研究通信设施对雷电电压防护措施
摘要：大规模集成电路和智能化在通信设备中的广泛应用，使得各种先进通信设备对过电压的要求也就越来越高。因此必须采取适当的保护措施以避免因过电压及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危害。本文重点介绍“整体防御、综合治理、多重保护”的防范原则，力争将其产生的危害降低到最低点。
关键词：通信设施；防雷措施；电压防护；降低危害
前言
随着科技的迅猛发展，大规模集成电路和智能化在通信设备中的广泛应用，使得各种先进通信设备对过电压的要求也就越来越高。由于雷电在电源线、信号线、天馈线等上感应的瞬间过电压造成的危害时常发生，因此必须采取适当的保护措施以避免因过电压及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危害。
雷电是一种自然现象，它曾给人类社会带来了不少危害，国际电工委员会已将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”，雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。从大量的通信设备雷击事例中分析，专家们认为：由雷电感应和雷电波侵入造成的雷电电磁脉冲（LEMP）是通信设备损坏的主要原因。因此只有了解了它的形成过程，寻求有效地防护措施才能减少雷电带来的损失。根据气象观测，地球上每秒钟要出现大约100次左右的闪电雷击。按照电信专用房屋设计规范，通信大楼一般都安装有避雷针、避雷网或避雷带，并且均采取了联合接地的方式。从形式上看，它已具备了良好的防雷和抗外界电磁干扰的性能，然而通信设备为什么有时还会遭受过压过流而损坏呢？甚至还会对操作维护人员的人身构成威呢？这是由于当发生雷电时，带电的云层会在通信设施的天线上产生感应电荷或雷电感应通过通信和电力线路侵入，如果天线和通信线缆与大地之间直流通路不畅，就会由于感应在天线和线缆与大地之间产生高电位而引起过电压，致使通信设施无法承受强电流的侵入而损坏，甚至会危及操作人员的人身安
全。
随着长江通信建设速度的加快，先进通信设备在长江通信网的大规模应用，单一的防护体系已不能满足现代通信网络安全的要求，我局也加大了对防雷接地系统的投入，防护体系也日趋完善。防护体系已从单一防护体系转为多级防护，多级防护包括防直击雷、防感应雷电、防地电位反击引起的瞬间过电压影响等多方面的防护，应根据数字程控、数字微波、VHF、光电传输、交直流电源等所有微电子设备的不同功能、不同受保护程度确定防护要点和保护等级。根据雷电引起瞬间过电压的危害的可能侵入的通道，从电源线到数据通信线路都应该做到多级保护。为此我们应采取的防范原则是“整体防御、综合治理、多重保护”，力争将其产生的危害降低到最低点。
一、通信设施的防雷措施
通常来说，避免建筑物及设备遭受雷击的方式大致有四种：①疏导，即将雷云中的电荷通过引线疏导至大地，避免直接雷击或感应雷击电流流经建筑物或通信设备，从而使建筑物或通信设备免受雷击。②隔离，即将雷电所产生的过电压和被保护物隔离开来从而避免雷击。③等位，即将铁塔地、天馈线地、设备工作地、建筑物的公共地等置于等电位上。④中和，即释放出异性电荷和雷云中的电荷进行中和，从而阻止雷电的形成。根据以上的四种避雷方法，具体到一个通信工程的防雷电过电压来说，其主要的措施有以下几种方法。
1．外部防护
外部防护主要采用避雷针（避雷网、避雷线和避雷带）和接地装置（接地线、地极）来加以防护。其保护原理是：当雷云放电接近地面时，它使地面的电场发生畸变，在避雷针（避雷线）顶部形成局部电场强度畸变，以影响雷电先导入电的发展方向，引导雷电向避雷针（避雷线）放电，再通过接地引下线、接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物免受雷击，这是人们长期实践证明的防直击雷的有效方法。然而，被动放电式避雷针存在反应速度差、保护的范围小以及导通量小等不足。根据现代通信发展的要求，避雷针应选择提前放电主动式的防雷装置，并且应该从30°、45°、60°等不同角度考虑，以做到对各种雷击的防护，增大保护范围，增加导通量。建筑物的所有外露金属构件（管道）都应与防雷网（避雷线或避雷带）连接良好。
（1）安装避雷针或接地装置的要求①避雷针应当装在高于天线尖端数米，避雷针与天线之间应有一定的间隔，以防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形影响通信效果。一般的做法是避雷针成为天线塔体的主杆，通信天钱却装在避雷针外线大约1.5个波长以外。
②避雷地线的直流通路的电阻要求足够低，一般为10－50Ω，由于雷电浪涌电流较大，频谱较宽且持续时间短，因此要求必须有尽量小的电感量。
③接地引入线长度应不大于30米，其材料应采用热镀锌扁钢或铜排，截面积应不小于40mm×4mm。地线不能用扁平编织线和绞合线，因为这两种线电感较大，不利于泄放雷击电流，且容易被腐蚀。要尽可能使用3毫米以上的实心导线，且最好是相同的金属材料。
④为了增大地表层的过电压的泄放面积，可采用埋设有一定间隔的多根接地体，且相互焊接。如在建筑物的四周以1至2米的间隔埋上10根左右的铜管，并把它们焊接起来。
⑤对一些重要的通信工程来说，可以考虑安装放射性避雷装置。放射性避雷装置可以说是目前世界最先进的防雷保护装置之一。放射性避雷装置的关键部分是放射源，它能连续自行发射α粒子，使周围空气电离产生大量电子。在雷电场的作用下这些电子不断加速，对空气产生连锁的多极电离或雪崩电离，形成与电场强度成正比的电子流，这时产生的由放射源指向雷云的电离通导会永不间断地中和及释放空间电荷，把已有
的低电场消除掉，把可能形成的高电场降为低电场，从而有效地防止发生雷击，起到显著的消雷作用。这种放射性避雷装置的防护面积较大，其半径大约为260米左右，且安全可靠对人身无伤害。（2）防感应雷击的方法
除在通信铁塔上安装避雷针或避雷装置的同时，还要注意消除感应雷击，其常用的方法是在天馈系统中安装电涌保护器（SPD）。在天馈系统中安装SPD时应注意以下方面的问题：
一是SPD的接地端必须与地连接可靠，一般要求接地引线应从天馈线入口处外侧的接地线、避雷带或地网引接，且接地电阻不得大于5Ω，不然将会影响到防雷的效果。二是因存在一定的插入损耗，对天线辐射信号的强度会造成一定的影响，并且还要注意驻波比，一般要求天馈系统的驻波比不大于1.5。三是安装通信天线时，天线的支撑杆要与铁塔可靠连接，连接电阻等于零。对重要的通信工程而言，除在天馈系统中安装SPD外，还要注意供电系统的防雷，常见做法是在变压器和配电房安装避雷装置。
