第1章：雷电基础知识ppt课件.ppt

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1、风电机组防雷与接地,长春工程学院能源动力工程学院,主要内容简介,1、雷电基础知识,2、雷电的危害作用,6、风电场防雷方案,3、直击雷及其防护,4、接地系统,5、风电机组防雷方案,第1章 雷电基础知识,一、雷与电,1、关于雷电的记载,2、“道听途说”话雷电,雷电专爱劈男人？,雷击老树结异果,千年“紫薇王”遭雷击 天生“痒病”被祛除,美一男子遭雷击 自觉年轻一百岁,冰箱变烤箱,雷电击菜碟,雷电治顽症,婴儿遭雷击变成发光体,雷电触发火箭,第1章 雷电基础知识,一、雷与电,3、雷电学说的建立,富兰克林放风筝,莱顿瓶,（1）感应起电学说（2）破碎起电学说（3）温差起电学说（4）对流起电学说,四种雷电学说

2、,第1章 雷电基础知识,一、雷与电,3、雷电学说的建立,（1）感应起电学说,大量测试结果表明，地球带负电，其电荷量约为50万C，而在地球的上空存在着一个带正电荷的电离层，于是在电离层与地面之间就形成了一个电力线指向地面的大气电场。在大气电场的作用下，云中的水滴将被激化，其上部出现负电荷，下部出现正电荷。同时在大气宇宙射线的作用下，空气发生电离，产生正、负离子。,激化的水滴在下落过程中与空气中离子相遇，水滴下部将俘获负离子，而正离子则被排斥而上升，这样整个水滴就带上了负电荷。,第1章 雷电基础知识,一、雷与电,3、雷电学说的建立,（2）破碎起电学说,云中的水滴在强烈的气流作用下，往往会形成一个由

3、上升气流支撑的、不断扩大的、以液体圆环为外边界的、环状大口袋，当口袋破裂时产生许多小水滴，较大的水滴带正电荷，较小的水滴带负电荷，由于较小的水滴质量轻，会被气流携带走，于是会在云的各个部分可能会出现不同的电荷。,第1章 雷电基础知识,一、雷与电,3、雷电学说的建立,（3）温差起电学说,实验表明冰具有热电效应，冰晶中总存在带正电的氢离子和带负电的氢氧根离子，离子浓度随温度升高而增大，冰晶两端温度有差异时，热端离子浓度高，冷端低，发生扩散现象，两种离子都会从热端向冷端运动，氢离子质量小，速度快，先到达冷端从而导致冷端带正电，建立起静电场，形成冷正热负的电偶极子。,第1章 雷电基础知识,一、雷与电,

4、3、雷电学说的建立,（4）对流起电学说,认为云的对流运动反抗电场力而起输送和聚集荷电云滴和冰晶的作用。上升气流携带云底正离子向云中运动，直至上部形成正电荷区。由于高空传导电流使大量负离子来到云的上表面并附在云滴或冰晶上（见地空电流），然后由云周围强烈的下沉气流带下来。到达云下的负电荷增强了地面电场，使地面感应，产生尖端放电，从而产生更多的正离子，这种正反馈过程最终将造成雷雨云中常见的电荷分布。,第1章 雷电基础知识,二、雷电放电过程,1、雷云带电威尔逊假说,（1）雷云形成的三个基本条件：空气中必须有足够的水汽；有使潮湿水气强烈上升的气流；有使潮湿空气上升凝结成水珠或冰晶的气象条件。,（2）威尔

5、逊假说,中部聚集了大量的负电荷,积雨云的上部集中了大量的正电荷,底部还分布了少量的正电荷,第1章 雷电基础知识,二、雷电放电过程,2、雷电放电（闪电）分类,闪电形状,线状,带状,球状,连珠状,第1章 雷电基础知识,二、雷电放电过程,3、地闪的过程,初始阶段,通常在含云大气开始击穿的初期，在积雨云的下部有一负电荷中心与其底部的正电荷中心附近局部地区的大气电场达到104V/cm左右时，则该云雾大气会初始击穿，负电荷中和掉正电荷，这时从云下部到云底部全部为负电荷区。,第1章 雷电基础知识,二、雷电放电过程,3、地闪的过程,梯级先导阶段,随大气电场的进一步加强，进入起始击穿的后期，电子与空气的分子发生

