雷电危害机理

合集下载

雷电活动规律、危害与防护

雷电活动规律、危害与防护

雷电活动规律、危害与防护夏健雷电,是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又令人生畏的自然现象,地球上任何时候都有雷电在活动。

雷电灾害是不可避免的自然灾害,是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。

从卫星、通信、导航、计算机网络乃至到每个家庭的家用电器都会受到雷电的危害。

全球每年因雷击而导致的火灾、爆炸、信息系统瘫痪等事故频繁发生,对人民生命财产的安全和社会安全稳定的发展构成了严重威胁。

一、雷电的形成原理由于积雨云的下部温度高,中上部温度低,就产生了强大的上升和下沉气流。

云内大量的冰晶、大小水滴、过冷水滴、霰(不透明的雪珠)和冰雹等水汽凝成物,通过碰冻、碰撞、破碎和融化等许多复杂的过程,使云中起电,并使正、负电荷分离开来,在云中形成正、负的荷电中心。

当聚集的电量足够大时,异性荷电中心之间就会发生击穿放电而产生火花放电现象,这就是我们常见的闪电现象。

放电过程中,由于温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣,这就是雷声。

所以说雷电是大气中的放电现象,雷电一般多产生于对流发展旺盛的积雨云中,因此常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷等强对流天气。

二、雷电的活动规律据统计,每秒钟地球造就1800次雷电,伴随600次闪电,其中有100个炸雷击落地面。

而总的来说,全球从南纬60度到北纬80度都有雷电活动,陆地多于海洋;热带最多,温带地区一年四季都会出现,并以春夏季节为最多。

雷电出现的开始月份一般从南往北,由东向西逐渐推迟,一般于9至10月份结束。

同时,雷电还有日变化,大陆上雷电一般多出现在白天,集中期在午后到傍晚之间。

沿海和西部山区的许多河谷地区,易在夜间出现雷电。

雷电出现后,一般持续瞬间多在1—2小时,并且南方地区比北方地区持续时间长。

就我们无锡而言,我们统计了1955-2005年51年间的气象资料得出:无锡年平均雷电日数为41.1天,属多雷区。

雷电发生的年际变化较大,年最少雷电日数为19天(1978年),年最多雷电日数为74天(1956年),两者相差将近3倍。

雷电的危害方式

雷电的危害方式

雷电的危害方式1、直击雷危害:雷电直接击在地面某一物体上,造成的危害。

它能产生电效应、热效应、电动力效应,其能量大,具有巨大的破坏性。

其发生约占整个雷击事故的10-15% 。

2 、感应雷危害:雷击放电时,在附近物体上会产生静电感应和电磁感应,它可能使金属部件之间产生火花放电。

(1)雷电的静电感应:当有雷雨云出现时,雷雨云下的地面及建筑物等,受雷雨云的电场作用而带上与雷雨云下端等量的异性电荷。

当雷云放电时,雷雨云上的电荷与地面上的异性电荷迅速中和,雷云电场消失,而地面局部地区一些物体,如架空线路、金属管道、建筑物、构筑物等由于与大地间的电阻较大,静电感应产生的异性电荷来不及泄放,对地面就可产生很高的静电感应高压并可能产生放电。

(2)雷电电磁感应:由于雷电流为脉冲电流,在其冲击下,周围空间产生瞬变的强大电磁场,使附近导体上感应出很高电压,雷电的电磁感应对弱电设备危害极大(当B>0.03GS 时可造成微电子设备误动作,B>0.75GS 时可造成假性损坏,B>2.4GS 时可造成永久性损坏)。

3、雷电波侵入危害:由于雷电对架空线路或金属管道发生的作用,使雷电波沿着这些管线侵入到室内,危及人身安全或损坏设备。

4 、雷电高电压反击的危害:在遭受直击雷击的物体(金属体、树木、建筑物等),或防雷装置(接闪器、引下线、接地体、电涌保护器)等,在接闪雷电瞬间与大地间存在很高的电位差(电压),这电压对与大地相连接的金属物体发生闪击的现象为反击(微电子设备遭雷击损坏,60%是来至地电位反击),必须防止SPG地对DOG地电位的反击。

