防雷裝置ppt課件

1、 防雷設(shè)備 /1一、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(duì)大地之間迅猛放電的一種自然現(xiàn)象 。2.雷電過(guò)電壓 又稱(chēng)大氣過(guò)電壓，它是由于電力系統(tǒng)的設(shè)備或構(gòu)筑物遭受直接雷擊或雷電感應(yīng)而產(chǎn)生的過(guò)電壓。3.雷電過(guò)電壓的形式直擊雷感應(yīng)雷雷電波侵入/2/3/4二、雷擊的危害 雷電災(zāi)害是最嚴(yán)重的十種自然災(zāi)害之一，全世界每年因雷電災(zāi)害造成的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失不計(jì)其數(shù)，特別是進(jìn)入信息時(shí)代以來(lái)，雷電災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響更為嚴(yán)重，防御雷電災(zāi)害已成為全人類(lèi)的共同任務(wù)！/5建筑物被燒毀/6廣東惠陽(yáng)市元祥制品廠遭雷擊現(xiàn)場(chǎng)圖/7/8/9雷電后的森林/10電路板

2、及元器件損壞/11/12/13三、防雷技術(shù)的發(fā)展一、我國(guó)防雷理論在世界上處于領(lǐng)先地位。我們提倡雷電災(zāi)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(dá)到防雷減災(zāi)，保護(hù)建筑物、電子、微電子設(shè)備之目的。二、國(guó)內(nèi)外防雷產(chǎn)品主要分為兩大類(lèi)：1、防直擊雷產(chǎn)品；避雷針系列產(chǎn)品；2、防雷電感應(yīng)產(chǎn)品；電源、天饋、信號(hào)線系列電涌保護(hù)器（SPD）；3、防雷電波侵入：避雷器。三、國(guó)內(nèi)防雷市場(chǎng)上主要銷(xiāo)售的產(chǎn)品有：1、國(guó)外：美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)等主要國(guó)家的產(chǎn)品；2、國(guó)內(nèi)：中光、雷安、愛(ài)勞、DK等公司生產(chǎn)的避雷針、SPD系列產(chǎn)品。/14四、雷暴等級(jí)的劃分計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷暴等級(jí)的劃分根據(jù)年平均雷

3、暴日數(shù)將雷暴發(fā)生的地區(qū)劃分為：少雷區(qū)、中雷區(qū)、多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)。年雷暴日平均值：15天以下的地區(qū)定為：少雷區(qū)。15天以上40天以下的地區(qū)定為：中雷區(qū)。40天以上90天以下的地區(qū)定為：多雷區(qū)。90天以上的地區(qū)定為：強(qiáng)雷區(qū)。/15五、雷電防護(hù)的主要措施雷電保護(hù)系統(tǒng)建筑物外部雷電保護(hù)建筑物內(nèi)部雷電保護(hù)接閃器引下線接地裝置外部屏蔽內(nèi)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(tǒng)金屬結(jié)構(gòu)作為建筑物屏蔽建筑物用鋼筋網(wǎng)屏蔽建筑物屋頂?shù)耐獠拷娱W裝置接閃裝置到鋼筋的接點(diǎn)鋼筋墻作為建筑的屏蔽和引下線數(shù)據(jù)線避雷器 等電位連接EBBLPZ 1LPZ 2通信和數(shù)據(jù)的電源過(guò)壓保

4、護(hù)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(tǒng)基礎(chǔ)接地裝置通信線避雷器雷電防護(hù)系統(tǒng)/17六、接閃器 接受雷閃的金屬物體。 包括： 避雷針 避雷線 避雷帶或避雷網(wǎng)/18/19/20/21/22/23/24銅包鋼避雷線 /25七、避雷器 避雷針(線)不能完全避免設(shè)備不受雷擊;從輸電線路上也可能有危及設(shè)備絕緣的過(guò)電壓波傳入發(fā)電廠和變電所。 避雷器實(shí)質(zhì)上是一種過(guò)電壓限制器，與被保護(hù)的電氣設(shè)備并聯(lián)連接，當(dāng)過(guò)電壓出現(xiàn)并超過(guò)避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器先放電，從而限制了過(guò)電壓的發(fā)展，使電氣設(shè)備免遭過(guò)電壓損壞。 避雷器的常用類(lèi)型有：閥式避雷器、排氣式避雷器、保護(hù)間

5、隙和金屬氧化物避雷器。/26避雷器起源最原始的避雷器是羊角形間隙，出現(xiàn)于19世紀(jì)末期，用于架空輸電線路，防止雷擊損壞設(shè)備絕緣而造成停電，故稱(chēng)“避雷器”。 20世紀(jì)20年代，出現(xiàn)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。30年代出現(xiàn)了管式艾爾盾避雷器。50年代出現(xiàn)了碳化硅艾爾盾避雷器。70年代又出現(xiàn)了金屬氧化物艾爾盾避雷器（MOA）?，F(xiàn)代高壓艾爾盾避雷器，不僅用于限制電力系統(tǒng)中因雷電引起的過(guò)電壓，也用于限制因系統(tǒng)操作產(chǎn)生的過(guò)電壓。 /27/28/29/30/31/321.閥式避雷器它分普通型和磁吹型兩大類(lèi)。一般用于變配電所內(nèi)。/33普通閥式避雷器/34放電間隙/35非線性電阻/3