6、碰撞，形成天空中带电的雷雨云的云粒（或水成物）向地面延伸，在雷雨云下形成从云层向下的流光，表现为一条暗淡的光柱，即先导注流。也叫注流先导。,第1章 雷电基础知识,二、雷电放电过程,3、地闪的过程,闪电通道形成,梯级先导不断地向地面发展过程是一电离过程，在电离过程中生成成对的正、负离子，其正离子被云中向下输送的负电荷不断中和。从而形成多枝状的充满负电荷（对负地闪）的通道，其中有一枝是充满负电荷（对负地闪）的主通道，称为电离通道或闪电通道。,第1章 雷电基础知识,二、雷电放电过程,3、地闪的过程,连接先导形成,当具有负电位的梯式先导到达地面附近，离地约550m时，可形成很强的地面大气电场，使地面在

7、正电荷向上运动，并产生从地面向上发展的正流光，这就是连接先导。连接先导大多发生于地面凸起物处。,第1章 雷电基础知识,二、雷电放电过程,3、地闪的过程,回击,当梯级先导与连接先导会合，形成一股明亮的光柱，沿着梯式先导所形成的电离通道由地面高速冲向云中，这称为回击。,第1章 雷电基础知识,二、雷电放电过程,3、地闪的过程,箭式先导,紧接着第一闪击之后，约经过几十毫秒的时间间隔，形成第二闪击，这时又有一条平均长度为50m的暗淡光柱，沿着第一闪击的路径由云中直冲地面，这种流光称为箭式先导。,第1章 雷电基础知识,二、雷电放电过程,多次闪击,3、地闪的过程,流光放电,梯级下行先导,上行先导,回击,后续

8、闪击,第1章 雷电基础知识,4、雷电放电的几种类型,第一类放电,二、雷电放电过程,具有向下先导和向上回击，云中负电荷中心与大地和地物间的放电过程，具有负闪电电流-向下负先导负地闪；负先导不着地，则就无回击，此时只有云空放电；负先导着地，则就产生回击，将云中的部分电荷泄放到大地，若该过程只一次为单闪击闪电，若重复多次为多闪击闪电。,第1章 雷电基础知识,4、雷电放电的几种类型,第二类放电,二、雷电放电过程,具有向上正先导的云中负电荷中心与大地和地物间的放电过程，具有负闪电电流。先导带正电向上，放电一般始于高耸的接地体（塔尖或山顶），具有向上正先导而无回击，-向上正先导连续负放电。先导带正电向上，

9、和向下回击-向上正先导负地闪，如果其后有随后闪击，称之向上正先导多闪击负地闪。,第1章 雷电基础知识,4、雷电放电的几种类型,第三类放电,二、雷电放电过程,云中正电荷，具有向下正先导和向上回击，云中正电荷中心与大地和地物间放电过程具有正闪电电流-向下正先导正地闪。向下正先导不着地，产生云空放电过程。向下正先导着地，引起向上正回击，泄放云中的正电荷到大地，这一类在山区少见，在湖边多见。,第1章 雷电基础知识,4、雷电放电的几种类型,第四类放电,二、雷电放电过程,云中正电荷，具有向上负先导的云中正电荷中心与大地和地物间的放电过程，具有正闪电电流。向上先导始于高耸的高层建筑的尖顶，这类地闪也有以有无

10、回击而细分为A型和B型。A型地闪具有向上先导而无回击的放电过程，只是在先导后出现持续时间约几百毫秒，持续电流为几百安的放电过程，简称为向上负先导正地闪。B型地闪具有向上先导和向下回击的放电过程，简称向上负先导连续正电流闪电。向上正地闪多为单闪击地闪。,第1章 雷电基础知识,5、雷电放电的特性,二、雷电放电过程,多重性,第1章 雷电基础知识,5、雷电放电的特性,二、雷电放电过程,选择性,在同一地区内，雷电活动有所不同，有些局部地区，雷击要比邻 近地区多得多。如广东的沙河，北京的十三陵等地。,雷击区与地质结构有关，如果地面土壤电阻率的颁布不均匀，则在 电阻率特别小的地区，雷击的几率较大。雷击经常发

11、生在有金属矿床的地区、河岸、地下水出口处、山坡 与稻田接壤的地上和具有不同电阻率土壤的交界地段。在湖沼、低洼地区和地下水位高的地方也容易遭受雷击；地面上的设施情况，也是影响雷击选择性的重要因素。如地面上有较高的尖的建筑物，或在旷野有比较孤立、突出的建筑 物也易遭受雷击。,第1章 雷电基础知识,6、风电机组防雷的迫切性,二、雷电放电过程,（1）风电机组易遭雷击的原因,风力发电机组大，一般处于海岸、丘陵、山脊乃至海面上，周围少有障碍物，恰是易遭雷击的地方；为了捕捉更多的风能，风力发电机组一般都设置在高于周边的制高点，更易吸引雷电；上行雷威胁风力发电机组，会对雷云产生向上的先导闪击，风力发电机组便会

