雷电设备第七章
第七章、闪电(3)正闪和云闪
佘会莲
日本冬季雷暴中发生的12次正地闪过程进行分析 发现，其中10次有较明显的连续电流过程，而 Takeuti et al.（1978）发现的比例则是8/12 8/12。 8/12 Fuquay（1982）对夏季雷暴的75次正地闪过 程分析发现回击之后全部 全部有连续电流过程， 全部 Rust et al（1981， 1985）对夏季强风暴中的 正地闪过程分析认为只有一半 一半的正地闪回击之后 一半 有连续电流过程，并用光学的办法进行了证实。 郄秀书等（1998）对中国内陆高原夏季雷暴中的 正地闪分析也认为大部分的地闪只有单次回击， 明显的连续电流过程。 且回击之后有较明显 明显
佘会莲
作
业
正、负地闪的主要区别 雷暴小时 闪电密度 总闪密度 落雷密度
佘会莲
1. 雷暴日和雷暴小时
用来表征不同地区雷电活动的频繁程度。 用来表征不同地区雷电活动的频繁程度。 雷暴日： 雷暴日：在一天内只要测站听到雷声则为一个雷 暴日，而不论该天雷暴发生的次数和持续时间。 暴日，而不论该天雷暴发生的次数和持续时间。 不足15天为少雷区； 不足 天为少雷区； 天为少雷区 超过40天为多雷区 天为多雷区， 超过 天为多雷区， 大于90天为强雷区 大于 天为强雷区 •雷暴小时：指该小时内发生过雷暴 雷暴小时： 雷暴小时
佘会莲
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云闪的发展过程
Kitagawa and Brook(1960)曾利用云闪产生的电 Brook(1960)曾利用云闪产生的电 场变化波形将云内放电过程区分为初始 初始、 场变化波形将云内放电过程区分为初始、活跃和结 束三个阶段
佘会莲
佘会莲
在偶极电荷结构基础上，提出的不同看法
Ogawa等[1964]认为云闪初始阶段上部正电荷区缓慢向主负电 等 认为云闪初始阶段上部正电荷区缓慢向主负电 认为云闪初始阶段 荷区发展 发展。 荷区发展。 Smith[1957]、Nakana等[1979]利用多站电场变化得出相反的 、 等 利用多站电场变化得出相反的 结论, 结论,即云闪起始于主负电荷区 Liu等[1985]利用折线流光模式对云闪的研究结果也说明云闪 等 ] 起始于负电荷区向上发展的负流光引起 区向上发展的负流光引起。 由起始于负电荷区向上发展的负流光引起。 Weber等[1982]利用雷声定位方法发现云闪既可以起始于正电 等 利用雷声定位方法发现云闪既可以起始于正电 荷区向下发展的正击穿过程， 荷区向下发展的正击穿过程，也可以起始于负电荷区向上发 展的负击穿过程。 展的负击穿过程。 Shao等[1996]利用窄带干涉仪系统首次获得了比较清楚的云 等 ] 向上发展的负击穿过程引起 闪发展图像，发现云闪由向上发展的负击穿过程引起。 闪发展图像，发现云闪由向上发展的负击穿过程引起。云闪 通常呈现出由向上发展通道相连接的两层结构， 通常呈现出由向上发展通道相连接的两层结构，上、下两层 分别对应于雷暴云内上部的正电荷区域和中部的负电荷区域 董万胜等[ 董万胜等[2003]利用宽带干涉系统发现中国广州地区偶极电 ] 结构雷暴中,云闪发生在中负和上正电荷区之间, 结构雷暴中,云闪发生在中负和上正电荷区之间,起始于负电 荷区并首先向上发展。 荷区并首先向上发展。
雷电及防雷设备
光纤雷电防护 高效分散雷电能量
未来雷电防护技术展望
电磁场干扰技术
01 影响雷电形成
纳米材料应用
02 提高雷电抗性
人工智能雷电预警
03 提前预防雷击
雷电防护技术应用案例
建筑物防雷
使用避雷针 装置避雷带 设置避雷接地系统
电力设备保护
