通訊及電力鐵塔場(chǎng)控?zé)o暈避雷針

1、通訊鐵塔場(chǎng)控?zé)o暈避雷針產(chǎn)品說明書2013年6月27日 1目 錄一概述1二、雷電的先導(dǎo)機(jī)理11、雷電的形成及雷電先導(dǎo)12、傳統(tǒng)富蘭克林避雷針存在的缺點(diǎn)23、我司場(chǎng)控?zé)o暈避雷針的優(yōu)點(diǎn)3三、產(chǎn)品原理4四、產(chǎn)品功能特點(diǎn)51.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)52.主要參數(shù)特性63.產(chǎn)品特點(diǎn)64.產(chǎn)品工作示意圖7五、安裝說明7架空輸電線路場(chǎng)控?zé)o暈避雷針一概述我司場(chǎng)控?zé)o暈避雷針適用于10kv及以上架空線路的防雷。該避雷針在普通弗蘭克林避雷針的基礎(chǔ)上加裝了儲(chǔ)能和放電控制裝置，改善了避雷針的放電特性，在提高接閃率的前提下降低了雷電流沖擊，從而起到瀉放直擊雷、降低感應(yīng)雷的目的。而普通弗蘭克林避雷針是一個(gè)帶有尖端的接地物體，在雷云逐漸靠近

2、的過程中，會(huì)產(chǎn)生電暈放出大量的反極性空間電荷，影響雷云放電時(shí)的發(fā)展路徑。這也就是普通避雷針保護(hù)角小，繞擊率高的主要原因。本產(chǎn)品經(jīng)長(zhǎng)期防雷研究和大量的高壓試驗(yàn)而取得的最新研究成果。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到空間電場(chǎng)驟變引雷、在雷電場(chǎng)建立期間不產(chǎn)生電暈現(xiàn)象，從根本上解決了接雷設(shè)備由于要求首先產(chǎn)生上行先導(dǎo)放電而采用小尺寸結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電暈放電問題；在防雷效果上保證“萬無一失”，在結(jié)構(gòu)上保證“功能有效”，在安裝施工上“簡(jiǎn)便易行”。同時(shí)，本公司還提供雷擊監(jiān)測(cè)儀，可記錄雷擊發(fā)生的時(shí)間、次數(shù)、幅值，供運(yùn)檢人員查詢故障時(shí)調(diào)用。二、雷電的先導(dǎo)機(jī)理1、雷電的形成及雷電先導(dǎo)雷電放電是雷云對(duì)大地或雷云之間或雷云內(nèi)部的放電現(xiàn)象，地球

3、上平均每天約發(fā)生800萬次雷擊。雷電放電通道的形狀主要是線狀的，有時(shí)在云層中能見到片狀雷電，個(gè)別極為罕見的情況下會(huì)出現(xiàn)球狀雷電。雷云與地之間的線狀雷電可能從雷云向下開始，叫下行雷。下行雷又可分為正下行雷與負(fù)下行雷，最常見的（約90%）是帶負(fù)電的雷云向下放電即負(fù)下行雷的線狀雷電，球狀雷電則極為罕見。雷云中電荷密集處的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到25003000kV/km時(shí)，將首先出現(xiàn)向下發(fā)展的放電，這種放電稱為先導(dǎo)放電。先導(dǎo)每極發(fā)展的速度約為107m/s，延續(xù)時(shí)間約為1s，總的平均速度為（18）×105m/s。當(dāng)先導(dǎo)接近地面時(shí)，地面較突出的部分會(huì)開始迎著它發(fā)出向上的放電，這種放電稱為迎面先導(dǎo)。迎面先導(dǎo)

4、可以是一個(gè)，也可以有幾個(gè)。當(dāng)迎面先導(dǎo)的一個(gè)與下行先導(dǎo)的一支相遇時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)裂的中和效應(yīng)，出現(xiàn)極大的電流（數(shù)十到數(shù)百kA），并伴隨著雷鳴和閃光，這就是雷云放電的主放電階段。主放電存在時(shí)間極短，約為50100s。主放電電流的波頭時(shí)間約0.510s，平均時(shí)間為約2.6s。雷云中可能存在著幾個(gè)電荷中心，在第一個(gè)電荷中心完成上述放電過程之后，可引起第二個(gè)、第三個(gè)中心向第一個(gè)中心放電，因此雷云放電通常是多重性的，每次放電相隔時(shí)間約0.6ms到0.8s（平均為65ms），放電的數(shù)目平均為23個(gè)，最多記錄到42個(gè)。雷云電荷分布圖2、傳統(tǒng)富蘭克林避雷針存在的缺點(diǎn)目前最常用的避雷方法基本上還是采用避雷針（避雷線