5 、球形雷:雷击放电火球或静电高压火球。

6、雷击引发电气火灾和设备损坏主要原因有:①、雷击各高压供电线路的而引入信息系统电源的雷电流和过电压。

②、雷电感应使供电和信息系统线路产生的感应过电压损坏系统③、雷击建筑物或临近地区雷击放电,沿各种金属管线引入的过电压或过电流;同时雷击放电所产生的雷电电磁脉冲导致建筑物内信息系统由于空间电磁感应产生瞬态过电压或强磁场辐射而损坏。

雷电的危害及防雷基本知识

雷电的危害及防雷基本知识

雷电的危害及防雷基本知识1.3.1雷电效应雷电具有很大的破坏性,能够摧毁房屋,劈裂树木伤害人畜,损坏电气设备和电力线路。

雷击放电所出现的各种物理现象和危害有:(1)电效应在雷电放电时,能产生高达数万伏的冲击电压,足以烧毁电力系统的发电机、变压器、断路器等电气设备或将输电线路绝缘击穿而发生短路,导致可燃、易燃易爆物品着火和爆炸。

(2)热效应当几十至几千安的强大雷电流通过导体时,在极短时间内转换出大量的热能。

雷击点的发热能量为500~2000J,这一能量可熔化50~200mm3的钢,故在雷电通道中产生的高温,往往会酿成火灾。

(3)机械效应由于雷电的热效应,还将使雷电通道中木材纤维缝隙和其它结构中间的缝隙里的空气剧烈膨胀,同时使水分及其它物质分解为气体。

因而在被雷击物体内部出现强大的机械压力,致使被击物体遭受严重破坏或造成爆炸。

(4)静电感应当金属物处于雷云和大地电场中时,金属物上会生出大量的电荷。

雷云放电后,云和大地间的电场虽然消失,但金属物上所感应积聚的电荷却来不及逸散,因而产生很高的对地电压(即静电感应电压)。

静电感应电压往往高达几万伏,可以击穿数十厘米的空气间隙,发生火花放电,因此,对于存放可燃性物品及易燃、易爆物品的仓库是很危险的。

(5)电磁感应雷电具有很高的电压和很大的电流,同时又是在极短暂的时间内发生的。

因此在它周围的空间里,将产生强大的交变磁场,不仅会使处在这一电磁场的导体感应出较大的电动势,并且还会在构成闭合回路的金属物中感应电流,这时如果回路中有的地方接触电阻较大,就会局部发热或发生火花放电,这对于存放易燃、易爆物品的建筑物是非常危险的。