安装避雷闸 使用避雷千斤顶 定期检测避雷效果
汽车雷击保护
使用避雷气垫 装置静电保护装置 加装避雷线
生活中的雷电防护措施
避雷针安装
01 家庭和社区常见的雷电防护设备
接地保护
02 有效防止雷击损坏设备和人身安全
封闭金属结构
03 提供安全避雷场所
雷电防护意识的普及
宣传教育
应急预案
提高公众对雷电防护的认识 制定雷电天气的应急预案
社区活动 组织雷电防护知识普及活动
生活中的雷电防护实践
户外活动
避开高地和水洼 找到安全避雷点 远离金属结构 不在树下躲雨
● 04
第4章 雷电防护技术发展
雷电防护技术的 历史
雷电防护技术的历史可以追溯到古代，随着科 技的发展，雷电防护技术也在不断进步。不同 防雷技术的先进性和可靠性也逐渐得到人们的 认可，雷电防护技术的重要性也愈发显著。
新型雷电防护设备
智能感应设备 自动识别雷电信号
雷达监测系统 实时监测雷电活动
避雷针改进 提高雷击能力
雷电防护标准
国家标准
01 《建筑防雷设计规范》GB50057-2010
建筑物要求
02 建筑物需安装防雷装置
设备规范
03 设备要符合国家防雷规定
相关规定和标准
我国针对雷电防护制定了一系列标 准，包括建筑、设备的雷电防护规 范，以及对雷电防护装置的要求等。 符合国家标准的防雷设备经过严格 检测，能够有效地保护建筑和设备 免受雷电危害。人们应当重视雷电 防护，遵守相关标准和规定，确保 生命财产安全。
7 雷电及防雷保护装置
10
2.地面落雷密度 地面落雷密度γ 地面落雷密度 定义：每一雷暴日、每平方千米地面受到的平均落雷次数。 定义：每一雷暴日、每平方千米地面受到的平均落雷次数。 一般取γ=0.07，但峡谷、向阳、迎风山坡、低电阻率 一般取 ，但峡谷、向阳、迎风山坡、 地区的γ值比一般地区大很多 值比一般地区大很多。 地区的 值比一般地区大很多。 3.雷电流 雷电流 （1）雷电流幅值（I） ）雷电流幅值（ ） 定义：当波阻抗为零时（低接地电阻R≤30 ），流经雷击 定义：当波阻抗为零时（低接地电阻 ），流经雷击 点的电流。 点的电流。 雷电流≈电流入射波的两倍 为什么？） 电流入射波的两倍（ 雷电流 电流入射波的两倍（为什么？） 雷电流幅值的概率分布。 雷电流幅值的概率分布。
D h0 = h − 4p
保护角α 表示避雷线的保护程度， 保护角 ：表示避雷线的保护程度，指避雷线铅垂线 与避雷线和边导线连线的夹角。 与避雷线和边导线连线的夹角。 保护角越小，雷击导线的概率越小， 保护角越小，雷击导线的概率越小，对导线的屏蔽保 22 护越可靠。 护越可靠。
1
第1 节
主要内容： 主要内容：
雷电过程与雷电参数
雷电放电过程 雷电参数
雷暴日、雷暴小时、 雷暴日、雷暴小时、地面落雷密度 雷电流 雷道波阻抗
2
一、雷电放电过程（云—地） 雷电放电过程（
雷电是一种气体放电现象， 雷电是一种气体放电现象，是一种超长间隙的火花放 雷云是电极。 电，雷云是电极。 条件：当云中某一电荷密集中心处的场强达到25 25～ 条件：当云中某一电荷密集中心处的场强达到25～ 30kV/cm时 就可能引发雷电放电。 30kV/cm时，就可能引发雷电放电。 过程：先导—主放电—余辉（余光） 过程：先导—主放电—余辉（余光） 1.先导阶段 1.先导阶段 特点： 特点：雷云下部伸出微弱发光的放电通道向地面的发展是 分级推进的。 分级推进的。 平均每一级长度：25～ 平均每一级长度：25～50m 每级间停歇时间：30～ 每级间停歇时间：30～90us 下行平均速度：0.1～ 下行平均速度：0.1～0.8m/us 3 电流较小： 电流较小：数十至数百安培
雷电原理 第七章 雷暴云闪电
