云层。云层在运动过程中因为剧烈摩擦生电以及云块切割磁力线，就逐步积聚电荷。雷电是带电云层与另一带电云层，或者云层与大地之间的放电现象。在雷雨云下部的负电荷逐步积聚，带负电荷的云层向下靠近地面时，地面的凸出物、金属等会被感应出正电荷，随着电场的逐步增强，其电场场度一般在超过25Kv／㎝时，就会开始电离并向下梯级式放电，与地面上的物体（建筑物等）形成的向上先导感应形成雷电通路，并随之开始主放电，发出明亮的闪电和隆隆雷声。这种雷击称为负极性下行先导雷击，约占全部对地雷击中的90﹪以上，其余还有正极性下行先导雷击、负极性上行先导雷击两种。只有先导没有主放电的就是闪电。通常的雷击灾害一般是云层与地面之间的放电造成的。 一般认为，当先导从雷云向下发展的时候，它的梯级式跳跃只受到周围大气的影响，没有一定的方向和袭击对象，但它的最后一次跳跃既最后一个梯级就不同了，它必须在这最终阶段选择被击对象。此时，地面上可能有不止一个的物体（比如树木、建筑物等）在它的电场影响下产生向上先导，趋向与下行先导会合。 最后一次跳跃的距离称为闪击距离。从接闪器来说，它可以在这个距离内把雷电吸引到自己身上，而对于此距离之外的下行先导，接闪器将无能为力。闪击距离是一个变量，它和雷电流幅值有关，幅值大相应闪击距离大，反之，闪击距离小。因此，防雷装置的接闪器可以把较远的强的闪电引向自身，但对较弱的闪电则有可能失去对建筑物的有效保护。 2、雷电的主要特性和活动规律 雷电有如下几个特点： 冲击电流大我国所测得的雷电流最大幅值达200KA，一般的雷电流也有几十KA。一次雷电流为200KA的雷击，能使在2Km远处感应产生大于0.6GS的电磁场。而对计算机而言，电磁场干扰能量≥0.3GS则可使计算机数据混乱或丢失；≥0.75GS则可使计算机造成假性损坏；≥2.4GS则可使计算机瘫痪。 时间短一般雷击分为三个阶段，即先导放电、主放电、余光放电。一次放电过程一般是40-100μs。 变化梯度大雷电流变化梯度有的可达10KA/μs。雷电流波型是一种冲击脉冲波形。试验用的8∕20μs波型的雷电流放电器，能将10KA的电流传导出来。国际电工委员会（IEC）要求使用10/350μs波型的放电器，它的电荷量相当于8/20μs脉冲情况下电荷量的约20倍。既波头时间10μs，半值时间350μs。 冲击电压高强大的电流产生的交变磁场，其感应电压可高达上亿伏。 雷电的活动规律： 我国的雷电活动，夏季最活跃，冬季最少。全球分布是赤道附近最活跃，随纬度升高而分别向北向南减少，极地最少。一般来说湿热地区比干燥地区、山区比平原雷电活动多。 雷电活动还有一定的选择性。一般来说土壤电阻率较小或土壤电阻率突变的地区；山坡
雷电与防护复习资料
防雷保护区：划分防雷保护区是根据建筑物的隔墙、房间和设备，金属立面、钢筋和金属外壳等把需要防雷的空间分成不同的防雷保护区域，称之为防雷保护区。 LPZ0A：受直接雷击和全部雷电电磁场威胁的区域，区域的内部系统可能受到全部或部分雷电浪涌电流的影响； LPZ0B:直接雷击的防护区域，区域内物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，区域内的雷击电磁场随距雷击点距离的增加而衰减，区域的内部系统可能受到全部或部分雷电浪涌电流的影响； LPZ1：由于分流和边界处SPD 的作用使浪涌电流受到限制的区域，该区域的空间屏蔽可以衰减雷击电磁场。 LPZn区：由于分流和边界处附加SPD的作用使浪涌电流进一步受到限制的区域，该区域的附加空间空间屏蔽可以进一步衰减雷击电磁场。 屏蔽保护：发生雷击时，由雷电流产生的脉冲电磁场会通过各种途径以及在大气中辐射进入电子、电气、信息系统所在的空间。这些设备对电磁干扰很敏感，对雷电暂态电涌过电压的耐受能力很差，为了保护电子信息系统免受雷电电磁脉冲和电磁场的侵害，需要采有阻挡、分离功能的措施，屏蔽是其中重要的防护措施之一 屏蔽吸收：是指通过金属屏蔽体与防雷系统的等电位连接使屏蔽体与泄流入地的引下线、接地体等电位，等同于泄流入地。 屏蔽反射或折射：是指雷电电磁波在线路传输中，常会遇到线路突然改变的情况。