(6)雷电侵入波雷电在架空线路、金属管道上会产生冲击电压,使雷电波沿线路或管道迅速传播。

若侵入建筑物内,可造成配电装置和电气线路绝缘层击穿,产生短路,或使建筑物内易燃、易爆物品燃烧和爆炸。

(7)防雷装置上的高电压对建筑物的反击作用当防雷装置受雷击时,在接闪器、引下线和接地体上都具有很高的电压。

雷电的危害分解

雷电的危害分解

RS vs HEX.PPT/ 07.04 / 8112 /
Competition
雷电的危害
(3)感应过电压 雷击在设备设施或线路的附近发生,或闪电不 直接对地放电,只在云层与云层之间发生放电现象。闪电释放电荷 ,并在电源和数据传输线路及金属管道金属支架上感应生成过电压 。雷击放电于具有避雷设施的建筑物时,雷电波沿着建筑物顶部接 闪器(避雷带、避雷线、避雷网或避雷针)、引下线泄放到大地的 过程中,会在引下线周围形成强大的瞬变磁场,轻则造成电子设备 受到干扰,数据丢失,产生误动作或暂时瘫痪;严重时可引起元器 件击穿及电路板烧毁,使整个系统陷于瘫痪。 (4)系统内部操作过电压 因断路器的操作、电力重负荷以及感性负荷的投入和切除、系统短 路故障等系统内部状态的变化而使系统参数发生改变,引起的电力 系统内部电磁能量转化,从而产生内部过电压,即操作过电压。
Competition
雷电的形成
一、雷电的产生原因 1、雷电是发生在大气层中大气或云块在气流作用下产生异性电荷 的积累使某处空气被击穿,电荷中产生强烈的声、光、电并发的一 种物理现象,通常是指带电的云层对大地之间、云层与云层之间、 云层内部的放电现象。这个放电的过程会产生强烈的闪电和巨大的 声响,即人们常说的“电闪雷鸣”。 2、简述原因的分析 我们在初中曾经学过关于雷电产生原因的基 础内容:雷电是由于天空与地面的强烈中和反应,但对于实质成因 并不了解。 现在我们将结合高中所学的知识以及网站提供的资料 ,对雷电的产生原因进行更全面的分析与理解: 雷电是一种常见 的大气放电现象。
Competitive Arguments
硼铁矿电工培训 《雷电的危害》
每年夏季,天气多变,早上晴 空万里,下午却乌云密布,响起阵 阵雷声。而我们所研究的就是这夏 季雨天最常出现的一种自然现象— —雷电。 我们把雷电分成了以下几 个问题进行探讨。

雷电的破坏作用和避雷原理

雷电的破坏作用和避雷原理
如果在雷电流引下线附近放置一个开口的金属环(如左 图),环上的感应电动势足以使间隙A、B间放电,并产生 火花。
四、雷电的静电感应和电磁感应的破坏作用
结论
由雷电引起的静电感应和电磁感应统称为感应雷,又 叫二次雷,它对电子设备又很大的危害性,同时对人、畜 也有一定的危害。
一般来说,感应雷没有直击雷那么猛烈,但它发生的 几率比直击雷高的多。因为直击雷只发生在雷云对地闪击 时才会对地造成灾害,而感应雷则不论雷云对地闪击,或 是雷云对雷云之间闪击,都有可能发生并造成灾害。
往也有几万 V乃至几十万V,雷击电流往往是几十KA。
第二节 直击雷的防范措施
到现在为止,防避直击雷都是采用金属的避雷针、避
雷带、避雷线、避雷网作为接闪器,把雷电流接收下来, 然后通过良好的接地装置迅速而安全把它送回大地。
雷击时雷云与地的示意图 避雷针
第一节 雷电的破坏作用 第二节 直击雷的防范措施 第三节 避雷针保护范围的计算
第一节 雷电的破坏作用
一、雷电流热效应的破坏作用 二、雷电流冲击波的破坏作用 三、雷电流电动力效应的破坏作用 四、雷电的静电感应和电磁感应的破坏 五、雷电反击和引入高电压
一、雷电流热效应的破坏作用
强大的雷电流通过被雷击的物体时会发热,根据焦耳定律:
二、雷电流冲击波的破坏作用
雷电通道的高温促使空气 急剧膨胀,并以超声波的速度 向四周扩散,其外围的冷空气 被强烈压缩形成“激波”,这 种“激波”在空气中的传播, 会使附近的建筑物、人、畜受 到破坏和伤亡,相当于附近炸 弹爆炸的破坏力。
还有另外一种冲击形式, 就是次声波。它们以零点几Hz 到几Hz的频率向外传播,次声 波对人、畜有伤害作用
为了防止反击的发生,一般应使避雷装置与其他金属体之间保持一定的安全距 离,如我国建筑物防雷规范GB50057-94,对不同安全距离作了明确的规定。

雷电的危害性分析及其预防措施

雷电的危害性分析及其预防措施

雷电危害分析及防范措施雷电是自然界中雷云之间或雷云与地球之间的一种放电现象。

其特点是电压很高、电流很大、能量释放时间短,具有很大的危害性。

雷电会造成电力系统大面积停电、森林大面积烧毁、建筑物毁坏、油库爆炸起火、通讯系统瘫痪以及家电设备损坏等等。

1 雷电理论1.1 雷云结构与雷电放电机制雷云的典型结构是中部有强烈的上升气流,在这种气流的作用下,带正电的冰晶与带负电的水滴开始分离,形成一部分带正电荷,一部分带负电荷的雷云。

