防雷裝置的種類和作用課件

關(guān)于防雷裝置的種類和作用第1頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1防雷裝置的種類與作用3．1．1過電壓及其分類在正常運(yùn)行時(shí)，電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的絕緣處于額定電壓作用下。但是，由于雷擊和操作等原因，電力系統(tǒng)中某些部分的電壓可能升高至大大超過正常狀態(tài)下的數(shù)值。

概念：對電氣設(shè)備絕緣造成危險(xiǎn)的電壓升高，稱為過電壓。

類型：◆大氣過電壓

◆內(nèi)部過電壓第2頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．1．1大氣過電壓（雷電過電壓、外部過電壓）

◆概念：由于雷云放電或雷電感應(yīng)引起的過電壓，稱為大氣過電壓,又稱為雷電過電壓。

◆特點(diǎn)：它與電力系統(tǒng)本身運(yùn)行情況無關(guān)，幅值很大。3．1．1．2內(nèi)部過電壓

◆概念：由于電力系統(tǒng)內(nèi)部電磁能量的轉(zhuǎn)換或傳送引起的過電壓，稱為內(nèi)部過電壓。

◆例如：斷路器分與合、負(fù)荷劇變、線路斷線、短路與接地等故障引起的過電壓。

◆特點(diǎn)：它與電力系統(tǒng)本身運(yùn)行情況有關(guān)，幅值一般不是很大。第3頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．2雷電特性3．1．2．1雷電的形成

◆形成積云大氣中的水蒸氣和地面的濕氣受熱上升，在空中不同冷、熱氣團(tuán)相遇，凝結(jié)成水滴或冰晶，形成積云。

◆形成雷云積云運(yùn)動(dòng)，使電荷發(fā)生分離，亦即在上下氣流的強(qiáng)烈摩擦和撞擊下，形成帶正、負(fù)不同電荷的積云，也即雷云。

第4頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．2．1雷電的形成

◆靜電感應(yīng)由于靜電感應(yīng)，帶電的雷云臨近地面時(shí)，對大地或電氣設(shè)備將感應(yīng)出與雷云極性相反的電荷，二者之間形成了一個(gè)巨大的“電容器”。

◆先導(dǎo)放電雷云中電荷積聚到足夠數(shù)量時(shí)，電場強(qiáng)度達(dá)到25～30kV／cm時(shí)，就會(huì)使正、負(fù)雷云之間或雷云與大地之間的空氣絕緣擊穿，而發(fā)出先導(dǎo)放電。

◆主放電當(dāng)先導(dǎo)放電到達(dá)另一雷云或大地時(shí)，就產(chǎn)生強(qiáng)烈的“中和”作用，出現(xiàn)強(qiáng)大的電流，其值可達(dá)數(shù)十至數(shù)百千安。該電流稱為雷電流，這一過程稱為主放電過程。第5頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．2．1雷電的形成

◆主放電主放電的溫度可達(dá)20000℃，使周圍的空氣猛烈膨脹，并出現(xiàn)耀眼的光亮和巨響，稱為雷電。主放電到達(dá)云端就已結(jié)束。

◆余光放電云中的殘余電荷，經(jīng)主放電通道下來與地上的電荷中和，稱為余光放電過程。余光階段的電流不大，但持續(xù)時(shí)間較長。第6頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．2．1雷電的形成

◆后續(xù)沖擊

同一雷云中可能同時(shí)存在幾個(gè)電荷堆積中心，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)電荷中心的放電完成后，可能引起第二個(gè)、第三個(gè)中心向第一個(gè)通道放電，雷擊總的持續(xù)時(shí)間一般不超過0.5s。第7頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．2．2大氣過電壓的基本形式直接雷過電壓、感應(yīng)雷過電壓、侵入波過電壓(1)直接雷過電壓

◆概念：雷云直接擊中房屋、桿塔、電力裝置等物體時(shí)，強(qiáng)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?！舴雷o(hù)措施：避雷針、避雷線、避雷帶或避雷網(wǎng)(2)感應(yīng)雷過電壓

◆概念：當(dāng)雷擊設(shè)備或架空線路附近地面時(shí)，在設(shè)備或?qū)Ь€上由于靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的過電壓，稱為感應(yīng)雷過電壓（圖3-2）。

第8頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．2．2大氣過電壓的基本形式(2)感應(yīng)雷過電壓

第9頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．2．2大氣過電壓的基本形式(2)感應(yīng)雷過電壓

