高电压技术第七章雷电及防雷保护装置描述
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第七章 过电压保护
7.2 防雷保护装置
五、避雷器与被保护物绝缘 的伏秒特性配合 电气设备的冲击绝缘强度是 用伏秒特性表示。所谓伏秒 特性，即绝缘材料在不同幅 值的冲击电压作用下，其冲 击放电电压与对应的起始放 电时间的关系。
冲击放电电压U，kV
1
2
避雷器要能可靠的保护该设备， 其伏秒特性必须低于被保护物 的伏秒特性，并且要留有一定 的间距，这样才能保证在同一 冲击电压作用下，避雷器总是 首先击穿对地放电。
9.4 供配电系统的防雷保护
M
QF
电缆进线段100～150m
F1
C
F2
图9.4.3
采用F2与电容器C并联来降低母线上侵入波的 波幅值和波陡度，保护中性点的绝缘。 具有电缆进线段的电动机的防雷保护
7.3 供配电系统的防雷保护
三、架空线路的防雷措施 （1）架设避雷线 （2）提高线路本身的绝缘水平 （3）利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线 （4）加强绝缘弱点的保护 （5）装设自动重合闸装置
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7.3 供配电系统的防雷保护
4.配电变压器的防雷保护
在供配电系统中，常常 在变压器的高压侧装设 阀型避雷器作为变压器 的防雷保护。对于Y/Yn0 接线的变压器，一般把 外壳、中性点与避雷器 共同接地。
3～10kV
380/220V
图9.4.1
配电变压器的防雷接线
同时，由于电缆和架空线的 当侵入波使管型避雷器F1击穿后，电 波阻抗不同（架空线约 缆首端的金属外皮和芯线间被电弧短 400～500Ω，电缆约10～ 路，由于雷电流频率很高和强烈的趋 50Ω），雷电波在架空线与 肤效应使雷电流沿电缆金属外皮流动， 4．高压电动机的防雷保护 电缆的连接点上会发生折射 而流过电线芯线的雷电流很小。 在运行中电动机绕组的安全冲击耐压值常低于磁吹阀型避雷 与反射。雷电波侵入电缆以 器的残压，因此单靠避雷器构成的高压电动机保护不够完善， 后，电压波幅值已经大大降 低。 必须与电容器和电缆线段等联合组成保护。
高电压技术习题与答案复试必备讲解
第一章 气体放电的基本物理过程一、选择题1)流注理论未考虑 ______ 的现象。
A .碰撞游离 B .表面游离 C .光游离 D .电荷畸变电场 2)先导通道的形成是以 _____ 的出现为特征。
A .碰撞游离 B .表面游离 C .热游离 D .光游离 3)电晕放电是一种 ______ 。
A .自持放电B .非自持放电 C .电弧放电 D .均匀场中放电 4) 气体内的各种粒子因高温而动能增加，发生相互碰撞而产生游离的形式称为 ______ 。
A.碰撞游离B.光游离C.热游离D.表面游离5) _____ 绝缘子具有损坏后“自爆”的特性。
A.电工陶瓷B.钢化玻璃C.硅橡胶D.乙丙橡胶6) 以下哪个不是发生污闪最危险的气象条件？A.大雾B.毛毛雨C.凝露D.大雨7) 污秽等级II 的污湿特征：大气中等污染地区，轻盐碱和炉烟污秽地区，离海岸盐场3km~10km 地区，在污闪季节中潮湿多雾但雨量较少，其线路盐 密为 _______ mg/cm 。
A. <0.03B.>0.03~0.06C.>0.06~0.10D.>0.10~0.25 8) 以下哪种材料具有憎水性？A.硅橡胶B.电瓷C.玻璃 D 金属、填空题9)气体放电的主要形式： _____ 、 _______ 、 _____ 、 _____ 、 ______ 10)根据巴申定律，在某一 PS 值下，击穿电压存在 _____ 值。