雷电电磁波从波阻抗较大的架空线进入波阻抗小的电缆以及在线路中间或末端接入电阻、电感、电容或非线性元件（这些通称为集总参数），雷电电磁波将在参数突变的边界处发生折射和反射等电位连接：等电位连接是将各防雷区的金属和系统以及在一个防雷区内部的金属物和系统，在界面处作等电位连接，建立一个三维的连接网络，即为防雷等电位连接。 暂态等电位连接：作等电位连接，建立一个三维的连接网络，即为防雷等电位连接。 在一些特殊场合，各金属体之间不允许作永久性的常规等电位连接，只有在它们之间出现短暂的高电位差时才能进行暂时的等电位连接，而在暂态高电位差消失后，彼此之间又需恢复不连接的开断隔离状态，这就是暂态等电位连接。 通流容量：避雷器的通流容量是指避雷器允许通过雷电波最大峰值电流量。 漏电流：将合适的避雷器接到电源上，在正常情况下，应该是没有电流通过的，但是，实际上除空气间隙外，各种避雷器接到规定等级的。电网上总有μA数量级的电流通过，这电流称为漏电流。 响应时间：所谓响应时间是指避雷器两端加上的电压等于压敏电压时，由于阀片内的齐纳效应和雪崩效应需要延迟一段时间后，阀片才能完全导通，这段延长的时间叫做响应时间或时间响应。 续流：在雷电过电压作用下，避雷器开始动作导通后，就形成了相导线对地的近似短路。当避雷器两端的过电压消失后，正常运行电压又继续作用在避雷器两端，处于导通状态的避雷器中继续流过工频接地电流，称为工频续流。 电涌保护器：限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件。它至少含有一非线性元件。 过电压：峰值大于正常运行下最大稳态电压的相应峰值的任何电压。过电压又分为短时过电压（工频过电压）和瞬态过电压投切过电压）。 IT系统：电力系统与大地间不直接连接，电器装置的外露可导电部分，通过保护接地线与接地体连接。I:表示电源侧没有工作接地，或经过高阻抗接地。T表示负载侧电气设备进行接地保护。残压：所谓残压是指雷电波通过避雷器时避雷器两端最高瞬时电压。它与所通过的雷电波峰值电流和波形有关 1、简答 1、防雷保护区 雷电电磁脉冲在空间传播是逐渐衰减的，尤其是碰到金属网络体或金属平面物后，会有明显的衰减。信息系统通常都安放在有钢筋骨架的现代化大楼内，甚至是有专门的金属屏蔽网的房屋内。在这些不同空间，雷电电磁脉冲衰减特性不同，因此影响、干扰、损坏建筑物以及建筑物内部电子仪器设备的能力是不同的。为防止或减少雷电对建筑物及建筑物内部电子设备的危害，设计安全可靠、技术先进、经济合理的防雷措施，需要将保护的空间划分为不同
交流特高压电网的雷电过电压防护示范文本
交流特高压电网的雷电过电压防护示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
交流特高压电网的雷电过电压防护示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路 和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反 击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的 防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅 值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向 上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点 不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐 证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生 雷击跳闸，基本原因是在耐张转角塔处雷电绕击导线。日
本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110～500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭组合电器(GIS)，进出线套管需设直击雷保护装置，而GIS本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。
