常用防雷设备课件

过电压保护过电压保护 第二节第二节 常用防雷设备常用防雷设备 要点一要点一 接闪器接闪器n在防雷装置中用以接受雷云放电的金属导体，称为在防雷装置中用以接受雷云放电的金属导体，称为。n在防雷装置中用以接受雷云放电的金属导体称为消在防雷装置中用以接受雷云放电的金属导体称为消雷器。（雷器。（）n可使被保护物体免受直接雷击。可使被保护物体免受直接雷击。n包括：包括：避雷针、避雷线、避雷带、避雷网避雷针、避雷线、避雷带、避雷网等。等。1.在防雷装置中用以接受雷云放电的金属导体称在防雷装置中用以接受雷云放电的金属导体称为为()。A、接闪器、接闪器 B、接地引下线、接地引下线 C、接地、接地体体 D、接地装置、接地装置 n接闪器均接闪器均高出被保护物体，具有引雷作用。高出被保护物体，具有引雷作用。n引雷原理引雷原理 利用雷云对地放电先导阶段的利用雷云对地放电先导阶段的选择性选择性即选择向地面上即选择向地面上较高的物体发展进行，将放电的路径引向接闪器，直至较高的物体发展进行，将放电的路径引向接闪器，直至对接闪器放电，由接闪器经引下线和接地体把雷电流泄对接闪器放电，由接闪器经引下线和接地体把雷电流泄放到大地中。放到大地中。n要求：要求：所有接闪器必须所有接闪器必须经过接地引下线与接地体相连，且可靠经过接地引下线与接地体相连，且可靠接地接地。防雷装置的防雷装置的工频接地电阻不超过工频接地电阻不超过1010 要点二要点二 避雷针的材质及要求避雷针的材质及要求n通常采用通常采用镀锌圆钢镀锌圆钢或镀锌钢管制成（一般采用圆钢），上部制成或镀锌钢管制成（一般采用圆钢），上部制成针尖针尖形状形状。2.避雷针通常采用避雷针通常采用()制成。制成。A、铝制材料、铝制材料 B、镀锌圆钢、镀锌圆钢 C、镀锌角钢、镀锌角钢 D、铜材、铜材圆钢或钢管的直径不应小于下列数值：圆钢或钢管的直径不应小于下列数值：针长针长1m1m以下：以下：圆钢为圆钢为12mm12mm；钢管为；钢管为16mm16mm。针长针长1 12m2m：圆钢为圆钢为16mm16mm；钢管为；钢管为25mm25mm。Y Y 烟囱顶上的针：烟囱顶上的针：圆钢为圆钢为20mm20mm。3.安装在烟囱顶上的避雷针直径不应小于下列数值（安装在烟囱顶上的避雷针直径不应小于下列数值（D）。）。A、10mm B、12mm C、16mm D、20mm4.烟囱顶上的避雷针直径不大于烟囱顶上的避雷针直径不大于12mm。()n避雷针较长时，针体可由针尖和不同管径的钢管段焊避雷针较长时，针体可由针尖和不同管径的钢管段焊接而成。接而成。n避雷针一般安装在支柱（电杆）上或其他构架、建筑避雷针一般安装在支柱（电杆）上或其他构架、建筑物上。物上。5.为防止直接雷击高大建筑物，一般多采用为防止直接雷击高大建筑物，一般多采用()。A、避雷线、避雷线 B、避雷针、避雷针 C、避雷器、避雷器 D、保护间隙保护间隙同等高度的避雷针，山区的保护范围小于平原的保护范同等高度的避雷针，山区的保护范围小于平原的保护范围。围。6.同等高度的避雷针，山区的保护范围（同等高度的避雷针，山区的保护范围（）平原的保护）平原的保护范围。范围。A、大于、大于 B、小于、小于 C、等于、等于 D、大于、大于或等于或等于 要点三要点三 单根避雷针的保护范围单根避雷针的保护范围n为一个以为一个以避雷针为避雷针为 轴的近似圆锥体轴的近似圆锥体空间。空间。n在某一保护高度的保在某一保护高度的保 护范围为以避雷针为护范围为以避雷针为 圆心的圆，圆的半径圆心的圆，圆的半径n 称为保护半径。称为保护半径。7.单支避雷针的保护范围是一个（单支避雷针的保护范围是一个（）。）。A、带状空间、带状空间 B、圆柱空间、圆柱空间 C、近似锥形空间、近似锥形空间 D、近似圆台空间、近似圆台空间要点四要点四 单根避雷针保护范围的计算单根避雷针保护范围的计算 计算某一保护高度计算某一保护高度h hb b对应的保护半径对应的保护半径r rb b1.1.