5、）。它的原理是：利用自身高度使雷云下的電場(chǎng)發(fā)生畸變將雷擊放電引到避雷針上。這種方式盡管簡(jiǎn)單，但存在許多缺陷。發(fā)生繞擊；大量的研究及實(shí)踐證明，傳統(tǒng)避雷針的繞擊率大約在1%左右，可見使用避雷針時(shí)被保護(hù)物遭受雷擊的危險(xiǎn)性還是很大的。有反擊發(fā)生；如果接地電阻的阻抗過高會(huì)形成高電壓，造成避雷針及引下線對(duì)保護(hù)物的反擊。各種電力線、電話線、廣播線、天線對(duì)避雷針及引下線的距離過近易發(fā)生絕緣擊穿而損壞；另一方面，有些裝置避雷針的接地網(wǎng)腐蝕嚴(yán)重，其電阻高達(dá)幾十歐，這也會(huì)造成反擊。引起感應(yīng)過電壓；在強(qiáng)大的雷電流（數(shù)十千安上百千安）以極快的速度（微秒級(jí)）沿避雷針及引下線進(jìn)入地中的過程中，會(huì)在被保護(hù)物上形成感應(yīng)過電壓而

6、造成事故。對(duì)架空導(dǎo)線，當(dāng)50m以外落雷時(shí)，感應(yīng)過電壓一般可達(dá)250500kV，甚至更高，這也會(huì)造成部分輸電線路跳閘。3、我司場(chǎng)控?zé)o暈避雷針的優(yōu)點(diǎn)無電暈：我公司生產(chǎn)的避雷針經(jīng)過權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)試電暈電流是0.00nA，因此不會(huì)產(chǎn)生電暈；而其它廠家的避雷針針尖電暈放電會(huì)產(chǎn)生帶電荷的空氣屏蔽層，嚴(yán)重影響避雷針的引雷效果，容易發(fā)生繞擊；保護(hù)角大：我們的保護(hù)角經(jīng)過權(quán)威機(jī)構(gòu)測(cè)試達(dá)到78度，而其它廠家的避雷針保護(hù)角不超過50度，保護(hù)角是衡量避雷針最重要的指標(biāo)，尤其是輸電線路跨距大，如果保護(hù)角不夠，即使在鐵塔上安裝了避雷針，雷擊還是會(huì)打到導(dǎo)線上，發(fā)生繞擊；大幅降低雷擊電流峰值：當(dāng)電場(chǎng)增加到能夠啟動(dòng)場(chǎng)控?zé)o暈避雷針時(shí)，

7、避雷針產(chǎn)生的脈沖式放電電流，這樣就可通過多次可控放電來減小的平均單次放電電流，一般小于7kA。安裝方便：我們的避雷針結(jié)構(gòu)先進(jìn)，體積小，重量輕，安裝方便，無需停電，更不需要在鐵塔上打孔，不破壞鐵塔結(jié)構(gòu)；而其它廠家的避雷針，體積大，需要停電安裝。雷擊監(jiān)測(cè)裝置：我們配套的雷擊監(jiān)測(cè)裝置可以無線查詢，查詢距離超過2公里，而其它廠家的查詢距離只有100米。三、產(chǎn)品原理普通弗蘭克林避雷針是一個(gè)帶有尖端的接地物體。在雷云逐漸靠近的過程中，會(huì)產(chǎn)生電暈放出大量的反極性空間電荷，影響雷云放電時(shí)的發(fā)展路徑。這也就是普通避雷針保護(hù)角小，繞擊率高的主要原因。所有用于避雷的裝置如果帶有放電的尖端，在雷云電場(chǎng)中必然會(huì)出現(xiàn)預(yù)先

