雷电过程与雷电参数.ppt

关于雷电过程与雷电参数
第一张，共二十三张，创建于2022年，星期一
第二张，共二十三张，创建于2022年，星期一
第三张，共二十三张，创建于2022年，星期一
欧美雷电科学的建立
著名的风筝试验（17世纪cm，有水滴时仅为10kV/cm）时，空气便开始电离，形成指向大地的一段电离的微弱导电通道；
第十张，共二十三张，创建于2022年，星期一
分级先导：多次先导 主放电的重复过程，每次间歇时间为几十毫秒，放电次数一般为2~3次，最多为４０次
雷云中可能存在多个电荷中心，当第一个电荷中心完成上述放电过程后，可能引起其他电荷中心向第一个中心放电，并沿着第一次放电通路发展。
第十一张，共二十三张，创建于2022年，星期一
理解以下几点：
雷云对地放电的实质是雷云电荷向大地的突然释放
被击物体的电位取决于雷电流和被击物体阻抗的乘积
从电源性质看，相当于一个电流源的作用过程
人们能够测知的电量，重要是流过被击物体的电流
雷电放电由带电荷的雷云引起
大多数的放电发生在雷云之间－不危险
少数的放电发生在雷云和大地之间－危险
对地放电的雷云大多数带负电荷
第十二张，共二十三张，创建于2022年，星期一
(一)雷电活动频度——雷暴日及雷暴小时
雷暴日Td是一年中发生雷电的天数，以听到雷声为准，在一天内只要听到过雷声，无论次数多少，均计为一个雷暴日。
雷暴小时Th是一年中发生雷电放电的小时数，在一个小时内只要有一次雷电，即计为一个雷电小时。 一个雷暴日折合三个雷暴小时。
雷暴日与该地区所在纬度、当地气象条件、地形地貌有关 Td <15，少雷区；>40，多雷区；>90，强雷区
三、雷电参数
雷暴日和雷暴小时的统计中，并没有区分雷云之间的放电和雷云对地的放电。但是，只有落地雷才有可能产生对电力系统造成危害的过电压。
第十三张，共二十三张，创建于2022年，星期一
(二)地面落雷密度( )和雷击选择性
表示每平方公里地面在一个雷暴日受到的平均雷击次数。
我国标准对Td ＝40的地区，取 ＝
(三)雷道波阻抗（Z0）
雷电通道长度数千米，主放电时如同导体，类似于一条分布参数线路，具有某一等值波阻抗，称为雷道波阻抗。
主放电过程可看作是一个电流波沿着波阻抗为Z0的雷道投射到雷击点的波过程。
我国有关规程建议取Z0≈ 300Ω
第十四张，共二十三张，创建于2022年，星期一
负极性雷击均占75～90%，对设备绝缘危害较大,防雷计算中一般均按负极性考虑。
(五)雷电流幅值（ ）
通常定义雷电流为雷击于低阻接地电阻(≤ 30Ω)的物体时流过雷击点的电流。它近似等于电流入射波 的两倍，即
一般地区，雷电流幅值超过 的概率可按下式计算
(四)雷电的极性
第十五张，共二十三张，创建于2022年，星期一
波前陡度的最大极限值一般可取50 kA/us左右。
(六)雷电流的波前时间、陡度及波长
雷电流的波前时间T1处于1～4us的范围内，。波长T2 处于20～100us的范围内，多数为40us左右。
；在绝缘的冲击高压试验中，
雷电流波前的平均陡度 (kA/us)
第十六张，共二十三张，创建于2022年，星期一
(七)雷电流的计算波形
1、双指数波
2、斜角波
3、斜角平顶波
4、半余弦波
在防雷计算中，按不同要求采用不同的计算波形
第十七张，共二十三张，创建于2022年，星期一
(八)雷电的多重放电次数及总延续时间
有55％的对地雷击包含两次以上的重复冲击；3～5次冲击者有25%；10次以上者有4%。平均重复冲击次数取3次。
(九)放电能量
A=QU=107V×20C＝20×（200MW秒），放电能量不大，但是在极短时间内放出的，因而功率很大。
第十八张，共二十三张，创建于2022年，星期一
四、雷电过电压的形成
(一)雷电放电的计算模型
第十九张，共二十三张，创建于2022年，星期一
(三)感应雷击过电压
雷击于线路附近大地或接地的线路杆塔顶部等，在绝缘的导线上引起感应过电压。
(二)直接雷击过电压
雷击于地面上接地良好的物体
雷击于导线或档距中央避雷线
第二十张，共二十三张，创建于2022年，星期一
先导放电阶段：虽然有束缚电荷的存在，但是由于负电荷移动较慢，故线路上产生的的电流较小，相应的电压也较小，可忽略。
主放电阶段：负电荷迅速被中和，束缚的正电荷产生的电场使导线对地形成一定电压，而雷电流产生的磁通在导线也感应出一定电压。这两者之和就是感应雷击过电压，分别称为