防雷保護PPT課件

1、 （a a）雷云的放電過程；）雷云的放電過程； （b b）放電過程中雷電流變化情況）放電過程中雷電流變化情況 第1頁/共56頁大氣過電壓的基本形式大氣過電壓的基本形式 直接雷過電壓直接雷過電壓 雷云直接擊中房屋、桿塔、電力裝置等物體時，強大的雷電流流過該物體而泄雷云直接擊中房屋、桿塔、電力裝置等物體時，強大的雷電流流過該物體而泄入大地，在該物體上將產(chǎn)生很高的電壓降，稱為直接雷過電壓。入大地，在該物體上將產(chǎn)生很高的電壓降，稱為直接雷過電壓。 感應(yīng)雷過電壓感應(yīng)雷過電壓 當雷擊設(shè)備或架空線路附近地面時，在設(shè)備或?qū)Ь€上由于靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)當雷擊設(shè)備或架空線路附近地面時，在設(shè)備或?qū)Ь€上由于靜電感應(yīng)和電

2、磁感應(yīng)而產(chǎn)生的過電壓，稱為感應(yīng)雷過電壓。而產(chǎn)生的過電壓，稱為感應(yīng)雷過電壓。 第2頁/共56頁 （a a）主放電前；）主放電前； （b b）主放電后）主放電后 感應(yīng)雷過電壓形成示意圖感應(yīng)雷過電壓形成示意圖 hdhd導線高度；導線高度；S S雷擊點至導線的距離雷擊點至導線的距離 第3頁/共56頁 侵入波過電壓侵入波過電壓 它是指由于架空線路或架空金屬管道上遭受直接雷或感應(yīng)雷而產(chǎn)生的高壓沖擊它是指由于架空線路或架空金屬管道上遭受直接雷或感應(yīng)雷而產(chǎn)生的高壓沖擊雷電荷，可能沿線路或管道侵入室內(nèi)。雷電荷，可能沿線路或管道侵入室內(nèi)。 第4頁/共56頁 2.2.常用防雷裝置的種類和作用常用防雷裝置的種類和作用

3、 防雷工作包括電氣設(shè)備的防雷和建（構(gòu)）筑防雷工作包括電氣設(shè)備的防雷和建（構(gòu)）筑物的防雷兩大內(nèi)容：物的防雷兩大內(nèi)容： 電氣設(shè)備的防雷主要包括發(fā)電廠、變配電所電氣設(shè)備的防雷主要包括發(fā)電廠、變配電所和架空電力線路的防雷；和架空電力線路的防雷； 建（構(gòu)）筑物的防雷則分工業(yè)和民間兩大類，建（構(gòu)）筑物的防雷則分工業(yè)和民間兩大類，它們按危險程度和設(shè)施的重要性又可分成三種類它們按危險程度和設(shè)施的重要性又可分成三種類型。型。 避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶及避雷器避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、避雷帶及避雷器都是經(jīng)常采用的防雷裝置。一套完善的防雷裝置都是經(jīng)常采用的防雷裝置。一套完善的防雷裝置包括接閃器、引下線和接地裝置

4、。包括接閃器、引下線和接地裝置。 第5頁/共56頁 （1 1）避雷針）避雷針 利用尖端放電原理，使其保護范圍內(nèi)所有電氣設(shè)備或建筑物免遭直擊雷的破壞，利用尖端放電原理，使其保護范圍內(nèi)所有電氣設(shè)備或建筑物免遭直擊雷的破壞，主要用于發(fā)電廠、變電站等電氣設(shè)備及建（構(gòu)）筑物的直接雷防護主要用于發(fā)電廠、變電站等電氣設(shè)備及建（構(gòu)）筑物的直接雷防護 。 避雷針是由接閃器（針尖），接地引下線和接地裝置三部分組成。避雷針是由接閃器（針尖），接地引下線和接地裝置三部分組成。 注意：避雷針是把雷招引過來而不是避開！注意：避雷針是把雷招引過來而不是避開！ 第6頁/共56頁單支避雷針保護：單支避雷針保護： 第7頁/共56

5、頁 單支避雷針保護范圍，象一個由它所支撐的錐形單支避雷針保護范圍，象一個由它所支撐的錐形“帳蓬帳蓬”，當避雷針的高度為，當避雷針的高度為h h時，帳蓬的上半部空間為從針頂向下作時，帳蓬的上半部空間為從針頂向下作45o45o的斜線，在距地面的斜線，在距地面h/2h/2處轉(zhuǎn)折，與地面上處轉(zhuǎn)折，與地面上距針底距針底1.5h1.5h處的連線構(gòu)成保護空間的下部。避雷針在地面上的保護半徑按下式計算：處的連線構(gòu)成保護空間的下部。避雷針在地面上的保護半徑按下式計算： r=1.5hr=1.5h 式中式中 r r保護半徑（保護半徑（m m）；）；h h避雷針的高度（避雷針的高度（m m）第8頁/共56頁 在被保護

6、物高度在被保護物高度hxhx水平面上的保護半徑按下式水平面上的保護半徑按下式確定：確定： 當當hxh/2hxh/2時：時：r rx x =(h-hx)P=haP=(h-hx)P=haP 當當hxhxh/2h/2時：時：r rx x =(1.5h-2hx)P=(1.5h-2hx)P 式中：式中：r rx x 避雷針在避雷針在hxhx水平面上的保護半徑水平面上的保護半徑（m m）；）； hxhx被保護物的高度（被保護物的高度（m m）；）； haha避雷針的有效高度（避雷針的有效高度（m m）；）； P P高度影響系數(shù)，高度影響系數(shù)，h h30m30m時，時，P P1 1，3030h h120m1