雷电保护及电力装置过电压防护
第十三章雷电保护及电力装置过电压防护 第一节建筑物防雷 1 建筑物防雷的分类 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。 (1) 应划为第一类防雷建筑物： 一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。 三、具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 (2) 应划为第二类防雷建筑物： 一、国家级重点文物保护的建筑物。 二、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。 三、国家级计算中心、国际通讯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。 四、制造、使用或贮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者。 五、具有1区爆危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。 七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 (3) 应划为第三类防雷建筑物： 一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 二、预计雷击次数大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其重要或人员密集的公共建筑物。 三、预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 四、预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。 五、根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。 六、在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。 2 建筑物的防雷措施 (1) 一般规定 一、各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。 第一类防雷建筑物和四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措
电力系统弱电装置防雷技术
电力系统弱电装置防雷 技术 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
电力系统弱电装置防雷技术1雷击的形成及入侵途径 1.1雷击形成主要有两种形式：直接雷击和感应雷击 直接雷击是指雷电直接作用在物体上，产生电能效应、热效应和机械力等对物体造成危害。 感应雷击是指雷电放电时，在附近导体上产生的静电效应和电磁感应，由此产生的放电效应使使金属部件之间产生火花，称之为感应雷击。 1.2感应雷击的入侵途径有以下几种 变电站的避雷针的二次感应产生的雷击效应,产生的雷电电流经过避雷针导地时感应到市内的传输线上。对于老式的通讯设备来讲,它们的构造大都是由电子管、晶体管向集成电路过渡的。由于电子管、晶体管等相对对立,因而耐冲击能力较强，因此二次雷击效应对电子管、晶体管通讯设备不会造成太大损害。对于集成化程度较高的微电子设备，其耐冲击能力差，受雷击更易使微电子设备受到损坏。 通过电源线、信号线或天线馈线引入的感应雷击通过电磁感应耦合到各类传输线而破坏设备。电源线引入感应雷击。变电站内设置的微波通信基站的供电线路大多采用架空明线。试验表明，雷电频谱在几十MHz 以下频域，主要能量集中分布在工频附近。因此，雷电与市电相耦合的概率很高，容易造成通信线路及通信串口烧坏。为了扩大信号覆盖范