地面上的保护范围地面上的保护范围 h hb b=0 r=0 rb b=1.5h=1.5h8单支避雷针的高度为单支避雷针的高度为h，其地面保护半径是（，其地面保护半径是（）。）。A、1.5h B、1.8h C、2.0h D、1.0h例题：例题：要点五要点五 接闪器引下线及接地要求接闪器引下线及接地要求n接闪器引下线：接闪器引下线：1.1.材料采用镀锌圆钢或镀锌扁钢材料采用镀锌圆钢或镀锌扁钢，规格尺寸要符合，规格尺寸要符合要求。要求。2.2.引下线应镀锌，焊接处应涂防腐漆（利用混凝引下线应镀锌，焊接处应涂防腐漆（利用混凝土中钢筋作引下线除土中钢筋作引下线除 外），在腐蚀性较强的场所，应适当加大截面外），在腐蚀性较强的场所，应适当加大截面或采用其他防腐措施或采用其他防腐措施。3.3.是防雷装置中及重要的组成部分。是防雷装置中及重要的组成部分。n接闪器接地要求接闪器接地要求1.1.避雷针避雷针(带带)与引下线之间的连接应采用焊接。与引下线之间的连接应采用焊接。2.2.装有避雷针的金属筒体装有避雷针的金属筒体(如烟囱如烟囱)，当其厚度大于，当其厚度大于4mm4mm时，时，可作可作 避雷针的引下线但筒底部应有对称两处与接地避雷针的引下线但筒底部应有对称两处与接地体相连。体相连。3.3.独立避雷针及其接地装置与道路或建筑物的出入口等独立避雷针及其接地装置与道路或建筑物的出入口等的距离应大于的距离应大于3m3m。4.4.独立避雷针独立避雷针(线线)应设立独立的接地装置，在土壤电阻应设立独立的接地装置，在土壤电阻率不大于率不大于100100.m.m的地区，其接地电阻不宜超过的地区，其接地电阻不宜超过1010。5.5.其他接地体与独立避雷针的接地体之地中距离不应小其他接地体与独立避雷针的接地体之地中距离不应小于于3m3m。6.6.不得在避雷针构架或电杆上架设低压电力线或通信线。不得在避雷针构架或电杆上架设低压电力线或通信线。9.下列关于接闪器引下线描述正确的有（下列关于接闪器引下线描述正确的有（）。）。A、引下线应镀锌、引下线应镀锌 B、焊接处应涂防腐漆、焊接处应涂防腐漆C、引下线是防雷装置极重要的组成部分、引下线是防雷装置极重要的组成部分 D、可以利用混凝土中钢筋作引下线、可以利用混凝土中钢筋作引下线 要点五要点五 避雷线避雷线n一般用一般用截面不小于截面不小于35mm35mm2 2的单相钢绞线的单相钢绞线，架设在架空线架设在架空线路上路上。10.避雷线一般用截面不小于避雷线一般用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线。的镀锌钢绞线。n架空敷设而且接地，又叫架空敷设而且接地，又叫架空地线架空地线。11.避雷线又叫耦合地线。避雷线又叫耦合地线。()n用于保护电力线路用于保护电力线路。n保护范围：保护范围：比避雷针的保护范围小比避雷针的保护范围小。要点六要点六 避雷器的作用避雷器的作用n与被保护设备与被保护设备并联并联连接。连接。13.避雷器与被保护设备避雷器与被保护设备()连。连。nA、并联、并联 B、串联、串联 C、串联或并联、串联或并联 D、以上都不正确、以上都不正确n用来用来防护高压雷电波侵入变、配电所或其他建筑物内，防护高压雷电波侵入变、配电所或其他建筑物内，损坏被保护设备损坏被保护设备。n分为：分为：阀型避雷器、管型避雷器、氧化锌避雷器阀型避雷器、管型避雷器、氧化锌避雷器等。等。n用来用来防护高压雷电波侵入变、配电所或其他建筑物内，防护高压雷电波侵入变、配电所或其他建筑物内，损坏被保护设备损坏被保护设备。n分为：分为：阀型避雷器、管型避雷器、氧化锌避雷器阀型避雷器、管型避雷器、氧化锌避雷器等。等。