由于异性电荷的不断积累,不同极性的云块之间电场强度不断增大,当某处的电场强度超过空气可能承受的击穿强度时,就形成了云间放电。

不同级性的电荷通过一定的电离通道互相中和,产生强烈的光和热,并发出一种强光,称之为“闪”,所发出的热,使附近的空气突然膨胀,发出霹雳的轰鸣,称之为“雷”。

由于雷云负电的感应、使附近地面积聚正电荷,从而使地面与雷云之间形成强大的电场。

当某处积聚的电荷密度很大,当电场强度达到雷云与地面之间空气离解的临界值时,就为雷云对地放电打到地面上的闪电即为“落雷”。

如果落雷击中人员、建筑物、机电设备和森林树木而造成的危害,这种现象为“雷击事故”。

1.2 雷电活动强度雷电活动的强度是因地区而异的,有的地区强,有的地区弱,某一地区的雷电活动强度通常用“年平均雷电日”这一数字表示。

我国年平均雷电日分布大致可划分4个区域,其中长江以北大部分地区年平均雷电日在15~40d。

年平均雷电日数只能为人们提供某一地区雷电活动的总结,雷电活动的强弱程度与落雷概率是两个不同的概念。

事实上,即使是在同一地区,雷电活动也是有所不同的,有些地方受局部气象条件的影响,雷电活动可能比邻近地区强得多。

1.3 雷击选择性雷害事故的统计资料说明,雷击位置与建筑物遭受雷击的位置之间有一定的规律性,这个规律称为雷击选择性。

地面上建筑物的性质和形状对雷电的发展是有影响的,当地面上电场不断增强时,在高大建筑物的尖顶和边缘上电场强度最大,构成雷电发展的良好条件。

雷电的形成与危险性

雷电的形成与危险性

雷电的形成与危险性雷电是大气中一种强大的自然现象,形成过程非常复杂,危险性也不容小觑。

本文将探讨雷电的形成机制以及其对人类和环境的危害。

一、雷电的形成机制雷电是由云间产生的放电现象。

云中的水汽进行碰撞,使云内部带电。

在云的顶部和底部形成了正负相对电荷的累积。

当正负电荷离得足够近时,电荷之间的电压差就会足够大,导致电离。

这时,一个电子通道就会形成,电荷会沿着这个通道以极快的速度释放出来,形成闪电。

二、雷电的危险性1. 人身安全威胁:雷电是导致人类死亡的天灾之一。

当人们在暴雨中处于户外时,雷电可能会直接打中身体,导致电击伤甚至死亡。

此外,雷电还可以引发火灾,造成不可挽回的损失。

2. 影响电信通讯:雷电会释放出巨大的电磁辐射,可能导致电信设备的故障。

这会导致通讯系统瘫痪、数据丢失,给社会带来灾难性的影响。

3. 对飞机和船只的威胁:飞机和船只在空中或水中行驶时,如果遭遇雷电,就可能遭受雷电的打击。

这不仅会损坏飞机或船只的电子设备,还可能导致飞行器失控或船只沉没,威胁到航空和航海安全。

4. 危害基础设施:雷电的力量非常巨大,可以损坏电力设施、破坏电线杆、引发火灾等。

这可能导致大面积停电,影响社会运转和人们的生活。

5. 破坏农作物和生态环境:雷电伴随着强烈的声音、电光和强风,可能破坏农作物、森林和生态环境。

闪电引发的火灾,对森林和动物群的生存造成威胁,对生态平衡产生负面影响。

三、如何应对雷电危险1. 避免在雷电天气下户外活动,尤其是在露天场所。

及时避雨进入室内,避免暴雨天气时的风险。

2. 在雷电天气下,不要接触金属物体,如铁栅栏、水龙头和电线杆等。

这些物体是雷电的优先通道,极易引起电击。

3. 当户外活动不可避免时,寻找安全的避雷设备或保护措施,如避雷塔、避雷针等。

4. 了解天气预报,及时关注雷电预警信息,根据预警信息采取相应的保护措施。

5. 在飞机和船只上,确保雷电保护系统的有效运行。

