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雷电及防雷设置

  雷电及防雷设备_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。雷电及防雷设备 1/55 雷电现象 2/55 雷电 现象 3/55 雷电现象 4/55 雷电现象 5/55 一.雷电的电气参数 波头、陡度及波长 标准冲击波: ? f ? 1.2?

  雷电及防雷设备 1/55 雷电现象 2/55 雷电 现象 3/55 雷电现象 4/55 雷电现象 5/55 一.雷电的电气参数 波头、陡度及波长 标准冲击波: ? f ? 1.2?s ? t ? 50?s i ? I0 (e??t ? e??t ) 6/55 等值余弦波: i ? I (1? cos?t) 2 ? ? ? /? f ?max ? ?? ? di dt ?? ?max ? I? 2 7/55 2.雷暴日与雷暴小时 雷暴日:每年中有雷电的日数 雷暴小时:每年中有雷电的小时数 8/55 3.地面落雷密度和输电线路落雷次数 地面落雷密度中:每一雷暴日、每平方公里 地面遭受雷击的次数,以? 表示 输电线h) h:避雷线或导线对地平均高度 b:两根避雷线 二.避雷针和避雷线.保护作用的原理 能使雷云电场发生突变,使雷电先导的发展沿 着避雷针的方向发展,直击于其上,雷电流通 过避雷针(线)及接地装置泄入大地而防止避 雷针(线)周围的设备受到雷击 10/55 独立避雷针 11/55 构架避雷针 12/55 消雷器 (引雷器) 13/55 2.保护范围 14/55 (1).单支避雷针 h hx ? 2 hx ? h 2 rx ? (h ? hx )P rx ? (1.5h ? 2hx )P h:避雷针高度,m hx 被保护物高度,m P:高度影响系数 h ? 30m, P ? 1 30m ? h ? 120m, P ? 5.5 h 15/55 (2).两支等高避雷针 16/55 a.定出保护范围上部边缘最低点o h0 ? h ? D 7P b.二针间被保护物高度水平面上保护范围的一侧宽度 bx ? 1.5(h0 ? hx ) 17/55 (3).两支不等高避雷针 f ? D 7P 18/55 (4).多支等高避雷针 19/55 三.避雷器 爆炸 20/55 三.避雷器 1.基本要求 (1).能瞬时动作 (2).能自行迅速截断工频续流 工频续流:避雷器在冲击电压作用后流经间隙 的工频电弧 21/55 (3).具有平直的伏秒特性曲线).具有一定的通流容量,其残压 应低于被保护物的冲击耐用电压。 22/55 2.保护间隙 23/55 作用原理: 当雷电侵入波要危及它 所保护的电气设备的绝缘 时,间隙首先击穿,工作 母线接地,避免了被保护 设备上的电压升高,从而 保护了设备。 24/55 优缺点: 优点: 结构简单、制造方便 缺点: 伏秒特性曲线比较陡,绝缘配合不理想; 间隙动作后会形成截波; 熄弧能力低 25/55 3.排气式避雷器 结构 动画 26/55 作用原理 当排气式避雷器受到雷电波入侵时,内 外间隙同时击穿,雷电流经间隙流入大地; 过电压消失后,在工作电压作用下,流经间 隙的工频续流电弧的高温使管内产气材料分 解出大量气体,管内压力升高,气体从开口 孔喷出,从而使工频续流在第一次经过零值 时就熄灭。 27/55 特点 其熄弧能力与工频续流大小有关, 续流太大,产气过多,易使管子炸裂; 续流太小,产气不足以熄弧,故对工频 续流有上下限的规定。 28/55 优缺点 熄弧能力比保护间隙要强,但伏秒 特性较陡且放电分散性大,且会形成截 波,并受大气条件影响较大,所只用在 线路保护和变电所进线).