8、電暈放電，產(chǎn)生大量的反極性空間電荷，出現(xiàn)雷電繞擊率高和保護(hù)角不穩(wěn)定是必然的。場(chǎng)控?zé)o暈避雷針系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證，在雷云逐漸靠近時(shí)，不產(chǎn)生電暈放電，在其上空沒有反極性空間電荷層減弱放電器前方的電場(chǎng)。當(dāng)空間電場(chǎng)增強(qiáng)到可以使放電器動(dòng)作時(shí)，產(chǎn)生的任何一次放電電弧都會(huì)使放電器前方的電場(chǎng)進(jìn)一步畸變，畸變并增強(qiáng)的電場(chǎng)又將電弧前方的空氣電離，最后產(chǎn)生由放電器向上發(fā)展的上行雷電流。當(dāng)場(chǎng)控?zé)o暈避雷針安裝處附近的地面電場(chǎng)強(qiáng)度較低時(shí)（如雷云離場(chǎng)變優(yōu)化避雷器及被保護(hù)對(duì)象距離較遠(yuǎn)等情況），雷云不會(huì)對(duì)地面物體發(fā)生放電，此時(shí)場(chǎng)控?zé)o暈避雷器針頭的貯能裝置處于貯存雷云電場(chǎng)能量工況，由于動(dòng)態(tài)環(huán)的作用，針頭上部部件（動(dòng)態(tài)環(huán)和主針針尖

9、）處于電位浮動(dòng)狀態(tài)，與周圍大氣電位差小，因此幾乎不發(fā)生電暈放電，即保證了在引發(fā)發(fā)生前針頭附近的空間電荷很少的要求。當(dāng)雷云電場(chǎng)上升到預(yù)示它可能發(fā)生對(duì)避雷針器及周圍被保護(hù)物發(fā)生雷閃時(shí)，貯能裝置立即轉(zhuǎn)入釋能工況，這一轉(zhuǎn)變使主針針尖的電場(chǎng)強(qiáng)度不再被動(dòng)態(tài)環(huán)限制，針尖電場(chǎng)瞬間上升數(shù)百倍，使針尖附近空氣迅速放電，形成很強(qiáng)的放電脈沖，因沒有空間電荷的阻礙，該放電脈沖在雷云電場(chǎng)作用下快速向上發(fā)展成上行先導(dǎo)，去攔截雷云底部先導(dǎo)或進(jìn)入雷云電荷中心。如果第一次脈沖引發(fā)不成上行先導(dǎo)，貯能裝置即又進(jìn)入貯能狀態(tài)，同時(shí)使第一次脈沖形成的空間電荷得以消散，準(zhǔn)備第二次脈沖產(chǎn)生。如此循環(huán)總能成功地引發(fā)上行雷。四、產(chǎn)品功能特點(diǎn)1.產(chǎn)

10、品結(jié)構(gòu) 場(chǎng)控?zé)o暈避雷針結(jié)構(gòu)示意圖2.主要參數(shù)特性有效保護(hù)角 78°(一般的避雷針保護(hù)角<50°)雷電流平均值 < 7kA，大幅減少了雷閃時(shí)的感應(yīng)過電壓雷電流波頭 <5kA/s最大可通過雷電流 200kA 全針重量 0.4kG針體高度 0.2米（可加延長(zhǎng)管）針體最大直徑 0.4米抗風(fēng)強(qiáng)度 12級(jí)風(fēng)力 電暈電流 <0.00nA，不會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生電暈屏蔽而失效接地電阻10（一般地區(qū)）。 30（在高阻區(qū)及無人區(qū)）。安裝方便，無需停電,使用期內(nèi)免維護(hù)。3.產(chǎn)品特點(diǎn)(1) 場(chǎng)控?zé)o暈避雷針有一個(gè)相當(dāng)大的幾乎不遭受繞擊的保護(hù)區(qū)域。(2) 場(chǎng)控?zé)o暈避雷針通過產(chǎn)生向上放電來減少繞擊和增大保護(hù)角的，達(dá)到78度。(3) 場(chǎng)控?zé)o暈避雷針的放電時(shí)間比富蘭克林避雷針平均提前13.3s。(4) 在電場(chǎng)增加到能夠啟動(dòng)場(chǎng)控?zé)o暈避雷針時(shí)，避雷針產(chǎn)生的脈沖式放電電流，這樣就可通過多次可控放電來減小的平均單次放電電流，一般小于7kA。(5) 場(chǎng)控?zé)o暈避雷針無電暈電流，不會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生電暈屏蔽而失效，從而保證良好的引雷狀態(tài)。4.產(chǎn)品工作示意圖五、安裝說明場(chǎng)控?zé)o暈避雷針可做