2．内部防护
首先是电源部分的防护，因为线路是雷电侵入的主要通道之一。对于高压部分，供电部门有专用的高压避雷装置，而线对线的过压则无法控制。因此，对380Ｖ低压线路应进行过电压保护，按国家规范要求应分为3部分：建议在高压变压器后端到通信局（站）配电机房总配电盘的电缆内芯线两端对地加装避雷器，作为一级保护；在楼宇总配电盘至楼层配电箱间电缆内芯线两端
对地加装避雷器，作为二级保护；在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端对地加装避雷器，作为三级保护。目的是用分流（限流）技术将雷电过电压（脉冲）能量分流疏导至大地，从而达到保护的目的。分流（限流）技术中采用的防护器的质量、性能的好坏将直接影响防护的效果，因此应选择合格优良的避雷装置。
第二是信号部分的防护，这需要根据通信设备的对雷电的敏感度来确定。建议在所有信息系统进入楼宇的电缆内芯线端时，应对地加装避雷器，电缆中的空线应接地，并做好屏蔽接地。
最后是接地处理，接地系统把雷电流引入大地，从而达到保护设备和人身安全的目的。一般建筑物的接地系统有建筑物地网（与法拉第网相接）、电源地（要求地阻＜10Ω）、逻辑地（也称信号地）和防雷地等。通信设备要求交直流工作地、安全保护地、防雷地必须独立时，如果相互之间距离达不到规范的要求，则容易出现地电位反击事故。因此，各接地系统之间的距离达不到规范要求时，应尽可能使它们连接在一起，如实际情况不允许直接连接，可通过地电位连接，从而保证各类接地点的基准电位是惟一值。为保证系统正常工作，每年在雷雨季节前后或春、秋检修时应定期用精密地阻仪检测地阻值，以确保地阻值始终保持在规定的范围内。
二、结语
总之，防雷接地对通信设备来说是一个永恒的话题，接地系统的正确与否直接关系到通信设备和人身的安全。根据国际、国内相关技术的发展以及国际、国家和信息产业部的有关设计规范，可以明确以下几点。
1．通信局（站）必须按规范建立在联合接地系统、均压等电位分区保护的基础上。
2．无论是通信大楼，还是通信设施，都必须采用层层防护的原则。
3．防雷装置的接地电阻应符合《建筑物防雷接地规范》与通信行业防雷接地标准。根据各通信机房、基站等所处的环境，应从电缆引入开始安装多级保护器。
4．防雷装置的接地线应尽可能短，因为在雷击情况下，接地线的阻抗主要取决于接地线的电感，而电感主要取决于接地线的长度。因此，接地线应尽量粗、短而直，禁止不必要的弯曲、打圈和迂回，才能达到更佳的防雷效果。
5．注意避雷元器件使用是否正常，应在每年雷雨季节到来之前和过后对其进行检查，重点测试它们的动作电压和额定电压下的漏电流，如果测试数值跟原来产品参数存在一定范围的变化，就应该立刻将其更换掉，以免发生不必要的损失。
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 交流特高压电网的雷电过电压防护(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-9239-87 交流特高压电网的雷电过电压防护 (正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生雷击跳闸，基本原因是在耐张转角塔处雷电绕击导线。日本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到
侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110～500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭组合电器(GIS)，进出线套管需设直击雷保护装置，而GIS本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。 与超高压变电站一样，特高压变电站电气设备也需考虑由架空输电线路传入的雷电侵入波过电压的保护，其根本措施在于在变电站内适当的位置设置避雷
1.吸收比:指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值 之比。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。） 2.雷击跳闸率：指每100KM线路每年由雷击引起的跳闸次数。 3.雷暴日：指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声 就是一个雷暴日。 4.伏秒特性：对某一冲击电压波形，间隙的击穿电压和击穿时间的关系称为伏秒特性。 5.气体击穿：气体由绝缘状态变为导电状态的现象称为击穿。 6.耐雷水平：雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 7.自恢复绝缘:发生击穿后，一旦去掉外加电压，能恢复其绝缘性能的绝缘。 8.输电线路耐雷水平:雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 9.进线段保护:进线段保护就是在接近变电所1~2km的一段线路上架设避 雷线 10.谐振过电压:当系统进行操作或发生故障时，某一回路自振频率与电源频率相等 时，将发生谐振现象，导致系统中某些部分(或设备)上出现的过电压。 11.电气距离:避雷器与各个电气设备之间不可避免地要沿连接线分开一定 的距离。 12.绝缘配合:就是综合考虑电气设备在系统中可能承受的各种作用电压，合 理地确定设备必要的绝缘水平，达到在经济上和安全运行上总体效益最高的目的。 13.自持放电:不需要靠外界电力因数的作用，由放电过程本身就可以不断地 供给引起后继电子崩的二次电子。 14.雷电日和雷电小时:雷电日是该地区1年中有雷电的天数。雷电小时是该 地区1年中有雷电的小时数。 15.自恢复绝缘:发生击穿后，一旦去掉外加电压，能恢复其绝缘性能的绝 缘。 16.输电线路耐雷水平.雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 17.击杆率.雷击杆塔次数与雷击线路总次数之比。 18.谐振过电压:当系统进行操作或发生故障时，某一回路自振频率与电源频