飞机应尽量绕开雷暴区域,船只应遵守避雷规定来保护自身安全。

雷电的危害主要是

雷电的危害主要是

雷电的危害主要是
由于雷电具有电流很大、电压很高、冲击性很强等特点,有多方面的破坏作用,且破坏力很大。

就其破坏因素来看,雷电具有电性质、热性质和机械性质等三方面的破坏作用。

1、电性质的破坏作用
(1)可能毁坏发电机、电力变压、断路器、绝缘子等电气设备的绝缘,烧断电线或劈裂电杆,造成大规模停电;
(2)绝缘损坏可引起短路,导致火灾或爆炸事故;
(3)二次放电的电火花也可能引起火灾或爆炸,二次放电也能造成电击;
(4)绝缘损坏后,可能导致高压窜入低压,在大范围内带来触电的危急;
(5)数十至百千安的雷电流流入地下,可能直导致接触电压电击和跨步电压的触电事故。

2、热性质的破坏作用
热性质的破坏作用表现在直击雷放电的高温电弧能直接引燃邻近的可燃物,从而造成火灾。

3、机械性质的破坏作用
机械性质的破坏作用表现为被击物遭到破坏,甚至爆裂成碎片。

这是由于巨大的雷电通过被击物时,在被击物缝隙中的气体猛烈膨胀,缝隙中的水分也急剧蒸发为大量气体,致使被击物破坏和爆炸。

  1. 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. 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. 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)。

三、雷电电磁脉冲与雷电反击
1.1雷电流过电压脉冲
传导阻抗 雷电流 接地装臵
浪涌过电 压
L为其电感; i为雷电流;
di dt
设备或线路绝缘 击穿等 R为引下线导体和接地体的电阻;
di U iR L dt
为雷电流的陡度.
过电压脉冲沿电源线或信号线等线路传输时,就形成了过压波,称之为雷电流 过电压脉冲,可高达上百千伏。
感应雷危害的产生
1.4雷电电磁脉冲危害 1.雷电的破坏效应可分为直接效应和 间接效应两种。 直接效应指雷击点处由直接雷击造成 的破坏,包括雷电流引起的热效应、机械 效应、冲击波效应等。 间接效应是指雷电电磁脉冲对电子、 电气设备的干扰和损伤效应。
感应雷危害的产生
1.4雷电电磁脉冲危害
对电缆线路,高层建筑等都会有影响。 雷电电磁脉冲对电子设备的破坏形式主要 有以下几种: (1) 建筑物的防雷装臵接闪时,雷电流形成 的浪涌传输对电子设备的破坏; (2) 静电高压脉冲沿导线传输对与之相连 电子设备的破坏; (3) 雷电电流的电磁辐射空间传输对电子 设备的感应破坏; (4) 由外部沿各种传输线路传来的各种电 磁脉冲对电子设备的间接破坏。
直接雷击的特点是能量大。
直击雷的破坏效应主要有有两种, 即热的破坏与机械的破坏。
直击雷电效应
雷击导线 电 力 线 路 的 直 击 雷 过 电 压
无避雷线
雷击塔顶 绕击 有避雷线 雷击塔顶
电力线路受雷
害的主要表现
为雷击跳闸、 断线等; 比较 多的表现形式 为雷击跳闸。
雷击避雷线档距中央
4
直击雷热效应
LOGO
雷电如何带来危害
分析思路
造成危害的雷电 雷电如何带来危害? 雷击危害
直 击 雷
感 应 雷
反 击 雷
害雷的作用机理 电 效 应 热 效 应
静 电 感 应
电 磁 感 应
电 磁 脉 冲
雷 电 反 击
机 械 力 损 伤
过 电 压 故 障
直击雷危害的产生
直接雷击是指雷直接击到物体上, 雷电的大部分能量由被击物体导走。
四、雷电机械伤害
图 4 雷电击中树木的机械破坏
四、雷电机械伤害
图 5 雷电对建筑物的破坏