围，就要尽可能地增加天线架设高度（65m以上的铁塔约占50%）。但是，在提高信号覆盖范围的同时，也增加了铁塔引雷的概率。 2外部防护：外部防护是指对安装弱电设备的建筑物本体的安全防护，可采用避雷针、分流、屏蔽网、均衡电位、接地等措施，这种防护措施比较常见，相对来说比较完善弱电设备的外部防护首先是使用建筑物的避雷针将主要的雷电流引人大地；其次是在将雷电流引人大地的时候尽量将雷电流分流，避免造成过电压危害设备；第三是利用建筑物中的金属部件以及钢筋可以作为不规则的法拉第笼，起到一定的屏蔽作用，如果建筑物中的设备是低压电子逻辑系统、遥控、小功率信号电路的电器，则需要加装专门的屏蔽网，在整个屋面组成不大于5m－5m，6m －4m的网格，所有均压环采用避雷带等电位连接；第四是建筑物各点的电位均衡，避免由于电位差危害设备；第五是保障建筑物有良好的接地，降低雷击建筑物时接点电位损坏设备。 2.1电力系统综合自动化变电站的局域网的安全防雷保护从机房到各保护装置的通信线，如果采用架空线路，则易受到雷击，应在进机房前改为埋地电缆，电缆长度应大于50m，其金属外护层应在两端分别与机房地网连接，采用非金属护套电缆时，应穿金属管埋地，至少金属管两端同样应接地，金属管全长应保持电气连接。
通信局(站)雷电过电压保护
中华人民共和国通信行业标准 通信局（站）雷电过电压保护 工程设计规范 1. 总则 1.0.1 为了解决综合通信大楼、交换局、数据局、模块局、接入网站、IP网站、移动通信基 站、卫星地球站、微波站等因雷电感应通过电源线、信号线、网络数据线、天馈线、遥控系统、监控系统引入的雷害，确保通信设备的安全和正常工作，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建及原有通信局（站）的雷电过电压保护工程设计。 1.0.3通信局（站）雷电过电压保护工程应建立在联合接地、均压等电位分区保护的基础上。 1.0.4 通信局（站）雷电过电压保护设计应根据电磁兼容原理,按防雷区划分，对电涌保护器 的安装位置进行合理规划。 1.0.5通信局（站）雷电过电压保护设计应以现场调查、局址地理环境、年雷暴日分布及通 信局（站）类型为依据。 1.0.6本规范是通信局（站）雷电过电压保护工程设计、施工、监理、维护和各类保护器件 选择的技术依据，通信局（站）雷电过电压保护工程所选用的电涌保护器应符合国家标准及通信行业标准或参照IEC、ITU-T-K系统等国际相关建议，经信息产业部认可的检测部门测试合格的产品。 1.0.7本规范年雷暴日的确定，一般应依椐通信局（站）所在地区的气象部门提供的数据， 或者参照本规范附录 C和附录D 的范围确定。 1.0.8通信局（站）雷电过电压保护工程除应执行本规范以外，还应符合国标GB50057-94《建 筑物防雷设计规范》及通信行业防雷接地标准。 2. 术语 2.0.1防雷区 将一个易遭雷击的区域，按照通信局（站）建筑物内外、通信机房及被保护设备所处环境的不同，进行被保护区域划分，这些被保护区域称为防雷区（Lightning Protection Zones 英文缩写LPZ，详见附录B）。 2.0.2雷电活动区 根据年平均雷暴日的多少，雷电活动区分为少雷区、中雷区、多雷区和强雷区：少雷区为一年平均雷暴日数不超过25的地区； 中雷区为一年平均雷暴日数在25～40以内的地区；
电力系统雷电过电压防护综述1
雷电过电压研究及防护 摘要：雷电过电压对电力系统破坏是非常严重的，雷电放电的危害形式主要有直接雷击、感应雷击、雷电过电压侵入、反击。对于输电线路的防护我们通过安装避雷器、避雷线、降低接地电阻、架设耦合地线的方法降低雷击概率；对于变电站我们可以通过采取进线段保护和侵入波保护的方法减小雷击对电站带来的危害；目前一般采用电磁仿真软件ATP-EMTP和PSCAD/EMTDC对输电线路和变电站进行防雷性能的分析，并给出合理的建议。 关键词：雷电过电压；雷电保护；电磁仿真软件 0引言 雷电是大气中集声、光、电、热极为壮观的自然现象，它对人们的生活、生产有着重大影响作用。但是，在现代生活中，雷电也给人类各行各业带来巨大的危害。据美国的保守估计，主要由于雷电冲击导致计算机网络系统失效或损坏，平均每年约占全部故障的。据我国一些省市统计，因雷害作用，电子设备的直接损失约占雷电灾害总损失 的80%。输电线路的电压等级越高，遭受自 然雷害的几率也随着增加。 雷云放电一般经过三个过程先导放电阶段、主放电阶段、余光放电阶段。