7、20m時，時，P P5.55.5當當h h30m30m，rxrx需要乘需要乘以以P P，P P1 1，它說明當針高超過，它說明當針高超過30m30m時，其保護范時，其保護范圍不再隨針高成正比增加。一個有效地擴大保護圍不再隨針高成正比增加。一個有效地擴大保護范圍的作法是采用多支（等高或不等高）避雷針。范圍的作法是采用多支（等高或不等高）避雷針。 第9頁/共56頁兩支等高避雷針保護：兩支等高避雷針保護：第10頁/共56頁 兩支等高避雷針的保護范圍按下列方法確定：兩支等高避雷針的保護范圍按下列方法確定： 兩針外側(cè)保護范圍應(yīng)按單支避雷針的計算方法確定。兩針外側(cè)保護范圍應(yīng)按單支避雷針的計算方法確定。 兩

8、針間的保護范圍應(yīng)按通過兩針頂點及保護范圍兩針間的保護范圍應(yīng)按通過兩針頂點及保護范圍上部最低點上部最低點O O的圓弧確定，圓弧半徑為的圓弧確定，圓弧半徑為R Ro o，O O點的高度應(yīng)按點的高度應(yīng)按下式計算：下式計算： h ho o=h-D/7P =h-D/7P 式中式中h ho o兩針間保護范圍上部邊緣最兩針間保護范圍上部邊緣最低點的高度（低點的高度（m m ）；）；D D兩針間的距離（兩針間的距離（m m ）。）。 若兩針間的高度為若兩針間的高度為h hx x，水平面上保護范圍一側(cè)的最，水平面上保護范圍一側(cè)的最小寬度小寬度b bx x按下式計算：按下式計算： b bx x=1.5(h=1.5

9、(ho o-h-hx x) ) 式中式中b bx x保護范圍一側(cè)最小寬度保護范圍一側(cè)最小寬度（m m）。）。 若若b bx x位于兩針連線的中點，已知位于兩針連線的中點，已知b bx x后，則在平面上后，則在平面上可得到（可得到（D/2D/2，b bx x），由這點至半徑），由這點至半徑r rx x的園作切線，便可的園作切線，便可得到保護范圍。得到保護范圍。 保護變配電裝置用的避雷針，兩針間距離與針高保護變配電裝置用的避雷針，兩針間距離與針高之比之比D/hD/h不宜大于不宜大于5 5，保護第一類工業(yè)建筑物時，保護第一類工業(yè)建筑物時，D/hD/h不宜不宜大于大于4 4，否則，否則b bx x太小

10、。太小。 第11頁/共56頁多支等高避雷針的保護：多支等高避雷針的保護： 三支等高避雷針所形成的三角形外側(cè)保護范三支等高避雷針所形成的三角形外側(cè)保護范圍，應(yīng)分別按兩支等高避雷針的計算方法確定。圍，應(yīng)分別按兩支等高避雷針的計算方法確定。若可使三角形內(nèi)被保護物的最大高度若可使三角形內(nèi)被保護物的最大高度h hx x水平面上，水平面上，各相鄰避雷針間保護范圍一側(cè)的最小寬度各相鄰避雷針間保護范圍一側(cè)的最小寬度b bx x00時，時，全部面積即能夠受到保護。全部面積即能夠受到保護。 四支和超過四支等高避雷針所形成的四角形四支和超過四支等高避雷針所形成的四角形或多角形，可先將其分成兩個或幾個三角形，然或多角

11、形，可先將其分成兩個或幾個三角形，然后分別按三支等高避雷針的方法計算。后分別按三支等高避雷針的方法計算。 第12頁/共56頁 （2 2）避雷器）避雷器 避雷器是用來限制過電壓、保護電氣設(shè)備絕緣避雷器是用來限制過電壓、保護電氣設(shè)備絕緣的電器。的電器。 避雷器接于導線和地之間，與被保護設(shè)備并避雷器接于導線和地之間，與被保護設(shè)備并聯(lián)。聯(lián)。 1.1.高壓線路高壓線路2.2.被保護設(shè)備被保護設(shè)備3.3.避雷器避雷器第13頁/共56頁 注意：注意：正常情況下，避雷器中無電流流過。一旦線路上傳來危及被保護設(shè)備正常情況下，避雷器中無電流流過。一旦線路上傳來危及被保護設(shè)備絕緣的過電壓波時，避雷器立即動作，使雷電

12、波電荷泄入大地，將過電壓限制在一絕緣的過電壓波時，避雷器立即動作，使雷電波電荷泄入大地，將過電壓限制在一定的水平。當過電壓作用過去以后，避雷器又能自動切斷工頻續(xù)流，使電力系統(tǒng)恢定的水平。當過電壓作用過去以后，避雷器又能自動切斷工頻續(xù)流，使電力系統(tǒng)恢復正常工作。復正常工作。 討論：討論： 避雷器的擊穿特性如何與系統(tǒng)可靠運行匹配？避雷器的擊穿特性如何與系統(tǒng)可靠運行匹配？ 避雷器運行次數(shù)與系統(tǒng)可靠性關(guān)系。避雷器運行次數(shù)與系統(tǒng)可靠性關(guān)系。 第14頁/共56頁 避雷器的類型主要有保護間隙、閥型避雷器、管型避雷器、氧化鋅避雷器。避雷器的類型主要有保護間隙、閥型避雷器、管型避雷器、氧化鋅避雷器。 保護間隙：