电子设备的雷电及过电压保护 过电压主要是指雷击过电压、电力网络操作过电压，损坏电子设备的过电压通常就是这两种。众所周知，作为一种大气物理现象，每一次雷击都是由一系列的放电（云间、云地）形成的。雷击过电压是指由于雷电直接击中电线；雷击避雷针时由于电阻耦合、电容耦合、电感耦合引入电线；或雷击某地造成不同地之间的地电位不均衡等原因在有源或无源导体上产生的瞬态过电压。雷击过电压的能量有时非常强，雷电的放电电流一般为20_40千安培，在大雷暴时最大可达430千安培，雷击概率及其电流数据如下表所示： 概率50%10%5%≈1% 电流峰值kA3080100200 电荷量As1080100400 雷电现已成为破坏电子设备的主要原因。操作过电压是指开关中央电源设备、电力网中大型感性或容性设备的投切等原因产生的过电压。操作过电压不如雷击过电压高，但出现频繁，对电子设备同样会产生不同程度的损害。 1.过电压保护必要性 现在已进入电子信息时代，各行各业都日益广泛地采用电子信息技术装备自己，如一座现代化的大厦，一般都装有自动消防、防盗保安、程控电话、楼宇自控、电脑管理、群控电梯、广播音响、闭路等一系列电子信息系统；又如国防现代化建设，电子信息技术已作为其发展的基础；其它航天、金融、邮电、石油化工、电力、广播电视等部门及工厂企业也不例外，所以电子信息设备的应用已日趋广泛，其数量与规模正在不断地扩大。但是这种电子信息设备的工作信号电压很低，一般仅5V左右，因此，其抗干扰、抗电涌的能力极低，对电磁环境的要求很高，所以随着电子信息设备的广泛应用，过电压的危害也将日趋严重，尤其是雷电引起的过电压，其后果不但使这种昂贵的设备损坏，而且有可能使整个系统的运行中断，造成巨大的经济损失。 随着电子技术的发展，电子设备日益成为雷电破坏的主要对象之一。为此，国内外专家学者进行了大量的实验和研究，IEC（国际电工委员会）、ITU(国际电信联盟)等组织都制定了相应的防雷电及电磁脉冲的标准，如IEC1024、IEC1312、ITU的K系列等。IEC1024、IEC1312相继公布了雷电流参数（如表1）和雷电波形，并对雷电保护区（LPZ）的划分、系统的分级保护和浪涌过电压保护器（SPD）的各项指标进行了规定。我国的国家标准《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）也对雷电电磁脉冲的防护进行了规定：“在配电盘内，宜在开关的电源侧与外壳之间装设过电压保护器”（第3.5.4条，三）；信息产业部《移动通信基站防雷防雷与接地设计规范》（YD5068-98）中规定：“3.1.5……出入基站的所有电力线均应在出口处加装避雷器”，“ 3.3.3同轴电缆馈线进入机房后与通信设备连接处应安装馈线避雷器”，“ 3.4.1信号电缆应由地下进出移动通信基站处应加装相应的信号避雷器”；公安部颁发的《计算机信息系统防雷保安器》（GA173-1998）中规定：“计算机信息系统加装有效可靠的防雷保安器，是国际上通用的最有效的防护措施”等。 表１ 首次雷击的雷电流参数保护级别 Ⅰ（一类）Ⅱ（二类）Ⅲ-Ⅳ（三类） I幅值（KA）200150100 T1波头时间（μS）101010 T2波头时间（μS）350350350 2.雷电过电压保护系统 现代意义的防雷，把防雷看成一个系统工程，根据雷电电磁脉冲（LEMP）防护的国际标准：
2013-2014学年第二学期期末考试答案及评分标准 （A卷） 高电压与绝缘技术 使用班级：11050441X、11050442X、11050443X、11050444X、 11050445X 一、判断题（共30分，每小题 1 分） ( ) 1.输电线路上的空气间隙包括：导线对地面，导线之间，导、地线之间，导线与杆塔之间。√ ( ) 2.实际电气设备中的固体介质击穿过程是错综复杂的，常取决于介质本身的特性、绝缘结构形式和电场均匀性。√ ( ) 3.电介质的损耗为在电场作用下电介质中的非能量损耗。× ( ) 4.介质的功率损耗与介质损耗角正切成反比比。× ( ) 5. 雷电流具有冲击波形的特点是缓慢上升，快速下降。× ( ) 6.电气设备局部放电的检测无关紧要。× ( ) 7. 雷电绕过避雷线直击于线路的概率是平原地区比山区高。× ( ) 8.偶极子极化极化时间最短的。× ( ) 9. 当外加电压逐渐升高后，气体中的放电过程发生转变，此时若去掉外界激励因素,放电仍继续发展,即为自持放电。× ( ) 10. tanδ值的测量，最常用的是西林电桥。√ ( ) 11.电子崩将产生急剧增大的空间电子流；√ ( ) 12.一般而言，吸收比越大，被试品的绝缘性越好。√ ( ) 13.在高气压和高真空的条件下，气隙都容易发生放电现象。×
( ) 14.对空气密度、湿度和海拔，校正方法是相同的。× ( ) 15.电场极不均匀的“棒-板”气隙，负极性击穿电压低于正极性击穿电压。× ( ) 16均匀电场的击穿特性符合巴申定律。√ ( ) 17.雷电冲击电压下“棒－板” 电极，棒极为正极性的击穿电压比负极性时数值低得多。√ ( ) 18.工频交流电压下“棒-棒”气隙的击穿电压要比“棒-板”气隙低一些。× ( ) 19.绝缘电阻和吸收比测量试验属于破坏性试验。× ( ) 20.线路末端短路时，发生负的全反射，电流加倍，电压为零。√ ( ) 21.冲击电晕对波过程的影响如下：导线波阻抗减小、波速增大、耦合系数增大、引起波的衰减与变形。× ( ) 22. 流注理论未考虑表面游离的现象。√ ( ) 23.极不均匀电场，达到30kV/cm出现电晕。√ ( ) 24.同轴圆筒电场是极不均匀电场。× ( ) 25.直流电压下“棒－板”负极性击穿电压大大高于正极性击穿电压。√ ( ) 26. 电场的不均匀程度对SF6电气强度的影响远比对空气的小。× ( ) 27.高真空气体主要用于配电网真空隔离开关中。× ( ) 28. 沿面放电是沿着固体介质表面发展的固体放电现象。√ ( ) 29. 引起气体放电的外部原因有两个，其一是电场作用，其二是外电离因素。√( ) 30.球形屏蔽极可以显著改善电场分布，提高气隙的击穿电压. √ 二、问答题（共40分，每小题5 分） 1、叙述汤逊理论的基本观点和流注理论的基本观点以及它们的适用范围。 答：汤逊理论只适用于pd值较小的范围，流注理论只适用于pd值较大的范围，两者的过渡值为pd≈26.66kPacm。（1分）汤逊理论的基本观点是：电子的碰撞电离是气体放电时电流倍增的主要过程，而阴极表面的电子发射是维持放电的重要条件。（2分）流注理论