11)在极不均匀电场中，空气湿度增加，空气间隙击穿电压 一 12)流注理论认为，碰撞游离和 ______ 是形成自持放电的主要因素。
13)工程实际中，常用棒一板或 ______ 电极结构研究极不均匀电场下的击穿特 性。
三、计算问答题21) 简要论述汤逊放电理论。
22) 为什么棒一板间隙中棒为正极性时电晕起始电压比负极性时略高?14)15)16)17)18)19) 20) 气体中带电质子的消失有 ______ 、复合、附着效应等几种形式 对支持绝缘子，加均压环能提高闪络电压的原因是 沿面放电就是沿着 表面气体中发生的放电< 标准参考大气条件为：温度 t o =20C ，压力 b 。
第7章 发电厂和变电所的防雷保护
独立避雷针 构架避雷针 我国规程的相关规定
独立避雷针
雷击避雷针时,雷电 流流经避雷针及其接地 装置。在避雷针高度h处 和接地装置处将出现高 电位,有可能使间隙Sk和 Sd被击穿,造成反击。 一般情况下：
S k ≥ 5m
S d ≥ 3m
构架避雷针
注意事项： a.为确保变电站中最重要而绝缘较弱的主变压器 的绝缘免受反击的威胁，要求在装设避雷针的构 架附近埋设辅助集中接地装置，且避雷针与主接 地网的地下连接点到变压器接地线到主接地网的 地下连接点，沿接地体的距离不得小于15米； b.由于变压器的绝缘较弱又是变电所中最重要 的设备。在变压器的门型构架上，不允许装避 雷针。
b) 60kV及以下电压等级变压器的中性点保护 采用全绝缘,且流过雷电流较小,中性点一般不 需保护 c) 110kV及以上 中性点一般直接接地 为了继电保护的需要,其中部分变压器中性点不 接地,若其中性点采用分级绝缘,需在中性点上加 装避雷器或保护间隙
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7.5 旋转电机的防雷保护
7.5.1 旋转电机的防雷保护特点 7.5.2 直配电机的防雷保护
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7.3 变电所的进线段保护
7.3.1 变电所进线段的保护作用 7.3.2 雷电波经进线段后陡度和电流的计算
8.3.1 变电所进线段的保护作用
为使变电所内避雷器能可靠地保护电气设备，必 须限制流经避雷器的电流幅值不超过5kA（330kV500kV为10kA)、限制侵入波陡度α不超过一定的允 许值。 35-110kV无避雷线线路,雷击变电所附近导线时, 两者都有可能超过。 进线段保护是指在临近变电所1-2km的一段线路上 加强防雷保护措施，从而使避雷器雷电流的幅值和 陡度都降低到合理范围内。
b) 进入变电所的雷电波陡度α的计算 U50%将大大超过导线的临界电晕电压,导线将 发生冲击电晕,波在传播过程中将变生变形
雷电及防雷保护设备
高效化
通过改进防雷保护设备的材料、结构和工艺，提高设备的防雷效果 和可靠性，减少维护成本。
集成化
将防雷保护设备与其他安全防护系统集成在一起，形成综合性的雷 电防护体系，提高整体防护效果。
防雷保护设备的应用拓展
新能源领域
随着新能源产业的快速发展，风力发电、太阳能 发电等设施对防雷保护设备的需求将不断增加。
在电力领域，雷电预警系统可以预测 电网雷击风险，指导电力部门采取措 施降低雷击对电网的影响。
在气象领域，雷电预警系统可以提供 准确的雷电预警信息，帮助公众提前 采取防雷措施，减少雷击灾害损失。
在航空领域，雷电预警系统可以为航 班提供准确的雷电活动信息，避免航 班因雷暴天气延误或取消。
雷电预警系统的局限性
防雷保护设备可以减少这些影响，维护正常生产和生活秩序。
防雷保护设备的种类
避雷针
避雷带
