电气安全-13(12.12.10)

1、第八章 雷电和静电 第一节 雷电安全 一、雷电的种类 1.直击雷 带电积云与地面目标之间的强烈放电称为直击雷。,图8-1 直击雷放电过程,场强：2530kV/cm 时间： 510ms 平均速度： 100 1000km/s 每次跃进：50m 停顿：30 50,放电速度：60000 100000km/s,2.感应雷（也称为雷电感应或感应过电压） 静电感应雷是由于带电积云接近地面，在架空线路导线 或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。在带电积云 与其他客体放电后，架空线路导线或导电凸出物顶部的电荷 失去束缚，以大电流、高电压冲击波的形式，沿线路导线或 导电凸出物极快地传播。,图8-2 静电感应过

2、电压,电磁感应雷是由于雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周 围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种迅速变化的磁场 能在邻近的导体上感应出很高的电动势。如系开口环状导 体，开口处可能由此引起火花放电；如系闭合导体环路，环 路内将产生很大的冲击电流。,图8-3 电磁感应过电压,3.球雷 球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜 色光的火球。球雷出现的概率约为雷电放电次数的2%，其直 径多为20cm左右，运动速度约为 2m/s 或更高一些，存在时 间为数秒钟到数分钟。球雷是一团处在特殊状态下的带电气 体。雷雨季节，球雷可能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。,二、雷电参数 1. 雷暴日 只要一天之内能

3、听到雷声的就算一个雷暴日。通常说的雷 暴日都是指一年内的平均雷暴日数，即年平均雷暴日，单位 d/a。雷暴日数愈大，说明雷电活动愈频繁。,图8-4 全国雷暴日分区示意图,雷暴日等级划分： 少雷区：年平均雷暴日在20d以下的地区； 多雷区：年平均雷暴日大于20d，不超过40d的地区； 高雷区：年平均雷暴日大于40d，不超过60d的地区； 强雷区：年平均雷暴日超过60d以上的地区。,2.雷电流幅值 指主放电时冲击电流的最大值，可达数十至数百千安。 3.雷电流陡度 指雷电流随时间上升的速度。雷电流冲击波波头陡度可达到 50kA/s，平均陡度约为30 kA/s。 4雷击冲击过电压 直击雷冲击过电压 直击

4、雷冲击电压可高达数千千伏。雷电感应过电压可达数百 千伏。,三、雷电的危害 1.电性质的破坏作用 2.热性质的破坏作用 3.机械性质的破坏作用,图8-5 建筑物等效面积,五、防雷装置 常规方法： 使用常规防雷装置：接闪器+引下线+接地装置 接闪器（避雷针、避雷线、避雷网、避雷带） 非常规方法： 放射性避雷针、消雷器、火箭引雷、激光束引雷装 置、排雷器、水柱引雷、与被保护物绝缘的外引雷和主 动式避雷针等。,六、防雷技术 1.直击雷防护 应用范围和基本措施 应用范围： 第一、二、三类防雷建筑物的易受雷击部位；可能 遭受雷击，且一旦遭受雷击后果比较严重的设施或堆料；高压架空电力线路、发电厂和变电站等。

5、 基本措施： 装设常规防雷装置。, 二次放电防护 防雷装置承受雷击时，其接闪器、引下线和接地装置呈现很高的冲击电压，可能击穿与邻近的导体之间的绝缘，造成二次放电。 二次放电可能引起爆炸和火灾，也可能造成电击。 为了防止二次放电，不论是空气中或地下，都必须保证接闪器、引下线、接地装置与邻近导体之间有足够的安全距离。, 接闪器保护范围 一般只要求保护范围内被击中的概率在0.1%以下即可。 接闪器保护范围计算方法： 建筑物滚球法 电力装置折线法,表8-1 滚球半径和避雷网网格, 单支避雷针的保护范围 距地面hr高度作一平行于地面的平行线； 以针尖（hhr)或避雷针正下方hr高度点（hhr)为圆心，作

6、弧线交平行线于A、B两点； 分别以A、B为圆心，hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切，从此弧线起到地面上就是保护范围；,避雷针在hx高度上和地面上的保护半径分别为, 双支等高避雷针的保护范围 双支避雷针之间的保护范围是按照两个滚球在地面从两侧滚向避雷针，并与其接触后两球体的相交线而得出的。, 双支不等高避雷针的保护范围, 矩形布置的四支等高避雷针的保护范围, 避雷线的保护范围, 引下线, 接地装置 接地装置是指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的 金属导体。分人工接地体和自然接地体两种。自然接地体 即兼作接地用的直接与大地接触的各种金属构件，如建筑 物的钢结构、行车钢轨、埋地的金属管带（可燃气体和可 燃气体管道除外）等。人工接地体即是直接打入地下专作 接地用的经加工的各种型钢或钢管等。,2.感应雷防护 在建筑物和构筑物中，应主要考虑由二次放电引起 爆炸和火灾的危险。无火灾和爆炸危险的建筑物及构筑 物一般不考虑雷电感应的防护。 (1) 静电感应防护（接地） (2) 电磁感应防护（跨接）,3.雷电侵入波防护 (1)变配电装置的防护,(2) 建筑物的防护 P232/表8-6 建筑物防雷电侵入波要求,10kV变配电站防雷保护接线, 避雷器 避雷器并联在被保护设备或设施上，正常时处在不通 的状态。出现雷击过电压时，击穿放电，切断过电压，发