要点七要点七 阀型避雷器阀型避雷器 n结构结构：由：由若干火花间隙若干火花间隙(保护间隙保护间隙)和阀电阻片（简称阀和阀电阻片（简称阀 片）串联组成，装在密封的瓷套管内片）串联组成，装在密封的瓷套管内。n单个火花间隙：间隙为单个火花间隙：间隙为0.50.51mm1mm，间隙电场近似为均应，间隙电场近似为均应电场，单个间隙的工频放电电压约为电场，单个间隙的工频放电电压约为2.7kV2.7kV3.0kV3.0kV。n阀片电阻具有非线性特性：阀片电阻具有非线性特性：1 1）正常电压时阀片电阻很大；）正常电压时阀片电阻很大；2 2）过电压时，阀片电阻变得很小，电压越高阻值越小）过电压时，阀片电阻变得很小，电压越高阻值越小14.阀型避雷器的阀电阻片具有线性特性。阀型避雷器的阀电阻片具有线性特性。()。n工作原理工作原理 n阀型避雷器分为高压阀型避雷器和低压阀型避雷器阀型避雷器分为高压阀型避雷器和低压阀型避雷器 高压阀型避雷器高压阀型避雷器 串联的火花间隙和阀片多串联的火花间隙和阀片多 低压阀型避雷器低压阀型避雷器 串联的火花间隙和阀片少串联的火花间隙和阀片少n阀型避雷器的型号及作用阀型避雷器的型号及作用 FZFZ：站用避雷器：站用避雷器 多用于发电厂和变电所的电气设多用于发电厂和变电所的电气设 备防雷保护备防雷保护 特点：特点：火花间隙旁并联有均压电阻火花间隙旁并联有均压电阻，即可保，即可保 证一定的工频放电电压又尽量降低了证一定的工频放电电压又尽量降低了 冲击放电电压；冲击放电电压；残压低残压低。FSFS：配电用避雷器：配电用避雷器 多用在配电线路、配电变压器、多用在配电线路、配电变压器、开关设备的防雷保护上开关设备的防雷保护上 特点：特点：火花间隙旁没有并联有均压电阻，火花间隙旁没有并联有均压电阻，性能性能 不如不如FZFZ型避雷器；型避雷器；残压高残压高。n普通阀型避雷器普通阀型避雷器由于阀片热容量有限由于阀片热容量有限，不允许在内部过不允许在内部过电压下动作，只能做大气过电压保护用电压下动作，只能做大气过电压保护用。理想情况下：每个火花间隙分布的电压均匀且稳定。理想情况下：每个火花间隙分布的电压均匀且稳定。实际情况：由于各个间隙的电极对地及对高压端有寄生电容存在，实际情况：由于各个间隙的电极对地及对高压端有寄生电容存在，导致沿串联间隙上通过的电流不相等，各个间隙上分布导致沿串联间隙上通过的电流不相等，各个间隙上分布 的的电压不均匀电压不均匀且不稳定，且不稳定，工频放电电压降低工频放电电压降低。均匀电阻的作用均匀电阻的作用：工频电压作用下，各个间隙上电压分布均匀，提工频电压作用下，各个间隙上电压分布均匀，提 高了工频放电电压，降低了冲击放电电压，残压低高了工频放电电压，降低了冲击放电电压，残压低。15.阀型避雷器由阀型避雷器由()构成。构成。A、保护间隙和线性电阻、保护间隙和线性电阻 B、保护间隙和阀片电、保护间隙和阀片电阻阻 C、阀片电阻、阀片电阻 D、线性电阻、线性电阻16.下列关于阀型避雷器阀电阻片特性描述正确的是下列关于阀型避雷器阀电阻片特性描述正确的是()A正常电压时阀片电阻很大正常电压时阀片电阻很大 B过电压时阀过电压时阀片电阻很大片电阻很大 C正常电压时阀片电阻很小正常电压时阀片电阻很小 D电压越高阀电压越高阀片电阻越大片电阻越大 要点八要点八 管型避雷器管型避雷器n由由产气管、内部间隙和外部间隙产气管、内部间隙和外部间隙组成。组成。n外部间隙外部间隙S2S2的最小值：的最小值：3kV3kV为为8mm8mm；6kV6kV为为10mm10mm；10kV10kV为为15mm15mm。n工作原理：工作原理：17.下列关于管型避雷器外部间隙最小值描述正确的是下列关于管型避雷器外部间隙最小值描述正确的是（D ）。）。A、10kV为为8mm B、10kV为为10mm C、10kV为为12mm D、10kV为为15mm18.管型避雷器由产气管、内部间隙和外部间隙三部分组管型避雷器由产气管、内部间隙和外部间隙三部分组成。