13、保護間隙：保護間隙由兩個電極組成保護間隙由兩個電極組成 。 角球雙間隙角球雙間隙1 1主間隙；主間隙；2 2輔助間隙；輔助間隙；3 3針式絕緣子；針式絕緣子；4 4安裝用橫擔；安裝用橫擔；5 5接地線；接地線；6 6接導線；接導線；7 7防雨罩防雨罩 第15頁/共56頁 當雷電波侵入時，間隙首先擊穿放電，使當雷電波侵入時，間隙首先擊穿放電，使工作線路接地，避免了被保護物上電壓升高，從工作線路接地，避免了被保護物上電壓升高，從而保護了設(shè)備。過電壓之后，由于間隙處于擊穿而保護了設(shè)備。過電壓之后，由于間隙處于擊穿導通狀態(tài)，間隙中仍有由工作電壓所產(chǎn)生的工頻導通狀態(tài)，間隙中仍有由工作電壓所產(chǎn)生的工頻續(xù)流

14、。工頻續(xù)流電弧拉長而熄滅后，系統(tǒng)才恢復續(xù)流。工頻續(xù)流電弧拉長而熄滅后，系統(tǒng)才恢復正常工作。保護間隙的熄弧能力較差，有時不能正常工作。保護間隙的熄弧能力較差，有時不能自動熄弧，從而會引起斷路器的跳閘；并且保護自動熄弧，從而會引起斷路器的跳閘；并且保護間隙的結(jié)構(gòu)導致其間隙間為極不均勻電場，伏秒間隙的結(jié)構(gòu)導致其間隙間為極不均勻電場，伏秒特性較陡，不易與被保護物配合；間隙動作后工特性較陡，不易與被保護物配合；間隙動作后工作線路直接接地，會形成作線路直接接地，會形成“截波截波”，危及設(shè)備的，危及設(shè)備的縱絕緣。所以，目前只有在缺乏避雷器的情況下縱絕緣。所以，目前只有在缺乏避雷器的情況下才采用保護間隙，并與

15、自動重合閘裝置配合使用，才采用保護間隙，并與自動重合閘裝置配合使用，以提高供電的可靠性。以提高供電的可靠性。 第16頁/共56頁 管型避雷器：管型避雷器： 1 1環(huán)形電極；環(huán)形電極；2 2棒電極；棒電極；3 3產(chǎn)氣管；產(chǎn)氣管；4 4噴氣口；噴氣口；5 5金金屬端蓋；屬端蓋；6 6工作母線；工作母線；S1S1內(nèi)間隙；內(nèi)間隙；S2S2外間隙外間隙 第17頁/共56頁 在正常情況下，避雷器通過內(nèi)間隙在正常情況下，避雷器通過內(nèi)間隙S1S1、外、外間隙間隙S2S2使電網(wǎng)與大地隔開。當大氣過電壓波傳來，使電網(wǎng)與大地隔開。當大氣過電壓波傳來，達到避雷器沖擊放電電壓時，使內(nèi)、外間隙擊穿，達到避雷器沖擊放電電壓

16、時，使內(nèi)、外間隙擊穿，工作母線接地，避免了被保護設(shè)備上的電壓升高，工作母線接地，避免了被保護設(shè)備上的電壓升高，從而保護了設(shè)備絕緣。當過電壓消失后，間隙中從而保護了設(shè)備絕緣。當過電壓消失后，間隙中仍有由工作電壓所產(chǎn)生的工頻續(xù)流。工頻續(xù)流電仍有由工作電壓所產(chǎn)生的工頻續(xù)流。工頻續(xù)流電弧的高溫使產(chǎn)氣管內(nèi)產(chǎn)氣材料分解出大量氣體，弧的高溫使產(chǎn)氣管內(nèi)產(chǎn)氣材料分解出大量氣體，管內(nèi)壓力急劇升高（可達數(shù)十以至于上百個標準管內(nèi)壓力急劇升高（可達數(shù)十以至于上百個標準大氣壓）。氣體在高溫壓力作用下由噴氣口噴出，大氣壓）。氣體在高溫壓力作用下由噴氣口噴出，形成強烈的形成強烈的“縱吹縱吹”作用，從而使電弧在工頻續(xù)作用，從而

17、使電弧在工頻續(xù)流過零時熄滅，使電網(wǎng)恢復到正常運行狀態(tài)。流過零時熄滅，使電網(wǎng)恢復到正常運行狀態(tài)。 第18頁/共56頁 管型避雷器的主要缺點是：伏秒特性較陡管型避雷器的主要缺點是：伏秒特性較陡且放電分散性較大，而一般變壓器或其它電氣設(shè)且放電分散性較大，而一般變壓器或其它電氣設(shè)備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平，二者不能很好備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平，二者不能很好地配合；管型避雷器動作以后工作母線直接接地地配合；管型避雷器動作以后工作母線直接接地形成電壓截波，對變壓器絕緣有損害；此外，管形成電壓截波，對變壓器絕緣有損害；此外，管型避雷器放電特性受到大氣條件影響較大。因此，型避雷器放電特性受到大氣條件影響

18、較大。因此，管型避雷器目前只適用于發(fā)電廠、變電所的進線管型避雷器目前只適用于發(fā)電廠、變電所的進線段保護以及輸電線路絕緣弱點的保護，如大跨距段保護以及輸電線路絕緣弱點的保護，如大跨距和交叉檔距處。和交叉檔距處。 管型避雷器安裝要求見教材管型避雷器安裝要求見教材 第19頁/共56頁 閥型避雷器：閥型避雷器：第20頁/共56頁 (a)FS(a)FS1010型；型；(b)FS(b)FS0.380.38型型 1 1上接線端；上接線端； 2 2火花間隙；火花間隙；3 3云母墊圈；云母墊圈； 4 4瓷套管；瓷套管； 5 5閥電阻片；閥電阻片； 6 6下接線端下接線端 第21頁/共56頁 火花間隙內(nèi)部結(jié)構(gòu)火花

