防雷、接地和电气安全讲解
防雷接讲义地与电气安全
图8-2 架空线路上的感应过电压 a) 雷云在线路上方时 b) 雷云对地或对其他雷云放电后
图8-3 开口金属环上的电磁感应过电压
二. 防雷设备 (一) 接闪器 接闪器就是专门用来接受直接雷击（雷闪）的金属物体。接闪的金属杆，称为 避雷针。接闪的金属线，称为避雷线，亦称架空地线。接闪的金属带，称为避雷带。 接闪的金属网，称为避雷网。
(二) 雷电的形成原理 1. 直击雷的形成原理 雷电是带有电荷的“雷云”之间或“雷云”对大地或物
体之间产生急剧放电的一种自然现象。 关于雷云形成的理论或学说较多，但比较公认的看法是：
在闷热的天气里，地面上的水汽蒸发上升，在高空低温影响 下水汽凝结成冰晶。冰晶受到上升气流的冲击而破碎分裂。 气流挟带一部分带正电的小冰晶上升，形成“正雷云”，而 另一部分较大的带负电的冰晶则下降，形成“负雷云”。由 于高空气流的流动，所以正、负雷云均在天空中飘浮不定。 据观测，在地面上产生雷击的雷云多为负雷云。
雷电先导在主放电阶段前与地面上雷击对象之间的最小空间距离，称为“闪击距离”，简称“击距”。 雷电的闪击距离，与雷电流的幅值和陡度有关。确定直击雷防护范围的“滚球半径”大小（参看后面表8-1），就与闪 击距离有关。 2. 感应雷（感应过电压）的形成原理 架空线路在其附近出现对地雷击时，极易产生感应过电压。当雷云出现在架空线路上方时，线路上由于静电感应而积聚 大量异性的束缚电荷，如图8-2a所示。当雷云对地放电或与其他异性雷云中和放电后，线路上的束缚电荷被释放而形成自由 电荷，向线路两端泄放，形成很高的感应过电压，如图8-2b所示，这就是“感应雷”。高压线路上的感应过电压，可高达几 十万伏，低压线路上的感应过电压也可达几万伏，对供电系统的危害都很大。 当强大的雷电流沿着导体如接地引下线泄放入地时，由于雷电流具有很大的幅值和陡度，因此在它周围产生强大的电磁 场。如果附近有一开口的金属环，如图8-3所示，则其电磁场将在该金属环的开口（间隙）处感生相当大的电动势而产生火 花放电。这对存放有易燃易爆物品的建筑物是十分危险的。为了防止雷电的电磁感应引起的危险过电压，应该用跨接导体或 用焊接将开口金属环（包括包装箱上的铁皮箍）连成闭合回路后接地。
第8章 电气安全、接地与防雷-讲义
第四节 过电压与防雷
一、过电压及雷电
过电压：在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要 求的电压。可分为内部过电压和雷电过电压两大类，雷电 过电压又有直接雷击和间接雷击两种。
二、接闪器
接闪器：专门用来接受直接雷击的金属物体。有避雷针、避雷线、 避雷网。 1、避雷针 避雷针一般采用镀锌圆钢或镀锌钢管制成。它通常安装在建筑物上， 它的下端要经引下线与接地装置连接。避雷针实质上是引雷针，它 把雷电流引入地下，从而保护了线路、设备及建筑物等。 2、避雷线 避雷线：一般采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线，架设在架空 电力线路的上方，其功能和原理与避雷针基本相同。
第三节 电气装置的接地
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：
电机金属底座和外壳。
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。
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二、直接触电防护和间接触电防护
对直接接触正常带电部分的防护，如对带电导体加隔离栅 栏等。 对正常时不带电而故障时可带危险电压的外露可导电部分 (如金属外壳、框架等)的防护，例如将正常不带电压的外 露可导电部分接地，并装设保护。
第二节 电气安全与触电急救