文件编号：GD/FS-6195 （解决方案范本系列） 交流特高压电网的雷电过电压防护详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
交流特高压电网的雷电过电压防护 详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生雷击跳闸，基本原因是在耐张
转角塔处雷电绕击导线。日本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110～500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭
1绝缘强度：电解质保证绝缘性能所能承受的最高电场强度。 2自由行程：电子发生相邻两次碰撞经过的路程。 3汤逊电子崩理论：尤其是电子在电场力作用下产生碰撞电离，使电荷迅速增加的现象。4自持放电：去掉外界电离因素，仅有电场自身即可维持的放电现象。 5非自持放电：去掉外界电离因素放电马上停止的放电现象。 6汤逊第一电离系数：一个电子逆着电场方向行进1cm平均发生的电离次数。 7汤逊第三电离系数：一个正离子碰撞阴极表面产生的有效电子数。 8电晕放电：不均匀电场中曲率大的电极周围发生的一种局部放电现象。 9伏秒特性：作用在气隙上的击穿电压最大值与击穿时间的关系。 10U%50击穿电压：冲击电压作用下使气隙击穿的概率为50%的击穿电压。 11爬电比距：电气设备外绝缘的爬电距离与最高工作线电压有效值之比。 12检查性试验：检查绝缘介质某一方面特性，据此间接判断绝缘状况。 13耐压试验：模拟电气设备在运行中收到的各种电压，以此判定耐压能力。 14吸收比：加压后60s与15s测量的电阻之比。 15容升效应（电容效应）回路为容性，电容电压在变压器漏抗上的压降使电容电压高于电源电压的现象。 16耦合系数：互波阻与正波阻之比。 17地面落雷密度;每一雷暴日每平方公里地面上受雷击的次数。 18落雷次数：每一百公里线路每年落雷次数。 19工频续流：过电压消失后，工作电压作用下避雷器间隙继续流过的工频电流。 20残压：雷电流过阀片电阻时在其上产生的最大压降。 21灭弧电压：灭弧前提下润徐加在避雷器上的最高工频电压。 22保护比：残压与灭弧电压之比。 23耐雷水平：雷击线路，绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 24雷击跳闸率：每一百公里线路每年由雷击引起的跳闸次数。 25击杆率：雷击杆塔的次数与雷击线路总次数的比。（山区大） 26绕击率：雷绕击导线的次数与雷击导线总次数的比。 27保护角：避雷线与边相导线的夹角。 28工频过电压：系统运行方式由于操作或故障发生改变时，产生的频率为工频的过电压。29高电压研究内容：绝缘材料抗电性能，耐压性能，限制过电压。 30采用高电压的原因：增加输送容量和距离，降低线路造价比，降低线路比损耗，减小线路走廊用地。 31电气参数：绝缘电阻率，电介常数，介质损耗角正切值，绝缘强度。 32气隙击穿时间：生涯时间（0—U0），统计时延（U0到产生第一个有效电子）放点发展时间（产生第一个有效电子到击穿）。 33缺陷分类：整体性，局部性。 34吸收比的测量：流比计型兆欧表，可发现整体受潮，贯通性缺陷，表面污垢；不可发现局部缺陷，绝缘老化。 35泄漏电流测量：特点，精度高，灵敏度高；微安表。 36介质损失角正切值的测量：正接线实验室；反接线现场。 37绝缘子串电压分布不均匀：原因，存在对地电容；改善措施采用均压环。 38直流耐压试验：特点，试验设备容量小；设备损耗小；易发现电机端部绝缘缺陷；直流耐压值可作为测量泄露电流用。 39冲击高压获得：电容并联充电，串联放电。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/bb16577818.html, 高电压与绝缘技术的新发展 作者：巩沙 来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第08期 摘要：随着经济的发展和科学技术的不断提高，电力企业的发展壮大使得高电压的绝缘 技术日益成为人们关注的问题，同时由于存在着大量需要直接裸露在空气中进行作业的电气设备，这使得对高电压的绝缘技术要求越来越高。因此，需要不断在高电压的绝缘技术方面寻求新的突破与创新，以促进电力事业的更好发展。本文从分析高电压的外绝缘的范围及存在的主要问题入手，阐述了目前高电压设备外绝缘的主要材料，并探讨了高电压设备有机外绝缘的应用与发展趋势。 关键词：高电压；绝缘技术；电气设备 一直以来，对于高电压并没有一个较为明确的界限划分，其概念也是相对的，它主要依赖于电介质及相应的系统而存在，因此高电压与绝缘技术两者形成了一个不可分割的整体。随着电力系统的建设和扩大，人们对高电压的关注越来越多，高电压设备的绝缘技术也得到了一定程度的发展，但是仍然在高电压的外绝缘方面存在着些许问题，所以创新研究高电压与绝缘技术对促进我国电力事业进一步发展具有重要意义。 1 高电压外绝缘的范围与主要问题 因高电压设备的特殊性，所以大部分的电气设备是需要裸露在空气中的，从高电压外绝缘的范围来看，其主要包括室内设备外绝缘和户外设备外绝缘。户外的电气设备因其所属环境的复杂性，所以相比室内电气设备的外绝缘，其问题明显要多出很多，由此可以看出户外电气设备绝缘问题的解决是高电压外绝缘技术研究的主体。 1.1 从当前高电压设备户外绝缘的情况来看 其主要存在着以下七个方面的问题：①在多雷雨的季节，高电压电气设备会由于遭受雷击而出现雷电过电压的问题；②在下雨时，高电压设备可能会出现在工作电压下闪络的雨闪问题，从而造成设备故障；③若早上有露水，当露水凝结在高电压设备的表面，同样有可能造成高电压设备在工作电压下闪络的露闪问题；④当出现大风、结冰、地震以系统自身出现故障等情况，高电压设备将会出现瞬间电动力下的超机械负荷问题；⑤电力系统因正常或者是故障操作出现的操作过电压问题；⑥户外高电压设备本就因其处于户外环境，设备难以得到恰当的清洁，导致高电压设备表面产生污垢，再加之潮湿的气象环境，高电压设备从而出现在工作电压下闪络的污闪问题；⑦从高电压设备自身来说，如果长期高强度的运转下，其绝缘材料性能的降低本就容易出现老化等问题。 1.2 从当前高电压设备户内外绝缘的情况来看
