雷电过程与雷电参数.ppt

1、闪电是自然界中最壮观的现象，也是最常见的现象之一。雷电对人类的生活环境和工作条件有很大的影响，因此雷电的研究和防护具有重要意义。早在18世纪初，像富兰克林这样的物理学家就揭示了“闪电就是电”的本质，并且随着物理学的进一步发展，人们对闪电的自然现象有了更深的了解。第七章雷电放电和防雷装置，A，2，A，3，A，4，欧洲和美国雷电科学的建立，著名的风筝试验(富兰克林，17世纪):一个20厘米长的电火花产生在一根240米长的用钢丝缠绕的麻绳上，著名的科学家G W .李奇曼(1711-1753)(彼得堡科学院院士)在观察到闪电后去世。从电力工程的角度来看，值得我们关注的两个方面是：雷电放电导致电力系统雷

2、电过电压高，这是电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一，并产生巨大的电流，导致被击中的物体爆炸和燃烧、导体熔断或通过电动力造成机械损伤。闪电放电本质上是一种具有超长空气间隙的火花放电，产生高达数十甚至数百千安培的闪电电流，从而产生巨大的电磁效应、机械效应和热效应。雷云的形成机制被广泛认为是水滴分裂和带电的理论：大水滴分裂成水滴和细小水滴，导致电荷分离，大水滴带正电，小水滴带负电，细小水滴上升。气流被带到高空，形成一个带负电的大雷云。局部正电荷区在雷云的下部。1.雷云的形成，一，八。闪电放电本质上是一种空气间隙很长的火花放电。第二，闪电放电过程中，负极板不能顺利发展，A，9，闪电放电过程，基本

3、过程：先导放电阶段；主排放阶段；余辉放电阶段，A，10，主放电：当飞行员接近地面时，进入主放电阶段，强电荷中和过程伴有雷电。主放电时间很短，只有50100微秒，放电发展速度为50 100米/微秒。电流幅度高达数十甚至数百千安培；余辉阶段：主放电完成后，云中的剩余电荷开始沿着导电通道流向地球。这一阶段称为余辉放电阶段，电流为数百安培。先导放电：雷云中电荷分布不均匀。当雷云中电荷密集中心的电场强度达到空气击穿场强(2530kV/cm，有水滴时仅为10kV/cm)时，空气开始电离，形成指向地球的电离弱导电通道；A、11、分级引燃：引燃主放电重复进行数次，每次间歇时间为几十毫秒，放电次数一般为23次，

4、最多40次。雷云中可能有多个电荷中心。当第一充电中心完成上述放电过程时，它可能导致其他充电中心向第一中心放电并沿着第一放电路径发展。答，12，理解以下几点：雷云向地球放电的本质是雷云电荷向地球的突然释放。被击中物体的电势取决于雷电流和被击中物体阻抗的乘积。从电源的性质来看，它相当于人们在电流源作用下可以测量的电量。重要的是流经被撞击物体的电流。闪电放电是由带电的雷云引起的，而且大部分放电发生在雷云之间不危险。一些放电发生在雷云和地球之间危险的，并且大多数放电到地球的雷云是带负电的。13、(1)雷暴活动频率雷暴日和雷暴小时。雷暴日Td是一年中闪电出现的日子，受试者雷暴日与该地区的纬度、当地气象条

5、件和地形有关，Td 40，有许多雷场；90，坚固的雷区。第三，在闪电参数、雷暴日和雷暴小时的统计中，雷云放电和雷云对地放电没有区别。然而，只有落地闪电才会产生过电压，从而对电力系统造成危害。A，14，(2)地面闪电密度()和雷击选择性，表示雷暴日每平方公里地面的平均雷击次数。在中国标准中，Td=40的面积被视为=0.07。(3)雷波阻抗(Z0)，雷电通道的长度为几公里，类似于主放电时的导体，类似于分布参数线，具有一定的等效波阻抗，称为雷波阻抗。主放电过程可以看作是一个波过程，其中电流波以波阻抗Z0沿闪电轨迹投射到雷击点。在中国，建议采用Z0300、A和15。负雷击占75 90%，对设备绝缘有害

6、。因此，在防雷计算中通常考虑负雷击。(5)雷电流幅值()，通常定义为雷击低电阻接地电阻(30)物体时流经雷击点的电流。它大约等于电流入射波的两倍，也就是说，在一般地区，雷电流的振幅超过的概率可以根据以下公式计算：(4)雷的极性，A，16，波前陡度的最大极限值一般约为50 kA/us。(6)雷电流的波前时间、陡度和波长。雷电流的波前时间T1在14微秒范围内，平均为2.6微秒，波长T2在20100微秒范围内，大部分在40微秒左右。我国防雷设计采用2.6/40us波形；在绝缘冲击高压试验中，标准雷电冲击电压波形设定为1.2/50us，雷电流波阵面的平均陡度(kA/us)，A，17，(7)雷电流的计算

7、波形，1，双指数波，2，斜波，3，斜平顶波，4，半余弦波，根据防雷计算的不同要求各有不同，25%被冲击3 5次。4%的人有超过10次。重复撞击的平均次数是3次。(9)放电能量，a=qu=107v20c=20107w.s (200mw sec)，放电能量不大，但在很短的时间内释放，因此功率很大。A，19，4。雷电过电压的形成，(1)雷电放电的计算模型，(3)感应雷过电压，雷击线路附近的地面或接地线路杆塔顶部等。在绝缘导体上引起感应过电压。(2)直击雷过电压，对地面接地良好的物体的雷击，对导体或跨距的中心避雷线的雷击，A，21，先导放电阶段：虽然有束缚电荷，但负电荷移动缓慢，因此线路上产生的电流小，相应的电压小，可以忽略不计。主放电阶段：负电荷被迅速中和，束缚正电荷产生的电场使导体对地形成一定的电压，雷电流产生的磁通量也在导体中感应出一定的电压。两者之和为感应雷电过电压，分别称为雷电过电压的静电分量和电磁分量。A22小结雷云的形成机理是公认的水滴分裂和带电理论。闪电放电本质上是具有超长空