19、間隙內(nèi)部結(jié)構(gòu) 第22頁/共56頁 閥型避雷器的工作原理如下：在電力系統(tǒng)閥型避雷器的工作原理如下：在電力系統(tǒng)正常工作時，間隙將閥片電阻與工作母線隔離，正常工作時，間隙將閥片電阻與工作母線隔離，以免由工作電壓在閥片電阻中產(chǎn)生的電流使閥片以免由工作電壓在閥片電阻中產(chǎn)生的電流使閥片燒壞。當系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓且幅值超過間隙的放燒壞。當系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓且幅值超過間隙的放電電壓時，間隙先擊穿，沖擊電流通過閥片流入電電壓時，間隙先擊穿，沖擊電流通過閥片流入大地，由于閥片的非線性，其電阻在流過大的沖大地，由于閥片的非線性，其電阻在流過大的沖擊電流時變得很小，故在閥片上產(chǎn)生的壓降（稱擊電流時變得很小，故在閥片上產(chǎn)生

20、的壓降（稱為殘壓）將不會很高，使其低于被保護設(shè)備的沖為殘壓）將不會很高，使其低于被保護設(shè)備的沖擊耐壓值，設(shè)備得到保護。當過電壓消失后，間擊耐壓值，設(shè)備得到保護。當過電壓消失后，間隙中由工作電壓產(chǎn)生的工頻續(xù)流仍將繼續(xù)流過避隙中由工作電壓產(chǎn)生的工頻續(xù)流仍將繼續(xù)流過避雷器，此續(xù)流由于受閥片電阻的限制遠較沖擊電雷器，此續(xù)流由于受閥片電阻的限制遠較沖擊電流為小。故閥片電阻變得很大，從而進一步限制流為小。故閥片電阻變得很大，從而進一步限制了工頻續(xù)流的數(shù)值。使間隙能在工頻續(xù)流第一次了工頻續(xù)流的數(shù)值。使間隙能在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過零值時就將電弧切斷，電網(wǎng)恢復正常運行。經(jīng)過零值時就將電弧切斷，電網(wǎng)恢復正常運行。

21、第23頁/共56頁 各類閥型避雷器的主要電氣參數(shù)的意義和選用：各類閥型避雷器的主要電氣參數(shù)的意義和選用： 額定電壓額定電壓 指正常工作時加在避雷器上的工頻電壓。避雷器的額定指正常工作時加在避雷器上的工頻電壓。避雷器的額定電壓應(yīng)與避雷器安裝地點電力系統(tǒng)的額定電壓等級相同。電壓應(yīng)與避雷器安裝地點電力系統(tǒng)的額定電壓等級相同。 滅弧電壓滅弧電壓 指保證避雷器能夠在工頻續(xù)流第一次過零時滅弧的條件指保證避雷器能夠在工頻續(xù)流第一次過零時滅弧的條件下，允許加在避雷器上的最高工頻電壓。滅弧電壓應(yīng)當大下，允許加在避雷器上的最高工頻電壓。滅弧電壓應(yīng)當大于避雷器工作母線上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓，否則避雷于避雷器工作母

22、線上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓，否則避雷器可能因為不能滅弧而爆炸。器可能因為不能滅弧而爆炸。 工頻放電電壓工頻放電電壓 指在工頻電壓作用下，避雷器將發(fā)生放電的電壓值，是指在工頻電壓作用下，避雷器將發(fā)生放電的電壓值，是說明避雷器火花間隙的絕緣強度的指標。普通避雷器在內(nèi)說明避雷器火花間隙的絕緣強度的指標。普通避雷器在內(nèi)過電壓下不允許動作，因此通常規(guī)定其工頻放電電壓的下過電壓下不允許動作，因此通常規(guī)定其工頻放電電壓的下限應(yīng)不低于該系統(tǒng)可能出現(xiàn)的內(nèi)過電壓值。限應(yīng)不低于該系統(tǒng)可能出現(xiàn)的內(nèi)過電壓值。第24頁/共56頁 沖擊放電電壓沖擊放電電壓 指在沖擊電壓作用下避雷器放電的電壓值（幅值），指在沖擊電壓作用下避

23、雷器放電的電壓值（幅值），通常給出的是上限值。避雷器的伏秒特性應(yīng)當?shù)陀诒槐Ｗo通常給出的是上限值。避雷器的伏秒特性應(yīng)當?shù)陀诒槐Ｗo設(shè)備絕緣的沖擊擊穿電壓的伏秒特性，才能起到保護作用。設(shè)備絕緣的沖擊擊穿電壓的伏秒特性，才能起到保護作用。 殘壓殘壓 指雷電流通過避雷器時在閥片上產(chǎn)生的電壓降。由閥指雷電流通過避雷器時在閥片上產(chǎn)生的電壓降。由閥型避雷器的保護原理可知，避雷器放電以后就相當于以殘型避雷器的保護原理可知，避雷器放電以后就相當于以殘壓突然作用在被保護設(shè)備上，由此避雷器的殘壓愈低保護壓突然作用在被保護設(shè)備上，由此避雷器的殘壓愈低保護性能愈好。根據(jù)分析及實際統(tǒng)計，現(xiàn)行標準規(guī)定：通過避性能愈好。根據(jù)分