避雷针是最常见的防雷保护设备之一，通 过吸引雷电先导，将雷电引入地下，从而 保护建筑物和设备免受雷击。
避雷带是安装在建筑物屋顶的金属带，通 过与避雷网连接，将雷电引入地下，保护 建筑物免受雷击。
避雷网
电涌保护器
避雷网是一种大面积的防雷保护设备，通 常安装在大型建筑物或设施上，通过网状 结构将雷电引入地下。
雷电预警系统通常由传感器网络、数据处理中心和预警信息 发布平台组成，传感器网络负责采集各种气象数据，数据处 理中心对采集的数据进行分析处理，预警信息发布平台则将 预警信息及时传递给用户。
雷电预警系统的应用
雷电预警系统广泛应用于气象、电力 、航空、军事等领域，为相关行业提 供雷电预警服务，保障人员和设备安 全。
雷电及防雷保护设备
目录
CONTENTS
• 雷电的形成与特性 • 防雷保护设备的重要性 • 防雷保护设备的安装与维护 • 雷电预警系统 • 防雷保护设备的未来发展
通过改进防雷保护设备的材料、结构和工艺，提高设备的防雷效果 和可靠性，减少维护成本。
集成化
将防雷保护设备与其他安全防护系统集成在一起，形成综合性的雷 电防护体系，提高整体防护效果。
防雷保护设备的应用拓展
新能源领域
随着新能源产业的快速发展，风力发电、太阳能 发电等设施对防雷保护设备的需求将不断增加。
在电力领域，雷电预警系统可以预测 电网雷击风险，指导电力部门采取措 施降低雷击对电网的影响。
在气象领域，雷电预警系统可以提供 准确的雷电预警信息，帮助公众提前 采取防雷措施，减少雷击灾害损失。
在航空领域，雷电预警系统可以为航 班提供准确的雷电活动信息，避免航 班因雷暴天气延误或取消。
雷电预警系统的局限性
防雷保护设备可以减少这些影响，维护正常生产和生活秩序。
防雷保护设备的种类
避雷针
避雷带
避雷针是最常见的防雷保护设备之一，通 过吸引雷电先导，将雷电引入地下，从而 保护建筑物和设备免受雷击。
避雷带是安装在建筑物屋顶的金属带，通 过与避雷网连接，将雷电引入地下，保护 建筑物免受雷击。
避雷网
电涌保护器
避雷网是一种大面积的防雷保护设备，通 常安装在大型建筑物或设施上，通过网状 结构将雷电引入地下。
雷电预警系统通常由传感器网络、数据处理中心和预警信息 发布平台组成，传感器网络负责采集各种气象数据，数据处 理中心对采集的数据进行分析处理，预警信息发布平台则将 预警信息及时传递给用户。
雷电预警系统的应用
雷电预警系统广泛应用于气象、电力 、航空、军事等领域，为相关行业提 供雷电预警服务，保障人员和设备安 全。
雷电及防雷保护设备
目录
CONTENTS
• 雷电的形成与特性 • 防雷保护设备的重要性 • 防雷保护设备的安装与维护 • 雷电预警系统 • 防雷保护设备的未来发展
8 雷电及防雷装置3
防雷装置
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。
8.3 避雷针和避雷线
直击雷的防护措施通常采用接地良好的避雷 针或避雷线。 避雷针适宜用于变电所、发电场这样相对集 中的保护对象； 避雷线适宜用于象架空线路那样伸展很广的 保护对象。 保护原理：当雷云的先导向下发展到离地面 一定高度时，高出地面的避雷针（线）顶端形成 局部电场强度集中的空间，以致有可能产生局部 游离而形成向上的迎面先导，这就影响了下行先 导的发展方向，使其只对避雷针（线）放电，从 而使它们附近的物体受到保护、免遭雷击。
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。
(二)等高双避雷针
联合保护范围大于各自保护范围的和。 外侧保护范围由单根避雷针力系统中广泛采用避雷针和避雷线作为直接 雷击防护装置。
(三)单根避雷线
(四)两根等高避雷线