主放电阶段存在时间极短，电流极大，可达数十乃至数百千安，这个时间造成的危害是巨大的。雷电的危害一般分为直击雷和雷电感应。直击雷击中人体、建筑物、设备时，会产生巨大的光和热，强大的雷电流转变为热能。雷电流在闪击中直接进入金属管道或导线时，它们沿着金属管道或导线可以传送到很远的地方。除了沿管道或导线产生的电或热效应，破坏其机械和电气连接之外，当它侵入与此相连的金属设施或用电设备时，还会对金属设施或用电设备的机械结构产生破坏作用，并危及有关操作和使用人员的安全。直击雷或感应雷都可能使导线或金属管道产生过电压。这种过电压沿着导线或金属管道从远处雷区或防雷保护区域之外传来，侵入建筑物内部或设备内部，而使建筑物结构、设备部件损坏或人员的伤亡。同时，当雷电击中到建筑物时，雷电流幅值大，波头陡度高，雷电流流过时也会使接地引下线和接地装置的电位骤升到上百千伏，有可能会将工作接地引入反击电流，造成人身和设备雷击事故。 因此，如何切实有效地制定及改善输电线路和变电站的防雷措施，已经成为确保电力系统安全、可靠、稳定运行的重要工作之一。本文分别从输电线路防雷和变电站防雷的方法进行了简单的介绍，希望对输电线路和变电站防雷设计提供参考。 1 输电线路的防雷措施 目前在防雷工作方面，人们主要是通过架设避雷器、架设避雷线、降低杆塔接地电阻，提高绝缘水平、安装一系列的其他保护装置以及选择适合中线点的接地运行方式等。 1.1 安装避雷器 输电线路是通过采用架设避雷器的办法，可以在当雷电击中线路时将一部分雷电电流通过雷电杆塔将其引入大地，从而达到对输电线路保护的效果。而且如果线路中有较大的雷电电流流过时，通过采用架设避雷器的办法，还可以达到对雷电电流进行分流的效果，大量的雷电电流被引入到地下。考虑经济因素的影响，在确保一定耐雷水平的前提下，往往没有必要在所有相都安装避雷器， 对于文献[1]中根据220KV同塔双回路的建模 分析得出，考虑单相、两相、三相和四相的耐雷水平，两相安装时均应选取在中层安装这种形式。 1.2 降低接地电阻 对于不同的电压等级，输电线路杆塔的接地电阻大小都有严格规定。在高电阻率地区，我们还需要通过接地电阻降阻剂、爆破接地技术、多支外引式接地装置、伸长水平接地体的方法来降低接地电阻；通过降低接地电阻可以提高线路耐雷水平、降低雷击跳
防雷器基本电路图
防雷器基本电路图目录 一、交流电源防雷器 （一）单相并联式防雷器（电路一～电路三） 1～3（二）三相并联式防雷器（电路一～电路三）4～6（三）单相串联式防雷器（通用安全保护电路）7（四）三相串联式防雷器（通用安全保护电路）8二、通信机房用直流电源防雷器 （一）并联式防雷器 1、正极接地（–48V）直流电源 9 2、负极接地（＋24V）直流电源 10 3、正负对称（±110V）直流电源 11 （二）串联式防雷器 1、正极接地（–48V）直流电源 12 2、负极接地（＋24V）直流电源 13 3、正负对称（±110V）直流电源 14 三、通用二级信号防雷器 （一）双绞线型信号电路 通用电路一～通用电路五 15～19 （二）同轴线型信号电路 （1）外导体接地电路（通用电路一～通用电路三） 20～22 （2）外导体不接地电路（通用电路一～通用电路二） 23～24 （三）提高传输频率/速率的方法25
四、小功率电源变压器或开关电源保护电路（电路一～电路三） 26～28 五、通讯电子设备的保护电路（电路一～电路三）29～31 六、直流电源与信号同传的保护电路32 七、信号电路的双重二级保护方式33 八、检测/控制电路的保护（接地、不接地）34～35 九、单级信号防雷器 1、只用玻璃放电管的保护电路 36 2、只用半导体过压保护器的保护电路 37 3、只用TVS管的保护电路 38 4、复合单级保护电路 39 十、天馈防雷器 1、单级电路天馈防雷器 40 2、二级电路天馈防雷器 41 3、三级电路天馈防雷器 42 十一、防静电保护器 43
（一）单相并联式防雷器 电路一：最简单的电路 600V。当要求的通流容量≤3KA时，可以用玻璃放电管代替。 4、压敏电阻和气体放电管都必须按冲击10次以上的降额值计算通流容量（压敏电阻为一次冲击通流容量的三分之一左右，气体放电管为最大通流容量的一半左右）。