成。()。要点九：要点九：氧化锌避雷器的结构氧化锌避雷器的结构n主要工作元件为金属氧化物主要工作元件为金属氧化物非线性电阻片非线性电阻片。无火花间隙。无火花间隙。n非线性电阻片非线性电阻片具有非线性特性具有非线性特性：阻值随电压的阻值随电压的突变突变而变化，电压突然增大，超过阀值电压阻值突而变化，电压突然增大，超过阀值电压阻值突降；电压突然降低，阻值突增。降；电压突然降低，阻值突增。要点十：要点十：氧化锌避雷器的工作原理及优点氧化锌避雷器的工作原理及优点n工作原理工作原理 1 1、正常工频电压下正常工频电压下，阻值极高阻值极高,呈绝缘状态呈绝缘状态。2 2、过电压（冲击电压）作用时，阻值极低过电压（冲击电压）作用时，阻值极低,近似于短路近似于短路 状态状态.3 3、过电压结束后，阀片立即恢复高阻值，继续保持绝、过电压结束后，阀片立即恢复高阻值，继续保持绝 缘状态。缘状态。19.氧化锌避雷器的阀片电阻具有非线性特性，氧化锌避雷器的阀片电阻具有非线性特性，在正常工作电压作用下，呈绝缘状态；在冲击在正常工作电压作用下，呈绝缘状态；在冲击电压作用下，其阻值很小，相当于短路状态。电压作用下，其阻值很小，相当于短路状态。()优点优点 动作迅速、通流量大、残压低、无续流，动作迅速、通流量大、残压低、无续流，结构简单，保护性能好结构简单，保护性能好（对大气过电压和某些（对大气过电压和某些内部过电压如操作过电压都能起到保护作用内部过电压如操作过电压都能起到保护作用20.氧化锌避雷器的特点有无间隙、体积小、重氧化锌避雷器的特点有无间隙、体积小、重量轻、运行维护方便、量轻、运行维护方便、()等。等。A无续流无续流 B残压低残压低 C通流容量通流容量大大 D动作迅速动作迅速21.下列关于氧化锌避雷器特点描述正确的下列关于氧化锌避雷器特点描述正确的是（是（）。）。A、残压高、残压高 B、通流量小、通流量小 C、残压低残压低 D、有续流、有续流 要点十一：要点十一：保护间隙保护间隙n特点：结构简单、维护方便、保护性能差、灭弧能力小，特点：结构简单、维护方便、保护性能差、灭弧能力小，容易造成接地短路故障容易造成接地短路故障。装有保护间隙的线路上，一般装设自动重合闸装有保护间隙的线路上，一般装设自动重合闸。n组成：一般由组成：一般由主间隙和辅助间隙主间隙和辅助间隙两部分组成。两部分组成。n形式：角型、棒型和球型等。形式：角型、棒型和球型等。22.下列关于保护间隙特点描述正确的是下列关于保护间隙特点描述正确的是()。A、保护性能好、保护性能好 B、灭弧能力强、灭弧能力强C、容易造成接地短路故障、容易造成接地短路故障 D、以上答案皆正确、以上答案皆正确n保护电力变压器的角型间隙，保护电力变压器的角型间隙，要求装在高压熔断器的内侧，要求装在高压熔断器的内侧，即靠近变压器的一侧即靠近变压器的一侧。23.下列关于保护变压器的角下列关于保护变压器的角型间隙安装位置描述正确的型间隙安装位置描述正确的是是()。A、远离变压器一侧、远离变压器一侧 B、高压熔断器的内侧、高压熔断器的内侧C、高压熔断器的外侧、高压熔断器的外侧 D、以上答案皆错误、以上答案皆错误 要点十二要点十二 消雷器消雷器n利用金属针状电极的尖端放电原理，使雷云电荷被中利用金属针状电极的尖端放电原理，使雷云电荷被中和，从而不致发生雷击现象。和，从而不致发生雷击现象。n原理：原理：24.消雷器是利用金属针状电极的消雷器是利用金属针状电极的()，中和雷，中和雷云电荷，从而不致发生雷击现象。云电荷，从而不致发生雷击现象。nA、静电作用、静电作用 B、电磁感、电磁感应应C、尖端放电原理、尖端放电原理 D、沿面放电、沿面放电原理原理25.消雷器是利用金属针状电极的电磁感应原理，消雷器是利用金属针状电极的电磁感应原理，使雷云电荷被中和，从而不致发生雷击现象。使雷云电荷被中和，从而不致发生雷击现象。（）