外侧按单线确定; 内侧保护高度由两线及保护范围上部边缘最低 点O的圆弧来确定。O点的高度h0=h-D/4p
用避雷线保护输电线路时，其保护范围用保护角 表示更为实用。所谓保护角是指避雷线的铅垂线 和避雷线与边导线连线之夹角。
保护角越小，对导线直击雷保护越可靠，即雷击 导线的概率越小。
h0 = h − D / 7 p bx = 1.5(h0 − hx )
h0：保护范围上部边缘 最低点的高度 适用范围：bx<rx
等高三针联合保护范围可以两针、两针地分别计算。等 高四针及多针可按三针、三针地分别确定其保护范围。
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。
8.3 避雷针和避雷线
直击雷的防护措施通常采用接地良好的避雷 针或避雷线。 避雷针适宜用于变电所、发电场这样相对集 中的保护对象； 避雷线适宜用于象架空线路那样伸展很广的 保护对象。 保护原理：当雷云的先导向下发展到离地面 一定高度时，高出地面的避雷针（线）顶端形成 局部电场强度集中的空间，以致有可能产生局部 游离而形成向上的迎面先导，这就影响了下行先 导的发展方向，使其只对避雷针（线）放电，从 而使它们附近的物体受到保护、免遭雷击。
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。
(二)等高双避雷针
联合保护范围大于各自保护范围的和。 外侧保护范围由单根避雷针力系统中广泛采用避雷针和避雷线作为直接 雷击防护装置。
(三)单根避雷线
(四)两根等高避雷线
外侧按单线确定; 内侧保护高度由两线及保护范围上部边缘最低 点O的圆弧来确定。O点的高度h0=h-D/4p
用避雷线保护输电线路时，其保护范围用保护角 表示更为实用。所谓保护角是指避雷线的铅垂线 和避雷线与边导线连线之夹角。
保护角越小，对导线直击雷保护越可靠，即雷击 导线的概率越小。
h0 = h − D / 7 p bx = 1.5(h0 − hx )
h0：保护范围上部边缘 最低点的高度 适用范围：bx<rx
等高三针联合保护范围可以两针、两针地分别计算。等 高四针及多针可按三针、三针地分别确定其保护范围。
第七章 发电厂和变电所的防雷保护(2012级)
此外，还须注意的情况：
当中压侧接有出线时（相当于 A点经线路波阻抗 接地），如高压侧有过电压波入侵， A点的电位接近 于零，大部分过电压将作用在 AA 一段绕组上，这显然 是危险的，同样地，高压侧接有出线时，中压侧进波 也会造成类似的结果。
显然， AA 绕组越短（变比k越小），危险性越大。 一般在 k 1.25 时，还应在AA 之间再跨接一组避雷器 （FV3）。
下的残压，所以还需配合进线保护措施以限制 流经FCD型避雷器中的雷电流小于3KA。
UC G
Z
FCD
（2）电容器保护
它主要功能是限制侵入波陡度a和降低感应过电压。通 常在发电机母线上 装设电容器来降低侵入波陡度。若侵入 波幅值为U0 的直角波，则发电机母线上电压（即电容C上 电压 UC ）可按等值电路计算，计算结果表明，每相电容 为 0.25 ~ 0.5F 时，能够满足 a 2kV / s 的要求。同时也满 足限制感应过电压使之低于电机冲击耐压的要求。
在芯线中就不会有电流流过，但因电缆外皮末端的接地引下线总有电
感 L3存在，则 iR1 与 L2di2 / dt 之间就有差值，差值越大则流经芯线的雷
电流就愈大。
A
G
L4
L2
L3
C
FCD
i2
FE2
i R1
G L4
C
FCD
L2 L3
70m
i2
FE2
i R1
FE1
（4）电抗器
主要功能是在雷电波侵入时抬高电缆首端冲击电压， 从而使管型避雷器放电。例： 在电缆首端与FE2之间加装 100 ~ 300H 电感； 将FE2沿架空线前移70m。