一、电气安全的一般措施
加强电气安全教育、严格执行安全工作规程、采用电气安 全用具等。
二、触电的急救处理
1、脱离电源：应迅速切断电源或使用绝缘工具等不导电 物体解脱触电者。 2、急救处理：进行口对口(鼻)的人工呼吸和胸外按压心脏 的人工循环。
第三节 电气装置的接地
一、概念
1、接地
电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。 埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体或接地极， 有人工接地体、自然接地体。
第8章电气安全、防雷与接地共30页文档
（3）保护间隙
保护间隙又 称角型避雷器或 羊角避雷器，结 构简单，维修方 便，但保护性能 较差，保护间隙 只用于室外且负 荷不重要的线路 上。
1产气管，2内部电极，3外部电极，s1内部间隙，s2外部间隙 a)双支柱瓷瓶单间隙 b)单支柱瓷瓶单间隙 C)双支柱瓷瓶双间隙
（4）金属氧化物避雷器
金属氧化物避雷器最常见的一种是无火花间隙只有压敏电阻片 的避雷器。压敏电阻片具有理想的阀电阻特性。另一种是有火花间 隙、且有金属氧化物电阻片的避雷器，其结构与普通阀式避雷器类 似，比普通阀式避雷器更优异的保护性能，是更新换代产品。
3、内部过电压 内部过电压是由于电力系统内的开关操作、发生故障或其他原因，
使系统的工作状态突然改变，从而在系统内部出现电磁振荡而引起的过 电压。
内部过电压又分操作过电压和谐振过电压等形式。一般不超过系统 正常运行时相电压的3～4倍，因此对电力线路和电气设备绝缘的威胁不 是很大。
8.1.2 防雷设备
避雷线（又称为架空地线）：一般采用截面不小于35mm2的镀 锌钢绞线，架设在架空电力线路的上方，避雷线的功能和原理与避 雷针基本相同。
避雷带和避雷网主要用来保护建筑物特别是高层建筑物免遭直击雷 和感应雷。
2、避雷器
防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其他建筑物内， 以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保 护设备的电源侧，如图所示。
8.1 过电压与防雷
过电压是指在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要求的电 压。可分为外部过电压（大气过电压）和内部过电压两大类。
8.1.1 过电压及雷电的有关概念
1、大气过电压 大气过电压是由于电力系统内的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击 或雷电感应而引起的过电压。雷电过电压产生的雷电冲击波，其电压幅值 可高达1亿伏，其电流幅值可高达几十万安，供电系统的危害极大。
防雷接地和电气安全
防雷接地和电气安全随着科技的发展，电气设备在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
然而，随之而来的也是电气安全方面的问题引起了人们的关注。
其中之一就是防雷接地问题，本文将对防雷接地以及电气安全进行详细的介绍。
一、防雷接地1. 什么是防雷接地防雷接地是指采取各种措施，把人、设备或建筑物与大地形成良好的接触，以防止雷电对人、设备或建筑物的损坏或破坏。
防雷接地系统所采用的措施包括接地钩、接地线、接地电极等。
2. 防雷接地的重要性在各种自然灾害中，雷电是一种十分具有破坏性的天气现象。
在雷电天气中，人员和设备都会面临巨大的安全隐患。
一旦受到雷电的侵袭，不仅会造成人身伤亡，还有可能给设备和建筑物带来重大损失。
因此，建立完善的防雷接地系统对于保障人员、设备和建筑物的安全至关重要。
3. 防雷接地的分类防雷接地按照接地对象的不同，可以分为人体接地、设备接地和建筑物接地等。
