我国规程规定，对Td=40的地区，取 0.015 次/平方公里.雷电日
➢ 若一般高度的线路的等值受雷面的宽度为10h(h为线 路平均高度(m))，则输电线路年平均遭受雷击的次数：
N10 h100T
1000
单位：次/100公里•年
3、雷电通道的波阻抗
雷电通道长度数千米，半径仅为数厘米，类 似于一条分布参数线路，具有某一等值波阻 抗，称为雷电通道波阻抗。我国有关规程建议 取
随着物理学的进一步发展，人们对雷电这一自然现象有了 更深刻的认识。
雷电放电实质上是一种超长气隙的火花放电，它所 产生的雷电流高达数十、甚至数百千安，从而会引 起巨大的电磁效应、机械效应和热效应。
从电力工程的角度来看，最值得我们注意的两个方是： ➢ 雷电放电在电力系统中引起很高的雷电过电压，它是造
成电力系统绝缘故障和停电事故的主要原因之一 ➢ 产生巨大电流，使被击物体炸毁、燃烧、使导体熔断或
雷击时计算雷电流的等值电路
流经被击物体的电流：
iZ
2.L
Z0 Z0 Zj
❖ 流经物体的电流波与被击 物体的波阻抗有关
❖ 当Zj=0时，流经被击i0
研究表明：雷电放电的
先导通道具有分布参数
的特性，可认为它是一
个具有电感、电容等均
匀分布参数的导电通道，
称为雷电通道，其波阻
雷电流波前的平均陡度为
(kA/µs)
7、雷电流的计算波形 在防雷计算中，按不同要求采用不同的计算波形
1、双指数波
2、斜角波
3、斜角平顶波
4、半余弦波
输电线路的防雷保护
输电线路耐雷性能的若干指标
输电线路的耐雷性能和所采用防雷措施效果在工 程上用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量。
每100km线路的年落雷次数N
雷击大地时的电流：
研究表明：雷电放电的 先导通道具有分布参数 的特性，可认为它是一 个具有电感、电容等均 匀分布参数的导电通道， 称为雷电通道，其波阻 抗为Z0 雷电流波： i0 .L
彼德逊法则 2
iL2L 2i0
雷电参数
1、雷暴日及雷暴小时
• 为评价某地区雷电活动的强度，常用该地区多年统 计所得到的平均出现雷暴日或雷暴小时来估计的
IL 2I0
一般地区，雷电流幅值超过 I的概率可按下式计算
lg P IL 88
(Td≥20)
6、雷电流的波前时间、陡度及波长
➢雷电流的波前时间T1处于1～4µs的范围内，平均为 2.6µs。波长T2处于20～100µs的范围内，多数为50µs 左右。
➢我国防雷设计采用2.6/50µs的波形；在绝缘的冲击 高压试验中，标准雷电冲击电压的波形定为 1.2/50µs
通过电动力引起机械损坏。
雷电放电的过程
水滴分裂起电理论：大水滴分裂成水珠和细微的水沫，出现电 荷分离现象，大水珠带正电，小水沫带负电，细微水沫被上升 气流带往高空，形成大片带负电的雷云。雷云的底部大多是带 负电荷，在地面上感应出大量的正电荷。
带有大量不同极性的雷云之间、雷云对地之间就形成了强大的 电场。
抗为Z0 雷电流波：
i0 .L
彼德逊法则
2
雷电流通道的 波 阻 抗 Z0 的 数 值 通 常 取 为 300 欧
iZ
iL
Z0 Z0 Zj
注意理解：
雷云对地放电的实质是雷云电荷向大地的突然释放；从电 源性质来看，这相当于一个电流源的作用过程；
雷电放电的物理过程虽然很复杂，但从地面感受到的实际 效果和防雷保护实际工程角度，可以把它看成是一个沿者 固定波阻抗的雷电通道向地面传播电磁波的过程。可依据 此建立计算模型。
在雷电放电的过程中，人们能够测知的电量，是雷击地面 时流过被击物体的电流i，然后再根据计算模型反推雷电波 的电流。
若：Z＜＜Z0时，iZ≈iL
国际上都习惯把雷击于低接地阻抗（Z≈0或≤30欧姆） 物体时，流过该物体的电流称为雷电流。
应特别注意：定义中的雷电流iZ恰好等于沿雷电通道 传播而来的雷电流波 i0 .L 的两倍。 因此，在防雷保护计算的彼德逊等值电路中，等值 电流源通常直接用电流源来表示，如图5.3。
雷云中的 电荷分布
当空间电场强度超过 大气电离的放电的临 界电场强度时，就会 发生云间或对大地的 火花放电。
放电通道的电流可达 几十或几百千安。
雷电放电就其本质而言是一种超长气隙的火花放电
雷电放电的基本过程
1－先导放电通道；2－强电离区；3－主放电通道
雷电放电类型 l－先导；r－主放电；v－发展方向
N10h100T
1000
γ为地面落雷密度； b 为两根避雷线之间的距离； h 为避雷线的平均对地高度； Td 为雷暴日数
[次/(100km.年)]
耐雷水平
耐雷水平是指雷击线路时，其绝缘尚不至于发生闪络的最大 雷电流幅值，单位为kA。 我国标准规定的各级电压线路应有的耐雷水平值见下表：
雷击跳闸率
雷 击 跳 闸 率 是 指 折 算 为 统 一 条 件 （ 规 定 每 年 40 个 雷 电 日 和 100km的线路长度）下，因雷击而引起的线路跳闸的次数。单 位为“次/(100km·40雷暴日)”。
Z0≈300Ω
➢ 主放电过程可看作是一个电流波沿着波阻抗为Z0 的雷电通道传播到雷击点的波过程。
4、雷电的极性 雷电的极性由雷云电荷的极性决定，负极性雷击 均占75～90%，对设备绝缘危害较大，防雷计算 中一般均按负极性考虑。
5、雷电流的幅值 通常定义雷电流为雷IL击于低阻接地电阻(≤30Ω) 的物体时流过雷击点的电流。它近似等于电流 入射波I0的两倍，即
电力系统大气过电压及保护.
雷电放电过程及雷电参数
雷电是自然中最宏伟壮观的现象也是最普遍的现象之一， 它对人类的生活环境、工作条件等都造成了很大的影响， 因此对雷电的研究和防护意义重大。
早在18世纪初，富兰克林等物理学家已经揭示了闪电就是 电的本质。例如著名的风筝实验，第一次向人们揭示了雷 电只不过是一种大气火花放电现象的秘密。
• 在一天内或一小时内只要听到雷声就作为一个雷电 日Td或一个雷电小时Th
• 由于不同年份的雷电日数变化很大，所以均采用多 年平均值——年平均雷电日
雷暴日与该地区所在纬度、当地气象条件、地形地貌有关
✓少雷区：Td<15 ✓多雷区：Td>40 ✓强雷区：Td>90
2、地面落雷密度和输电线路落雷次数
➢ 地面落雷密度γ：指每个雷电日每平方公里的地面上 的平均落雷次数（单位：次/平方公里•雷电日）