最大允许电气距离
对于一般变电所的入侵雷电波防护设计 主要是选择避雷器的安装位置，其原则是在 任何可能的运行方式下，变电所的变压器和 各设备距避雷器的电气距离皆应小于最大允 许电气距离 lmax 。
雷电及防雷保护装置
云之间、云－空之间，
整理课件
3
雷电图景－地闪
放电路径在云－大地之间，危 害最为直接、严重
整理本课件课程中主要讨论地闪 4
雷电放电发展过程
整理课件
5
1.雷云下行先导、地面上行先导
雷云
雷云
下行 先导
云内放电， 为下行先导 输送电荷
上行先导，亦 称迎面先导
大
大地表面感 应出正电荷
地
大地
临近下行先导的地面感
15
8.2.2 雷暴日和雷暴小时
年平均雷暴日和年平均雷暴小时是表征雷电活 动频繁程度的指标。
雷暴日：一年中有雷电的天数。在一天之内， 只要听到雷声就算一个雷暴日。
雷暴小时：一年中有雷电的小时数。在一小时 之内，只要听到雷声就算一个雷暴小时。
我国大部分地区的雷暴小时与雷暴日之比为3。 我国规程建议采用雷暴日作为计算单位。
的设备
1 2
接母线
3
5
u
1
4
2
u
1 23
0
i
0
i
整理课件
31
排气式避雷器
➢灭弧能力与工频续流的大小有关，续流太大产气过多，管内气压太高将 使管子炸裂；续流太小产气过少，管内气压太小不足以灭弧 ; ➢熄灭续流存在上下限
伏秒特性难以配合、动作后出现大幅值截波
4
S2
1
3
2
S1
1——产气管；2——棒形电极；3——环形电极；4——工作母线；
8.2.1 雷电流幅值和波形
对于雷暴日数≥20的地区，我国现行推荐雷电流幅值概率为：
lg P I 88
对于雷暴日数<20的地区(除陕南以外的西边地区、内蒙古部分地区） ，我国现行推荐雷电流幅值概率为：
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大电流过后，工频电流沿原冲击电流的通道继续流过的电流
五、避雷器
分类： 1、有间隙的避雷器 保护间隙、管式避雷器+带间隙阀式避雷器 2、无间隙的避雷器 氧化锌避雷器
主要参数：额定电压、容许最大持续运行电压MCOV、起始动作 电压、荷电率、保护比
优点：保护性能优越、无续流、动作负载轻、能重复动作实施保 护、通流容量大、耐污性能好
3.余辉阶段 主放电结束后，云中剩余电荷沿导电通道开始流向大地，这一 阶段成为放电的余辉（余光）阶段，电流约为数百安。持续时 间0.03~0.15s。 云中电荷主要在余辉阶段进入大地
多重雷击： 雷云放电往往是多重的，雷云中有多个电荷中心，一个电荷中 心开始的先导放电到达地面 电位为0 其余电荷中心与它 电位差很大 利用已有的主放电通道又发生对地放电
二 、雷电参数
1.雷暴日(Td): 一天内只要听到雷声就算一个雷暴日 雷暴小时（Th）: 一小时内只要听到雷声就算一个雷暴小时 地面落雷密度(r)——每一雷暴日，每平方公里地面受到的平均落 雷次数 (“雷云—地”)
二、雷电参数
2.雷电流 （1）雷电流幅值：波阻抗为0时，流经被击物的电流定义为“雷电
一、雷电放电过程(“云—
2地.主”放) 电和迎面流注阶段
先导接近地面时
达到使空气电离程度
在地面或突出的接地物体上
向上的迎面先导（也称 迎面流注）
主放电阶段
与下行先 导相遇
特点： 出现强烈电荷中和过程+雷鸣+闪光，只有50~100us 放电发展速度为50~100m/us 电流为几十~几百千安
一、雷电放电过程（“云—地”）
第七章 雷电及防雷保护装置
主要内容： 第一节 雷电放电和雷电过电压 第二节 防雷保护装置
第一节 雷电放电和雷电过电压
主要内容： 一、雷电放电过程 二、雷电参数
一、雷电放电过程(“云—地”)
三个阶段： 先导
主放电
1、先导阶段：
余辉（余光）