在主放電前，先導(dǎo)通道的密集電荷在線路上感應(yīng)出大量的、極性相反的束縛電荷。主放電開始后，先導(dǎo)中的電荷被迅速中和。線路上的原束縛電荷驟然成為自由電荷，向?qū)Ь€的兩側(cè)移動(dòng)而形成強(qiáng)大的電流，在導(dǎo)線上形成的電壓的幅值高達(dá)300—500kV。

◆感應(yīng)過電壓對35kV及以下絕緣是危險(xiǎn)的，應(yīng)采取措施加以防護(hù)。

◆感應(yīng)過電壓對110kV及以上的絕緣沒有危險(xiǎn)的，因?yàn)槠浣^緣的沖擊耐壓水平高于500KV。第10頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．2．2大氣過電壓的基本形式(3)侵入波過電壓

◆概念：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)。

3．１．2．3雷電參數(shù)(1)雷暴日

◆雷暴日：在一天內(nèi)只要聽到雷聲就算一個(gè)雷暴日，用來統(tǒng)計(jì)雷電活動(dòng)頻繁度。

◆年雷暴日：全年雷暴日的總和少雷區(qū)……年平均雷暴日不超過15日的地區(qū)多雷區(qū)……年平均雷暴日超過40日的地區(qū)強(qiáng)雷區(qū)……年平均雷暴日超過90日的地區(qū)我國年雷暴日分布規(guī)律為從南到北由強(qiáng)到弱。第11頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．１．2．3雷電參數(shù)(2)雷電流的幅值

◆特點(diǎn)：雷電流的幅值是一個(gè)隨機(jī)變量，只有通過大量實(shí)測才能正確估計(jì)其概率分布規(guī)律。

◆雷電流的幅值概率分布曲線

◆雷電流的幅值計(jì)算：式中P－雷電流超過I（KA）的概率第12頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．１．2．3雷電參數(shù)(3)雷電流的波形

雷電流的幅值隨氣象條件相差很大，但雷電流的波形卻基本一致。雷電的極性有正右負(fù)，根據(jù)實(shí)測結(jié)果，負(fù)雷約占85％左右。

◆特點(diǎn)：具有沖擊特性波長值大致在40μs左右波頭長度大致在l～4μs范圍內(nèi)波頭波形可取半余旋弦波形或斜角波形第13頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用

3．1．3常用防雷裝置的種類和作用

防雷工作：

◆電氣設(shè)備防雷……發(fā)電廠、變配電所和架空電力線路的防雷；

◆建筑物防雷……工業(yè)和民間防雷裝置的構(gòu)成：接閃器、引下線和接地裝置。

◆避雷針、線、網(wǎng)、帶都只是接閃器。除避雷器外，它們都是利用其高出被保護(hù)物的突出地位，把雷電引向自身，然后通過引下線和接地裝置把雷電流泄人大地，使被保護(hù)物免受雷擊。第14頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用

3．1．3常用防雷裝置的種類和作用

◆(1)避雷針利用尖端放電原理，使其保護(hù)范圍內(nèi)所有電氣設(shè)備或建筑物免遭直擊雷的破壞。

◆(2)避雷線（架空地線）避雷線主要用來保護(hù)輸電線路?！?3)避雷器用來紡織防止沿線侵入變電所(或發(fā)電廠)的雷電侵入波對電氣設(shè)備的破壞，把雷電侵入波限制在避雷器殘壓值范圍內(nèi)，從而使變壓器及其他電氣設(shè)備可免受過電壓的危害。第15頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用

3．1．3常用防雷裝置的種類和作用◆(4)避雷帶

接閃器……沿建筑物屋頂四周易受雷擊部位明設(shè)的作為防雷保護(hù)用的金屬帶

引下線……沿外墻作引下線

接地裝置……接地網(wǎng)多用在民用建筑特別是山區(qū)。使用避雷帶(網(wǎng))的保護(hù)性能比避雷針的要好。

第16頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用

3．1．3常用防雷裝置的種類和作用

◆(5)避雷網(wǎng)

明裝避雷網(wǎng)……沿建筑物屋頂上部明裝金屬網(wǎng)格作為接閃器，沿外墻裝引下線接到接地裝置上。一般建筑物中常采用這種方法。

籠式避雷網(wǎng)……把整個(gè)建筑物中的鋼筋結(jié)構(gòu)連成一體，構(gòu)成一個(gè)大型金屬網(wǎng)籠。包括：全部明裝避雷網(wǎng)、全部暗裝避雷網(wǎng)、部分明裝避雷網(wǎng)部分暗裝避雷網(wǎng)等幾種。應(yīng)用：高層建筑中結(jié)構(gòu)中鋼筋較多，把它們從上到下與室內(nèi)的上下水管、熱力管道、煤氣管道、電氣管道、電氣設(shè)備及變壓器中性點(diǎn)等均連接起來，形成一個(gè)等電位的整體，（籠式暗裝避雷網(wǎng)）第17頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用

