输电线路雷击物理过程及避雷线防绕击原理【珍藏版】.pptVIP

输电线路雷击物理过程及避雷线防绕击原理;目录;一、引言;近年来，雷击一直是江西电网输电线路发生跳闸故障的首要原因之一，然而，由于雷电活动规律及线路防雷问题的复杂性，线路防雷工作仍然十分艰巨。;了解和掌握雷电活动规律、雷击杆塔的物理过程、输电线路防雷措施的机理，乃至进一步深入研究线路设防标准与雷击故障率、各类防雷设施与雷击故障率的定量关系，使这些知识能在线路设计、运行维护中得到应用，对提高线路的可靠运行有重要的意义。;目录;二、雷电的形成与特点;江西省1997～2003年各类雷电灾害对象统计图; 在雷雨季节里，太阳使地面水分部分化为蒸气，同时地面空气受到热地面的作用变热而上升，成为热气流。由于太阳几乎不能直接使空气变热，所以每上升1km，空气温度约下降10℃。上述热气流遇到高空的冷空气，水蒸汽凝结成小水滴，形成热雷云。???外，水平移动的冷气团或暖气团，在其前峰交界面上也会因冷气团将湿热的暖气团抬高而形成面积极大的锋面雷云。 ;雷云的带电过程可能是综合性的。强气流使空中水滴吹裂时，较大的水滴带正电，而较小的水滴带负电，小水滴同时被气流携走，于是云的各部带有不同的电荷。; 雷电放电的光学照片说明，由负雷云向下发展的先导不是连续向下发展的，而是走一段停一会儿，再走一段，再停一会儿。每级的长度为10～200m，平均为25m。停歇的时间平均为50μs。下行先导的电流无法直接测量，但由线电荷密度及速度可估计出为100A左右。下行先导在发展中会分成数支，这和空气中原来随机存在的离子团有关。当先导接近地面时，会从地面较突出的部分发出向上的迎面先导。; 当迎面先导与下行先导的一支相遇时，就产生了强烈的“中和”过程，出现极大的电流，达数十到数百千安，这就是雷电的主放电过程，伴随着出现雷鸣和闪光。主放电存在的时间极短，约为50～100μs。主放电的过程是逆着负先导的通道由下向上发展的，速度约为光速的1/20～1/2。;主放电到达云端就结束了，然后云中的残余电荷经过刚才的主放电通道流下来，称为余光阶段。由于云中的电阻较大，余光阶段对应的电流不大（约数百安），持续的时间却较长（0.03～0.15s）。 由于云中可能存在几个电荷中心，所以在第一个电荷中心完成上述物理过程之后，可能引起第二个、第三个中心向第一个中心放电，因之雷电可能是多重性的，每次放电相隔0.6ms至0.8s，放电的平均数目平均2～3个。第二次及以后的放电，先导都是自上向下连续发展的（无停歇现象），而主放电仍是由下向上发展的。第二次及以后的主放电电流一般较小，不超过30kA。;利用条纹相机拍摄到的一次始于云内的负地闪过程的照片。引自Berger?and?Volgelsange(1966)。照片开始的短亮线条或光带是由先导过程的向下传播而产生的，而后面的连续长亮线条或光带是由回击产生的。;高速摄像机拍摄的闪电录像;雷云放电大部分是在云间或云内进行的，只有小部分是对地发生的。; 上述都是线状雷电，有时在云层中能见到片状雷电。个别情况下会出现球状雷电。后者是在闪电时由空气分子电离及形成各种活泼化合物而形成的火球，直径约20cm，个别也有达10m的，它随风滚动，存在时间约3～5s，个别可达几分钟，速度约2m/s。最后会自动遇到障碍物时发生爆炸。;几个关于雷电的参数;年落雷密度为每年每平方公里地面落雷次数，单位为次/(km2·年)。;雷电流的幅值与气象及自然条件有关，是一个随机雷电流幅值的概率密度，我国现行标准DL/T 620-1997规定一般地区雷电流幅值超过I的概率可按下式计算：;雷电流的极性是指雷云下行到大地的电荷的极性。最常见的雷电是自雷云向下开始发展先导放电的。据统计，90%左右的雷都是负极性的。江西省雷电定位系统观测结果，我省2000和至2009年共发生落雷6402400个，其中负极性雷电6046815个，占94.4%。;人工观测与雷电定位系统观测雷暴日有何不同？;用哪一个参数来表征雷电活动强度？;为什么山区雷电多于平原？;为什么夏季雷电多于其它季节？;我省雷电活动的特征;全国30年雷暴日数分布图 ——中国气象局国家气象信息中心2005年发布;华中电网区域2006年的年落雷密度分布图;江西省2000-2009年年落雷密度（次/百公里·年）;江西省2000-2009年各地年落雷密度（次/百公里·年）;目录;三、雷击杆塔的物理过程;按照雷击线路部位的不同直击雷过电压又分为两种情况： 一种是雷击线路杆塔或避雷线时，雷电流通过雷击点阻抗使该点对地电位大大升高，当雷击点与导线之间的电位差超过绝缘的冲击放电电压时，会对导线发生闪络，使导线出现过电压。因为杆塔或避雷线的电位（绝缘值）高于导线，故通常称为反击。 另一种是雷电直接击中导线（无避雷线时）或绕过避