电力系统绝缘保护 过电压防护 雷云放电和大气过电压.pptx

雷电过电压及其防护

雷云放电和大气过电压第一章防雷保护基本措施第二章

闪电雷（雨）云雷云放电和大气过电压雷电单位基本参数雷电放电形式及危害01

雷电放电和大气过电压雷（雨）云本节研究的基本问题（1）大气中的雷电是如何产生的？（2）雷电现象有那些表现形式？（3）雷电流的特征是什么？（4）它是怎样危害人的生命和财产的？

雷电放电和大气过电压雷（雨）云雷（雨）云的形成1、常见云的分类：卷云、卷层云、卷积云、高层云、高积云、层积云、雨层云、积云、积雨云共9种。2、雷（雨）云：指产生闪电的云，即积雨云。

雷电放电和大气过电压雷（雨）云3、积雨云的形成形成雷（雨）云的三个条件：（1）空气中必须含有充分的水蒸气；（2）太阳照射，水蒸气上升凝结成小水滴；（3）大气对流。积云阶段秃积雨云阶段鬃积雨云阶段

雷电放电和大气过电压雷（雨）云（a）积云阶段：由一个或多个云塔表征（c）消散阶段：由下沉气流和不断削弱的对流性降雨表征（b）成熟阶段：由同时存在的上升气流和下沉气流以及降雨共同表征

雷电放电和大气过电压雷（雨）云雷（雨）云的电结构1、雷（雨）云的分成三个电荷集中区（公认的典型电结构模型）。由于负电荷中心离地面近，正电荷中心离地面远，地面观测云多数带负电。高度（km）108642+4C-20C+24C-300C-80C-1.50C最高集中区为正电荷中间集中区为负电荷最低集中区为正电荷

雷电放电和大气过电压雷（雨）云2、雷（雨）云中电荷分布结构受地理位置影响（1）电荷分布状况不相同；（2）集中区高度不相同；（3）温度分布不相同；（4）云体尺寸大小不相同。雷（雨）云的起电机制1、感应起电学说：水滴（也可能是冰晶、雹粒）在垂直大气电场中感应电荷，下端为正、上端为负，与大气中上升的负离子的电荷中和，使水滴带负电，形成雷（雨）云起电后的电荷分布。

雷电放电和大气过电压雷（雨）云2、温差起电学说：冰块中同时存在氢离子（H+）和氢氧根离子（OH?），由于冰块两端温度不同，会产生发生离子扩散现象。氢离子质量轻，扩散快，冷端呈现带正电。在对流气流和重力的作用下，形成雷（雨）云起电后的电荷分布。3、破碎起电学说：由于大气电场的感应极化，大水滴下降时，受到气流作用发生破碎形成许多小水滴和几个较大水滴。小水滴带负电，较大水滴带正电。由于云中的电荷增多，大气电场又增大，如此循环，形成雷（雨）云起电后的电荷分布。

雷电放电和大气过电压雷（雨）云4、冻结起电学说：云中冷水滴与雹粒接触时，过冷水滴有了凝结核，发生相变，迅速变成冰。释放的潜热又使冰的外壳破裂成冰屑，冰屑带正电随气流上升，较大的水滴带负电留在原地或约下降，形成雷（雨）云起电后的电荷分布。雷（雨）云中部温度在0~-100C，是过冷水滴最多的区域，所以中部负电荷较多。

闪电雷（雨）云雷云放电和大气过电压雷电单位基本参数雷电放电形式及危害01

雷电放电和大气过电压闪电闪电及分类1、闪电：指雷（雨）云中不同部分之间聚集的电荷形成的电场（可达几百万伏/米），把云内或云外的大气层击穿，产生的强火花放电。2、按闪电方式分类（1）云内闪电：带电云层内部击穿放电。（2）云际闪电：一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层之间的击穿放电。（3）云地闪电：带电的云层对大地之间的击穿放电。3、按闪电形状分类（1）线状闪电：常发生在云地之间。（2）带状闪电：线状闪电的特殊情形。（3）片状闪电：发生在云际之间的线状闪电的特殊情形。

雷电放电和大气过电压闪电（4）联珠闪电：强线状闪电中偶尔出现的一种特殊现象。（5）球状闪电：具有强烈的电磁效应和穿透金属能力，形如火球，也称球闪或滚地雷。线状闪电

雷电放电和大气过电压闪电云内闪电

雷电放电和大气过电压闪电球状闪电

雷电放电和大气过电压闪电

雷电放电和大气过电压闪电云地闪（简称地闪）的结构1、地闪应具备的特殊条件（1）大地作为导体，感应的正电荷可以自由流动。（2）积雨云中带电粒子之间仍是绝缘的空气。（3）足够大的电场使绝缘的空气击穿，形成导电通道。

雷电放电和大气过电压闪电2、地闪的全过程（1）积雨云中层的负电荷区与下层正电荷区之间的的强电场产生局部区域击穿，负电荷区扩展到积雨云下部，形成流光。（2）扩展的结果使积雨云下端与大地之间的电场强度增大，致使云下端某些特殊地点的空气先击穿，形成向下发展的流光，即形成一段（级）导电通道，在导电通道前端会累集大量负电荷。

雷电放电和大气过电压闪电（3）累积的结果，又使下面空气被击穿，这样不断重复上述过程，导电通道逐步向下发展，即形成梯级先导。此过程时间约20ms。几个参数：每级通道变化范围约3~200m平均速度约1.5~107cm/s间隙时间约30~125us每一级的推进速度约5~109cm/