6、6/37/38火花間隙 電極由黃銅圓盤(pán)沖壓而成，兩電極間以云母墊圈隔開(kāi)形成間隙，間隙距離為0.51.0mm，單個(gè)間隙的工頻放電電壓約為2.73.0kV(有效值)。 單個(gè)火花間隙結(jié)構(gòu)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(xù)流 u1工頻電壓 i2雷電流 u2避雷器殘壓C：常數(shù),與閥片材料、尺寸有關(guān)：非線性系數(shù),與閥片材料有關(guān)/40閥片的作用限制工頻續(xù)流,保證火花間隙可靠熄弧當(dāng)雷電過(guò)電壓擊穿時(shí)，不至于突然下降而形成截?cái)嗖?41基本結(jié)構(gòu)和工作原理與普通閥式避雷器相同,不同點(diǎn)在于采用了磁吹式火花間隙，

7、從而提高了滅弧能力。 閥片為碳化硅通過(guò)高溫(1350-1390）焙燒而成,通流容量很大（2）磁吹閥式避雷器/42/43/44/45（3）閥式避雷器的主要參數(shù)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(xù)流第一次經(jīng)過(guò)零值時(shí)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(yīng)當(dāng)大于避雷器工作母線上可能出現(xiàn)的最高工頻電壓，否則將不能保證續(xù)流滅弧而使閥片燒壞。/46殘壓： 指雷電流通過(guò)避雷器時(shí)在閥片電阻上產(chǎn)生的壓降 殘壓應(yīng)低于被保護(hù)設(shè)備沖擊絕緣水平的20%-25%，太低容易產(chǎn)生截波。保護(hù)比： 指避雷器殘壓與滅弧電壓之比保護(hù)比愈小，說(shuō)明殘壓愈低或滅弧電壓愈高，顯示保

8、護(hù)性能愈好。/47由產(chǎn)氣管、內(nèi)部間隙和外部間隙三部分組成。一般用于戶(hù)外線路2 排氣式避雷器（管形避雷器）/48/49/50排氣式避雷器1產(chǎn)氣管 2棒形電極 3環(huán)形電極 S1內(nèi)間隙 S2外間隙/51 排氣式避雷器實(shí)質(zhì)上是一種具有較高熄弧能力的保護(hù)間隙內(nèi)間隙固定裝在管內(nèi)，管子由纖維、塑料或橡膠等產(chǎn)氣材料制成其電極一端為棒形電極2，另一端為環(huán)形電極3。 由于產(chǎn)氣材料在泄漏電流作用下會(huì)分解，因此管子不能長(zhǎng)時(shí)間接在工作電壓上，正常運(yùn)行靠外間隙來(lái)隔離工作電壓。 結(jié)構(gòu)組成/52作用原理 當(dāng)排氣式避雷器受到雷電波入侵時(shí)，內(nèi)外間隙同時(shí)擊穿，雷電流經(jīng)間隙流入大地；過(guò)電壓消失后，在工作電壓作用下，流經(jīng)間隙的工頻續(xù)流

9、電弧的高溫使管內(nèi)產(chǎn)氣材料分解出大量氣體，管內(nèi)壓力升高，氣體從開(kāi)口孔噴出，從而使工頻續(xù)流在第一次經(jīng)過(guò)零值時(shí)就熄滅。/53特點(diǎn)工頻續(xù)流太大，產(chǎn)氣過(guò)多，易使管子炸裂；續(xù)流太小，產(chǎn)氣不足以熄弧對(duì)工頻續(xù)流有上下限要求，需在型號(hào)中說(shuō)明G:管形X:線路用W：產(chǎn)氣材料為纖維35：額定電壓為35kV1-5：最大、最小續(xù)流（kA)/54優(yōu)缺點(diǎn) 熄弧能力比保護(hù)間隙要強(qiáng)但伏秒特性較陡且放電分散性大，且會(huì)形成截波，并受大氣條件影響較大應(yīng)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(fā)電廠的進(jìn)線段保護(hù)。 /553.保護(hù)間隙 保護(hù)間隙是一種簡(jiǎn)單的避雷器，按其形狀可分為：角型、棒形、環(huán)形和球型等，常用角形保護(hù)間隙

10、如圖所示。角型保護(hù)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(yùn)動(dòng)方向/56作用原理： 當(dāng)雷電侵入波要危及它所保護(hù)的電氣設(shè)備的絕緣時(shí)，間隙首先擊穿，工作母線接地，避免了被保護(hù)設(shè)備上的電壓升高，從而保護(hù)了設(shè)備。/57優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便 缺點(diǎn)： 伏秒特性曲線比較陡，絕緣配合不理想； 間隙動(dòng)作后會(huì)形成截波； 熄弧能力低，需配合自動(dòng)重合閘使用；應(yīng)用范圍： 僅用于不重要和單相接地不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果的場(chǎng)合。 /58 4. 金屬氧化物避雷器 間隙的存在會(huì)使放電電壓受避雷器內(nèi)部氣壓的變化而變化, 不能用在高原地區(qū)。金屬氧化物避雷器(MOA)出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，其結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，

11、僅由相應(yīng)數(shù)量的氧化鋅閥片密封在瓷套內(nèi)組成，也稱(chēng)氧化鋅避雷器。 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。/59/60/61/62/63氧化鋅閥片的優(yōu)點(diǎn)可做成無(wú)間隙 正常工作條件下，流過(guò)ZnO閥片的電流很小,不會(huì)燒壞閥片無(wú)續(xù)流 正常工作電壓下流過(guò)閥片的電流極小,相當(dāng)于一個(gè)絕緣體,不存在工頻續(xù)流保護(hù)性能優(yōu)越 在過(guò)電壓作用的全部過(guò)程中都有電流,吸收過(guò)電壓能力強(qiáng)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(lái)限制操作過(guò)電壓/64并聯(lián)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(hù)物體免遭直接雷擊。避雷線主要用于輸電線路的保護(hù)，也可用來(lái)保護(hù)發(fā)電廠和變電所。避雷器實(shí)質(zhì)上是一種過(guò)電壓限制器。小 結(jié)返回/66八、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(nèi)各金屬部件和系統(tǒng)