《高电压技术》综合复习资料 一、填空题（占40分） 1、汤逊理论主要用于解释短气隙、低气压的气体放电。 2、“棒—板”电极放电时电离总是从棒开始的。 3、正极性棒的电晕起始电压比负极性棒的电晕起始电压低，原因是崩头电子被正极性棒吸收, 有利于电子崩的发展。 4、电力系统中电压类型包括工频电压、直流电压、雷电冲击电压和操作冲击电压等4种类型。 5、在r/R等于 0.33 时同轴圆筒的绝缘水平最高。 6、沿面放电包括沿面滑闪和沿面闪络两种类型。 7、电介质的电导包括离子电导和电子电导两种类型，当出现电子电导时电介质已经被击穿。 8、弱极性液体介质包括变压器油和蓖麻油等，强极性液体介质包括水和乙醇（至少写出两种）。 9、影响液体介质击穿电压的因素有__电压形式的影响__、_温度__、_含水量__、_含气量的影响、杂质的影响、油量的影响（至少写出四种）。 10、三次冲击法冲击高电压实验是指分别施加三次正极性和三次负极性冲击电压的实验。 11、变压器油的作用包括绝缘和冷却。 12、绝缘预防性实验包括绝缘电阻、介质损耗角正切、工频高压试验、直流高压试验和冲击高电压试验等。 13、雷电波冲击电压的三个参数分别是波前时间、半波时间和波幅值。 14、设备维修的三种方式分别为故障维修、预防维修和状态维修。 15、介质截至损耗角正切的测量方法主要包括基波法和过零相位比较法两种。 16、影响金属氧化物避雷器性能劣化的主要是阻性泄漏电流。 17、发电厂和变电所的进线段保护的作用是降低入侵波陡度和降低入侵波幅值。 18、小波分析同时具有在时域范围和频域范围内对信号进行局部分析的优点，因此被广泛用于电力系统局部放电的检测中。 19、电力系统的接地按其功用可为工作接地、保护接地和防雷接地三类。 20、线路末端短路时电压反射波为与入射波电压相同，电流反射波为与入射波电流相反。 21、反向行波电压和反向行波电流的关系是 u=-Zi 。
《高电压技术》(1) 1.B 2.A 3.C 4A 5.D 6.D 7.C 8.B 1.流注理论未考虑( b )的现象。 A.碰撞游离 B.表面游离 C.光游离 D.电荷畸变电场 2.极化时间最短的是( a )。 A.电子式极化 B.离子式极化 C.偶极子极化 D.空间电荷极化 3.先导通道的形成是以( a )的出现为特征。 A.碰撞游离 B.表现游离 C.热游离 D.光游离 4.下列因素中，不会影响液体电介质击穿电压的是（） A.电压的频率 B.温度 C.电场的均匀程度 D. 杂质 5.电晕放电是一种（）。 A.滑闪放电 B.非自持放电 C.沿面放电 D.自持放电 6.以下四种气体间隙的距离均为10cm，在直流电压作用下，击穿电压最低的是（）。 A.球—球间隙(球径50cm) B.棒—板间隙，棒为负极 C.针—针间隙 D.棒—板间隙，棒为正极 7.不均匀的绝缘试品，如果绝缘严重受潮，则吸收比K将( ) A.远大于1 B.远小于1 C.约等于1 D.不易确定 8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（） A. 电阻率成反比 B.悬挂高度成反比 C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比 二、填空题(本大题共9小题，每空1分，共18分) 1.固体电介质电导包括_______电导和_______电导。1.表面、体积
2.极不均匀电场中，屏障的作用是由于其对____空间电荷____的阻挡作用，造成电场分布的改变。 2.空间电荷 3.电介质的极化形式包括________、________、________和夹层极化。 3.电子式极化、离子式极化、偶极子极化 4.气体放电现象包括_______和_______两种现象。4.击穿、闪络 5.带电离子的产生主要有碰撞电离、______、______、表面电离等方式。5.光电离、热电离 6.工频耐压试验中，加至规定的试验电压后，一般要求持续___60____秒的耐压时间。 7.按绝缘缺陷存在的形态而言,绝缘缺陷可分为_______缺陷和______缺陷两大类。7.集中性、分散性 8.在接地装置中，接地方式可分为________、________、________。8.防雷接地、工作接地、保护接地 9.输电线路防雷性能的优劣主要用________和_________来衡量。9.耐压水平、雷击跳闸率 三、判断题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)在每小题的括号内对的打“√”，错的打“×”。 1.无论何种结构的电介质，在没有外电场作用时，其内部各个分子偶极矩的矢量和平均来说为零， 因此电介质整体上对外没有极性。（） 2.在四种电介质的基本极化形式中，只有电子式极化没有能量损耗。（） 3.测量电气设备的绝缘电阻时一般要加直流电压，绝缘电阻与温度没有关系。（） 4.防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。（） 5.管式避雷器实质上是一只具有较强灭弧能力的保护间隙。（） 四、名词解释题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 1.吸收比： 2.雷击跳闸率： 3.雷暴日： 4.伏秒特性： 5.气体击穿： 五、简答题(本大题共2小题，每小题8分，共16分)
高电压绝缘技术 课后答案 第一章 1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f ，其中导体外直径为100 mm ，外壳的直径为320 mm 。 解： d R r =- , av U E d = , max ln U E R r r = , max ln av d E r f r d E r == + 其中 R=160mm ，r=50mm 。代入上式可得f=1.89<2，所以此时电场是稍不均匀的。 2. 离地高度10m 处悬挂单根直径3cm 导线，导线上施加有效值6 3.5kV 工频交流电压，请计算导线表面最大场强。若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm ，请重新计算导线表面最大场强。 解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为 max 0.9 ln U E r d r r =+， 其中U=63.5kV ，d=10m ，r=1.5cm 。代入上式可得：max 5.858/E kV cm =。 