第八章雷電放電及防雷保護裝置

第八章雷電放電及防雷保護裝置第一節(jié)雷電先導(dǎo)通道帶有與極性相同的電荷（一般多為負(fù)極性自向大地發(fā)展。由于及先導(dǎo)作用大地被感應(yīng)出與極性相反的電荷當(dāng)先導(dǎo)發(fā)展到離大地一定距離雷暴日及雷暴小時：雷暴日是一年中有雷電的日數(shù)Td(Td>40為多雷地區(qū)，Td<15雷地區(qū))；雷爆小時是一年中有雷電的小時數(shù)Th；雷暴電日或雷暴電小時表征不同地區(qū)雷電準(zhǔn)對Td=40的地區(qū)＝0.07（次/km2·雷電日)雷電流幅值ILz＝0的電流，以iL ：lgPIL

lgPIL

（Td雷電流的波前時間、陡度：f t=50μs(2.6/50μs波，雷電流標(biāo)準(zhǔn)波形平均陡度可表示為a

(kA

iI(etet02iI(102當(dāng)先導(dǎo)發(fā)展到某一高度時由于避雷針較高且具有良好的接地針上因靜電感應(yīng)而了與近較低的物體便得到，受到保護，免遭雷擊。圍，0.1%左右雷擊概率的空間范圍。避雷針的保護原理及引雷的形成過程：畸變電場形成局部場強集中影響先導(dǎo)發(fā)展路徑引雷作用避雷針結(jié)構(gòu)：接閃器接地引下線當(dāng)hx≥h/2 時，rx=（h－h(huán)x）p當(dāng)hx≤h/2 時，rx=（1.5h－2hx）p當(dāng)h30mh

phph 式中：h—避雷針的高度Dh0h7pDbx1.5(h0hx

h0—兩針間聯(lián)合保護Dbxhx的水—般兩針間的距離D不宜大于5h123323f=D*/7p。四、三支或支避雷針hxh/2，rx12hhxh/2，rx12hh/h/hrr，ZnO的配合中，要求避雷器的伏秒特性比較平直、分散性要小。工程上常用沖擊系數(shù)Ucf

一 保護間隙和管型避雷缺點：①②伏秒特性較陡且放電分散性較大，而變壓器和其他設(shè)備絕緣的沖擊放電伏秒③保護間隙動作后工作母線直接接地，形成截波在大氣中稱為外間隙S2，其作用是工作電壓避免產(chǎn)氣管被流經(jīng)管子的工頻泄漏電流所

Imin

，絕緣弱點的保護（如大和交叉處。 二、1性所限制，使其小于80A（最大值，間隙能在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過零值時就將電弧切斷。2加之沖擊電壓作用時云母墊圈與電極之間的空氣縫隙中發(fā)生電暈，對間隙的放電區(qū)產(chǎn)生照50V隙的初恢復(fù)強度由250V到70V，滅弧非常利。利短間隙極近FSFZ50A80A時，能夠在續(xù)流第FZ型，每四個單元間隙組成一組，每組并聯(lián)一個分路電阻。不均勻，因此其沖擊放電電壓較低11。FZ型（又稱電站型FS型（又稱線路型。1、限制工頻續(xù)流，保證火花間隙可靠熄??；2、當(dāng)雷電過電壓由于在制造過程中有層的形成（用碳化硅顆粒，以陶料粘合劑即水玻璃以300-350攝氏度焙燒制成，由于有氧化硅分子滲入，砂顆粒表面形成一個厚度約為10-5厘米的106-108歐姆*厘米，因此全部電壓都加在了層上。)當(dāng)電場強度很大時，由于電子的遷移率增加并且電子增多層電壓下降這就使得材料的總電阻隨外加電壓的增加而降低。ucC650~700在雷電流通過閥片時將在閥片上出現(xiàn)電壓，稱為殘壓。殘壓將作用在被保護設(shè)備的絕緣上因此不能太高采用非線性電阻有助于解一在雷電流作用電流大閥閥片電阻變大，因而限制了續(xù)流。，，，當(dāng)沖擊電流很大時砂顆粒的層發(fā)生擊穿，這一過程具有統(tǒng)計性質(zhì)，閥片每通過一次電流砂顆粒層都會留下一定的，電流越大越重。因此閥片通過，，，5kA200.01s400A20次。流超過5kA的概率是非常小的因此我國對35-220kV的閥型避雷器以5kA(其波形20/40us)5kA的殘壓作為絕緣配合的依據(jù)，對330kV及更高電網(wǎng)，由于線路絕緣水平較高，雷電波的幅值也較高，故流過避10kA作為計算標(biāo)準(zhǔn)。雷器通常不允許在內(nèi)部過電壓下動作，220千伏以下的電力系統(tǒng)中作為限制大2、沖擊放電電壓：ub(i)，1.5-20us的沖擊放電電壓，即是在沖擊電壓作用下避雷器動作的最小電壓幅值，從防雷角度要求ub(i低一些為好，但是為了保證避雷器ub(i)20%-25%.在中性點有效接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地時非故障相的電壓可達(dá)工作線電壓的80%，110%100%。所以選用避雷器時，對110kV及以上的中性點有效接地系統(tǒng)，滅弧電壓取系統(tǒng)最大工作線電壓的80%，對35kV及以下的中性點不接地系統(tǒng)和經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)，則分別取最110%100%。電壓值。35kV3.5倍的相電壓，110kV3.0倍的相電壓。（什么叫避雷器的工頻放電電壓Ugf

