供配电工程 教学配套课件 莫岳平 等 第09章 防雷及过电压保护与接地.pdfVIP

第九章 防雷及过电压保护 与接地 第一节 雷电有关知识 第二节 建筑物防雷 第三节 交流电气装置的过电压保护 第四节 电气装置的接地与等电位联结 本章小结 第一节 雷电有关知识 一、雷电放电过程 雷电是雷云之间或雷云对地面放电的一种自然现象。在防 雷工程中，主要关心的是雷云对大地的放电，称对地雷闪。 能产生雷电的带电云层称为雷云。 雷云的形成主要是含水汽的空气的热对流效应。 雷云的形成过程是综合性的。雷云起电机理：水滴破裂效 应，水滴结冰效应、吸收电荷效应等。 带电云层一经形成，就形成雷云空间电场。 由此可见，雷电的成因源于大气的运动。 视频链接 雷云以带负电荷居多，且有多个负荷中心。 负下行雷通常包括若干次重复的放电过程，而每次可 以分为下列三个阶段： 先导（向下先导、迎面先导）放电－－主放电－－余辉放电 图9-1 雷云对地放电的发展过程和雷电流的波形 二、有关的雷电参数 1.雷暴日 雷暴日是指该地区平均一年内有雷电放电的平均天数。 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；Td 40 ，多雷区；Td 90 ，强雷区 Td值越大，则防雷要求也就越高。 2.雷击大地密度 雷击大地密度是每年每平方公里雷击大地的次数。 可根据雷暴日，按下式估算： N 0.1T g d 根据雷击大地密度可以计算出地面建筑物或架空线路遭受的年 预计雷击次数，从而采取相应的防雷措施。 3.雷电流波形和参数 雷电流由一个或多个不同的雷击组成： 持续时间小于2ms 的短时间雷击（包括首次和首次以后的后 续短时间雷击） 持续时间大于2ms 的长时间雷击 雷电流波形表示：T1 /T2 （μs ） 波头陡度定义为雷电流上升 期间雷电流的上升率，即 di / dt 首次短时间雷击的电流波形 取10/350 μs； 短时间雷击电流波形 三、雷电波在线路中的传播 雷电波具有波的传播特性，是电流波和电压波伴随而 行的统一体。 雷电波在传播过程中到达线路参数发生突变的节点处，还 会发生折射和反射现象。 由于雷电波的等效频率很高，通常采用分布参数电路分析。 分布参数电路： 电流、电压不仅是时间的函 数，还是位置的函数，即： u=u （x ，t ），i=i （x ，t ） 均匀无损的单导线 集中参数电路： 电流、电压只是时间的函数，在一个支路范围内与位置无关。u=u(t) ，i=i(t) （一）雷电波的传播速度和波阻抗 雷电波在导线中传播时，其波头的行进速度称为雷电 波的传播速度，即