2）由题意可知：2 21 2r r ππ=， 可得：1 1.060.0106r cm m = ==，两导线相邻S=30cm=0.3m, 10.01060.03530.3 r S == 对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。 所以 21 12max 2 11(12 2)(2)ln r r U S S E H r r S +-= ，其中H=10m, max 5.450/E kV cm = 3.总结常用调整电场强度的措施。 解： 1）、改变电极形状 ①增大电极曲率半径；②改善电极边缘；③使电极具有最佳外形； 2）、改善电极间电容分布 ①加屏蔽环；②增设中间电极； 3）、利用其他措施调整电场 ①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布； 第二章 1、解：由题意： 21 2 e e i m v eV ≥， 因此：62.7510/e v m s ≥ ==? ,,57.6nm i c hv eV v λλ ≥= ≤所以。水蒸气的电离电位为12.7eV 。97.712.7 hc nm λ≤ = 可见光的波长围在400-750nm ，不在可见光的围。
交流特高压电网的雷电过电压防护示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月
交流特高压电网的雷电过电压防护示范 文本 使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路 和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反 击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的 防护。 1.特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅 值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向 上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点 不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐 证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生 雷击跳闸，基本原因是在耐张转角塔处雷电绕击导线。日
本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。 2.特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110～500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合电器(HGIS)或全封闭组合电器(GIS)，进出线套管需设直击雷保护装置，而GIS本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。
第十三章雷电保护及电力装置过电压防护 第一节建筑物防雷 1 建筑物防雷的分类 建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。 (1) 应划为第一类防雷建筑物： 一、凡制造、使用或贮存炸药、火药、起爆药、火工品等大量爆炸物质的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 二、具有0区或10区爆炸危险环境的建筑物。 三、具有1区爆炸危险环境的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者。 (2) 应划为第二类防雷建筑物： 一、国家级重点文物保护的建筑物。 二、国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站、国宾馆、国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物。 三、国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建筑物。 四、制造、使用或贮存爆炸物质的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 五、具有1区爆危险环境的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不致造成巨大破坏和人身伤亡者。 六、具有2区或11区爆炸危险环境的建筑物。 七、工业企业内有爆炸危险的露天钢质封闭气罐。 八、预计雷击次数大于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其它重要或人员密集的公共建筑物。 九、预计雷击次数大于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 (3) 应划为第三类防雷建筑物： 一、省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆。 二、预计雷击次数大于或等于0.012次/a，且小于或等于0.06次/a的部、省级办公建筑物及其重要或人员密集的公共建筑物。 三、预计雷击次数大于或等于0.06次/a，且小于或等于0.3次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物。 四、预计雷击次数大于或等于0.06次/a的一般性工业建筑物。 五、根据雷击后对工业生产的影响及产生的后果，并结合当地气象、地形、地质及周围环境等因素，确定需要防雷的21区、22区、23区火灾危险环境。 六、在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d/a的地区，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物。 2 建筑物的防雷措施 (1) 一般规定 一、各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。 第一类防雷建筑物和四、五、六款所规定的第二类防雷建筑物尚应采取防雷电感应的措