§7.1 闪电的分类
7.1.1 闪电的分类 闪电的积雨中不同符号荷电中心之间的放电过程，或云中荷电中心与大地和地物之间的 放电过程，或云中荷电中心与云外大气不同符号大气体电荷中心之间的放电过程。 7.1.1.1 根据闪电部位分类可分成云闪和地闪两大类 （1）云闪：是指不与大地和地物发生接触的闪电。它包括云内闪电、云际闪电和云空闪 电。 云内闪电是指云内不同符号荷电中心之间的放电过程； 云际闪电是指两块云中不同符号荷电中心之间的放电过程； 云空闪电是指云内荷电中心与云外大气中不同符号荷电中心之间的放电过程。 （2）地闪：是指云内荷电中心与大地和地物之间的放电过程，亦指与大地和地物发生接 触的闪电。如图 7.1 是照相机观测到的一次地闪，从图中可以看到，闪电自上而下，表现有许 多分叉结构。 7.1.1.2 根据闪电的形状又可分为线状闪电、带 状闪电、球状闪电和联珠状闪电。 线状闪电最为常见，包括线状云闪和线状 地闪。线状闪电的形状婉延曲折、具有丰富的 分叉，类似树枝状，所以也称枝状闪电。线状 电闪具有若干次闪电，其中每次放电过程称之 为一次闪击。图 7.2 是用 Pentax 相机照得的一 次线状闪电照片，闪电表现为细而明亮的流光。
箭 式 先 导
的路径由云中直奔地面，这种流 光称箭式先导。箭式先导是沿着 预先电离了的路径通过的，它没 有梯式先导的梯级结构。箭式先 导的传播速度大于梯式先导的 平均传播速度，平均值为 2.010
141
陈渭民编著
不仅具有电晕放电，还具有强的正流光，它与向下先导会合，其会合点称连接点，有时称之 “连接先导”的向上流光，又若其在向下先导到达放电距离同一瞬间开始发展，则连接先导 高度约为放电距离一半。 7.2.1.2 箭式（直窜或随后）先导（图 7.13) 紧接着第一闪击之后，约经 过几十毫秒的时间间隔，形成第 二闪击。这时又有一条平均长为 50m 的暗淡光柱，沿着第一闪击
第七章施工现场危险环境因素与雷电防护
7.2.2 防雷措施
1、防雷部位的确定 施工现场需要考虑防直击雷的部位主要 有塔式起重机、施工升降机和物料提升机 等高大起重机械设备及钢脚手架、在建工 程金属结构等高架设施，防感应雷的部位 则是施工现场专用变电所或配电室的进线 处。
2、防雷装置的设置 1）防直击雷装置的设置 常用的避雷装置有避雷针、避雷线、避雷网、 避雷带和避雷器等。 一套完整的防雷装置应由接闪器（避雷针、避 雷线、避雷带、避雷网）、引下线、接地装置 三 部分组成。 2）防感应雷装置的设置 阀型避雷器氧化锌避雷器
在可能发生对地闪击的地区，遇下列情况之一时， 应划为第三类防雷建筑物：
1)省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 2)预计雷击次数大于或等于 0.01次/a，且小于或等于 0.05次/a 的部、省级办公建筑物和其他重要或人员密 集的公共建筑物，以及火灾危险场所。 3)预计雷击次数大于或等于 0.05次/a，且小于或等于 0.25次/a 的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般 性工业建筑物。 4)在平均雷暴日大于 15d/a的地区，高度在 15 m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 15 d/a的地区，高度在 20 m及以上的 烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。
外电防护： 1、安全操作距离 2、安全防护设施 3、外电防护的几种方法
7.1.2 易燃易爆物与腐蚀介质防护