其中，人体接地主要是指在雷电天气中，当室外避雷设施不够完善或者不足以保证人员的安全时，人们需要采用人体接地来保护自身安全。
而设备接地和建筑物接地是指需要在设备和建筑物上进行接地，保障设备运行的安全，并预防设备被雷电侵袭而受到损坏。
4. 防雷接地的实施要点防雷接地的实施应该根据实际需要采用不同的措施。
一般来说，防雷接地的实施应当遵循以下要点：•接地装置的连接电阻应该小于规定值；•接地电阻值应小于规定值，并且要考虑土壤电阻率的变化；•接地设备与结构的连接应采用可靠的螺栓连接或者化学锚固等连接方式；•避雷针、避雷带和避雷网应经过合理设置。
二、电气安全电气安全是指在电气设备的生产、使用、维护和修理过程中，应采取各种措施来确保人身安全和设备的安全运行。
电气安全需要从多个方面进行考虑，包括电器安装、电器使用、电器检修等等。
1. 电器安装在安装电器时，需要严格按照电器产品的说明书和相关规定来进行操作。
特别是对于高压、大电流的设备，需要注意以下事项：•安装等级在C以上的电器需要采用金属外壳的防护措施；•安装中需要规定安装位置，避开易燃易爆危险区域；•安装位置应当充分考虑通风、冷却等问题；•安装时要注意接地的要求。
接地与防雷安全技术措施
接地与防雷安全技术措施接地与防雷安全技术措施是现代建筑设计与施工中不可或缺的重要环节，其目的在于保障建筑物及其中的人员、设备不受雷击等自然灾害的影响，达到安全、稳定运行的目的。
本文将从接地技术、防雷技术及安全措施三个方面，对接地与防雷安全技术措施进行讲述，并探讨其在现代建筑领域中的应用。
一、接地技术接地是电气电子领域中最基本的安全措施之一。
在实际应用中，我们通常使用的较多的是保护接地、信号接地和电源接地。
1.保护接地保护接地是为了保护人、车辆、机器设备等重要财产的安全，防止意外电击事故的发生。
常见的保护接地包括：挂接防雷针、建筑物的建筑接地、钢结构的接地等。
2.信号接地信号接地是为了保证电子设备能够正确工作，防止设备失效或受到广播电磁干扰。
常见的信号接地包括：信号地接地、天线接地、屏蔽接地等。
3.电源接地电源接地是为了确保电气设备安全可靠地工作，防止接地走线受到误操作、受到外电干扰等问题。
常见的电源接地包括：设备接地、设备电源线接地、信号电源线接地等。
二、防雷技术防雷是指通过特定的技术和手段，防止雷击对建筑物、人员及设备造成损害。
常见的防雷技术包括：避雷针、接地措施、屏蔽措施、隔离措施等。
1.避雷针避雷针是一种非常有效的防雷措施，其工作原理就是通过避雷针将电荷引入地下，从而减少或消除雷电对建筑物的影响。
通常，避雷针的形式有防雷锥形杆、运动避雷器、静电避雷器等多种。
2.接地措施接地措施是为了保护人员和设备的安全，能够有效地降低雷击的危险。
常用的接地措施包括构筑接地网、安装接地线、建立接地棒等。
3.屏蔽措施屏蔽措施是在建筑物或设备上设置成串联电容器、接地网及金属屏蔽等，形成能够抵御电磁干扰的物理障碍，以达到有效的防雷效果。
4.隔离措施隔离措施是在建筑物内部采取隔离措施，将电力、电信、计算机信息等进行有效隔离。
这样做能够减少可能的电流闪瞬变电压干扰，为防雷抗干扰提供有效的技术保障。
三、安全措施除了上述的接地与防雷技术措施外，建筑物内部的安全措施也是非常重要的一方面。
防雷接地与电气安全培训讲座PPT
雷电对电气设备的危害
总结词
雷电对电气设备的危害主要表现在直接雷击和感应雷击两个方面。
详细描述
直接雷击是指雷电直接击中建筑物、设备或线路，造成设备损坏或引起火灾。感应雷击是指雷电放电时，在附近 的导体上产生静电感应和电磁感应，使设备受到损坏。雷电对电气设备的危害还表现在高电位反击和地电位升高， 可能导致设备损坏或人员伤亡。
防雷接地系统的原理
01
当雷电击中建筑物或附近时，接 闪器将雷电接收并将其通过引下 线引入接地装置。
02
接地装置将雷电电流引入地下土 壤，并通过大地散流，从而避免 雷电对建筑物、设备和人员的危 害。