24、析及實際統(tǒng)計，現(xiàn)行標準規(guī)定：通過避雷器的額定雷電沖擊電流，雷器的額定雷電沖擊電流，220kV220kV及以下系統(tǒng)取及以下系統(tǒng)取5kA5kA；330kV330kV及以上的超高壓系統(tǒng)取及以上的超高壓系統(tǒng)取10kA 10kA 。因此，避雷器上的。因此，避雷器上的殘壓都是以上述電流作用下的壓降為標準。該電流下的殘殘壓都是以上述電流作用下的壓降為標準。該電流下的殘壓也作為各類電網(wǎng)防雷設(shè)計和絕緣配合的依據(jù)。壓也作為各類電網(wǎng)防雷設(shè)計和絕緣配合的依據(jù)。 保護比保護比 指避雷器的殘壓與滅弧電壓之比。保護比愈小，說明指避雷器的殘壓與滅弧電壓之比。保護比愈小，說明殘壓愈低或滅弧電壓愈高，因而保護性能愈好。殘壓愈低或

25、滅弧電壓愈高，因而保護性能愈好。第25頁/共56頁 磁吹避雷器（磁吹避雷器（FCDFCD）: : 為進一步提高閥型避雷器的保護能力，在普通閥型避雷器的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一為進一步提高閥型避雷器的保護能力，在普通閥型避雷器的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一種磁吹避雷器。磁吹避雷器的基本原理和結(jié)構(gòu)與普通閥型避雷器相同，其主要區(qū)別種磁吹避雷器。磁吹避雷器的基本原理和結(jié)構(gòu)與普通閥型避雷器相同，其主要區(qū)別在于采用了滅弧能力較強的磁吹火花間隙和通流能力較大的高溫閥片電阻，因而具在于采用了滅弧能力較強的磁吹火花間隙和通流能力較大的高溫閥片電阻，因而具有更高的滅弧性能和通流能力，除用以限制雷電過電壓以外，還可用來限制電力系有更高

26、的滅弧性能和通流能力，除用以限制雷電過電壓以外，還可用來限制電力系統(tǒng)的內(nèi)部過電壓。統(tǒng)的內(nèi)部過電壓。 第26頁/共56頁 氧化鋅避雷器氧化鋅避雷器: : 氧化鋅避雷器（簡稱氧化鋅避雷器（簡稱MOAMOA）是一種新型的）是一種新型的避雷器。這種避雷器的閥片以氧化鋅（避雷器。這種避雷器的閥片以氧化鋅（ZnOZnO）為主）為主要原料，附以少量能產(chǎn)生非線性特征的金屬氧化要原料，附以少量能產(chǎn)生非線性特征的金屬氧化物，經(jīng)高溫熔燒而成。氧化鋅閥片具有很理想的物，經(jīng)高溫熔燒而成。氧化鋅閥片具有很理想的伏安特性，其非線性系數(shù)很小，一般為伏安特性，其非線性系數(shù)很小，一般為0.010.010.040.04，當作用在氧

27、化鋅閥片上的電壓超過某一值，當作用在氧化鋅閥片上的電壓超過某一值（此值稱為動作電壓）時，閥片將發(fā)生（此值稱為動作電壓）時，閥片將發(fā)生“導通導通”?！皩▽ā焙笱趸\閥片上的殘壓與流過它的電流后氧化鋅閥片上的殘壓與流過它的電流基本無關(guān)，為一定值。在工作電壓下，流經(jīng)氧化基本無關(guān)，為一定值。在工作電壓下，流經(jīng)氧化鋅閥片的電流很小，僅為鋅閥片的電流很小，僅為1mA1mA，不會使氧化鋅閥片，不會使氧化鋅閥片燒壞，因此氧化鋅避雷器不用串聯(lián)間隙來隔離工燒壞，因此氧化鋅避雷器不用串聯(lián)間隙來隔離工作電壓。作電壓。 第27頁/共56頁 （3 3）防雷接地）防雷接地 接地與接地電阻接地與接地電阻 為降低雷電流通過

28、時在避雷針（線）或避雷為降低雷電流通過時在避雷針（線）或避雷器上產(chǎn)生的過電壓，保證輸配電系統(tǒng)的正常運行器上產(chǎn)生的過電壓，保證輸配電系統(tǒng)的正常運行和人身安全，要求裝設(shè)接地裝置以減小接地電阻。和人身安全，要求裝設(shè)接地裝置以減小接地電阻。 我國接地規(guī)程中規(guī)定，對于大接地短路電流我國接地規(guī)程中規(guī)定，對于大接地短路電流(150A)(150A)的電力設(shè)備的接地電阻要求符合的電力設(shè)備的接地電阻要求符合R2000/I )R2000/I )。 在防雷接地中，接地電阻為雷電沖擊電流流在防雷接地中，接地電阻為雷電沖擊電流流過時的電阻，稱為沖擊接地電阻，用過時的電阻，稱為沖擊接地電阻，用RchRch表示，其表示，其大

29、小定義為沖擊電壓的幅值與沖擊電流的幅值之大小定義為沖擊電壓的幅值與沖擊電流的幅值之比。比。 第28頁/共56頁 工程適用接地裝置工程適用接地裝置 工程適用接地裝置主要是由扁鋼、圓鋼、角鋼或鋼管組成，埋于地下工程適用接地裝置主要是由扁鋼、圓鋼、角鋼或鋼管組成，埋于地下0.51m0.51m深深處。水平接地體多用扁鋼，寬度一般為處。水平接地體多用扁鋼，寬度一般為2040mm2040mm，厚度不小于，厚度不小于4mm4mm；或者用直徑不；或者用直徑不小于小于6mm6mm的圓鋼。其接地體的形式如教材所述。的圓鋼。其接地體的形式如教材所述。 第29頁/共56頁 （3 3）降低接地電阻的方法）降低接地電阻的

