华北电力大学：《高电压技术》课程教学资源（课件讲稿）第15讲 防雷装置

第15讲 防雷装置 避雷针、避雷线 避雷器 接地装置

第15讲 防雷装置 „ 避雷针、避雷线 避雷针、避雷线 „ 避雷器 „ 接地装置

第一节 避雷针、避雷线 避雷针（线）的保护原理 避雷针（线）的保护范围

第一节 避雷针、避雷线 避雷针、避雷线 „ 避雷针（线）的保护原理 避雷针（线）的保护原理 „ 避雷针（线）的保护范围 避雷针（线）的保护范围

第一节 避雷针、避雷线 避雷针（线）的保护原理 当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。 在避雷针（线）的顶端，形成局部电场集中的 空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导 雷电向避雷针（线）放电，再通过接地引下线 和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护 物体免遭雷击

第一节 避雷针、避雷线 避雷针、避雷线 当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。 当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变。 在避雷针（线）的顶端，形成局部电场集中的 在避雷针（线）的顶端，形成局部电场集中的 空间，以影响雷电先导放电的发展方向， 空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导 雷电向避雷针（线）放电 雷电向避雷针（线）放电，再通过接地引下线 和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护 将雷电流引入大地，从而使被保护 物体免遭雷击 „ 避雷针（线）的保护原理 避雷针（线）的保护原理

第一节避雷针、 避雷线 避雷针（线）的保护范围 当先导放电向地面发展到某一高度H(称为定向高度) 以后，才会在一定苑围内受到避雷针（线）的影响， 对避雷针（线）放电 h≤30m时，H≈20h h为避雷针的高度 >30m时，H≈600m 避雷针的保护范围（具有0.1%左右雷击概率的空间范 围)

第一节 避雷针、避雷线 避雷针、避雷线 当先导放电向地面发展到某一 当先导放电向地面发展到某一高度H（称为定向高度） （称为定向高度） 以后，才会在一定范围内受到避雷针（线）的影响， 以后，才会在一定范围内受到避雷针（线）的影响， 对避雷针（线）放电 对避雷针（线）放电 „ 避雷针（线）的保护范围 避雷针（线）的保护范围 避雷针的保护范围（具有 避雷针的保护范围（具有0.1%左右雷击概率的空间范 左右雷击概率的空间范 围） h≤30m时，H ≈ 20h h>30m时，H ≈ 600m h为避雷针的高度 为避雷针的高度

单只避雷针 在高度h水平面上的保护 范围的半径r: 75 7777777 1.5h :水平面上保护 当k,≥2时，r=(h-h)p 范围的截面 h 当<2时，7=05h-2h,)D P是考虑避雷针高度影响 h为避雷针高度 的校正系数 h,为被保护物体高度 h≤30m,p=1 30<h≤120m p=5.5/√☑

在高度hx水平面上的保护 水平面上的保护 范围的半径rx : ⎪⎭ ⎪⎬⎫ < = − ≥ = − (1.5 2 ) 2 ( ) 2 r h h p h h r h h p h h x x x x x x 当 时， 当 时， 单只避雷针 h为避雷针高度 hx为被保护物体高度 为被保护物体高度 h ≤ 30m , p =1 30 < h ≤ 120m p = 5.5 / h P是考虑避雷针高度影响 是考虑避雷针高度影响 的校正系数

双只等高避雷针 D7卫 0-0藏面 2.5h 1.5ho 方x水平面上保护 范属的蒙面 上部边缘最低点0点的高度 D ho=h- 7p 在0-0'截面h高度两侧的水平保护宽度b,=1.5(h。-h,)

双只等高避雷针 双只等高避雷针 p D h h 7 0 = − 1.5( ) bx = h0 − hx 上部边缘最低点 上部边缘最低点0点的高度 在0-0′截面hx高度两侧的水平保护宽度 两侧的水平保护宽度

双只不等高避雷针 D' 两针内侧保护苑围： 按单针做出高针1的保护苑围 过较低针2的顶点作水平线与上面的保护苑围交于点3 设点3为一假想针的顶点，做出2和3两等高针的保护范围

双只不等高避雷针 双只不等高避雷针 两针内侧保护范围： 两针内侧保护范围： 按单针做出高针 按单针做出高针1的保护范围 过较低针2的顶点作水平线与上面的保护范围交于点 的顶点作水平线与上面的保护范围交于点3 设点3为一假想针的顶点，做出 为一假想针的顶点，做出2和3两等高针的保护范围 两等高针的保护范围

多只等高避雷针 根据被保护物体的高度h.分别 计算各相邻两针间的保护范围 ,如果内侧的最小宽度都满足 12 b20 认为曲线所围的平面得到保护 23 可以分割为多个三只避 雷针组，然后按三只避 雷针的方法进行计算

多只等高避雷针 多只等高避雷针 根据被保护物体的高度 根据被保护物体的高度hx分别 计算各相邻两针间的保护范围 计算各相邻两针间的保护范围 ，如果内侧的最小宽度都满足 ，如果内侧的最小宽度都满足 ≥ 0 x b 认为曲线所围的平面得到保护 认为曲线所围的平面得到保护 可以分割为多个三只避 可以分割为多个三只避 雷针组，然后按三只避 雷针组，然后按三只避 雷针的方法进行计算 雷针的方法进行计算

注意事项 ■ 被保护的物体有多种，其高度各不相同。应 注意的是根据哪一种高度而得到的保护范围。 以便使所设计的避雷针起到全面的保护作用 ■ 实际工程中大多是已知保保护物体的高度、 宽度和位置，例如户外变电站，要确定避雷 针的根数、位置和高度。还要考虑到避雷针 与被保护物体间的允许距离，提出多种设计 方案，经反复试算得出最优方案

注意事项 „ 被保护的物体有多种，其高度各不相同。应 被保护的物体有多种，其高度各不相同。应 注意的是根据哪一种高度而得到的保护范围。 注意的是根据哪一种高度而得到的保护范围。 以便使所设计的避雷针起到全面的保护作用 以便使所设计的避雷针起到全面的保护作用 „ 实际工程中大多是已知保保护物体的高度、 实际工程中大多是已知保保护物体的高度、 宽度和位置，例如户外变电站，要确定避雷 宽度和位置，例如户外变电站，要确定避雷 针的根数、位置和高度。还要考虑到避雷针 针的根数、位置和高度。还要考虑到避雷针 与被保护物体间的允许距离，提出多种设计 与被保护物体间的允许距离，提出多种设计 方案，经反复试算得出最优方案。 方案，经反复试算得出最优方案

避雷线（架空地线） 保护线路 我国一般110kV以上线路采用避雷线 35kV线路的进线段 国外，如日本配电线路也用 保护500kV大型超高压发变电站

避雷线（架空地线） 避雷线（架空地线） ¾ 保护线路 我国一般110kV以上线路采用避雷线 以上线路采用避雷线 35kV线路的进线段 国外，如日本配电线路也用 国外，如日本配电线路也用 ¾ 保护500kV大型超高压发变电站 大型超高压发变电站