02
防雷接地系统的安装与维护
防雷接地系统的安装
01
防雷接地系统的安装是 确保建筑物和设备免受 雷电危害的重要措施。
智能建筑的需求增长
随着智能建筑的普及，对建筑内的防雷接地与电气安全系统的要求 将更加严格和复杂。
国际化合作与交流增强
加强国际间的防雷接地与电气安全技术合作与交流，共同应对全球 气候变化和自然灾害的挑战。
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防雷接地系统可以保护电子设 备免受雷电的电磁脉冲和过电 压的危害，从而保证设备的正 常运行。
在电子设备中，应选择合适的 防雷接地系统和采取相应的防 护措施，以确保设备的安全。
06
防雷接地与电气安全的未来 发展
防雷接地技术的发展趋势
智能化监测
利用物联网和传感器技术， 实时监测雷电活动和接地 系统状态，提高预警和防 范能力。
电力系统是易受雷电攻击的设施之一，因此防雷接地在电力系统中具有重要意义。
防雷接地系统可以保护电力设施免受雷电的直接和间接影响，从而保证电力系统的 正常运行。
建筑电气系统的接地与防雷
建筑电气系统的接地与防雷是保证建筑物电气系统正常运行和人身安全的重要措施。
正常的电气接地能有效地保护设备和人员免受触电伤害，而良好的防雷系统能保护建筑物免受雷击的危害。
本文将详细介绍建筑电气系统的接地与防雷措施。
一、建筑物电气系统的接地1. 接地原理接地是将建筑物电气系统的金属构成部分与地之间建立电气连接的措施，以实现电荷平衡和电流回流。
接地的原理主要包括以下几点：（1）安全接地：将设备和电气线路的导体通过良好的接地系统与大地连接，以确保设备在正常工作和故障情况下的人身安全。
（2）保护接地：将建筑物的金属构成部分通过接地系统与大地连接，以实现对闪电和静电的保护，减少雷击和静电放电对建筑物及人员的危害。
2. 接地方式建筑物的接地方式主要有以下几种：（1）直接接地：将设备和电气线路的金属导体直接通过接地电极与大地连接。
（2）间接接地：将设备和电气线路的金属导体通过接地电极与阻抗低的设备或金属结构连接，再通过这些结构与大地相连。
（3）混合接地：直接接地和间接接地的结合使用，根据具体情况选用。
3. 接地电极的选择选择接地电极时应考虑以下几个因素：（1）电阻：接地电极的电阻要尽可能低，一般不应大于10欧姆。
（2）耐腐蚀性：接地电极应具有良好的耐腐蚀性，以保证长期可靠运行。
（3）防雷性能：接地电极应能有效地耗散雷击电流，减少雷击对建筑物和设备的危害。
二、建筑物的防雷措施建筑物的防雷措施主要包括室外和室内两个方面。
1. 室外防雷措施（1）接闪装置：安装接闪装置可以在雷电活动频繁的地区提供有效的防雷保护。
接闪装置能够吸收和分散雷电过电压，避免雷电直接打击建筑物。
（2）避雷带：避雷带是一种金属导体，铺设在建筑物周围的屋顶上。
它能有效阻断雷电的侵入，减少雷击危害。
（3）接地系统：在建筑物周围和顶部安装良好的接地电极，确保雷电能够通过地下导体回流到大地，减少雷电的危害。
2. 室内防雷措施（1）引下线：引下线是将接闪装置或避雷带与接地电极连接，将雷电引入地下导体。
电气安全、防雷与接地
电气平安、防雷与接地1. 电气平安概述电气平安是指在使用和维护电气设备过程中保证人员和设备不受电击、火灾、短路等电气故障的伤害。
在现代社会中，电气设备广泛应用于各个领域，因此电气平安问题变得尤为重要。
为了确保电气平安，人们需要遵循一系列的平安措施和标准。
2. 防雷技术在雷电天气下，电气设备容易受到雷电的干扰和损坏，因此我们需要采取相应的防雷措施。
下面是一些常见的防雷技术：2.1 避雷针避雷针是最常见的防雷设施之一。
它可以将雷电引向地下，并分散和减弱雷电的能量，从而保护附近的电气设备免受雷击的损害。
2.2 避雷器避雷器是一种能够吸收并释放受雷电冲击的电气设备的过电压的设备。
它可以将过高的电压引导到地下，防止设备损坏。