10
二、感应雷危害的产生
感应雷危害的产生
什么是感应雷? 雷云对地放电的主要通道没有经过被保护物,放电过程中产生的强 大电磁场可以在附近的导体中感应产生电磁脉冲,称为雷电电磁感应 脉冲,即感应雷。因其是由直击雷引起的,也称为二次雷。
感应雷危害的产生
感应雷的产生 配电线路的雷击中约80%是感应雷, 其中95%以上感应雷的放电电流小于 1000A。主要通过建筑物的电源线、 网络线及数据线等线路以两种不同的 方式侵入导体: (1)静电感应 (2)电磁感应
对输电线路的防雷重点应在 防止雷击跳闸事故上
直击雷对配电系统的影响
前提:配电系统绝缘水平低 直击雷 即便装设避雷线也会 反击, 防止直击雷的作 用不大。配电线路主 要是防止感应雷电过 电压 电磁感应
约 20%是直击雷, 而其中 50%以上直击雷的电流 超过 20kA
约 80%是感应雷,其中 95%以上感应雷的放电电 流小于 1000A
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
1.3电磁感应过电压
一旦导电通道形成 ,数量巨 大的电荷从云中输送到地面或从 地面输送到云中,雷电流骤然上升, 陡度极大,使得回击产生的效果就 像一个巨大的行波天线,产生频谱 从 100Hz ~ 100MHz 的脉冲暂态 电磁波,该电磁波向三维空间辐射 传播.由电磁感应定律可知,处在这 瞬变电磁场之中的导体会感应出 巨大的暂态过电压,称之为电磁感 应过电压脉冲。
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
“击穿反击”VS“传导反击”
所谓“击穿反击”是指雷电流泄放时在接地体、引下线以及与之相连的诸导 体上产生的高电压击穿空气、土壤或其它电介质对人和物体产生的电击现象。
所谓的“传导反击”是指雷电流泄放时在流经的接地体、引下线以及与之相 连的导体上形成的电位差通过等电位连接导体(包括 SPD)传导耦合到电子和电气设 备的线路接口上对电子和电气设备产生的电击现象。
可以推算出,200m 处感应电压为2.5kV. 感应出的电流 足以使导体局部发热。
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
1.4静电雷电电磁脉冲的传输与耦合
传输途径 导线传输 辐射传输
1.导线传输是雷电电磁脉冲通过电力传 输线、信号传输线、地下或地上电缆线、 天线馈线及各种金属长管等导体的传输;
感应雷击与脉冲 电压很容易绕过 防雷接地系统
电磁脉冲 地表电位的短暂升高 9 感应电压
小 结
雷电是存在于我们日常生活的一种自然现象,但它对人类 社会的危害非常之大。但只要我们学习、掌握那些看似 “平常”现象背后的客观规律,提高危害性的警惕、及时 做好预防和控制措施,就能趋利避害,避免不必要的伤亡 和损失。
雷电流大 烧毁电气设备、烧断导 线、烧伤人员、引起火 灾
温度迅速升高
作用时间短
5
直击雷对输电系统的影响
山区、交通不便的地区, 绝缘子闪络事故的多发区 110kV 及以上线路雷击断线的 情况很少, 几乎没有