壓電壓UgfUcf

不會動作，失去了保護的作用和意義，也就是說由于Ucf提高，避雷器的伏秒特性上升，將 K Umh也是一定的如果Ugf太低

都較大） 保證避雷器能可靠的滅弧，同時在大多數(shù)內(nèi)部過電壓下不動作，Ugf6、保護比。保護比殘壓FS和FZ系列的保護比大概在.5和2.3左右。0.24.名詞解釋分為雷電沖擊波放電和操作沖擊波放電殘壓解釋三、金屬氧化物避雷器金屬氧化物避雷器（MOA）又稱氧化鋅避雷器，20世紀(jì)60年代末由首先研制成70年代該類避雷器開始用于交流高壓電氣設(shè)備的保護中，氧化鋅元件的非線性特性主要是由晶界層所形成，在低電場強度下電阻率為1012-歐姆*厘米當(dāng)電場強度達(dá)到106-107伏特/米時層擊穿其電阻率由氧化鋅粒子決定ZnO不會使得，ZnO的閥片燒毀，所以可以不用串聯(lián)間隙來工作電壓（SiC閥片在正常工SiC避雷器的放電電ZnO避雷器是理想的高原SiC避雷器損ZnO避雷器無此問題。SiC避雷器卻不同它不僅要吸收過電壓的能量，而且還要吸收因系統(tǒng)工作電壓下的工頻續(xù)流所產(chǎn)生的能量，ZnOZnO的SiC低得多。4、ZnO（必要時也可采用兩柱或三柱閥片并聯(lián)5、ZnOSF6電器保護。因為直流續(xù)流不像工頻續(xù)流那SF6電器中，SiCSF6SF6氣體中的分ZnO避雷器無此問題。因無續(xù)流熄滅問題，ZnO避雷器也多用于多雷區(qū)和多重此外，ZnO避雷器體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，運行方便,使用長。SiC避雷器相比，ZnO避雷器具有下列優(yōu)點：②保護性能優(yōu)越：④通流容量大，能制成重載避雷器。⑤WGMOA值或直流電流時，避雷器上的工頻電壓峰值來定義工頻參考電壓U1mA,其值約為最大長期工105%-115%8-3-134、殘壓：是指WGMOA通過規(guī)定波形及幅值的沖擊電流時WGMOA的指標(biāo)雷電沖擊電流（8/20us）1.6-1.8目前一般采用45%-75%的荷電率。在中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的系統(tǒng)中，不對稱短20年。一、I在接地網(wǎng)上造成的電位不太大，在中性點直接接地中要求IRI4000AR0.5,R0.5的條件在技術(shù)經(jīng)濟R5，但在這種情況下，必須保證人身的安全。防雷接地和上述兩種接地的區(qū)別在于，

a但習(xí)慣上稱之為沖擊接地電阻。在一般情況下由于火花效應(yīng)大于電感效應(yīng)時，沖擊系數(shù)小于1；但對于電感影響明顯的情況，有時沖擊系數(shù)a也大于等于我們把接地點處的電位UMIR

I.接地電流IR越小，則電位UM體（例如變壓器外殼，也就具有了