1、 防雷設備防雷設備 1一、雷電的成因一、雷電的成因1.雷擊的形成 雷擊是指一部分帶電的云層與另一部分帶異種電荷的云層，或者是帶電的云層對大地之間迅猛放電的一種自然現象 。2.雷電過電壓 又稱大氣過電壓，它是由于電力系統的設備或構筑物遭受直接雷擊或雷電感應而產生的過電壓。3.雷電過電壓的形式 直擊雷 感應雷 雷電波侵入234二、雷擊的危害二、雷擊的危害 雷電災害是最嚴重的十種自然災害之雷電災害是最嚴重的十種自然災害之一一，全世界每年因雷電災害造成的人員傷，全世界每年因雷電災害造成的人員傷亡、財產損失不計其數，特別是進入信息亡、財產損失不計其數，特別是進入信息時代以來，雷電災害造成的經濟損失和社時

2、代以來，雷電災害造成的經濟損失和社會影響更為嚴重，防御雷電災害已成為全會影響更為嚴重，防御雷電災害已成為全人類的共同任務！人類的共同任務！5建筑物被燒毀建筑物被燒毀6789雷電后的森林雷電后的森林10電路板及元器件損壞電路板及元器件損壞111213三、防雷技術的發展三、防雷技術的發展一、我國防雷理論在世界上處于領先地位。我們提倡雷電災害綜合防治、采取綜合治理措施，提出綜合防雷理論，將雷擊損害降低到最低限度，達到防雷減災，保護建筑物、電子、微電子設備之目的。二、國內外防雷產品主要分為兩大類：1、防直擊雷產品；避雷針系列產品；2、防雷電感應產品；電源、天饋、信號線系列電涌保護器（SPD）；3、防雷

3、電波侵入：避雷器。三、國內防雷市場上主要銷售的產品有：1、國外：美國、德國、英國、法國等主要國家的產品；2、國內：中光、雷安、愛勞、DK等公司生產的避雷針、SPD系列產品。14四、雷暴等級的劃分四、雷暴等級的劃分 計算機信息系統雷暴等級的劃分計算機信息系統雷暴等級的劃分 根據年平均雷暴日數將雷暴發生的地區劃分為：少雷區、中雷區、多雷區、強雷區。年雷暴日平均值：15天以下的地區定為：少雷區。15天以上40天以下的地區定為：中雷區。40天以上90天以下的地區定為：多雷區。90天以上的地區定為：強雷區。15五、雷電防護的主要措施五、雷電防護的主要措施雷電保護系統雷電保護系統建筑物外部雷電保護建筑物外

4、部雷電保護建筑物內部雷電保護建筑物內部雷電保護接閃器引下線接地裝置外部屏蔽內部屏蔽避雷器等電位連接16230/400 V,50 Hz避器器配電箱屏蔽室里的鋼筋接地系統金屬結構作為建筑物屏蔽建筑物用鋼筋網屏蔽建筑物屋頂的外部接閃裝置接閃裝置到鋼筋的接點鋼筋墻作為建筑的屏蔽和引下線數據線避雷器 等電位連接EBBLPZ 1LPZ 2通信和數據的電源過壓保護LPZ 0LPZ 0 到 LPZ 1 到 LPZ 2的界面地下的鋼筋用作建筑物屏蔽和接地系統基礎接地裝置通信線避雷器雷電防護系統雷電防護系統17六、接閃器六、接閃器 接受雷閃的金屬物體。 包括： 避雷針 避雷線 避雷帶或避雷/p>

5、324銅包鋼避雷線銅包鋼避雷線 25七、避雷器七、避雷器l 避雷針(線)不能完全避免設備不受雷擊;從輸電線路上也可能有危及設備絕緣的過電壓波傳入發電廠和變電所。l 避雷器實質上是一種過電壓限制器，與被保護的電氣設備并聯連接，當過電壓出現并超過避雷器的放電電壓時，避雷器先放電，從而限制了過電壓的發展，使電氣設備免遭過電壓損壞。l 避雷器的常用類型有：閥式避雷器、排氣式避雷器、保護間隙和金屬氧化物避雷器。26避雷器起源避雷器起源 最原始的避雷器是羊角形間隙，出現于最原始的避雷器是羊角形間隙，出現于19世紀末期，用世紀末期，用于架空輸電線路，防止雷擊損壞設備絕緣而造成停電，于架空輸電線路，防止雷擊損

6、壞設備絕緣而造成停電，故稱故稱“避雷器避雷器”。 20世紀世紀20年代，出現了鋁艾爾盾避雷器，氧化膜艾爾年代，出現了鋁艾爾盾避雷器，氧化膜艾爾盾避雷器和丸式艾爾盾避雷器和丸式艾爾 盾避雷器。盾避雷器。 30年代出現了管式艾爾盾避雷器。年代出現了管式艾爾盾避雷器。 50年代出現了碳化硅艾爾盾避雷器。年代出現了碳化硅艾爾盾避雷器。 70年代又出現了金屬氧化物艾爾盾避雷器（年代又出現了金屬氧化物艾爾盾避雷器（MOA）。）。 現代高壓艾爾盾避雷器，不僅用于限制電力系統中因雷現代高壓艾爾盾避雷器，不僅用于限制電力系統中因雷電引起的過電壓，也用于限制因系統操作產生的過電壓。電引起的過電壓，也用于限制因系統