30、方法 加大接地體尺寸加大接地體尺寸 利用自然接地體利用自然接地體 引外接地引外接地 換土換土 采用降阻劑采用降阻劑 第30頁/共56頁 1. 1. 電力線路的防雷保護措施電力線路的防雷保護措施 （1 1）低壓架空線路的防雷保護措施）低壓架空線路的防雷保護措施 指指380/220V380/220V低壓架空線路的防雷保護低壓架空線路的防雷保護, ,由于該低壓架空線路分布廣由于該低壓架空線路分布廣, ,絕緣水平較絕緣水平較低低, ,同時低壓線路直接引入室內(nèi)。因此，必須考慮對低壓架空線路的保護，以及當同時低壓線路直接引入室內(nèi)。因此，必須考慮對低壓架空線路的保護，以及當雷擊線路時雷電波沿線路侵入室內(nèi)的防

31、雷保護問題。方法如下：雷擊線路時雷電波沿線路侵入室內(nèi)的防雷保護問題。方法如下： 第31頁/共56頁 一般用戶低壓線路及接戶線的絕緣子鐵腳宜接一般用戶低壓線路及接戶線的絕緣子鐵腳宜接地。其接地電阻不應(yīng)超過地。其接地電阻不應(yīng)超過3030。 對于重要用戶，宜在低壓線路進入室內(nèi)前對于重要用戶，宜在低壓線路進入室內(nèi)前50m50m處安裝一組低壓避雷器；進入室內(nèi)后再裝設(shè)一組處安裝一組低壓避雷器；進入室內(nèi)后再裝設(shè)一組低壓避雷器。低壓避雷器。 第32頁/共56頁 室內(nèi)有電力設(shè)備接地裝置的建筑物，在入口處室內(nèi)有電力設(shè)備接地裝置的建筑物，在入口處宜將絕緣子鐵腳與接地裝置相連，可以不必另設(shè)宜將絕緣子鐵腳與接地裝置相連

32、，可以不必另設(shè)接地裝置。接地裝置。 人員密集的公共場所（如教室和影劇院等）及人員密集的公共場所（如教室和影劇院等）及由木桿或木橫擔引下的接戶線，其絕緣子鐵腳應(yīng)由木桿或木橫擔引下的接戶線，其絕緣子鐵腳應(yīng)接地，并要設(shè)置專用的接地裝置。但鋼筋混凝土接地，并要設(shè)置專用的接地裝置。但鋼筋混凝土桿的自然接地電阻若不超過桿的自然接地電阻若不超過3030的可不必另設(shè)接的可不必另設(shè)接地裝置。地裝置。 雷爆日不超過雷爆日不超過3030天的地區(qū)，以及低壓線路被建天的地區(qū)，以及低壓線路被建筑物及樹木屏蔽，或接戶線距低壓干線的接地點筑物及樹木屏蔽，或接戶線距低壓干線的接地點不超過不超過50m50m的線路，由于遭受雷擊機

33、會較少，其接的線路，由于遭受雷擊機會較少，其接戶線的絕緣子鐵腳可不接地。戶線的絕緣子鐵腳可不接地。 在多雷區(qū)或易遭受雷擊的地段，直接與架空線在多雷區(qū)或易遭受雷擊的地段，直接與架空線路相連的電能表宜設(shè)防雷裝置（如圖所示）。路相連的電能表宜設(shè)防雷裝置（如圖所示）。第33頁/共56頁F1F1低壓閥型避雷器；低壓閥型避雷器；F2F2保護間隙；保護間隙；WhWh電能表；電能表；R R重復接地重復接地 第34頁/共56頁 （2 2）高壓架空線路的防雷保護措施）高壓架空線路的防雷保護措施 架設(shè)避雷線架設(shè)避雷線 主要目的是防止雷直擊導線，此外主要目的是防止雷直擊導線，此外, ,，避雷，避雷線對雷電流還有分流作

34、用，可以減小流入桿塔的線對雷電流還有分流作用，可以減小流入桿塔的雷電流，使塔頂電位下降；對導線有耦合和屏蔽雷電流，使塔頂電位下降；對導線有耦合和屏蔽作用，可以降低導線上的感應(yīng)過電壓。作用，可以降低導線上的感應(yīng)過電壓。 注意：注意：避雷線一般在避雷線一般在35KV35KV及以上電壓等級及以上電壓等級的線路上裝設(shè)。的線路上裝設(shè)。110KV110KV及以上線路一般全線裝設(shè)及以上線路一般全線裝設(shè)避雷線。但在雷害不嚴重的地區(qū)，避雷線。但在雷害不嚴重的地區(qū)，110KV110KV及及202060KV60KV線路通常不沿全線裝設(shè)，僅是在發(fā)電廠升壓線路通常不沿全線裝設(shè)，僅是在發(fā)電廠升壓站出線和變電站進出線站出線

35、和變電站進出線1 12Km2Km內(nèi)裝設(shè)避雷線，作內(nèi)裝設(shè)避雷線，作為進線段保護。為進線段保護。 第35頁/共56頁 避雷線的布置基本上有兩種形式：一種是避避雷線的布置基本上有兩種形式：一種是避雷線的一端經(jīng)配電裝置的構(gòu)架接地，另一端經(jīng)絕雷線的一端經(jīng)配電裝置的構(gòu)架接地，另一端經(jīng)絕緣子串與廠房建筑物絕緣；另一種形式是避雷線緣子串與廠房建筑物絕緣；另一種形式是避雷線兩端都接地。兩端都接地。 線路終端桿的避雷線能否與變電所構(gòu)架相連，線路終端桿的避雷線能否與變電所構(gòu)架相連，按是否發(fā)生反擊的原則處理。一般情況下，按是否發(fā)生反擊的原則處理。一般情況下，110kv110kv及以上的變電所允許相連，及以上的變電所允