特点：雷云下部伸出微弱的放电通道,向地面的发展分级推进。
25~50m/级，每级间歇时间30~40us 下行速度0.1~0.8m/us, 电流较小，几十~几百安培
二、雷电参数
（3）雷电流极性及等值计算波形 75%~90%是负极性
3.雷道波阻抗 雷电通道在主放电时如同导体，使雷电流在其中流动同普通分布参
数导线一样，具有某一等值波阻抗——雷道波阻抗（Z0）
第二节 防雷保护装置
主要内容： 一、定义 二、分类 三、避雷针 四、避雷线 五、避雷器
一、定义：
能保护物体避免雷击，而引雷于本身，并顺利地泄入大 地的装置。
rx=(h-hx)p
hx>=h/2
rx=(1.x——保护半径 h——避雷针高度 p——高度修正系数
当h<=30m,p=1； 5.5
当30<h<=120m,p=
h
2.多支避雷针
应用中：D<5h
h0
h
D 7p
bx 1.5(h0 hx )
四 、避雷线:
流”
雷电流 电流入射波的2倍(自行分析原因？)
雷电流幅值超过I概率曲线： lgP=-I/88 lgP=-I/44 (当Td<=20)
（2）雷电流的波前时间（T1）、陡度（a）、波长（T2） T1：1~4us,平均2.6us
T2：20~100us, 我国 2.6/40us 雷电流的陡度：a=I/2.6(波前平均陡度)
五、避雷器
3、避雷器特征描述 起始动作电压 U1mA
U 荷电率AVR= co.max U ref
参考电压
保护比PR= U R (I )
残压
U ref
PR =1.55最好，1.60（我国）
六、防雷接地
1. 分类
工作接地
接地 保护接地
防雷接地
2. 接地装置
——埋入地中导体（垂直+水平+组合）
（1）垂直接地体：l d时，Re= (ln 8l 1)
二 、分类:
避雷针、避雷线、避雷器、防雷接地装置
避雷针、避雷线：防直接击中 直击雷保护(措施)
避雷器:防沿线路侵入变电所的雷电过电压侵入波保护（措施） 防雷接地装置：减少与大地间电阻值，达到降低雷电过电压幅 值的目的。
三、避雷针：
1、绕击率——绕过避雷装置而击于保护物的现象
三、避雷针
2、单支避雷针保护半径
——用于输电线路的保护，可用来保护发电厂和变电所。 ——保护范围：长度与线路等长+两端半圆锥空间
rx=0.47(h-hx)p rx=(h-1.53hx)p
hx>=h/2 hx<h/2
五、避雷器：
——过电压限制器、过电压能量吸收器 要求: （1）过电压作用时，先于被保护设备放电 （2）有一定灭弧能力，在第一次过零时，可靠切断工频续流， 使系统恢复正常。 工频续流:
l
N根垂直接地体： Re'
Re
n.
2 l
d
d
——利用系数 =0.65~0.8
（2）水平接地体:
l2
Re= 2 l (ln hd A)
h-埋深 l-长度 d-直径 A-形状系数
表7-3 水平接地的形状系数
五、避雷器
分类： 1、有间隙的避雷器 保护间隙、管式避雷器+带间隙阀式避雷器 2、无间隙的避雷器 氧化锌避雷器
主要参数：额定电压、容许最大持续运行电压MCOV、起始动作 电压、荷电率、保护比
优点：保护性能优越、无续流、动作负载轻、能重复动作实施保 护、通流容量大、耐污性能好
3.余辉阶段 主放电结束后，云中剩余电荷沿导电通道开始流向大地，这一 阶段成为放电的余辉（余光）阶段，电流约为数百安。持续时 间0.03~0.15s。 云中电荷主要在余辉阶段进入大地
多重雷击： 雷云放电往往是多重的，雷云中有多个电荷中心，一个电荷中 心开始的先导放电到达地面 电位为0 其余电荷中心与它 电位差很大 利用已有的主放电通道又发生对地放电
二 、雷电参数
1.雷暴日(Td): 一天内只要听到雷声就算一个雷暴日 雷暴小时（Th）: 一小时内只要听到雷声就算一个雷暴小时 地面落雷密度(r)——每一雷暴日，每平方公里地面受到的平均落 雷次数 (“雷云—地”)