3．1．4避雷針

◆組成：接閃器(針尖)，接地引下線、接地裝置

◆原理：本質(zhì)上不是避雷，而是招雷或引雷。利用高聳空間的有利位置，當(dāng)附近空中有雷電放射時(shí)，便不斷地把雷電引向自身并將雷電流迅速地泄入大地消散，從而防止避雷針保護(hù)范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物或電氣設(shè)備遭受直擊雷的破壞。第18頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．4避雷針3．1．4．1單支避雷針保護(hù)范圍單支避雷針保護(hù)范圍像一個(gè)由它所支撐的錐形“帳篷”：

◆當(dāng)避雷針的高度為h時(shí)，“帳篷”的上半部空間為從針頂向下作450的斜線；

◆在距地面h／2處轉(zhuǎn)折，與地面上距針底1.5h處的連線構(gòu)成保護(hù)空間的下部。第19頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

當(dāng)針高超過30m時(shí)，其保護(hù)范圍不再隨針高成正比增加。因此通常采用多支(等高或不等高)避雷針。

第20頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三第21頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三3．１防雷裝置的種類和作用3．1．4避雷針3．1．4．2兩支等高避雷針的保護(hù)范圍兩支等高避雷針的保護(hù)范圍如圖所示：第22頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

bx位于兩針連線的中點(diǎn)，已知后，則在平面上可得到(D/2,bx)，由這點(diǎn)至半徑rx的圓作切線便可得到保護(hù)范圍。保護(hù)變配電裝置用的避雷針，兩針間距離與針高之比D/h不宜大于5，保護(hù)第一類工業(yè)建筑物時(shí)，D/h不宜大于4，否則太小。

第23頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．3常用防雷裝置的種類和作用3．1．4．3多支等高避雷針的保護(hù)范圍

◆三支等高避雷針三角形外側(cè)保護(hù)范圍，應(yīng)分別按兩支等高避雷針的計(jì)算方法確定。若可使三角形內(nèi)被保護(hù)物的最大高度hx水平面上，各相鄰避雷針間保護(hù)范圍一側(cè)的最小寬度bx≥0時(shí)，全部面積即能夠受到保護(hù)。

◆四支和超過四支等高避雷針先將其分成兩個(gè)或幾個(gè)三角形，然后分別按三支等高避雷針的方法計(jì)算。第24頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器避雷器用來防止沿輸電線路傳送過來的雷擊波過電壓對保護(hù)電氣設(shè)備的破壞。

◆安裝布置：將它接于導(dǎo)線和地之間，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。

◆原理：在正常情況下，避雷器中無電流流過。線路上傳來危及被保護(hù)設(shè)備絕緣的過電壓波時(shí)，避雷器立即動(dòng)作，使雷電波電荷泄入大地，將過電壓限制在一定的水平。當(dāng)電壓作用過去以后，避雷器又能自動(dòng)切斷工頻續(xù)流，使電力系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。第25頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器

避雷器應(yīng)滿足兩個(gè)基本要求：

(1)應(yīng)具有良好的伏秒特性，以利于實(shí)現(xiàn)絕緣配合。

◆要求：當(dāng)過電壓超過一定限值時(shí)，避雷器才能首先放電，將導(dǎo)線直接或經(jīng)電阻接地，從而限制了過電壓。

A、避雷器的伏秒特性形狀平直

B、其上限完全低于電氣設(shè)備伏秒特性的下限值、兩者之間還應(yīng)有一定的安全裕度。

◆否則：如果伏秒特性過低，甚至低于電氣設(shè)備上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓，就會(huì)使避雷器發(fā)生誤動(dòng)作，無法起到應(yīng)有的保護(hù)作用。

(2)應(yīng)有較強(qiáng)的絕緣自恢復(fù)能力，以利于在過電壓作用過去以后，能迅速切斷在工頻電壓作用下的工頻續(xù)流電弧，使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，避免供電中斷。

◆避雷器的主要類型：保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器、氧化鋅避雷器等。第26頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器

3．1．5．1保護(hù)間隙

保護(hù)間隙與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)于線路上。第27頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器