一、单项选择题 1.衡量电介质损耗的大小用（）表示。 A.相对电介质 B.电介质电导 C.电介质极化 D.介质损失角正切 2.以下哪种因素与tgδ无关。（） A.温度 B.外加电压 C.湿度 D.电压的频率 3.SF6气体具有较高绝缘强度的主要原因之一是( ) A.无色无味性 B.不燃性 C.无腐蚀性 D.电负性 5.下列哪种电介质存在杂质“小桥”现象( ) A.气体 B.液体 C.固体 D.无法确定 6.介质损耗角正切值测量时，采用移相法可以消除( )的干扰。 A.高于试验电源频率 B.与试验电源同频率 C.低于试验电源频率 D.任何频率 8.雷击线路附近地面时，导线上的感应雷过电压与导线的（） A.悬挂高度成反比 B.电阻率成反比 C.悬挂高度成正比 D. 电阻率成正比 二、填空题(本大题共9小题，每空1分，共20分) 1.高电压技术研究的对象主要是.电气装置的绝缘、绝缘的测试和电力系统的过电压等。 2.电介质极化的基本形式主要有电子式极化、离子式极化、偶极子式极化和空间电荷极化。
3.相对介电常数是表征电介质在电场作用下极化程度的物理量。 4.按照气体分子得到能量形式的不同，气体分子可分为碰撞游离、光游离和热游离三种游离 形式。 6. tgδ测量过程中可能受到两种干扰，一种是电场干扰、磁场干扰 三、判断题 1.伏秒特性主要用于比较不同设备绝缘的冲击击穿特性。（ Y ） 2.测量试品的绝缘电阻时，规定以加电压后1秒测得的数值为该试品的绝缘电阻值。（N） 3.一般而言，吸收比越大，被试品的绝缘性越好。（ Y ） 4. 防雷接地装置是整个防雷保护体系中可有可无的一个组成部分。（ N ） 5. 国际国家标准规定高电压测量误差在±5％以内。（ Y ） 四、名词解释题(本大题共3小题，每小题6分，共18分) 1.吸收比： 2.耐雷水平： 3.雷暴日： 1.指的是电流衰减过程中的两个瞬间测得的两个电流值或两个相应的绝缘电阻值之比。（或指被试品加压60秒时的绝缘电阻与加压15秒时的绝缘电阻之比。） 2.雷击时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值。 3.指某地区一年四季中有雷电放电的天数，一天中只要听到一次及以上雷声就是一个雷暴日。 五、简答题(本大题共2小题，每小题8分，共16分) 1.简述排气式避雷器的工作原理。 2. 简述避雷针的保护原理。 1当雷电冲击波袭来时，避雷器的两个间隙被击穿，使雷电流入地，冲击电流消失后间隙流
高电压绝缘技术课后习 题答案 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
第一章 1.计算同轴圆柱电极的不均匀系数f ，其中内导体外直径为100 mm ，外壳的内直径为320 mm 。 解： d R r =- , av U E d = , max ln U E R r r = max ln av d E r f r d E r = =+ 其中 R=160mm ，r=50mm 。代入上式可得f=<2，所以此时电场是稍不均匀的。 2. 离地高度10m 处悬挂单根直径3cm 导线，导线上施加有效值工频交流电压，请计算导线表面最大场强。若将该导线更换为水平布置的双分裂导线，两导线总截面积保持与单根导线一致，线间距离30cm ，请重新计算导线表面最大场强。 解：1)：等效成圆柱—板电极：由课本P9页可查的公式为 max 0.9 ln U E r d r r =+， 其中U=，d=10m ，r=。代入上式可得：max 5.858/E kV cm =。 2）由题意可知：2212r r ππ= ，可得：1 1.060.0106r cm m ===，两导线相邻S=30cm=, 10.01060.03530.3 r S == 对于二分裂导线，由课本P9页可查得公式。
所以2 112max 2 11(122) (2)ln r r U S S E H r r S +-=，其中H=10m, max 5.450/E kV cm = 3.总结常用调整电场强度的措施。 解： 1）、改变电极形状 ①增大电极曲率半径；②改善电极边缘；③使电极具有最佳外形； 2）、改善电极间电容分布 ①加屏蔽环；②增设中间电极； 3）、利用其他措施调整电场 ①采用不同的电介质；②利用电阻压降；③利用外施电压强制电压分布； 第二章 1、解：由题意：21 2 e e i m v eV ≥ ，因此： 62.7510/e v m s ≥==? ,,57.6nm i c hv eV v λλ≥=≤所以。水蒸气的电离电位为。97.712.7hc nm λ≤= 可见光的波长范围在400-750nm ，不在可见光的范围。 2、解： 194223 2212.5 1.6103 ()12.5,,9.661810()233 1.3810 i i i w w O eV w KT T K K --???=====??? 气体的绝对温度需要达到96618K 。 3、解：由/()n n e λλλ-=知
中华人民共和国通信行业标准 通信局（站）雷电过电压保护 工程设计规范 1. 总则 1.0.1 为了解决综合通信大楼、交换局、数据局、模块局、接入网站、IP网站、移动通信基 站、卫星地球站、微波站等因雷电感应通过电源线、信号线、网络数据线、天馈线、遥控系统、监控系统引入的雷害，确保通信设备的安全和正常工作，特制定本规范。 1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建及原有通信局（站）的雷电过电压保护工程设计。 1.0.3通信局（站）雷电过电压保护工程应建立在联合接地、均压等电位分区保护的基础上。 1.0.4 通信局（站）雷电过电压保护设计应根据电磁兼容原理,按防雷区划分，对电涌保护器 的安装位置进行合理规划。 1.0.5通信局（站）雷电过电压保护设计应以现场调查、局址地理环境、年雷暴日分布及通 信局（站）类型为依据。 1.0.6本规范是通信局（站）雷电过电压保护工程设计、施工、监理、维护和各类保护器件 选择的技术依据，通信局（站）雷电过电压保护工程所选用的电涌保护器应符合国家标准及通信行业标准或参照IEC、ITU-T-K系统等国际相关建议，经信息产业部认可的检测部门测试合格的产品。 1.0.7本规范年雷暴日的确定，一般应依椐通信局（站）所在地区的气象部门提供的数据， 或者参照本规范附录 C和附录D 的范围确定。 1.0.8通信局（站）雷电过电压保护工程除应执行本规范以外，还应符合国标GB50057-94《建 筑物防雷设计规范》及通信行业防雷接地标准。 2. 术语 2.0.1防雷区 将一个易遭雷击的区域，按照通信局（站）建筑物内外、通信机房及被保护设备所处环境的不同，进行被保护区域划分，这些被保护区域称为防雷区（Lightning Protection Zones 英文缩写LPZ，详见附录B）。 2.0.2雷电活动区 根据年平均雷暴日的多少，雷电活动区分为少雷区、中雷区、多雷区和强雷区：少雷区为一年平均雷暴日数不超过25的地区； 中雷区为一年平均雷暴日数在25～40以内的地区；