7、操作產生的過電壓。 2728293031321.閥式避雷器l它分普通型和磁吹型兩大類。l一般用于變配電所內。33普通閥式避雷器普通閥式避雷器34放電間隙放電間隙35非線性電阻非線性電阻363738火花間隙 電極由黃銅圓盤沖壓而成，兩電極間以云母墊圈隔開形成間隙，間隙距離為0.51.0mm，單個間隙的工頻放電電壓約為2.73.0kV(有效值)。 單個火花間隙結構1黃銅電極 2云母墊圈39c) 閥片（非線性電阻） 閥片用碳化硅顆料,以陶料粘合劑低溫（300-350）焙燒而成。其伏安特性如下圖 i1工頻續流 u1工頻電壓 i2雷電流 u2避雷器殘壓C：常數,與閥片材料、尺寸有關：非線性系數,與閥片材

8、料有關40閥片的作用l 限制工頻續流,保證火花間隙可靠熄弧l 當雷電過電壓擊穿時，不至于突然下降而形成截斷波41基本結構和工作原理與普通閥式避雷器相同,不同點在于l采用了磁吹式火花間隙，從而提高了滅弧能力。 l閥 片 為 碳 化 硅 通 過 高 溫(1350-1390）焙燒而成,通流容量很大（2）磁吹閥式避雷器42434445（3）閥式避雷器的主要參數額定電壓： 避雷器兩端子間允許的最大工頻電壓的有效值滅弧電壓： 保證能夠在工頻續流第一次經過零值時滅弧的條件下允許加在避雷器上的最高工頻電壓。 滅弧電壓應當大于避雷器工作母線上可能出現的最高工頻電壓，否則將不能保證續流滅弧而使閥片燒壞。46殘壓：

9、 指雷電流通過避雷器時在閥片電阻上產生的壓降 殘壓應低于被保護設備沖擊絕緣水平的20%-25%，太低容易產生截波。保護比： 指避雷器殘壓與滅弧電壓之比保護比愈小，說明殘壓愈低或滅弧電壓愈高，顯示保護性能愈好。47 由產氣管、內部間隙和外部間隙三部分組成。 一般用于戶外線路2 排氣式避雷器排氣式避雷器（管形避雷器）（管形避雷器）484950排氣式避雷器1產氣管 2棒形電極 3環形電極 S1內間隙 S2外間隙51l 排氣式避雷器實質上是一種具有較高熄弧能力的保護間隙l內間隙固定裝在管內，管子由纖維、塑料或橡膠等產氣材料制成l其電極一端為棒形電極2，另一端為環形電極3。l 由于產氣材料在泄漏電流作用

10、下會分解，因此管子不能長時間接在工作電壓上，正常運行靠外間隙來隔離工作電壓。 結構組成52作用原理l 當排氣式避雷器受到雷電波入侵時，內外間隙同時擊穿，雷電流經間隙流入大地；l過電壓消失后，在工作電壓作用下，流經間隙的工頻續流電弧的高溫使管內產氣材料分解出大量氣體，管內壓力升高，氣體從開口孔噴出，從而使工頻續流在第一次經過零值時就熄滅。53特點l工頻續流太大，產氣過多，易使管子炸裂；l續流太小，產氣不足以熄弧l對工頻續流有上下限要求，需在型號中說明5135GXWG:管形X:線路用W：產氣材料為纖維35：額定電壓為35kV1-5：最大、最小續流（kA)54優缺點l 熄弧能力比保護間隙要強l但伏秒

11、特性較陡且放電分散性大，且會形成截波，并受大氣條件影響較大應用范圍： 只用在輸電線路上絕緣比較薄弱的地方和用于變電所、發電廠的進線段保護。 553.保護間隙 保護間隙是一種簡單的避雷器，按其形狀可分為：角型、棒形、環形和球型等，常用角形保護間隙如圖所示。角型保護間隙1角型電極 2主間隙 3支柱絕緣子 4輔助間隙 5電弧的運動方向56作用原理： 當雷電侵入波要危及它所保護的電氣設備的絕緣時，間隙首先擊穿，工作母線接地，避免了被保護設備上的電壓升高，從而保護了設備。57優缺點： 優點：結構簡單、制造方便 缺點： l 伏秒特性曲線比較陡，絕緣配合不理想；l 間隙動作后會形成截波；l 熄弧能力低，需配

12、合自動重合閘使用；應用范圍： 僅用于不重要和單相接地不會導致嚴重后果的場合。 58 4. 4. 金屬氧化物避雷器金屬氧化物避雷器l 間隙的存在會使放電電壓受避雷器內部氣壓的變化而變化, 不能用在高原地區。l金屬氧化物避雷器(MOA)出現于20世紀70年代，其結構非常簡單，僅由相應數量的氧化鋅閥片密封在瓷套內組成，也稱氧化鋅避雷器。l 金屬氧化物避雷器的閥片是由以氧化鋅（ZnO）為主要原料，并添加其它微量的氧化鉍（Bi2O3）、氧化鈷（Co2O3）、氧化錳（MnO2）、氧化銻（Sb2O3）、氧化鉻（Cr2O3）等金屬氧化物作添加劑。5960616263氧化鋅閥片的優點l可做成無間隙 正常工作條件

13、下，流過ZnO閥片的電流很小,不會燒壞閥片l無續流 正常工作電壓下流過閥片的電流極小,相當于一個絕緣體,不存在工頻續流l保護性能優越 在過電壓作用的全部過程中都有電流,吸收過電壓能力強l通流容量大 單位面積通流容量比SiC閥片大4-4.5倍,可用來限制操作過電壓64并聯模塊式避雷器65避雷針作用是吸引雷電擊于自身，并將雷電流迅速泄入大地，從而使被保護物體免遭直接雷擊。避雷線主要用于輸電線路的保護，也可用來保護發電廠和變電所。避雷器實質上是一種過電壓限制器。小 結返回返回66八、等電位連接八、等電位連接 等電位連接的目的：在于減少需要防雷的空間內各金屬部件和系統之間的電位差67進出線纜端口的防雷等電位連接進出線纜端口的防雷等電位連接