12、“主动迎接”雷闪。,（2）雷击风电机组“三宗罪”,叶片损失：更换一台机组中的一个叶片的直接费用就需150万元。控制系统损失：雷电引起的控制系统损毁高达40%至50%概率。电能质量影响：雷电导致了风力发电的电流和电压不稳定。,第1章 雷电基础知识,6、风电机组防雷的迫切性,二、雷电放电过程,（3）风电机组部件雷击损坏比率,第1章 雷电基础知识,三、雷电参数,1、雷击距,（1）雷击距：当下行先导最先到达地面上某一物体的临界定向范围时，下行先导定向地向这个物体发展，并使之遭受雷击。这种临界定向距离 称为雷击距（闪击距离、定向距离）。,第1章 雷电基础知识,三、雷电参数,第1章 雷电基础知识,三、雷电

13、参数,（2）雷击距与电场强度试验表明：负雷击的临界击穿强度为 500kV/m正雷击的临界击穿强度为 300kV/m雷击距的决定因素：雷电流的幅值,第1章 雷电基础知识,三、雷电参数,（3）雷击距表达式：,雷击距（m）,试验常数,试验常数,雷电流幅值（KA）,雷击距（m）,试验常数,试验常数,雷电流幅值（KA）,高度修正函数,第1章 雷电基础知识,三、雷电参数及雷电流,三、雷电参数,（4）滚球法确定雷击范围 选择半径为雷击距ds的球体，沿需要防护雷击的部位滚动，物体上能够被球面接触到且处于地电位的点都是可能的雷击点。,第1章 雷电基础知识,三、雷电参数,2、雷暴日(小时)-表征不同地区雷暴电活动

14、的频繁程度,雷暴日：指该天发生雷暴的日子，即在一天内，只要听到雷声一次或一次以上的就算一个雷暴日，而不论该天雷暴发生的次数和持续时间。,雷区划分依据：d90、90d 40、40d 15、15d,兰州的雷暴日数是 23.6 d/a，长春的雷暴日数是 35.2 d/a，属多雷区。,第1章 雷电基础知识,第1章 雷电基础知识,三、雷电参数,雷暴小时：在一个小时内只要听到一次或一次以上的雷声就算一个雷暴时。（我国大部分地区一个雷暴日大约为3个雷暴时）,月雷暴时,季雷暴时,年雷暴时,日雷暴时,平均雷暴小时,第1章 雷电基础知识,三、雷电参数,3、地面落雷密度,（1）年均地面落雷密度Ng：每年内每平方千米

15、地面上的平均落雷次数，亦称闪电频数,单位：Km-2d-1。,试验常数,年均地面落雷密度,当地年均雷暴日数,第1章 雷电基础知识,三、雷电参数,3、地面落雷密度,（2）地面设施年累计次数N：根据地面年均落雷密度预估的地面设施的年累计次数。,设施的年雷击次数,年均地面落雷密度,加权系数（一般取1）,设施等值受雷面积,第1章 雷电基础知识,三、雷电参数,3、地面落雷密度,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,1、雷电流的波形,（1）雷电流的特性,雷电流具有单极性的脉冲波形，大约有80%90%的雷电流是负极性的（负地闪）。,雷击的发生、雷电流的大小与地理位置、地质条件、季节和气象等许多因素有关。一般平原地

16、区比山地雷电流大，正闪击比负闪击大，第一次闪击比随后闪击大。,各次雷击闪电电流大小和波形差别很大，尤其是不同种 类放电差别更大。,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,1、雷电流的波形,（2）雷云对平坦地面或低矮物体放电的雷电流,负雷击,正负雷击,特征：雷击平坦地面无明显上行先导,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,1、雷电流的波形,（3）雷云对高结构体放电的雷电流,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,1、雷电流的波形,（4）三种雷电流分量,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,2、雷电流波形的定量描述,（1）短时脉冲雷电流,电流幅值Im,波头时间t1,半幅值时间t2,T1-反应上升速率,T2-反应下降速