◆工作原理：

當(dāng)雷電波侵入時(shí)，間隙首先擊穿放電，使工作線路接地，避免了被保護(hù)物上電壓升高，從而保護(hù)了設(shè)備。

過電壓之后，由于間隙處于擊穿導(dǎo)通狀態(tài)，間隙中仍有由工作電壓所產(chǎn)生的工頻續(xù)流。

工頻續(xù)流電弧拉長而熄滅后，系統(tǒng)才恢復(fù)正常工作。閘裝置配合使用，以提高供電的可靠性?！羧秉c(diǎn)：A、保護(hù)間隙的熄弧能力較差，不能可靠熄弧，會(huì)引起斷路器的跳閘；B、保護(hù)間隙間為極不均勻電場，伏秒特性較陡，不易與被保護(hù)物配合；C、間隙動(dòng)作后工作線路直接接地，會(huì)形成“截波”，危及設(shè)備的縱絕緣。

第28頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器

目前只有在缺乏避雷器酌情況下才采用保護(hù)間隙，并與自動(dòng)重合閘裝置配合使用，以提高供電的可靠性。第29頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器

３．1．5．2管型避雷器管型避雷器是一種具有高熄弧能力的保護(hù)間隙，其原理結(jié)構(gòu)如圖所示。第30頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器

原理：

◆在正常情況下，避雷器通過內(nèi)間隙s1、外間隙s2使電網(wǎng)與大地隔開。

◆當(dāng)大氣過電壓波傳來，達(dá)到避雷器沖擊放電電壓時(shí)，使內(nèi)、外間隙擊穿，工作母線接地，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高，從而保護(hù)了設(shè)備絕緣。

◆當(dāng)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。氣體在高溫壓力作用下由噴氣口噴出，形成強(qiáng)烈的“縱吹”作用，從而使電弧在工頻續(xù)流過零時(shí)熄滅，使電網(wǎng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。第31頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器

管型避雷器的滅弧電流有上、下限續(xù)流太小時(shí)，由于產(chǎn)氣太少，避雷器將不能滅??；續(xù)流過大時(shí)，則產(chǎn)氣太多，若超過滅弧管的機(jī)械強(qiáng)度，將會(huì)使其破裂或爆炸。

◆

GXW35／l一5型管型避雷器型號(hào)含義：額定電壓為35kV，可切斷的續(xù)流最大為5kA(有效值)，最小為lkA(有效值)。

◆使用注意事項(xiàng)：

應(yīng)根據(jù)管型避雷器安裝地點(diǎn)運(yùn)行條件，使單相接地短路電流在滅弧電流的上、下限范圍之內(nèi)。多次動(dòng)作后的管型避雷器，由于滅弧管內(nèi)徑擴(kuò)大、產(chǎn)氣量逐漸降低。當(dāng)其內(nèi)徑增加到原來的120％一125％時(shí)就不能再繼續(xù)使用。

第32頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器

管型避雷器的主要缺點(diǎn)：

A、伏秒特性較陡且放電分散性較大，而一般變壓器或其他電氣設(shè)備絕緣的沖擊放電伏秒特性較平，二者不能很好地配合；

B、管型避雷器動(dòng)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；

C、管型避雷器放電特性受到大氣條件影響較大。管型避雷器的應(yīng)用：

◆發(fā)電廠、變電所的進(jìn)線段保護(hù)

◆輸電線路絕緣弱點(diǎn)的保護(hù)（大跨距和交叉擋距處）

第33頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器

管型避雷器的安裝要求：

(1)安裝時(shí)，必須串聯(lián)一個(gè)空氣間隙(即外間隙)，并要保證外間隙穩(wěn)定不變。原因：管型避雷器的滅弧管容易受潮，可能會(huì)在工作電壓下發(fā)生沿表面閃絡(luò)而導(dǎo)致誤動(dòng)作。

(2)安裝管型避雷器時(shí)，還應(yīng)同時(shí)裝設(shè)簡單可靠的動(dòng)作指示器。

(3)安裝時(shí)應(yīng)注意，避免避雷器動(dòng)作時(shí)排出的氣體相交，引起相間短路。

(4)為了防止管內(nèi)積水，管型避雷器應(yīng)開口向下，且宜垂直安裝或傾斜安裝(與水平線夾角不小于150)，在污穢地區(qū)則應(yīng)增大傾斜角度。

(5)額定電壓l0kV及以下的管型避雷器，為了防止雨水造成短路，其外間隙的電極切不可垂直布置。第34頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5避雷器