1、易燃易爆物防护 2、污源和腐蚀介质防护
7.1.3 机械损伤防护
7.1.4 电磁感应防护与静电防护
7.2 防雷
雷电产生的强电流、高电压、高温热具 有很大的破坏力和多方面的破坏作用，给 电力系统、给人类造成严重灾害。
7.2 防雷
7.2.1 雷电现象及其危害 1、雷电现象 雷鸣与闪电是大气层中强烈的放电现象。 雷云在形成过程中，由于摩擦、冻结等原因， 积累起大量的正电荷或负电荷，产生很高的电 位。当带有异性电荷的雷云接近到一定程度时， 就会击穿空气而发生强烈的放电。 雷电活动规律：南方比北方多，山区比 平原多，陆地比海洋多，热而潮湿的地方比冷 而干燥的地方多，夏季比其它季节多。
第七章 雷电放电及防雷保护装置
在先导放电阶段，虽然有束缚电荷的存在，但是由于负电荷 移动较慢，故线路上产生的的电流较小，相应的电压也较小， 可忽略。主放电阶段，负电荷迅速被中和，束缚的正电荷产 生的电场使导线对地形成一定电压，而雷电流产生的磁通在 导线也感应出一定电压。这两者之和就是感应雷击过电压， 分别称为雷击过电压的静电分量和电磁分量。 高电压技术 河北科技师范学院电气教研室
' 雷击点电压 U A = I 2 ⋅
Z0Z Z =I⋅ 2 2Z 0 + Z
若取 Z 0 = 300Ω, Z = 400Ω U A ≈ 120 I 若取 Z0 ≈ Z 2
U A ≈ 100 I
(三)感应雷击过电压 雷击于线路附近大地或接地的线路杆塔顶部 等，在绝缘的导线上引起感应过电压。
高电压技术 河北科技师范学院电气教研室
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第二节 防雷保护装置
避雷针和避雷线 保护间隙和避雷器 防雷接地
高电压技术
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现代电力系统中实际采用的防雷保护装置主要有： 避雷针、避雷线、保护间隙、各种避雷器、防雷接 地、电抗线圈、电容器组、消弧线圈、自动重合闸 等等。
高电压技术
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保护范围：表示避雷装置的保护效能，保护范围 是相对的，每一个保护范围都有规定的绕击 （概）率，绕击指的是雷电绕过避雷装置而击 中被保护物体的现象。我国有关规程所推荐的 保护范围对应于0.1％的绕击率。
高电压技术
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(一)单支避雷针
rx = ( h − hx ) P h ( hx ≥ ) 2 h (hx < ) 2
第七章第一节 电流对人体的作用及基本安全常识
1.人工呼吸急救法
图7- 6 心脏胸外挤压法 a)向下挤压 b)迅速放松
第三节
安全用电措施
一、安全用电制度措施
1.安全教育 2.建立和健全电气操作制度
2.建立和健全电气操作制度
1)所有绝缘、检验工具，应妥善保管，严禁他用，并定期检查、校 验。 2)现场施工用高低压设备及线路，应按照施工设计及有关电气安全 技术规程安装和架设。 3)线路上禁止带负荷接电或断电，严格遵守停电操作的相关规定， 操作前做好防止突然送电的各项安全措施。 4)安装高压油开关、断路器等有返回弹簧的开关设备时，应将开关 置于断开位置。 5)电力传动装置系统及高低压各型开关调试时，应将有关的开关手 柄取下或锁上，悬挂标识牌，防止误合闸。 6)电气设备的金属外壳，必须接地或接零，同一设备可做接地和接 零，同一供电网不许有的接地和有的接零。
3.电气防爆措施