雷电过电压研究及防护 摘要：雷电过电压对电力系统破坏是非常严重的，雷电放电的危害形式主要有直接雷击、感应雷击、雷电过电压侵入、反击。对于输电线路的防护我们通过安装避雷器、避雷线、降低接地电阻、架设耦合地线的方法降低雷击概率；对于变电站我们可以通过采取进线段保护和侵入波保护的方法减小雷击对电站带来的危害；目前一般采用电磁仿真软件ATP-EMTP和PSCAD/EMTDC对输电线路和变电站进行防雷性能的分析，并给出合理的建议。 关键词：雷电过电压；雷电保护；电磁仿真软件 0引言 雷电是大气中集声、光、电、热极为壮观的自然现象，它对人们的生活、生产有着重大影响作用。但是，在现代生活中，雷电也给人类各行各业带来巨大的危害。据美国的保守估计，主要由于雷电冲击导致计算机网络系统失效或损坏，平均每年约占全部故障的。据我国一些省市统计，因雷害作用，电子设备的直接损失约占雷电灾害总损失 的80%。输电线路的电压等级越高，遭受自 然雷害的几率也随着增加。 雷云放电一般经过三个过程先导放电阶段、主放电阶段、余光放电阶段。主放电阶段存在时间极短，电流极大，可达数十乃至数百千安，这个时间造成的危害是巨大的。雷电的危害一般分为直击雷和雷电感应。直击雷击中人体、建筑物、设备时，会产生巨大的光和热，强大的雷电流转变为热能。雷电流在闪击中直接进入金属管道或导线时，它们沿着金属管道或导线可以传送到很远的地方。除了沿管道或导线产生的电或热效应，破坏其机械和电气连接之外，当它侵入与此相连的金属设施或用电设备时，还会对金属设施或用电设备的机械结构产生破坏作用，并危及有关操作和使用人员的安全。直击雷或感应雷都可能使导线或金属管道产生过电压。这种过电压沿着导线或金属管道从远处雷区或防雷保护区域之外传来，侵入建筑物内部或设备内部，而使建筑物结构、设备部件损坏或人员的伤亡。同时，当雷电击中到建筑物时，雷电流幅值大，波头陡度高，雷电流流过时也会使接地引下线和接地装置的电位骤升到上百千伏，有可能会将工作接地引入反击电流，造成人身和设备雷击事故。 因此，如何切实有效地制定及改善输电线路和变电站的防雷措施，已经成为确保电力系统安全、可靠、稳定运行的重要工作之一。本文分别从输电线路防雷和变电站防雷的方法进行了简单的介绍，希望对输电线路和变电站防雷设计提供参考。 1 输电线路的防雷措施 目前在防雷工作方面，人们主要是通过架设避雷器、架设避雷线、降低杆塔接地电阻，提高绝缘水平、安装一系列的其他保护装置以及选择适合中线点的接地运行方式等。 1.1 安装避雷器 输电线路是通过采用架设避雷器的办法，可以在当雷电击中线路时将一部分雷电电流通过雷电杆塔将其引入大地，从而达到对输电线路保护的效果。而且如果线路中有较大的雷电电流流过时，通过采用架设避雷器的办法，还可以达到对雷电电流进行分流的效果，大量的雷电电流被引入到地下。考虑经济因素的影响，在确保一定耐雷水平的前提下，往往没有必要在所有相都安装避雷器， 对于文献[1]中根据220KV同塔双回路的建模 分析得出，考虑单相、两相、三相和四相的耐雷水平，两相安装时均应选取在中层安装这种形式。 1.2 降低接地电阻 对于不同的电压等级，输电线路杆塔的接地电阻大小都有严格规定。在高电阻率地区，我们还需要通过接地电阻降阻剂、爆破接地技术、多支外引式接地装置、伸长水平接地体的方法来降低接地电阻；通过降低接地电阻可以提高线路耐雷水平、降低雷击跳
一、填空题 1、气体中带电粒子消失的方式有：受电场力的作用流入电极、和三 种方式。 2、带电质点的电离方式有、、和。 3、影响气体间隙击穿电压的主要因素有、和。 4、电介质极化的基本形式有、、和等四种。 5、大型电气绝缘高电压试验通常包括，和。 6、分布参数导线波过程中，导线上的电压为和的叠加。 7、变压器绕组中发生波过程，当末端接地时，最高电位出现在，末端不接地时，最高电位出现在。 8、气体中带电粒子消失的方式有：受电场力的作用流入电极、和三种方式。 9、影响气体间隙击穿电压的主要因素有、和。 10、衡量输电线路防雷性能的主要指标是和___________。 11、无损极化包括和___________极化。 12、固体介质的击穿形式主要有、和三种形式 13、分布参数导线波过程中，导线上的电压为和的叠加。 14、有避雷线的线路遭受直击雷一般三种情况：雷电绕过避雷线击于导线、和 。 15、变压器绕组遭受过电压作用的瞬间，绕组各点的电位按绕组的_____分布，最大电位梯度出现在_____。 16、输电线路单位长度的电感和电容分别为L0和C0，则波速大小为____________，波阻抗为。 17、避雷线对导线的屏蔽作用使导线上的感应电压___________。 18、国家标准中的标准雷电冲击电压波形参数为______ 19、进线段保护是指在临近变电所________km的一段线路上加强防雷保护措施。 20、变电所中限制雷电侵入波过电压的主要措施是安装___________。 21、根据巴申定律，在某一PS值下，击穿电压存在________值。 22、当导线受到雷击出现冲击电晕以后，它与其它导线间的耦合系数将________。 23、用西林电桥测量tanδ时，常用的接线方式中__________接线适用于被试品接地的情况。 24、普通阀式避雷器有火花间隙和__________两部分组成。 25、变压器入口电容是绕组对地电容C与匝间电容K的___________。 26、解释均匀电场中低气压、短间隙的放电现象用__________理论。 27、在极不均匀电场中，放电是从曲率半径较__________的电极开始的。 28、保护旋转电机用避雷器应选用的型号是__________型。 29、冲击电压波的波形由_____时间和波尾时间决定。 30、雷击塔顶时，导线上的耦合电压与雷电流极性相______。 二、选择题 1、解释电压较高、距离较长的间隙中的气体放电过程可用( )。 A.流注理论 B.汤逊理论 C.巴申定律 D.小桥理论 2、沿面放电电压与同样距离下的纯空气间隙的放电电压相比总是( ) A.高 B.低 C.相等 D.不确定