高电压技术 第6讲 雷电及防雷保护装置 第六章 雷电及防雷保护装置教学设计（简案）.docVIP

第 页 福建电力职业技术学院教案 高电压技术 课程 班级 18（三）电力123 2020 年 6 月 4 日 章节与课题： 第六章 雷电及防雷保护装置 §6-1 雷电放电 §6-2雷电参数 目的要求： 1、了解雷电放电过程 2、了解雷电参数 重点难点： 重点：雷电放电过程 难点：雷电放电过程 教学方法： 多媒体课堂教学、讲述、分析、图示、实例。 小结： 一、雷电放电过程 一 、雷电通道波阻抗 二、雷暴日及雷暴小时 三 、地面落雷密度 四、极性 五、雷电流辐值 六、波形 思考题与作业： 1、雷电放电可分为 、 、 三个阶段。 2、为什么雷击具有选择性？ 3、什么叫雷暴日、雷暴小时、什么叫地面落雷密度？ 第六章 雷电及防雷保护装置 过电压：危及设备绝缘的电压升高。 过电压 过电压 外部过电压 内部过电压 1.直击雷过电压：雷直击电气设备，雷电流直接流经电 气设备。由于雷电流大，所以过电压 高。采取避雷针、线保护。 2.感应雷过电压：雷击设备附近物体或地面，由于电磁 感应，在设备上感应出过电压。≤500kV。 感应,在设备上感应出过电压 操作过电压：开关操作或系统故障过渡过程中形成的过电压 谐振过电压：开关操作或系统故障过渡过程中形成谐振,在振荡过程中形成过电压。 工频过电压：空载线路、甩负荷、单相接地引起的过电压。 §6-1 雷电放电 一、雷电放电过程 1、先导放电 雷雨季节,地面上升的蒸气与下落的水雾摩擦,产生电荷，形成几个雷云中心。雷云中心电荷密度越大,空气E越大,当E达到25～30kv/cm时,空气击穿。 放电形式有云→云放电，也有云→地放电。以云对地放电为例，空气击穿后,电荷沿放电通道下移,移的越多,前方E↑。当E又达到击穿数值,空气又击穿。逐渐往地面发展,走一段,停一段,平均速度慢，方向随机。当距离地面某高度,由于地面某感应电荷密度较大处,会产生迎面先导。当先导放电通道与迎面先导间空气距离很小时,E很大,空气击穿,开始主放电阶段。 因为当先导通道发展到距离地面某高度时，先导通道头部与地面某感应电荷密集点间空气电场强度比其他方向空气电场强度高，所以雷电具有选择性。 2、 主放电阶段 空气被击穿后，地面的感应电荷向上移动,雷云中的电荷向下移动中和,电荷的移动形成很大的雷电流,达几百kA。 3 、余辉放电阶段 残留电荷沿放电通道向下运动。 雷电放电一般重复2～3次。 §6-2雷电参数 一 、雷电通道波阻抗 一般为300～400欧， 当z=0,流过被击物的电流称雷电流。 二、雷暴日及雷暴小时 一天中只要听到一雷声就算一雷暴日。 雷暴日:一年中有雷电的天数，用表示。 ＞90——强雷区； 40﹤﹤90——多雷区，越近赤道,雷暴日越多； 15﹤﹤40——中雷区； ﹤15——少雷区。 三 、地面落雷密度 我国取γ=0.07次/雷暴日.平方公里。 四、极性 IP75～90%为负 I P 五、雷电流辐值 雷电流I与出现概p之间的关系可用右图表示，也可用下式表示： 例：I=88kA, p=10% 我国西北,雷电活动弱，I与p之间的关系符合下式： 六、波形 1、波头：如右图，可用半余弦波表示，～，平均2.6us 2、波长：～，多为50us。 福建电力职业技术学院教案 高电压技术 课程 班级 18（三）电力123 2020 年 6 月 9 日 章节与课题： §6-3 避雷针和避雷线的保护范围 目的要求： 掌握避雷针、避雷线保护范围的计算 重点难点： 重点：避雷针、线保护范围的计算 难点：同上 教学方法： 多媒体课堂教学、讲述、分析、图示、实例。 小结： 一、 单针保护范围 二、两支等高避雷针 三、两支不等高避雷针的保护范围 四、多支等高避雷针 五、单避雷线的保护范围 六、双避雷针的保护范围 思考题与作业： 1、习题6-4。 2、避雷针、线由哪几部分组成？ 3、叙述避雷针、线的工作原理。 §6-3 避雷针和避雷线的保护范围 ●避雷针结构接闪器：10~12mm，长1~2m的圆钢。 ●避雷针结构 接闪器：10~12mm，长1~2m的圆钢。 引下线：镀锌钢绞线，圆钢，扁钢。要有足够的面积。 3、接地体：几根2.5m长的40×40×4m角钢打入地下，用水平接地体连接。 ●保护范围：避雷针可把一定范围的雷引向自身，所以避雷针是“引雷针”。在避雷针保护范围内,被保护设备遭雷击几率0.1%。 图6— 图6—7 单支避雷针的保护范围 hx水平面上保护