17、度,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,2、雷电流波形的定量描述,（2）雷电流参量,首次短脉冲雷电流电荷量：,近似值,单位能量：,近似值,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,2、雷电流波形的定量描述,（3）常用波形,10/350us波形：,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,2、雷电流波形的定量描述,（3）常用波形,0.25/100us波形：,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,2、雷电流波形的定量描述,（3）常用波形,0.25/100us波形：,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,2、雷电流波形的定量描述,（3）常用波形,2.6/50us波形：,四、雷电流,2、雷电流波形的定量描述,（3）常用波形,1

18、.25/50us波形：,第1章 雷电基础知识,四、雷电流,2、雷电流波形的定量描述,（4）滚球半径的计算,第1章 雷电基础知识,五、雷击的破坏性,1、直击雷的破坏性,五、雷击的破坏性,第1章 雷电基础知识,建筑物雷击,1、直击雷的破坏性,五、雷击的破坏性,第1章 雷电基础知识,架空线雷击,1、直击雷的破坏性,五、雷击的破坏性,第1章 雷电基础知识,1、直击雷的破坏性,五、雷击的破坏性,第1章 雷电基础知识,1、直击雷的破坏性,五、雷击的破坏性,第1章 雷电基础知识,1、直击雷的破坏性,五、雷击的破坏性,第1章 雷电基础知识,五、雷击的破坏性,第1章 雷电基础知识,2、感应雷的破坏性,感应雷,五

19、、雷击的破坏性,第1章 雷电基础知识,2、感应雷的破坏性,五、雷击的破坏性,第1章 雷电基础知识,2、感应雷的破坏性,五、雷击的破坏性,第1章 雷电基础知识,五、雷击的破坏性,2、感应雷的破坏性,六、直击雷的防护,第1章 雷电基础知识,直击雷：闪电直接击在建筑物、其它物体、大地或防雷装 置上，产生电 效应、热效应和机械力者。,1、名词解释,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,第1章 雷电基础知识,1、名词解释,接闪器：直接截受雷击的避雷针、避雷带（线）、避 雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属构件。,引下线：连接接闪器与接地装置的金属导体。,接地线：从引下线断接卡或换线处至接地 体的连接导体

20、；或从接地端子、等电位连 接带至接地装置的连接导体。,接地体：埋入土壤中或 混凝土基础中作散流用 的导体。分水平接地体 和垂直接地体。,接地装置：接地线和接地体的总和。,防雷装置：接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其它连接导体的总和。,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,2、易遭受雷击的地方,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,3、建筑物的防雷分类,第一类防雷建筑物：,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,3、建筑物的防雷分类,第二类防雷建筑物：,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,3、建筑物的防雷分类,第三类防雷建筑物：,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,4、各类建筑

21、物的防雷措施,一类建筑物,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,4、各类建筑物的防雷措施,二、三类建筑物：宜采用装设在建筑物上的避雷针或架空避雷线（网）或由其混合组成的接闪器，避雷网（带）应沿屋角、屋脊和檐角等易受雷击的部位敷设。,引下线不少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于18米。,砖烟囟、钢筋混凝土烟囱，宜在烟囱上装设避雷针或避雷环保护。多支避雷针应连接在闭合环上。金属烟囱应作为接闪器和引下线。,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,5、避雷针及其保护范围,（1）结构：,（2）作用：,六、直击雷的防护,5、避雷针及其保护范围,第1章 雷电基础知识,（3）避雷针的保护

22、范围,图中的受保护区域会100安全吗？,p-高度影响系数 h30m时：p=1 30h120m时：,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,第1章 雷电基础知识,（3）避雷针的保护范围,1.5h,hx平面,单支避雷针折线法（规程法）,hxh/2时：rx=（1.5h-2hx）p,hxh/2时：rx=（h-hx）p,保护范围,某厂锅炉房烟囱高40m，烟囱上安装一支高2m的避雷针，锅炉房尺寸如图，试问此避雷针能否保护锅炉房。,六、直击雷的防护,第1章 雷电基础知识,单支避雷针应用例题,六、直击雷的防护,第1章 雷电基础知识,（3）避雷针的保护范围,两支等高避雷针保护范围,bx=1.5（h0-hx)h0