3．1．5．3閥型避雷器特點(diǎn)：具有較平的伏秒特性和較強(qiáng)的滅弧能力，可避免截波的發(fā)生，在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

結(jié)構(gòu)：瓷套、火花間隙、非線性電阻組成第35頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

◆瓷套……絕緣、支撐、密封◆火花間隙……由多個(gè)間隙串聯(lián)而成每個(gè)火花間隙由兩個(gè)黃銅電極和一個(gè)云母墊圈組成由于電極間的距離很小，電場較均勻，間隙的伏秒特性較平，故保護(hù)性能較好?！舴蔷€性電阻(閥片電阻)，電流越大，電阻越??；反之，電流越小，電阻越大?；鸹ㄩg隙和非線性電阻組裝在套管中做成避雷器的標(biāo)準(zhǔn)單元，然后再組合成各種電壓等級(jí)的避雷器以供電力防雷使用。第36頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

工作原理

◆系統(tǒng)正常工作時(shí)，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)生的電流使閥片燒壞。

◆當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓且幅值超過間隙的放電電壓時(shí)，間隙先擊穿，沖擊電流通過閥片流人大地。由于閥片電阻在流過大的沖擊電流時(shí)變得很小，故在閥片上產(chǎn)生的壓降(稱為殘壓)不會(huì)很高，使其低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐壓值，設(shè)備得到保護(hù)。

◆當(dāng)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)流過避雷器，此小電流續(xù)流使閥片電阻增大從而限制了遠(yuǎn)較沖擊電流為小。使間隙能在工頻續(xù)流第一次經(jīng)過零值時(shí)就將電弧切斷，電網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行。第37頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

FS系列主要用于保護(hù)小容量的配電裝置，如配電變壓器，電纜頭，柱上開關(guān)等。有FS－3；FS－6；FS—10三種型號(hào)，分別用于3kV、6kV和10kV三個(gè)電壓等級(jí)。

FZ系列主要用于保護(hù)發(fā)電廠和變電所的變壓器和電氣設(shè)備，額定電壓等級(jí)為3～220kV。普通閥型避雷器的類型第38頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5．4磁吹避雷器(FCD)

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(qiáng)的磁吹火花間隙和通流能力較大的高溫閥片電阻。具有更高的滅弧性能和通流能力。

◆應(yīng)用：限制雷電過電壓、內(nèi)部過電壓。第39頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．１．5．5閥型避雷器的電氣特性第40頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．１．5．5閥型避雷器的電氣特性

(1)額定電壓。

指正常工作時(shí)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(diǎn)電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)相同。

(2)滅弧電壓。

指保證避雷器能夠在工頻續(xù)流第一次過零時(shí)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(dāng)大于避雷器工作母線上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓，否則避雷器可能因?yàn)椴荒軠缁《ā?/p>

(3)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，是說明避雷器火花間隙的絕緣強(qiáng)度的指標(biāo)。

普通避雷器在內(nèi)過電壓下不允許動(dòng)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。第41頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

(4)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)，通常給出的是上限值。避雷器的伏秒特性應(yīng)當(dāng)?shù)陀诒槐Ｗo(hù)設(shè)備絕緣的沖擊擊穿電壓的伏秒特性，才能起到保護(hù)作用。

(5l殘壓。

指雷電流通過避雷器時(shí)在閥片上產(chǎn)生的電壓降。避雷器放電以后就相當(dāng)于以殘壓突然作用在被保護(hù)設(shè)備上，由此避雷器的殘壓愈低保護(hù)性能愈好。

規(guī)定：避雷器上的殘壓都是以通過避雷器的額定雷電沖擊電流（5kA，≤220kV或10kA，≥330kV）作用下的壓降為標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算和應(yīng)用的。

(6)保護(hù)比。

指避雷器的殘壓與滅弧電壓之比。保護(hù)比愈小，說明殘壓愈低或滅弧電壓愈高，因而保護(hù)性能愈好。第42頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5．6氧化鋅避雷器MOA

結(jié)構(gòu)原理：

A、閥片以氧化鋅(ZnO)為主要原料，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。

B、具有很理想的伏安特性，其非線性系數(shù)很小。

C、當(dāng)作用在氧化鋅閥片上的電壓超過某一值(此值稱為動(dòng)作電壓)時(shí)，閥片將發(fā)生“導(dǎo)通”。

“導(dǎo)通”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。

D、在工作電壓下，流經(jīng)氧化鋅閥片的電流很小，僅為1mA，不會(huì)使氧化鋅閥片燒壞，因此氧化鋅避雷器不用串聯(lián)間隙來隔離工作電壓。第43頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5．6氧化鋅避雷器MOA