二、雷电参数
2.雷电流 （1）雷电流幅值：波阻抗为0时，流经被击物的电流定义为“雷电
一、雷电放电过程(“云—
2地.主”放) 电和迎面流注阶段
先导接近地面时
达到使空气电离程度
在地面或突出的接地物体上
向上的迎面先导（也称 迎面流注）
主放电阶段
与下行先 导相遇
特点： 出现强烈电荷中和过程+雷鸣+闪光，只有50~100us 放电发展速度为50~100m/us 电流为几十~几百千安
一、雷电放电过程（“云—地”）
第七章 雷电及防雷保护装置
主要内容： 第一节 雷电放电和雷电过电压 第二节 防雷保护装置
第一节 雷电放电和雷电过电压
主要内容： 一、雷电放电过程 二、雷电参数
一、雷电放电过程(“云—地”)
三个阶段： 先导
主放电
1、先导阶段：
余辉（余光）
特点：雷云下部伸出微弱的放电通道,向地面的发展分级推进。
25~50m/级，每级间歇时间30~40us 下行速度0.1~0.8m/us, 电流较小，几十~几百安培
二、雷电参数
（3）雷电流极性及等值计算波形 75%~90%是负极性
3.雷道波阻抗 雷电通道在主放电时如同导体，使雷电流在其中流动同普通分布参
数导线一样，具有某一等值波阻抗——雷道波阻抗（Z0）
第二节 防雷保护装置
主要内容： 一、定义 二、分类 三、避雷针 四、避雷线 五、避雷器
一、定义：
能保护物体避免雷击，而引雷于本身，并顺利地泄入大 地的装置。
rx=(h-hx)p
hx>=h/2
rx=(1.x——保护半径 h——避雷针高度 p——高度修正系数
当h<=30m,p=1； 5.5
当30<h<=120m,p=
h
2.多支避雷针
应用中：D<5h
h0
h
D 7p
bx 1.5(h0 hx )
四 、避雷线:
流”
雷电流 电流入射波的2倍(自行分析原因？)
雷电流幅值超过I概率曲线： lgP=-I/88 lgP=-I/44 (当Td<=20)
（2）雷电流的波前时间（T1）、陡度（a）、波长（T2） T1：1~4us,平均2.6us
T2：20~100us, 我国 2.6/40us 雷电流的陡度：a=I/2.6(波前平均陡度)
五、避雷器
3、避雷器特征描述 起始动作电压 U1mA
U 荷电率AVR= co.max U ref
参考电压
保护比PR= U R (I )
残压
U ref
PR =1.55最好，1.60（我国）
六、防雷接地
1. 分类
工作接地
接地 保护接地
防雷接地
2. 接地装置
——埋入地中导体（垂直+水平+组合）
（1）垂直接地体：l d时，Re= (ln 8l 1)
二 、分类:
避雷针、避雷线、避雷器、防雷接地装置
避雷针、避雷线：防直接击中 直击雷保护(措施)
避雷器:防沿线路侵入变电所的雷电过电压侵入波保护（措施） 防雷接地装置：减少与大地间电阻值，达到降低雷电过电压幅 值的目的。
三、避雷针：
1、绕击率——绕过避雷装置而击于保护物的现象
三、避雷针
2、单支避雷针保护半径
——用于输电线路的保护，可用来保护发电厂和变电所。 ——保护范围：长度与线路等长+两端半圆锥空间
rx=0.47(h-hx)p rx=(h-1.53hx)p
hx>=h/2 hx<h/2
五、避雷器：
——过电压限制器、过电压能量吸收器 要求: （1）过电压作用时，先于被保护设备放电 （2）有一定灭弧能力，在第一次过零时，可靠切断工频续流， 使系统恢复正常。 工频续流:
l
N根垂直接地体： Re'
Re
n.
2 l
d
d
——利用系数 =0.65~0.8
（2）水平接地体:
l2
Re= 2 l (ln hd A)
h-埋深 l-长度 d-直径 A-形状系数
表7-3 水平接地的形状系数