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1、避雷针保护范围和接地电流计算,01 雷击,2,1、电子崩（低电压 短气隙）,3,1、高能辐射线使阴极表面光电离或者空气光电离，施加电压，即可产生微弱电流，0-a段2、电压提高到Ub时，开始出现电子崩，电流又随着电压增加而增大3、初始电子在往阳极运动时，如果场强足够，可以碰撞出更多电子。4、U0前非自持，因为初始n0和I0消失，则I为零5、自持放电条件，当场强足够，电压大于U0.则正离子撞击阴极的电子可以维持。6、大于U0时，均压电厂中，气隙击穿，非均匀电厂中，电晕放电7、低气压，辉光放电，放电过程充满了整个电极空间8、高气压，火花放电，9、汤逊理论，低气压、短气隙，不会出现流注现象,2、流注（
2、高电压 长气隙）,4,1、电子崩中电子的迁移率大于正离子，电子在头部，正离子保持原位。场强畸变，部分地域大于原始场强2、在场强最低的地区，发生复合，产生光子，引发新的空间光电离流注理论认为，在初始阶段，气体放电以碰撞电离和电子崩的形式出现，但当电子崩发展到一定程度后，某一初始电子崩的头部积聚到足够数量的空间电荷，就会引起新的强烈电离和二次电子崩，这种强烈的电离和二次电子崩是由于空间电荷使局部电场大大增强以及发生空间光电离的结果，这时，放电就转入新的流注阶段。流注的特点是电离强度很大和传播速度很快，出现流注后，放电便获得独立发展的能力，而不再依赖于外界电离因子的作用，可见这时出现流注的条件也就是
3、自持放电条件。,3、不均匀电场,f-电场不均匀系数：最大电场强度Emax和平均电场强度Eav的比值 f=1 均匀电场 f4 极不均匀电场（棒-板）,5,1、棒 正极 棒极附近电晕留下许多正离子，电子到达棒极后中和，加强了场强，顺利击穿2、棒 负极 电子崩往外发展，电子离开强场区（电晕）后，不能再引起新的碰撞电离。一般在工频高电压下，击穿往往发生在正半周内,4、雷击,6,1、雷云负极居多，大地带正电荷，形成强电场。某雷云底部出现放电场强，形成先导，往下推进，并无方向和目标。负极性棒板无法顺利推进的情况2、地面高耸的物体的顶部，也会出现正极性的先导，导通后出现大的电流，数十到数百kA。3、主放电时
4、间很短，只有50-100us。由下而上逆向发展，亦称 回击,5、雷击过电压,7,a、雷击地面接地良好的导体 UA=IRi I是雷电流幅值，b、雷击导线或档距避雷线中央 UA=IxZ/4=100IC、感应雷过电压,02、避雷针保护范围 折线法 滚球法,8,折线法,规程法 DL/T 620-1997 单一避雷针的保护范围为一折线圆锥体,例1（2011年案例上午第14题）,某发电厂220kV配电装置，地处海拔3000m，架构高度20m，采用避雷器和避雷针作为雷电过电压保护装置，回答下列问题14 该配电装置防直击雷保护采用在架构上装设避雷针的方式，当需要保护的设备高度为10m，要求保护半径不小于18m
5、时，计算需要增设的避雷针最低高度应为下列哪些数值。A 5m B 6m C 25m D 26m被保护物高度hx=10m hx0.5h h=20+xRx=（1.5h-2hx）P=18解得h=25.3m x=25.3-20=5.3选B,例2（2009年上午第10题）,某发电厂220kV配电装置10 该220kV开关站为60 x70的矩形布置，四角各安装高30m的避雷针，保护物6m高（并联电容器），计算相邻70m的两针间，保护范围一侧最小宽度bx（）A 20m B 24m C 25.2m D 33mD/ha P=70/(24x1)=2.92hx=0.2h 查曲线bx/haP=1.0bx=24m选B,例
6、3（2012年上午第12题）,12 某配电装置的直击雷保护采用独立避雷针，针高35m，被保护物15m，当要求其中二支避雷针的联合保护范围为30m时，请计算两针间允许的最大距离和单只避雷针对被保护物的保护半径是（）A r=20.9m D 60.45 B r=24m D=72m C r=22.5m D=60.45 D r=22.5m D=72m本题求DP=5.5/根号下35=0.93bx=30/2=15ha=35-15=20Bx/haP=0.806 hx=0.429h查曲线 D=60.45陷阱 P值和bx,滚球法,国标法 GB50057-2010IEC 单一避雷针的保护范围为一曲线圆锥体,对比,结
7、论综上所述，可以得出以下几点结论：a)“折线法”的主要特点是设计直观、计算简便、节省投资,但只适用于20 m以下的建筑避雷高度，不能计算高度20 m以上建筑物的保护范围,而且计算结果与雷电流大小无关。b)“滚球法”的主要特点是可以计算避雷针(带)与网格组合时的保护范围。凡安装在建筑物上的避雷针、避雷线(带)，不管建筑物的高度如何，都可采用滚球法来确定保护范围，并且保护范围与雷电流大小有关，但独立避雷针、避雷线受相应的滚球半径限制(60 m)，其高度和计算相对复杂，比“折线法”要增大投资。c)天面避雷针保护范围的计算必须具体情况具体分析，用滚球法的原理设计出不同的避雷针组合，对天面上的重要设施进
8、行保护。由于对大气电学特别是闪电规律的认识，现在还处在很不成熟的阶段，主要原因之一是由于闪电现象的随机性，而且大气现象还与地理位置，地貌等有关。所以无论在国内还是在国外，对防雷技术的看法还有很多意见。目前电力系统的电气设备直击雷防护都是根据现行行业标准设计的，而按照现行行业标准进行的电力设备直击雷防护设计，从1949年至今已经历了半个多世纪的安全运行经验的考验，没有出现重大问题。在对建筑物防雷设计国标送审稿审查时，电力系统过电压方面的专家已经指出，电力设备不同一般建筑物，因此该国标不一定适用于电力系统中电力设备的直击雷防护。但“滚球法”对于结构复杂的高层建筑保护有很大的优势，了解规程中“折线法
9、”和“滚球法”的各自特点，具体工程具体分析，才能制订出一套安全经济的保护方案。,02、接地电流DL/T 621-1997 行规GB 50065-2011 国标,16,1、接地电阻要求,17,直接接地系统,为啥要求2000？控制电缆的外皮接地（防电磁感应）耐压值为2000V,2、工频接地电阻,18,电阻差多少？和面积有关系加密网格不降低接地电阻，但是会减小接触电压和跨步电压,3、关于网格,19,措施：1、减小网格（采用不等间距地网）2、覆盖路面（沥青或特种水泥，普通水泥不行）,4、冲击接地电阻和垂直接地极,20,措施：1、火花效应，由于雷电流幅值高，击穿土壤，相当于接地体尺寸增大，因此电阻比工频减小；2、电磁效应，雷电流微秒级，表现为高频，接地体电抗增大，传输不远,5、接地电流计算,21,规范中：IG Ig If I0都是什么关系？,5、接地电流计算,22,5、接地电流计算,23,5、接地电流计算,24,In的计算为所有流过变压器中性点零序电流的分量，相对于系统零序阻抗来说计算采用分流法,