23、=h-D/7p,h0,第1章 雷电基础知识,（1）避雷线的作用,1、避雷线及其保护范围,避雷线：通常又称架空地线，简称地线。避雷线的防雷原理与避雷针相同，主要用于输电线路的保护，也可用来保护发电厂和变电所，近年来许多国家采用避雷线保护500kV大型超高压变电所。用于输电线路时，避雷线除了防止雷电直击导线外，同时还有分流作用，以减少流经杆塔入地的雷电流从而降低塔顶电位，避雷线对导线的耦合作用还可以降低导线上的感应雷过电压。,六、直击雷的防护,第1章 雷电基础知识,（2）避雷线的保护范围,单根避雷线的保护范围,rx,rx,hxh/2时：rx=（h 1.53hx）p,hxh/2时：rx=0.47（h

24、-hx）p,六、直击雷的防护,（2）避雷线的保护范围,两根平行避雷线的保护范围,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,（3）避雷线存在的问题及解决,第1章 雷电基础知识,六、直击雷的防护,避雷线的损耗问题,光纤复合架空地线（OPGW）应用,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,1、感应雷的相关概念,感应雷：,感应雷也称为雷电感应或感应过电压。它分为静电感应雷和电磁感应雷。,静电感应雷：是由于带电积云接近地面，在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。它将产生很高的电位。,电磁感应雷：是由于雷电放电时，巨大的冲击雷电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种迅速变化的磁场能在

25、邻近的导体上感应出很高的电动势。雷电感应引起的电磁能量若不及时泄入地下，可能产生放电火花，引起火灾、爆炸或造成触电事故。,感应雷的侵入途径,感应雷主要是通过进入建筑物的电源线、网络线、电话线、数据线等一些物理线路侵入建筑物。主要分为：电磁感应、传导雷、反击。,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,2、感应雷的危害,七、感应雷的防护,3、防雷保护区的划分,第1章 雷电基础知识,起屏蔽作用的建筑物外墙1,起屏蔽作用的建筑物外墙2,等电位连接线,LPZ0A或LPZ0B与LPZ1区界面等电位连接带,LPZ0A区：完全暴露的未设防区。,LPZ0B区：充分暴露的直击雷防护区。,LPZ1区：一级电磁场衰减

26、防护区。,LPZ1区：二级电磁场衰减防护区。,LPZn区：n级电磁场衰减防护区。,Lightning Protection Zone,七、感应雷的防护,4、感应雷防护设备,第1章 雷电基础知识,电力设备防护,电源系统防护,电子设备防护,避雷器,浪涌保护器,信号系统防护,放电管,TVS,压敏电阻,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-避雷器,避雷器是用来防止线路的感应雷及沿线路侵入的过电压波对变电所内的电气设备造成的损害。它一般接于各段母线与架空线的进出口处，装在被保护设备的电源侧，与被保护设备并联。,总体作用,优点：其结构简单，造价低廉，维护方便。,七、感应雷的防护,第1

27、章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-保护间隙,缺点：灭弧能力差，难以有效地切断工频续流，会造成所在系统因短路接地而跳闸。,应用：保护间隙配合自动重合闸使用，10kV以下电网中。,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-管型（排气）避雷器,一种具有较高熄弧能力的保护间隙，外部间隙使产气管在正常运作时隔离工作电压和内部电压。内部间隙和产气管共同作用：产生高压气体吹动电弧，使工频续流第一次过零时熄灭。,保护原理,结构,外部间隙、内部间隙、产气管、棒形电极、环形电极、动作指示器等。,优点：雷电过电压消失后，系统正常运行电压在间隙中继续维持工频续流电弧，电弧的高温使产气管内的有机材

28、料分解并产生大量气体，管内气压升高，气体在高气压作用下由环形电极的孔口急速喷出，从纵向强烈地吹动电弧通道，使工频续流在第一次过零时熄灭。,缺点：伏秒特性太陡，而且分散性 较大，难于和被保护电气设 备实现合理的绝缘配合；放电间隙动作后工作导线直 接接地，形成幅值很高的冲 击载波，危及变电器绝缘；运行维护也较麻烦。续流太大产气过多，会使管 子爆炸；续流过小产气不 足，则不能灭弧。,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-管型（排气）避雷器,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-阀型避雷器,结构特点,阀式避雷器是由装在密封瓷套中的多组火花间隙和多组非线性电阻

29、阀片串联组成。它分普通型和磁吹型两大类。,间隙,均压电阻,阀片电阻,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-阀型避雷器,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-阀型避雷器,结构特点：ZnO避雷器中起主要作用的非线性电阻元件由多片ZnO阀片堆叠而成，根据电压等级的不同堆叠层数也不同。图中给出是目前最为先进的硅橡胶复合外套避雷器的简化结构。,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-氧化锌避雷器,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-氧化锌避雷器,ZnO避雷器的伏安特性：,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感

