雷电及防雷装置概念.pptxVIP

3 雷电及防雷装置;3.1 雷电放电的发展过程;3.2 雷电参数;对少雷地区：;雷电流的波头、陡度及波长 波头：1~10us，多在2.5~2.6us, 规程规定取雷电流波头时间为2.6us 波长：20~100us，多为50us， 简化计算一般视其为无限长 幅值与波头决定了雷电流的上升陡度，陡度与幅值有线性的关系，≤50kA/us;(b)斜角平顶波;3.3 避雷针和避雷线;我国有关避雷针(线)保护范围的规定如下：;2.等高双根避雷针的保护范围; 等高三针联合保护范围可以两针、两针地分别计算其联合保护范围； 等高四针及多针，可以按三针、三针地分别确定其保护范围 两支不等高避雷针保护范围的确定：;4.单根避雷线的保护范围;4.两条平行等高避雷线的保护范围;3.4 避雷器; 2)具有熄弧能力，以切断第一次过零时的工频续流 避雷器的类型： 保护间隙，管式避雷器，阀式避雷器;动作后产生截断波，波尾极陡，和陡波头一样对变压器匝间绝缘有危害。 稍有熄灭短路电流能力，与自动重合闸装置配合使用;2. 管式避雷器;管式避雷器所能熄灭的续流有一定的上下限。 管式避雷器的上、下限电流通常在型号中表明，;管式避雷器有三个缺点：一是它的伏秒特性太陡，难以和被保护物理想地配合；二是运行维护麻烦；三是它会产生高幅值的截波，造成变压器的损害。;图 三相来波而一相波被截断的情形;3 阀式避雷器;(1)普通阀式避雷器;间隙的介质恢复强度： 间隙的恢复电压：间隙上作用的电压。 电弧重燃：间隙的恢复电压超过介质恢复强度时，间隙重新击穿。;单个间隙的绝缘强度可达250V．250V是续流为正弦波时的耐压值，实际阀式避雷器串联有非线性电阻，其续流波形为尖顶波，因电流过零前一段时间内电流值很小，电流过零时，单个间隙的初始恢复强度可达700V左右。;灭弧电压：对于有间隙的避雷器，在续流第一次经过零值保证不再重燃的条件下，允许作用在避雷器上的最高工频电压；（允许的最大恢复电压） 切断比：避雷器间隙的工频放电电压与灭弧电压之比。其值大于1。越小越好。;图 分路电阻原理接线图 1.间隙；2.分路电阻;SiC阀片;残压ur: 间隙放电后，避雷器两端残存的过电压； 保护比：残压与灭弧电压的比值。 保护比越小越好，原因：保护比越小，残压越小；电力设备的绝缘水平是由避雷器的残压决定的。因此，较小的残压可降低电力设备的绝缘水平和造价。;例FS型避雷器，灭弧电压下的续流峰值50A，残压时雷电流为5kA， 如用线性电阻R，则;图 阀片的伏安特性;阀片具有非线性的原因： 焙烧形成的氧化层在一般场强下，电阻率很高，承担电压；高场强时，束缚电子逃出成自由电子，电阻值减小；外加电压下降，自由电子束缚，电阻值变大； 外加电压增大，颗粒间气隙放电；;2)磁吹阀式避雷器; 图 磁吹避雷器间隙 (a)拉长电弧形磁吹间隙；(b)等值回路 1.电极, 2.灭弧盒，3.分路电阻，4.灭弧栅，5. 主间隙， 6.磁吹线圈,7.辅助间隙;带间隙避雷器的灭弧电压即其额定电压： 对中性点直接接地系统，灭弧电压为系统最高运行线电压的80%； 对中性点非直接接地系统，灭弧电压为系统最高运行线电压的100%； 系统最高电压： 330kV 以下的系统最高电压为线电压乘以1.15; 330kV 以上的系统最高电压为线电压乘以1.1; 750kV的系统最高电压为线电压乘以1.067;;3)金属氧化物避雷器;金属氧化物避雷器(MOA)的非线性电阻阀片 组分：主要成份是氧化锌，另外还有氧化铋及其它金属氧化物。 工艺过程： 良好的非线性：α在0.02~0.06之间;金属氧化物阀片在正常工作电压下，通过的阻性电流很小，一般约为10-15uA，接近绝缘状态。作用于阀片上的电压升高时，电流加大；作用于避雷器的电压U1mA为起始动作电压,由于氧化锌阀片有良好的非线性特性，在通过10kA冲击电流时残压与U1mA的比值一般不大于1.9。压比越小，其保护性能越好。;金属氧化物避雷器有一系列优点： ①非线性系数α值很小； ②保护性能好，不需要间隙； ③金属氧化物避雷器基本无续流，动作负载轻，耐重复动作能力强； ④通流容量大； ⑤结构简单，尺寸小； ⑥适用于多种特殊需要。;3.5 防雷接地;图 接地装置原理图 U—接地点电位,I—接地电流,U1—接触电压，U2—跨步电压；δ—地中电流密度;接地体的电阻远小于接地电阻，忽略； 接地电阻计算： 设金属半球的半径为r0，经它的入地电流为I，大地电阻率ρ;1. 垂直接地体;2．水平接地体;火花效应:雷电流的幅值大，就会使地中电流密度增大、电场强度提高，此电场强度超过