2.3 避雷带避雷带是一种导电材料制成的带状物，通常安装在建筑物的屋顶周围。
它可以将雷电引向地下，减少雷电对建筑物和设备的损害。
3. 接地系统接地系统是电气设备中非常重要的一局部，它能够提供一个平安的电气连接，并将不正常的电流引入地下。
下面是一些关于接地系统的重要概念：3.1 系统接地和设备接地系统接地是指将整个电气系统的中性点〔通常是变压器中性点〕通过接地电极与地面连接起来。
设备接地是指将电气设备的金属局部〔如机壳、框架等〕通过接地电极与地面连接起来。
3.2 接地电阻接地电阻是评估接地系统性能的重要指标。
它反映了接地电极与地面之间存在的电阻，并且越小表示接地系统的性能越好。
3.3 接地故障接地故障是指接地系统中出现的故障，如接地电极断裂、接地电阻升高等。
它可能导致电流无法正确引入地下，从而给人和设备带来平安隐患。
3.4 接地保护接地保护是一种保护电气设备和人身平安的措施。
它可以确保接地系统的正常运行，防止接地故障带来的危险。
4. 总结电气平安、防雷与接地是保障人员和设备平安的重要环节。
通过了解防雷技术和接地系统的原理，并采取相应的平安措施，可以有效降低电气设备故障和事故发生的概率。
同时，合理设计和维护电气系统，并遵守相关的平安标准和规定也是确保电气平安的关键。
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§8.1 过电压、防雷及其设计 3. 雷电侵入波的防御 架空线 1）对6～10kV架空线，如有条件就采用30～50m的电缆段埋地引入，在架空 线终端杆装避雷器，避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地， 并连入公共地网。 2）对没有电缆引入的6～10kV架空线，在终端杆处装避雷器，在避雷器附 近除了装设集中接地线外，还应连入公共地网。 3）对低压进出线，应尽量用电缆线，至少应有50m的电缆段经埋地引入， 在进户端将电缆金属外壳架相连后直接接地，并连入公共地网。 (1) 变配电所
1）避雷针
避雷针一般采用镀锌圆钢（针长1m以下时，直径不小于12mm；针长1～2m 时，直径不小于16mm），或镀锌钢管（针长1m以下时，直径不小于20mm， 针长1～2m时，直径不小于25mm）制成。它通常安装在电杆、构架或建筑 物上。它的下端通过引下线与接地装置可靠连接，如图9-4所示。 避雷针的功能实质是引雷作用。它能对雷电场产生一个附加电场（该附加 电场是由于雷云对避雷针产生静电感应引起的），使雷电场畸变，从而改 变雷云放电的通道。雷云经避雷针、引下线和接地装置，泄放到大地中去， 使被保护物免受直击雷击
§8.1 过电压、防雷及其设计
8-4避雷针结构示意图 1- 避雷针 2- 引下线 3- 接地装置
图 8-5避雷器装置示意图 1- 架空线路 2-避雷器 3-接地体 4- 电力变压器
§8.1 过电压、防雷及其设计 （1） 接闪器 接闪器是专门用来接受直击雷的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针；接闪的 金属线称为避雷线，或称为架空地线；接闪的金属带、网称为避雷带、避雷网。
4）避雷针在距地面高度的平面上的保护半径，按下式计算
rx h(2hr h) hx (2hr hx )
(8-2)
式中，hr为滚球半径；hx为离地高度；h为避雷针高度；rx为离地高度 为hx时所能保护的半径。
5）避雷针在地面的保护半径r0（相当于上式中hx=0时）：
r0 h(2hr h)
§8.1 过电压、防雷及其设计 1. 感应雷的防御 防御感应雷的方法如下： （1 ） 在建筑物屋面沿周边装设避雷带，每隔20 米左右引出接地线一根，接 地电阻的选择可参见附录表19-1。 （2 ） 建筑物内所有金属物如设备外壳、管道、构架等均应接地，混凝土内 的钢筋应绑扎或焊成闭合回路。