36、許相連，35kV35kV及以下不及以下不允許。允許。 用避雷線保護輸電線路時，工程上常采用保用避雷線保護輸電線路時，工程上常采用保護角護角a a來表示。保護角是指外側(cè)輸電線與避雷線的來表示。保護角是指外側(cè)輸電線與避雷線的連線與垂線之間的夾角。避雷線的保護角大多取連線與垂線之間的夾角。避雷線的保護角大多取20200 030300 0。500KV500KV及以上的超高壓線路采用架設(shè)雙及以上的超高壓線路采用架設(shè)雙避雷線，保護角在避雷線，保護角在15150 0及以下。及以下。 第36頁/共56頁 降低桿塔接地電阻降低桿塔接地電阻 避雷線應(yīng)在每基桿塔處接地，對于一般高度的桿塔，降低桿塔沖擊接地電阻是避雷

37、線應(yīng)在每基桿塔處接地，對于一般高度的桿塔，降低桿塔沖擊接地電阻是提高線路耐雷水平、防止反擊，降低雷擊跳閘率的有效措施。具體值見教材提高線路耐雷水平、防止反擊，降低雷擊跳閘率的有效措施。具體值見教材 架設(shè)耦合地線架設(shè)耦合地線 在降低桿塔接地電阻有困難時，可以采用在導線下方架設(shè)地線的措施，其作用在降低桿塔接地電阻有困難時，可以采用在導線下方架設(shè)地線的措施，其作用是增加避雷線與導線間的耦合作用以降低絕緣子串上的電壓。是增加避雷線與導線間的耦合作用以降低絕緣子串上的電壓。 第37頁/共56頁 采用不平衡絕緣方式采用不平衡絕緣方式 為了降低雷擊時雙回路同時跳閘的跳閘率，為了降低雷擊時雙回路同時跳閘的跳閘

38、率，當用通常的防雷措施無法滿足要求時當用通常的防雷措施無法滿足要求時, ,可考慮采用可考慮采用不平衡絕緣方式，也就是使兩回線的絕緣子片數(shù)不平衡絕緣方式，也就是使兩回線的絕緣子片數(shù)有差異。有差異。 裝設(shè)自動重合閘裝設(shè)自動重合閘 加強絕緣加強絕緣 為降低跳閘率，可在高桿塔上增加絕緣子串為降低跳閘率，可在高桿塔上增加絕緣子串的片數(shù)，加大大跨越檔導、地線之間的距離，以的片數(shù)，加大大跨越檔導、地線之間的距離，以加強線路絕緣。加強線路絕緣。 采用消弧線圈接地方式采用消弧線圈接地方式 在雷電活動強烈，接地電阻又難以降低的地在雷電活動強烈，接地電阻又難以降低的地區(qū)，對于區(qū)，對于35KV35KV及以下電壓等級的

39、電網(wǎng)可考慮采用及以下電壓等級的電網(wǎng)可考慮采用系統(tǒng)中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式系統(tǒng)中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式 第38頁/共56頁 2 .2 .變配電所的防雷保護措施變配電所的防雷保護措施 變電所是電力系統(tǒng)的樞紐，它擔負著電網(wǎng)供變電所是電力系統(tǒng)的樞紐，它擔負著電網(wǎng)供電的重要任務(wù)。電的重要任務(wù)。 裝設(shè)避雷針裝設(shè)避雷針 為了防止雷直擊于變電所，一般采用避雷針為了防止雷直擊于變電所，一般采用避雷針或避雷線進行保護或避雷線進行保護 注意注意: :對于對于35kV35kV及以下變電所，因其絕緣水及以下變電所，因其絕緣水平低，故要求架設(shè)獨立避雷針，并應(yīng)滿足不發(fā)生平低，故要求架設(shè)獨立避雷針，并應(yīng)滿足不

40、發(fā)生反擊的要求。不允許將避雷針裝設(shè)在配電構(gòu)架上，反擊的要求。不允許將避雷針裝設(shè)在配電構(gòu)架上，以免出現(xiàn)反擊事故。以免出現(xiàn)反擊事故。 裝設(shè)閥型避雷器裝設(shè)閥型避雷器 利用閥型避雷器來限制雷電侵入波過電壓的利用閥型避雷器來限制雷電侵入波過電壓的數(shù)值，它是變電所防雷保護的基本措施之一。數(shù)值，它是變電所防雷保護的基本措施之一。 第39頁/共56頁 進線段保護進線段保護 進線段保護的作用是為了限制沿線路侵入變進線段保護的作用是為了限制沿線路侵入變電站侵入波過電壓幅值不超過電站侵入波過電壓幅值不超過5KA5KA，陡度不超過允，陡度不超過允許值。許值。 （a a）未裝設(shè)避雷線的變電所進線保護接線）未裝設(shè)避雷線的