6.简述人工呼吸法和胸外挤压心脏法的步骤和要领。 7.什么是避雷器？它的主要功能是什么？ 8.电气火灾的预防要注意哪些问题？
第7章
第一节
电流对人体的作用及基本安全常识
一、电流对人体的伤害
(1)电流 通过成年男性人体的平均电流为1.1mA(成年女性约为0.7mA)时，
人会有麻木感；人触电后能自主摆脱电源的电流，成年男性平均约为16m A(成年女性约为10.5mA)；电击致死的主要原因大多是由于电流引起的心 室颤动，人的最小室颤电流约为50mA，室颤电流也被称为致命电流，会 在较短时间内危及生命。 (2)流经人体途径 电流直接通过心脏最危险，有可能导致死亡；电流通 过脑部中枢神经，会引起神经失调，严重的也可能致死；电流通过脊髓， 可能会导致半截肢体瘫痪。 (3)持续时间 通过人体的电流越大，持续时间越长，人体受到的伤害就 越严重。 (4)电流频率 频率在25～300Hz的电流最容易导致生命危险，其中40～60 Hz交流电对人危害最大。
2024年油田分公司防雷防静电安全管理规定(2篇)
2024年油田分公司防雷防静电安全管理规定第一章总则第一条为加强防雷、防静电装置的安全监测及检查维护管理，预防雷电灾害，根据《中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司安全生产管理办法》，特制定本规定。
第二条本规定防雷装置是指：接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其它连接导体的总和；防静电装置是指：将装置、设备、设施、储罐等静电接入大地的设备设施。
第三条本规定适用于中国石油天然气股份有限公司吐哈油田分公司（以下简称公司，包括托管单位）防雷、防静电装置的设计安装、安全监测和检查维护等。
第二章防雷、静电管理职责第四条质量安全环保处负责防雷、防静电装置的安全监察，监督检查年度检测计划的执行情况。
第五条凡具有防雷、防静电装置的单位应当做好装置的检查维护工作，履行下列职责：(一)指定专门人员负责日常检查维护；(二)按照规定申请装置安全检测，并配合检测机构做好检测工作；(三)对相关人员进行防雷、防静电的安全教育和培训；(四)对不符合技术规范要求的装置及时整改，并向检测机构申请复查；(五)建立防雷、防静电装置的安全检测和维护检查档案。
第三章防雷、防静电检测第六条检测计划的下达及实施。
(一)各单位每年一季度编制防雷、防静电装置的安全技术检测计划；(二)凡列入年度检测计划内的防雷、防静电装置，必须由当地气象部门进行检测；(三)被检单位的安全管理部门按年度检测计划及时核实检测工作量和落实检测时间，在接到公司检测通知后，要积极配合，做好检测前的准备工作；(四)检测机构应出具防雷、防静电装置检测资质证及专业技术人员检测资格证；(五)检测机构必须执行国家有关标准和规范，保证检测报告的真实性、科学性、公正性；(六)检测完毕后，要在二十天之内出具检测报告，检测报告一式三份，分别交被检单位安全管理部门，质量安全环保处；(七)检测机构在完成了年度检测计划后，应向质量安全环保处上报年度防雷、防静电装置检测的汇总报告。
第七条检测频次。
第七章 线路及绕组中的波过程(1)
第二篇电力系统过电压及其防护电力系统中各种电气设备的绝缘在运行过程中除了长期受到工作电压的作用（要求它能够长期耐受、不损坏、也不会迅速老化）外，由于种种原因还会受到比工作电压高的多的电压作用，会直接危害到绝缘的正常工作，造成事故。
我们称这种对绝缘有危险的电压升高和电位差升高为“过电压”。
一般来说，过电压都是由于系统中的电磁场能量发生了变化而引起的。