30、应雷防护设备-氧化锌避雷器,ZnO避雷器的主要参数：,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-浪（电）涌保护器,浪涌保护器：是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时，浪涌保护器能在极短的时间内导通分流，从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。,特点：保护通流量大，残压低，响应快；采用最新灭弧技术，彻底避免火灾；采用温控保护电路，内置热保护；带有电源状态指示，工作状态；结构严谨，工作稳定可靠。,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-浪（电）涌保护器,三级防雷概念：,总电源

31、,楼层电源,设备电源,LKX-B380/100,LKX-B380/60,LKX-B220/40,电源系统浪涌保护器安装：,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-浪（电）涌保护器,七、感应雷的防护,第1章 雷电基础知识,4、感应雷防护设备-浪（电）涌保护器,八、雷电预警简介,第1章 雷电基础知识,1、雷电预警基本概念,“雷电预警”的基本定义是：在雷击发生之前的1030分钟左右发出警告讯号，提醒或告知那些在野外作业的人员，及时采取适当的措施避雷。,2、雷电预警的主要作用,提醒野外作业人员及时停止或暂停室外作业，进屋避雷，防止雷击伤害；对某些可能造成重大危害的作业，雷击前及时采

32、取适当措施，防止重大雷击事故发生。比如：易燃易爆场所的室外作业，此时必须停止或是暂停；就是采取一种线路隔离雷电的防护措施，对一些重要设备进行保护。,八、雷电预警简介,第1章 雷电基础知识,3、雷电预警的基本原理,雷击的本质是雷云中的电荷，在不断的变化、不断的增加。所产生的电场强度也是在不断的变化、不断的增加的。因此，只要通过监测这个电场强度的变化，分析它的变化趋势，就可以“预判”即将是否有雷击发生。将要发生雷击和正在发生雷击的这个过程，其周边电场强度一定会有一个异常的变化，只要打雷，这个电场强度一定会异常。我们只要抓住这个“异常”，找到它将要发生雷击的变化规律，就可以把这个“异常”报出来。实时

33、监测雷云对地面的电场强度变化情况，当电场强度超过一定门槛值后发出报警信号，提示可能即将发生雷击，这就是雷电预警。,八、雷电预警简介,第1章 雷电基础知识,4、雷击电场强度时序图,八、雷电预警简介,第1章 雷电基础知识,5、主要预警方法,监测大气电场预警,用电场传感器实时监测大气电场，当电场强度异常时，发出报警信息。大气电场是与雷击关联最强的电气参数，雷击前大气电场一定会异常，但是，局部大气电场异常不一定是雷击引起（比如传感器的安装位置、附近金属带静电等），因此不会漏报但有误报。如果简单地比较电场大小来报警，误报率在3060%左右，采取数据离散性等数学模型来分析报警，能大幅降低误报，但这需要大量

34、基础数据。监测电场预警雷电是目前主流的技术。,八、雷电预警简介,第1章 雷电基础知识,5、主要预警方法,监测闪电光预警,用光敏传感器监测闪电时的强光预警雷电，当远处有雷击时发出强光，光敏传感器监测光的强度预警雷电。这种技术避免了电磁干扰，但是必须是在第一次闪电后才报警，如果雷云在本地形成，则会出现漏报，而且在白天效果较差，该技术观测雷击科学实验用的较多，用于实际预警很少。,八、雷电预警简介,第1章 雷电基础知识,5、主要预警方法,监测雷击电磁波预警,雷击放电引起的电磁波（长波）能传输几百公里，传感器接收到远处雷电波后发出报警信号预警雷电。这种技术能监测更大范围雷击，但是必须是在第一次闪电后才报警，如果雷云在本地形成，则会出现漏报。而且近距离的电磁干扰较为严重。目前这种技术用于预警较少，主要用于闪电定位，多个传感器接收雷电电磁波，用时差法计算雷击位置。,八、雷电预警简介,第1章 雷电基础知识,5、主要预警方法,雷达资料图预警,雷达资料图等资料预警雷电，是比较大范围的气象预报，时间跨度大，而且雷达直接观测雨而不是直接观测雷电，对某个单位来讲实用性不高。,2012年12月1日无雷,2013年3月24日有雷,八、雷电预警简介,第1章 雷电基础知识,6、主要预警设备,雷电探测器,控制主机,大气电场仪,成功=知识+汗水+灵感+机遇,