41、變電所進線保護接線 （b b）全線有避雷線的變電所進線保護接線）全線有避雷線的變電所進線保護接線 第40頁/共56頁 3 .3 .配電變壓器和柱上開關(guān)的防雷保配電變壓器和柱上開關(guān)的防雷保護護 （1 1）配電變壓器的防雷保護措施）配電變壓器的防雷保護措施 第41頁/共56頁（2 2）柱上斷路器或負荷開關(guān)的防雷保護措施）柱上斷路器或負荷開關(guān)的防雷保護措施 （a a）經(jīng)常閉合的斷路器；）經(jīng)常閉合的斷路器； （b b）經(jīng)常開路的斷路器）經(jīng)常開路的斷路器 第42頁/共56頁 4.4.發(fā)電廠的防雷保護發(fā)電廠的防雷保護 （1 1）基本要求）基本要求 發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的心臟，萬一發(fā)生損壞設(shè)發(fā)電廠是電力系統(tǒng)的心

42、臟，萬一發(fā)生損壞設(shè)備的事故，往往會帶來嚴重的后果，給生產(chǎn)造成備的事故，往往會帶來嚴重的后果，給生產(chǎn)造成重大的損失。為此，對發(fā)電廠的過電壓保護工作重大的損失。為此，對發(fā)電廠的過電壓保護工作必須十分周密地進行考慮，不能有任何漏洞必須十分周密地進行考慮，不能有任何漏洞 。 （2 2）發(fā)電機是發(fā)電廠的重要設(shè)備，對它必須）發(fā)電機是發(fā)電廠的重要設(shè)備，對它必須有可靠的防雷保護裝置有可靠的防雷保護裝置 。 （3 3）發(fā)電廠內(nèi)的配電裝置應(yīng)按照）發(fā)電廠內(nèi)的配電裝置應(yīng)按照過電壓保過電壓保護設(shè)計規(guī)范護設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定采取完善的防雷保護措的有關(guān)規(guī)定采取完善的防雷保護措施。露天的配電裝置必須完全處在避雷針或避雷施。露天

43、的配電裝置必須完全處在避雷針或避雷線的直擊雷保護范圍之內(nèi)。線的直擊雷保護范圍之內(nèi)。第43頁/共56頁 （4 4）發(fā)電廠內(nèi)的各種建筑物采取防雷措施時，）發(fā)電廠內(nèi)的各種建筑物采取防雷措施時，如果是金屬結(jié)構(gòu)或金屬屋頂，或者設(shè)備具有金屬如果是金屬結(jié)構(gòu)或金屬屋頂，或者設(shè)備具有金屬外殼，只需將金屬部分接地即可，否則就應(yīng)用避外殼，只需將金屬部分接地即可，否則就應(yīng)用避雷針或避雷線保護。雷針或避雷線保護。 （5 5）發(fā)電廠內(nèi)的主廠房、主控制室和）發(fā)電廠內(nèi)的主廠房、主控制室和35kV35kV及及以下的屋內(nèi)配電裝置，應(yīng)考慮裝設(shè)直擊雷保護，以下的屋內(nèi)配電裝置，應(yīng)考慮裝設(shè)直擊雷保護，但不宜在上述這些建筑物上直接裝設(shè)避雷

44、針。但不宜在上述這些建筑物上直接裝設(shè)避雷針。 （6 6）發(fā)電廠內(nèi)配電裝置的保護原則基本上和）發(fā)電廠內(nèi)配電裝置的保護原則基本上和變電所的保護原則相同，每一路出線都應(yīng)嚴格按變電所的保護原則相同，每一路出線都應(yīng)嚴格按照照過電壓保護設(shè)計規(guī)范過電壓保護設(shè)計規(guī)范的要求，加裝必要的的要求，加裝必要的防雷設(shè)施，尤其是出線段的直擊雷保護部分如用防雷設(shè)施，尤其是出線段的直擊雷保護部分如用避雷線保護，則其保護角必須盡可能做到為避雷線保護，則其保護角必須盡可能做到為2020 以以下，最大不宜超過下，最大不宜超過3030 ，同時對進線保護段的兩端，同時對進線保護段的兩端還應(yīng)加裝管型避雷器。還應(yīng)加裝管型避雷器。第44頁/

45、共56頁 5.5.配電網(wǎng)的過電壓保護配電網(wǎng)的過電壓保護 配電網(wǎng)具有設(shè)備多和分布廣的特點，它擔負著向廣大用戶供電的任務(wù)，由于配配電網(wǎng)具有設(shè)備多和分布廣的特點，它擔負著向廣大用戶供電的任務(wù)，由于配電線路的絕緣水平較低，遭受直擊雷或感應(yīng)雷時都容易引起絕緣子的閃絡(luò)，造成線電線路的絕緣水平較低，遭受直擊雷或感應(yīng)雷時都容易引起絕緣子的閃絡(luò)，造成線路跳閘。為了保證對用戶不間斷供電，應(yīng)廣泛采用重合閘裝置，在配電線路的支線路跳閘。為了保證對用戶不間斷供電，應(yīng)廣泛采用重合閘裝置，在配電線路的支線上也應(yīng)考慮加裝一次重合熔斷器，以縮小故障停電的范圍。上也應(yīng)考慮加裝一次重合熔斷器，以縮小故障停電的范圍。 第45頁/共56頁 1.1.避雷針避雷針 （1 1）裝設(shè)規(guī)定與要求）裝設(shè)規(guī)定與要求 避雷針進行直擊雷保護時避雷針進行直擊雷保護時, ,應(yīng)使需要保護的應(yīng)使需要保護的所有設(shè)備和建筑物都處于避雷針保護范圍之內(nèi)。所有設(shè)備和建筑物都處于避雷針保護范圍之內(nèi)。 獨立避雷針與被保護物之間應(yīng)保持一定的獨立避雷針與被保護物之間應(yīng)保持一定的空間距離空間距離S SK K ，在一般情況下，在一般情況下，S SK K不應(yīng)小于不應(yīng)小于5m5m。 避雷針的接地體與被保護物的接地體之間