究其原因，这种变化可能是由于系统外部突然加入一定的能量（例如雷击导线、设备或导线附近的大地）而引起的，或者是由于电力系统内部，当系统参数发生变化时，电磁场能量发生了重新分配而引起。
因此可将过电压作如下分类。
电力系统过电压包括：雷电（大气）过电压、内部过电压雷电过电压：直击雷电过电压、感应雷电过电压内部过电压：操作过电压、暂时过电压【工频电压升高、谐振过电压】不论哪种过电压，它们作用时间虽然很短（谐振过电压，有时时间较长），但其数值较高，可能使电力系统的正常运行受到破坏，使设备的绝缘受到威胁。
因此为了保证系统安全、经济的运行，必须研究过电压产生的机理和物理过程、影响因素，从而提出限制过电压的措施，以保证电气设备能够正常运行和得到可靠地保护。
第七章线路及绕组中的波过程本章要求：过电压的定义和分类无损单导线中的波过程：波动方程，波阻抗和波速，波的折射与反射，彼德逊等值电路，行波通过串联电感和并联电容波的多次折反射。
冲击电晕对波过程的影响：变压器绕组中的波过程：等值电路的建立，电压的初始分布与稳态分布，最大电位包络线，入口电容，三相变压器绕组中的波过程。
波的传递及电机绕组波过程简介什么叫行波？为什么要研究波动过程？（注意电流和电压波形的区别）答：沿着导线传输的电压、电流波叫行波，又叫流动波。
波动过程，从本质上讲就是电磁能量沿导线的传播过程，就是分布参数电路的过渡过程。
学习波动过程，主要是讨论电压波、电流波在输电线路、变压器、发电机绕组中的传播过程，为研究雷电波和操作波的传导过程打下理论基础。
防雷防静电设施管理制度(三篇)
防雷防静电设施管理制度第一章总则第一条为了加强防雷防静电设施的管理，维护单位的工作安全和财产安全，制定本制度。
第二条防雷防静电设施是指为防止雷电、静电引发事故而实施的措施和设施，包括防雷装置、防静电地线、防雷接地装置等。
第三条本制度适用于单位内所有拥有防雷防静电设施并为使用单位负责的场所。
第四条防雷防静电设施的安全管理应遵循科学、规范、有效、综合的原则。
第五条防雷防静电设施的管理工作由设备管理部门负责，其他相关部门和全体员工也要积极配合。
第六条任何单位和个人不得随意改动、拆卸、停用防雷防静电设施。
第七条设备管理部门要建立健全相应的管理制度和人员培训机制，确保防雷防静电设施的正常运行和有效使用。
第八条所有员工都要参与防雷防静电设施的使用、维护和保养工作，并及时报告设备管理部门存在的问题和隐患。
第二章防雷防静电设施的建设和验收第九条防雷防静电设施的建设应符合国家和行业的相关标准和规定。
第十条防雷防静电设施的建设应从规划阶段开始，纳入整体工程设计中。
第十一条防雷防静电设施的建设项目应编制相应的施工方案和技术文件，由设备管理部门进行监督和验收。
第十二条防雷防静电设施的建设验收包括初验和竣工验收，验收标准应符合相关国家标准。
第十三条设备管理部门要对防雷防静电设施的建设过程进行监督和管理，并及时提出整改意见和建议。
第三章防雷防静电设施的使用和保养第十四条防雷防静电设施的使用应按照相关技术规范和操作规程执行。
第十五条防雷防静电设施的保养工作由设备管理部门负责，包括定期巡检、维护、保养和技术支持。
第十六条设备管理部门要定期组织对防雷防静电设施进行巡检和保养，并做好防雷防静电设施的日常维护工作。
第十七条设备管理部门要建立设施档案，记录设施的检查、维护和保养情况，及时处理设施的隐患和缺陷。
第十八条防雷防静电设施的使用单位要定期检查设施的运行情况，并向设备管理部门汇报设施的使用情况和存在的问题。
第十九条防雷防静电设施的使用单位要对设施进行定期培训，提高员工的防雷防静电意识和技能。
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日
4.
