雷击塔顶过电压.ppt

过电压及其防护
第6章过电压及其防护
雷电过电压及其防护
雷电参数
防雷保护的基本措施
架空输电线路的雷电过电压
发电厂、变电站的雷电过电压及其防护
操作过电压的限制措施
空载线路合闸过电压
切除空载线路过电压
切除空载变压器过电压
操作过电压的限制措施
绝缘配合的基本概念与基本方法
雷电参数
雷电流的波形和极性:单极性的脉冲波,绝大部分为负极性雷电冲击波.
雷电流的幅值,陡度,波头和波长:
幅值和波头决定了雷电流的上升陡度,即雷电流随时间的变化率,陡度对过电压和设备安全有直接影响.
波长是脉冲电流从起始到衰减到一半幅值时的持续时间.
这些参数实测数据规律相近但分散性很大,因为雷电放电本身随机性大,另外测量条件和技术水平差异大.
雷暴日,雷电小时和落雷密度
雷暴日:.
雷电小时:,西北地区少些,广东等雷电活动强烈区多些.
落雷密度指每雷暴日中每平方公里地面内落雷的次数.
防雷保护的基本措施
防雷保护的基本措施就是设置避雷针,避雷线,避雷器和接地装置.
避雷针是明显高出被保护物体的金属支柱,使被保护物免遭直击雷;
避雷线又名架空地线,简称地线,处于比线路高出承受雷击,用于保护架空线路.
避雷器:一般接于导线与地之间,与被保护设备并联,装在被保护设备的电源侧,保护设备免遭线路传来的雷电冲击波.
接地装置:埋设在地下的一组导体,用于减小避雷装置与大地(零电位)间的电阻值,以此降低雷电冲击电压幅值.
避雷装置示意图
(C)
1. 避雷针
避雷针的保护原理:
当雷云放电时使地面电场畸变,在避雷针的顶端形成局部场强集中的空间,以影响雷闪先导发电的发展方向,使雷闪对避雷针放电,在经过接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免遭雷击.
-,,,与避雷针的高度h有关:
一般当h≤30m时,H≈20h;
当h>30m时,H ≈ 600m.
接闪器:避雷针的最高部分,专用来接受雷云放电,称为“受雷尖端”。

接地引下线:它是接闪器与接地体之间的连接线,它将接闪器上的雷电流安全地引入接地体,使之尽快地泄入大地。引下线一般采用直径为8mm的镀锌圆钢或截面不小于25mm2的镀锌钢绞线。

接地体:是避雷针的地下部分,其作用是将雷电流直接泄入大地。,,垂直接地体之间的距离一般不小于5m。接地体一般采用直径为19mm镀锌圆钢。
避雷针由接闪器、引下线、接地体三部分组成:
避雷针保护范围
避雷针保护范围的大小与其高度有关,采用“滚球法”来确定保护范围。以单支避雷针的保护范围计算为例。
单支避雷针的保护范围按下列方法确定(见下页图示):
(1)当避雷针高度h≤hr(滚球半径)时
距地面hr 处作一平行于地面的平行线;
b. 以避雷针的针尖为圆心、hr为半径,作弧线交平行线于A、B两点;
c. 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。由此弧线起到地面为止的整个锥形空间就是避雷针的保护范围。
避雷针在被保护物高度hx的xx′平面上的保护半径rx按下式计算:
式中,hr为滚球半径,由各类防雷建筑物的类别确定:一类防雷建筑物:hr=30m;二类:hr=45m;三类:hr=60m
(2)当避雷针高度h>hr时:
在避雷针上取高度hr的一点代替避雷针的针尖作为圆心。
余下作法与避雷针高度h≤hr相同,则半径rx公式计算中h取为hr。