優(yōu)點(diǎn)：

(1)無間隙。

在工作電壓下，ZnO閥片實(shí)際上相當(dāng)于一絕緣體，不會(huì)使ZnO閥片燒壞，可以不串聯(lián)間隙來隔離工作電壓。

(2)無續(xù)流。當(dāng)作用在ZnO閥片上的電壓超過閥片的起始動(dòng)作電壓時(shí)，將發(fā)生導(dǎo)通；ZnO閥片上的殘壓受其良好的非線性特性所控制。當(dāng)過電壓過去后，ZnO閥片導(dǎo)通狀態(tài)終止，又相當(dāng)于一絕緣體，因此不存在工頻續(xù)流。

(3)通流容量大。

ZnO閥片得通流容量大，可用于限制內(nèi)部過電壓。

(4)性能穩(wěn)定，抗老化能力強(qiáng)，耐污性能好。不受大氣環(huán)境的影響，能用于各種絕緣介質(zhì)，也特別適合于高海拔地區(qū)和SF6全封閉組合電器。

(5)適于大批量生產(chǎn)，造價(jià)低廉。第44頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．5．6氧化鋅避雷器MOA

應(yīng)用：由于MOA具有上述一系列優(yōu)點(diǎn)，是目前世界各國避雷器發(fā)展的主要方向，也是特高壓系統(tǒng)絕緣賴以實(shí)現(xiàn)的必不可少的基礎(chǔ)。

問題：由于氧化鋅閥片長期并聯(lián)在工作母線上，長期直接受工頻電壓的作用，必然會(huì)長期通過泄漏電流，在運(yùn)行中會(huì)有一定的老化現(xiàn)象。

措施：應(yīng)采用在線監(jiān)測裝置監(jiān)測其運(yùn)行中的泄漏電流等參數(shù)，以保證安全運(yùn)行。

其它避雷器：◆合成絕緣MOA：合成絕緣外套＋ZnO閥片

◆消雷器：在雷云電場作用下，消雷器產(chǎn)生足夠強(qiáng)的尖端放電電流，以中和雷云中的電荷，使向下發(fā)展的先導(dǎo)放電難以形成，從而達(dá)到“消雷”的目的。第45頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．6防雷接地

1．接地與接地電阻

◆接地裝置的作用：裝設(shè)接地裝置能減小接地電阻，從而能降低雷電流通過避雷針(線)或避雷器時(shí)在它們產(chǎn)生的過電壓，保證輸配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行和人身安全。

◆對接地電阻的規(guī)定：對于大接地短路電流(I＞50A)的電力設(shè)備的接地電阻要求符合R≤2000／IΩ。當(dāng)I＞4000A時(shí)，要求R≤0．5Ω。

◆接地電阻的類型：

A、工頻(或直流)接地電阻R

在工作接地與保護(hù)接地中，接地電阻為工頻(或直流)通過時(shí)的電阻。

第46頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．6防雷接地

◆接地電阻的類型：

A、工頻(或直流)接地電阻R

B、沖擊接地電阻Rch在防雷接地中，雷電沖擊電流流過時(shí)的電阻，其值為沖擊電壓的幅值與沖擊電流的幅值之比。沖擊接地電阻實(shí)際上是阻抗（接地體本身電感的作用），因而具有沖擊電壓幅值超前沖擊電流幅值的特點(diǎn)。一般要求小于10Ω。

◆接地裝置沖擊接地電阻值Rch與工頻接地電阻值R不同。

A、火花效應(yīng)由于雷電流的幅值很大，會(huì)使地中的電流密度增大，從而使地中的電場強(qiáng)度增加。當(dāng)?shù)刂械碾妶鰪?qiáng)度超過土壤的臨界擊穿場強(qiáng)后，土壤內(nèi)靠近接地體的部分會(huì)發(fā)生局部火花放電，使土壤電導(dǎo)增大，從而使接地電阻下降，小于工頻電流作用下的接地電阻值。第47頁，講稿共52頁，2023年5月2日，星期三

3．1．6防雷接地

◆接地裝置沖擊接地電阻值Rch與工頻接地電阻值R不同。

A、火花效應(yīng)

B、電感效應(yīng)由于雷電沖擊電流的等值頻率很高，接地體自身呈現(xiàn)明顯的電感作用，阻礙電流向接