（3） 将突出屋面的金属物接地；
防雷、接地和电气安全
§8.1 过电压与防雷
§8.2 电气装置接地及有关保护
§8.3 静电及其防护
§8.4 电气安全与触电急救
小结
§8.1 过电压、防雷及其设计
8.1.1 过电压及雷电的有关概念
1．雷电与过电压 防雷就是防御过电压，过电压是指电气设备或线路上出现超过正常工作要求 的电压升高。在电力系统中，按照过电压产生的原因不同，可分为内部过电 压和雷电过电压两大类。 （1） 内部过电压 内部过电压（又称操作过电压），指供配电系统内部由于开关操作、参数 不利组合、单相接地等原因，使电力系统的工作状态突然改变，从而在其 过渡过程中引起的过电压。 内部过电压又可分为操作过电压和谐振过电压。操作过电压是由于系统内 部开关操作导致的负荷骤变，或由于短路等原因出现断续性电弧而引起的 过电压。谐振过电压是由于系统中参数不利组合导致谐振而引起的过电压。
1.3 N 0.024KTa Ae
(8-1)
式中，N为建筑物年预计雷击次数； Ae为与建筑物接受雷击次数相同的等 效面积（km2），按GB50057-1994 之附录一规定的方法确定； Ta 为年平均雷 暴日数；K为校正系数，一般取1，位于旷野孤立的建筑物取2。
§8.1 过电压、防雷及其设计 8.1.2 防雷设计 1． 防雷装置 防雷装置是接闪器、避雷器、引下线和接地装置等的总和。如图8-4和图8-5 所示为不同的防雷装置的设置组合。 要保护建筑物等不受雷击损害，应有防御直击雷、感应雷和雷电侵入波 的不同措施和防雷设备。
2 ） 间接雷击，又简称感应雷，是雷电对设备、线路或其它物体的静电感 应或电磁感应所引起的过电压。图9-1所示为架空线路上由于静电感应而积 聚大量异性的束缚电荷，在雷云的电荷向其它地方放电后，线路上的束缚 电荷被释放形成自由电荷，向线路两端运行，形成很高的过电压。经验表 明，高压线路上感应雷可高达几十万伏，低压线路上感应雷也可达几万伏， 对供电系统的危害很大。
§8.1 过电压、防雷及其设计 2）避雷线 避雷线一般用截面不小于35mm2的镀锌钢铰线，架设在架空线或建筑物的 上面，以保护架空线或建筑物免遭直击雷击。由于避雷线既是架空的又 是接地的，也称为架空地线。 3）避雷网和避雷带 避雷网和避雷带主要用来保护高层建筑物免遭直击雷击和感应雷击。 避雷网和避雷带宜采用圆钢和扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不小于 9mm，扁钢截面不小于49mm2，其厚度不小于4mm。当烟囱上采用避雷环 时，其圆钢直径不小于12mm，扁钢截面不小于100mm2，其厚度不小于 4mm。避雷网的网络尺寸要求应符合表9-1的规定。
§8.1 过电压、防雷及其设计 (2) 雷电的有关概念 1）雷电流幅值和陡度 雷电流是一个幅值很大、陡度很高的冲击波电流，如图8-2所示。成半 余弦波形的雷电波可分为波头和波尾两部分，一般在主放电阶段1～4μ s内 即可达到雷电流幅值。雷电流从0上升到幅值的波形部分，称为波头；雷电 流从下降到1/2的波形部分，称为波尾。
直击雷的防御主要须设法把直击雷迅速流散到大地中去。一般采用避雷针、 避雷线、避雷网等避雷装置。
感应雷的防御是对建筑物最有效的防护措施，其防御方法是把建筑物内的 所有金属物，如设备外壳、管道、构架等均进行可靠接地，混凝土内的钢 筋应绑扎或焊成闭合回路。 雷电侵入波的防御一般采用避雷器。避雷器装设在输电线路进线处或10kV母 线上，如有条件可采用 30 ～50m 的电缆段埋地引入，在架空线终端杆上也可 装设避雷器。避雷器的接地线应与电缆金属外壳相连后直接接地，并连入公 共地网。
图 8-2 雷电流波形示意图
§8.1 过电压、防雷及其设计 雷电流的陡度即雷电流波升高的速度，用 α 表示。因雷电流开始时数值很 快地增加，陡度也很快达到极大值，当雷电流陡度达到最大值时，陡度降 为零。