2. 雷道波阻抗 Z 0
中受到的平均雷击次数。
Z0 300
2020/4/11
先导
s
A
Zj
主放电
s
A
Zj
i0
Z0
A
Zj
2020/4/11
2 i0
A
Z j很小
Z0
Z j UA2I0Zj
3. 雷电流幅值（I）：雷电流指雷击于低接地电阻 （≤ 30）的物体时流过雷击点的电流。
I 2I0
经验公式：
Chapter 7.雷电及防雷保护装置
§7.1 雷电过程与雷电参数
当电荷密集中心处场强达25~30KV/cm时，就引发雷 电放电。绝大多数电力系统事故是云--地之间的线状雷 电造成的
一.雷电放电过程 1.先导阶段
微弱的放电通道，分级推进，每级平均长度25~50m， 下行的平均速度0.1~0.8m/us.电流不大数十至数百安
bx
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：
h0
h
D 7p
bx 1.5(h0hx)
h 0 — 两针联合保护范围上部边缘的最低点高度
2 b x — 在高度 h x 的水平面上，保护范围的最小宽度
一般情况下取 D5h
2020/4/11
6 . 单根避雷线的保护范围
h
2020/4/11
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)
2020/4/11
4 . 单支避雷针的保护范围
h
hx
hx
1.5h
水平面上 的保护范围
2020/4/11
rx h30m:45
在某一被保护物高度 h x 水平面上，其保护半径 rx 为：
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。
u
Um Ub
0
2020/4/11
过电压波
保护间隙的伏秒特性 绝缘上受到的实际电压波形
t
角形保护间隙 1－主间隙; 2－辅助间隙 3－绝缘瓷瓶
管式避雷器：
管型避雷器利用电弧燃烧时产生的热量使产气管里的产气材 料（纤维、塑料、橡胶等）产生气体纵吹电弧，使电弧熄灭。 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。
一般地区： lg P I 88
少雷地区： lg P I 44
I—雷电流幅值（kA) P—幅值大于I的雷电流出现的概率
2020/4/11
4. 雷电流的波前时间 T1 、波长T 2 、陡度
实测表明： T1:1~4s
T2:20~100s
我国在防雷设计中取 2.6/40s 波前的平均陡度： I (kA/s)
2020/4/11
1－产气管；2－棒电极 3－环电极 4－导线 S1－灭弧间隙 S2－外间隙
（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
2.6
2020/4/11
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 iI0(etet)
I
0.5I
2020/4/11
0 T1
T2
t
(2).等值斜角平顶波前
i
I0 T1Fra bibliotekt2020/4/11
(3).等值半余弦波前
i
I
0.5I 0 T1
i I (1cost)
2
2020/4/11
t
T1
§7.2 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。
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。
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2.主放电和迎面流注阶段
下行先导场强高，使周围空气电离，在地面或突起的物 体上形成向上的迎面先导，当下行先导与迎面先导相遇， 进入主放电阶段，出现强烈电荷中和过程，出现雷鸣和闪 光。主放电时间短，50~100us;速度快，50~100m/us;电流 大，数十至数百千安
3. 余辉阶段
hx
rx
h
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h
rx r x h30m:25
单根避雷线的保护范围一侧宽度为：
rx0.47(hhx)p h x ≥ h / 2 rx (h1.53hx)p h x ＜ h / 2
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保护角：避雷线的铅垂线与避雷线和边导线连线的夹角 D
h
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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。
rx (hhx)p h x ≥ h / 2
rx(1.5h2hx)p h x ＜ h / 2
h—避雷针高度，m p—高度修正系数
h ≤30m p 1
30＜ h ≤120m p 5 .5
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h
5 . 等高双避雷针的保护范围
1
2
h
hx
h0
D
1.5h
rx
hx
水平面上
20的20/4保/11 护范围
主放电之后，云层中剩余电荷沿导电通道流向大地，持 续时间0.03~0.15s，电流为数百安
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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
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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。
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。
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)
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金属氧化物避雷器(MOA)
（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，