普通型阀式避雷器 a.结构与元件的作用: 30/55 火花间隙: 31/55 作用原理: 根据火花间隙的结构,使间隙的放电时间 缩短,由于其伏秒特性曲线平缓,放电分散性 也较小,由于火花间隙由若干个小间隙组合串 联,易于切断工频续流,且不易重燃。 32/55 具有分路电阻的火花间隙: 33/55 为什么要在间隙两端并联电阻: 由于间隙各电极对地和对高压端有寄生 电容存在,使电压在各间隙上的分布不均匀, 从而使每个火花间隙的作用得不到充分发挥, 减弱了避雷器的熄弧能力,也降低了工频放 电电压。 34/55 作用原理: 在工频和恢复电压作用下,间隙电容的阻 抗很大,而并联分路电阻阻值较小,故间隙上 的电压分布主要由分路电阻决定,而分路电阻 组值相等,使间隙上的电压分布均匀,从而提 高了熄弧电压和工频放电电压。 在冲击电压作用下,由于其等值频率很高, 电容的阻抗小于分路电阻,间隙上的电压分布 取决于电容分布,由于间隙对地和瓷套寄生电 容存在,使电压分布不均匀,其冲击放电电压 较低,改善了避雷器的性能。 35/55 非线性电阻 U ? Ci? α:非线 b.工作原理 系统正常工作时,间隙将电阻阀片与工作母线 隔离,以免由工作电压在阀片电阻中产生电流使阀 片烧坏。 当系统中出现过电压且其幅值超过间隙放电电 压时,间隙击穿,冲击电流通过阀片流入大地,从 而使设备得到保护。由于阀片的非线性特性,其电 阻在流过大的冲击电流时变得很小,故阀片上产生 的残压将得到限制,使其低于被保护设备的冲击耐 压,设备得到保护; 当过电压消失后,间隙能在工频续流第一次过 零时就将电弧切断,从而保护了被保护设备。 37/55 c.电气参数 (1). 额定电压:避雷器两端子间允许的最大工 频电压的有效值 (2). 灭弧电压:保证能够在工频续流第一次经 过零值时灭弧的条件下允许加在避雷器上的最 高工频电压。 38/55 灭弧电压应当大于避雷器工作母线上可能出现的 最高工频电压,否则将不能保证续流灭弧而使阀 片烧坏。 (3). 工频放电电压:在工频电压下,避雷器将发 生放电的电压值 39/55 (4). 冲击放电电压:指预放电时间为1.5-20微秒 的冲击放电电压 (5). 残压:指雷电流通过避雷器时在阀片电阻 上产生的压降 40/55 (6). 保护比:指避雷器残压与灭弧电压之比 保护比愈小,说明残压愈低或灭弧电压愈高, 显示保护性能愈好。 41/55 (2).磁吹型阀式避雷器 42/55 结构原理: 43/55 5.金属氧化物(氧化锌)避雷器 44/55 45/55 46/55 (1).氧化锌阀片 47/55 (2).金属氧化物避雷器的特点 a.保护性能好; b.无续流和通流容量大 c.无间隙 48/55 四.接地装置 1.接地与防雷接地 (1).接地定义:把设备与电位参照点的地球作 电气上的连接,使其对地保持一个低的电位差。 49/55 (2).接地的分类: a.工作接地 b.保护接地 c.静电接地 d.防雷接地 50/55 2.冲击电流流经接地装置入地时的基本现象 (1).土壤中的电位分布 U=Ri u:接地点电位 i: 接地电流 R:接地体的接地电阻 51/55 (2).土壤中的电场强度E E ? ?? δ:冲击电流在土壤中的密度 ρ:土壤电阻率 52/55 (3).接地装置的电感效应及利用率 接地装置的冲击系数 ?ch ? Rch Rg Rch :冲击接地电阻 Rg :工频接地电阻 53/55 3.接地电阻估算公式 (1).单个垂直接地体的工频接地电阻 ? 4l Rcg ? 2?l ln d Ω Ld 54/55 谢谢 55/55