雷电流幅值大小的变化范围很大，需要积累大量的资料。图8-3 给出了我国 的雷电流幅值概率曲线。从图8-3 可知：≥20kA出现的概率是 65% ，≥120kA 出现的概率只有7%。一般变配电所防雷设计中的耐雷水平是取雷电流最大幅 值为=100kA。
§8.1 过电压、防雷及其设计
图 8-1 架空线路上的感应过电压 a) 雷云在线路上方时 b) 雷云对地或其他放电时 c) 雷云对架空线路放电时
§8.1 过电压、防雷及其设计 3）雷电侵入波 是感应雷的另一种表现，是由于直击雷或感应雷在电力线路的附近、地面 或杆塔顶点，从而在导线上感应产生的冲击电压波，它沿着导线以光速向 两侧流动，故又称为过电压行波。行波沿着电力线路侵入变配电所或其他 建筑物，并在变压器内部引起行波反射，产生很高的过电压。据统计，雷 电侵入波造成的雷害事故，要占所有雷害事故的50%～70%。 2． 雷电形成及有关概念 （1）雷电形成 雷电是带有电荷的“雷云”之间、“雷云”对大地或物体之间产生急剧放电 的一种自然现象。关于雷云普遍的看法是：在闷热的天气里，地面的水汽蒸 发上升，在高空低温影响下，水蒸汽凝成冰晶。冰晶受到上升气流的冲击而 破碎分裂，气流挟带一部分带正电的小冰晶上升，形成“正雷云”，而另一 部分较大的带负电的冰晶则下降，形成“负雷云”。由于高空气流的流动， 正雷云和负雷云均在空中飘浮不定。据观测，在地面上产生雷击的雷云多为 负雷云。
§8.1 过电压、防雷及其设计
图9-6
按“滚球法”确定单支避雷针保护范围
§8.1 过电压、防雷及其设计 单支避雷针的保护范围可按以下方法计算： 当避雷针高度h≤hr时 1）在距地面高度处做一条平行于地面的平行线。
2）以避雷针的顶尖为圆心，hr为半径，做弧线交于平行线于A，B两点。
3 ）以A ，B 为圆心，hr 为半径，该弧线与地面相切，与针尖相交。此弧线 与地面构成的整个锥形空间就是避雷针的保护区域。
§8.1 过电压、防雷及其设计 （2） 雷电过电压 雷电过电压又称大气过电压或外部过电压，是指雷云放电现象在电力网中引 起的过电压。雷电过电压一般分为直击雷、间接雷击和雷电侵入波三种类型。 1） 直击雷 是遭受直击雷击时产生的过电压。经验表明，直击雷击时 雷电流可高达几百千安，雷电电压可达几百万伏。遭受直击雷击时均难免 灾难性结果。因此必须采取防御措施。
§8.1 过电压、防雷及其设计 表8-1按建筑物防雷类别确定滚球半径和避雷网格尺寸
滚球半径（）
建筑物防雷类 别
hr / m
避雷网格尺寸 （）（不大于） m
第一类防雷建 筑物
30
≤5×5或6×4
第二类防雷建 筑物
45
≤10×10或 12×8
第三类防雷建 筑物
60
≤20×20或 24×16
§8.1 过电压、防雷及其设计 （2） 避雷器 避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建 筑物内，以免危及被保护设备的绝缘，如图8-5所示。 避雷器主要有阀式避雷器、排气式避雷器、角型避雷器和金属氧化物 避雷器等几种。 2． 避雷针的保护范围 （1） 单支避雷针的保护范围 避雷针的保护范围，一般采用IEC推荐的“滚球法”来确定。所谓 “滚球法”就是选择一个半径为的“滚球半径”球体，沿需要防护的 部位滚动，如果球体只接触到避雷针（线）或避雷针与地面而不触及 需要保护的部位，则该部位就在避雷针的保护范围之内
（3）在建筑物屋面铺设避雷带或避雷网。
所有防雷装置都须有可靠的引下线与合格的接地装置相焊连。除独立的 避雷针外，建筑物上的防雷引下线应不少于两根。这既是为了可靠，又是 对雷电流进行分流，防止引下线上产生过高的电位。如图9-8所示为防直 击雷的接地装置的安全距离。为避雷针与被保护物（如建筑物和配电装置） 之间在空气中的间距，一般不小于5m；为在地下的接地装置之间的距离， 一般不小于2m。