避雷针的保护范围 当避雷针的高度h≤hr时距地面hr处作一条平行于地面的平行线，以避雷针的针尖为圆 心，hr为半径画弧，交水平线于A、B两点，又分别以A、B两点为圆心，hr为半径， 从针尖向地面画弧。如图所示，则图中曲线就是避雷针保护范围的边界，保护范围 是一个对称的锥体。
aLeabharlann bhHr避雷针保护系数
返回
第二节 避雷器
• 避雷器的作用及分类 • 避雷器的作用是用来保护电力系统中各种电 器设备免受雷电过电压、操作过电压冲击而损坏 电器设备的一种装置。 • 避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和管 型避雷器。保护间隙主要用于限制大气过电压， 一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。 阀型避雷器与管型避雷器避雷器用于变电所和发 电厂的保护，在500KV及以下系统主要用于限制 大气过电压，在超高压系统中还将用来限制系统 内过电压后设备的保护。
• 本章培训与考核要点： • 了解避雷针相关知识； • 掌握避雷器的分类；
第八章 避雷针
第一节 避雷针与避雷线 1、定义 2、作用 3、工作原理 4、保护范围 第二节 避雷器 1、定义 2、起源 3、作用及分类 4、原理 5、应用
第一节 避雷针及避雷线
定义：避雷针
是垂直安装在被保 护体顶部的防止雷 击的接地金属棒系 统。 避雷线是悬于建筑 物之上，用于将雷 电流迅速泄入大地 的导线。
返回
第二节 避雷器
第二节 避雷器
• 定义：避雷器
• 其他名称：过电压限制器 • 定义1：一种能释放过电压能量、限制过电压幅值 的设备。当过电压出现时，避雷器两端子间的电 压不超过规定值，使电气设备免受过电压损坏； 过电压作用后，又能使系统迅速恢复正常状态。
• 定义2：保护电气设备免受大气过电压的电器。。
返回
第二节 避雷器 避雷器起源
• 最原始的避雷器是羊角形间隙，出现于19世纪 末期，用于架空输电线路，防止雷击损坏设备 绝缘而造成停电，故称“避雷器”。20世纪20 年代,出现了铝避雷器,氧化膜避雷器和丸式艾 尔 盾避雷器。30年代出现了管式避雷器。50 年代出现了碳化硅避雷器。70年代又出现了金 属氧化物避雷器。现代高压避雷器，不仅用于 限制电力系统中因雷电引起的过电压，也用于 限制因系统操作产生的过电压。
返回
第一节 避雷针及避雷线
避雷针保护范围
受避雷针（线）保护的空间称为避雷针 （线）的保护范围。 当雷电先导在最不利的位置时，1000 次雷击中落入保护范围内的次数小于一次， 即落入保护范围边界上的概率为0.1%
避雷针的保护范围
• 众所周知，雷是一种常见的自然现象。雷电击中物体会产生强烈的破 坏作用。防雷是人类同自然斗争的一个重要课题。安装避雷针是人们 行之有效的防雷措施之一。 • 避雷针由接受器、接地引下线和接地体（接地极）三部分串联组成。 避雷针的接受器是指避雷针顶端部分的金属针头。接受器的位置都高 于被保护的物体。接地引下线是避雷针的中间部分，是用来连接雷电 接受器和接地体的。接地引下线的截面积不但应根据雷电流通过时的 发热情况计算，使其不会因过热而熔化，而且还要有足够的机械强度。 接地体是整个避雷针的最底下部分。它的作用不仅是安全地把雷电流 由此导入地中，而且还要进一步使雷电流在流入大地时均匀地分散开 去。 • 避雷针的工作原理就其本质而言，避雷针不是避雷，而是利用其高耸 空中的有利地位，把雷电引向自身，承受雷击。同时把雷电流泄入大 地，起着保护其附近比它矮的建筑物或设备免受雷击的作用。 • 避雷针保护其附近比它矮的建筑物或设备免受雷击是有一定范围的。 这范围像一顶以避雷针为中心的圆锥形的帐篷，罩在帐篷里面空间的 物体，可以免遭雷击，这就是避雷针的保护范围。
返回
第二节 避雷器
避雷器原理
• 当沿线路传入变电站的雷电冲击波超过避雷器保护水平时， 避雷器首先放电，并将雷电流经过良导体安全的引入大地， 利用接地装置使雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平 以下，使电气设备受到保护。 • 避雷器按其发展的先后可分为：保护间隙——是最简单形式 的避雷器；管型避雷器——也是一个保护间隙，但它能在放 电后自行灭弧；阀型避雷器——是将单个放电间隙分成许多 短的串联间隙，同时增加了非线性电阻，提高了保护性能； 磁吹避雷器——利用了磁吹式火花间隙，提高了灭弧能力， 同时还具有限制内部过电压能力；氧化锌避雷器——利用了 氧化锌阀片理想的伏安特性（非线性极高，即在大电流时呈 低电阻特性，限制了避雷器上的电压，在正常工频电压下呈 高电阻特性），具有无间隙、无续流残压低等优点，也能限 制内部过电压，被广泛使用。 返回
避雷线的保护系数
• • • • • Kx=Rx/Ha=(0.8/(1+Hx/h)) Rx 保护半径 Ha 避雷针有效高度 Hx 被保护高度 例如:建筑物高30M 避雷针10M被保护高度30M时 Kx=0.8/(1+30/40)<1 • 20M时 Kx=0.8/(1+20/40)<1
• 由于避雷线附近的电场效应没有避雷针那 那么强烈，所以避雷线的保护半径只有避 雷针的一半。
返回
第一节 避雷针及避雷线 作用：避雷针及
避雷线是防止直接 雷击的装置，它通 过把雷电引向自身 使被保护物免受雷 击。
返回
第一节 避雷针及避雷线
避雷针工作原理
在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼 顶部都被感应上大量电荷。由于避雷针针头是尖的，而静 电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷。 这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带 电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的 两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容 纳的电荷很少，而它又聚集了大部分电荷。所以，当云层 上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿， 成为导体。这样带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又 是接地的。避雷针就可以把云层上的电荷导入大地，使其 不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。
• • • • • Kx=Rx/Ha=(1.6/(1+Hx/h)) Rx 保护半径 Ha 避雷针有效高度 Hx 被保护高度 例如:建筑物高30M 避雷针10M被保护高度 30M时 Kx=1.6/(1+30/40)<1 • 20M时 Kx=1.6/(1+20/40)>1
• 被保护高度越低，保护系数越大。