第七章 雷电放电及防雷保护装置.pptx

第七章雷电放电及防雷保护装置第一节雷电放电和雷电过电压第二节防雷保护装置1

2中国古代对雷电的认识公元前1500年殷商甲骨文中就有“雷”字，稍晚的西周青铜器上有“电”字，他指的是闪电。最早的文字记载是东汉哲学家王充（27－约97年）他在《论衡》中对雷电进行了描述“雷者火也。以人中雷而死，即询其身，中火则须发烧焦。”

3欧美雷电科学的建立17世纪欧洲发现了正电和负电。第一个将实验室人工产生的电（可称为地电）与闪电联系起来的是伦敦皇家学会馆长FrancisHauksbee；1706年他观察摩擦起电的放电不仅产生闪电，而且产生类似雷鸣的声音；认为其与雷电类似；著名科学家GWRichman（1711－1753）（彼得堡科学院院士）观察雷电而死亡。

雷电放电所产生的雷电流会引起巨大的电磁效应、机械效应和热效应。从电力工程的角度来看，主要有两方面的危害：雷电过电压，它是造成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一；雷电放电所产生的巨大电流，有可能使被击物体炸毁、燃烧、使导体熔断或通过电动力引起机械损坏。雷电放电实质上是一种超长气隙的火花放电。它所产生的雷电流高达数十、甚至数百千安。4雷电通道温度15000-20000℃16mm钢筋

感应起电对流起电温差起电水滴分裂起电融化起电冻结起电第一节雷电放电和雷电过电压一、雷云的形成雷云的形成机理比较有代表性的为：尚无定论。5

雷云的形成机理获得比较广泛认同的是水滴分裂起电理论：大水滴分裂成水珠和细微的水沫时，会出现电荷分离现象，大水珠带正电，小水沫带负电。细微水沫带负电，被上升气流带往高空，形成大片带负电的雷云。带正电的水珠形成雷云下部局部正电荷区。6

雷云放电的两极：雷云为一极，大地为另一极；雷云大部分带负电荷，所以大多数的雷击是负极性的；雷云中的负电荷会在地面感应出大量正电荷。雷云与大地之间或两块带异号电荷的雷云之间，会形成强大的电场，其电位差可达数兆伏甚至数十兆伏。二、雷电放电过程7

81先导放电通道；2强游离区；3主放电通道30kV/cm1.5*105m/s，数百安2*107~1.5*108m/s，几十~几百安

雷云20,000μs1000μs1000μs箭状先导箭状先导分级先导第一次主放电第三次主放电大地t100μs100μs100μs0.03s0.03s入地电流时间t图7-2雷电放电的发展过程及雷电流波形第二次主放电9

10雷电放电由带电荷的雷云引起;大多数的放电发生在雷云之间－不危险;少数的放电发生在雷云和大地之间－危险;理解以下几点：雷云对地放电的实质是雷云电荷向大地的突然释放;被击物体的电位取决于雷电流和被击物体阻抗的乘积;从电源性质看，相当于一个电流源的作用过程;人们能够测知的电量，重要是流过被击物体的电流。

Td15—少雷区；40—多雷区；90—强雷区。从雷电过电压计算和防雷设计的角度来看，我国采用的雷电参数有：雷电活动频度——雷暴日及雷暴小时地面落雷密度(γ)：每平方公里地面