雷击跳闸、断线等;比 较多的表现形式为雷击 跳闸
500kV 线路, 当线路满负荷运行, 当受到雷击跳闸时, 就会造成多 个220kV 及以下变电站的停电
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
由于 G1与 A点、G2 与 B点等电位相连,使得 G1、G2两设备的工作 接地电位存在差异。此 电位差相加于两设备的 通信接口之间,当雷电流 足够大,AB足够长时,将 击坏两设备的通信接口, 甚至击坏两设备的电源 接口。
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
如果接地电阻较大且接口 输入阻抗较高,当雷电流足够 大时,加在电子设备接口处的 反击电压将击坏电子设备。 接地电阻,接口阻抗,电 源线路特征阻抗。
感应雷危害的产生
静电感应 带电云层由于静电感应作用,使地面某 一范围带上异性电荷。当雷击发生以后, 云层带电迅速消失,而地面某些范围由于 散流电阻大,以致出现局部高电压。这种 高电压在架空高压电源线上可达100kV。
图1 静电感应示意图
感应雷危害的产生
电磁感应 由于雷电流有极大的峰值和陡坡,可能 在附近空间形成强大的瞬变电磁场。这种 瞬变的磁场能在周围导体上感应出很高的 电动势。
2.辐射传输是电磁波至接收天线或起天 线作用的长导体的空间传输。实际上的 传输多为复合传输。
感应雷危害的产生
耦合方式
阻抗耦合 静电感应耦合 电感耦合 电容耦合
1) 当雷电流流经电力传输线、电缆、信号线时,因为这些引下线 和接地装臵都具有阻抗,所以沿传导线产生很强的阻抗耦合; 2) 带电雷云对所覆盖下各类金属导体产生的静电感应耦合; 3) 通过天线或起天线作用的长导体和环状导体对电磁能量收集、 产生强大感应电势的电感耦合; 4) 当闪击发生后,所有接地体导体上电荷将重新分布,导体与 大地、导体与导体之间产生电压,称之为电容耦合。
图2 电磁感应示意图
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
(一)雷电电磁脉冲 (狭义)雷电电磁脉冲是指 从雷雨云的形成到预击穿、梯级 先导、回击、箭先导、后续回击 以及云内和云间闪电中的所有放 电过程所发出的电磁波。 (广义)雷电电磁脉冲包含 雷电流引发的过电压脉冲、云地 间静电感应引发的过电压脉冲和 由回击通道辐射电磁波感应出的 过电压脉冲。
7
直击雷对变电站二次设备的危害
交流馈线 二次设备通信中 断;保护装置误 动、拒动;重要 数据丢失 直流馈线 电压、电流二次 回路
通信线路
8
直击雷对电力通信系统的危害
大部分微电子设备的绝缘强度普遍较 直击雷 感应雷
设备烧毁,电 力通信网络瘫 痪 防雷系统的存在,即便是 在雷电多发的时期,令直 击雷难以给电力通信系统 的正常工作带来影响。
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
1.2静电感应过电压
雷云感应区 带电雷云 地面导体 异性电荷 对地绝缘的大金属体 金属接地线断开 接地电阻较大 感应过电压
ih U 25 s
i为雷电流; s是雷击点距导线间的距离; h是导线对地的高度。
推算出,在高压架空线路上, 感应过电压强度为 300kV ~400kV , 在一般低压架空线路 上也可达 100kV , 在电信线路上可达 40kV ~ 60kV.
感应雷危害的产生
1.4雷电电磁脉冲防护 等电位连接 躲雷 屏蔽
防护
分流 接地
传导
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
(二)雷电反击
雷电反击是指雷电流泄放时,在 诸导体上产生的高电压或电位差对其 它物体产生的电击现象。 一般所指的雷电反击是指当雷电流 通过接地体时,在接地体上产生电压降 , 使接地点电位升高,这是由于高电 位所产生的反击所致,即所谓地电位 反击。 反击电位的大小主要与雷电流幅值 和陡度、接地网的接地电阻、导体与 接地网连接距离以及其上的分布电感 有关。
四、雷电机械伤害
四、雷电机械伤害
2、雷电流注入树木或建筑构件时在它们内部产生的内压力 被击物体内部产生内压力是雷电流机械效应破坏作用的另一种 表现形式。由于雷电流幅值很高且作用时间又很短,当雷击于树木 或建筑构件时,在它们的内部将瞬时地产生大量热量。在短时间内 热量来不及散发出去,以致使这些内部的水分被大量蒸发成水蒸气, 并迅速膨胀,产生巨大的内压力。这种内压力是一种爆炸力,能够 使雷击的树木劈裂和建筑物构建崩塌,同时产生巨大的爆炸冲击波 伤害。
三、雷电电磁脉冲与雷电反击
(1)由电磁感应定律可知,处在这 瞬变电磁场之中的导体会感应出巨大 的暂态过电压,称之为电磁感应过电 压脉冲。 一个30kA 左右的中等雷在接闪过 程中感应出的最大感应电势可用下式 计算,
相关文档
最新文档