可控放電避雷針與傳統(tǒng)避雷針保護(hù)性能的區(qū)別

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1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)2010年第3期2010Number3水電與新能源目rYDROPOWERANDNEWENERGY總第89期TotalNo．89文章編號(hào)：1671—3354(2010)03一0009—04可控放電避雷針與傳統(tǒng)避雷針保護(hù)性能的區(qū)別龔志勇(四川省樂(lè)山電業(yè)局線路工程處，四川樂(lè)山614000)摘要：對(duì)傳統(tǒng)避雷針和可控放電避雷針的性能比較分析證明，可控放電避雷針的防雷保護(hù)性能更優(yōu)異，它能夠提前放電將雷擊瞬I目放電過(guò)程延長(zhǎng)，并可將下行雷閃轉(zhuǎn)化為幅值低、陡度小的上行雷閃，有效減少感應(yīng)過(guò)電壓等其他次生危害。關(guān)鍵詞：防雷保護(hù)；避雷針；可控放電；上行雷閃中圖分類(lèi)號(hào)：TM862文獻(xiàn)標(biāo)志碼：ADistin

2、ctionofprotectiveperformancebetweencontrollabledischargelightningrodandtraditionallightningrodGONGZhiyong(TransmissionLineEngineeringDivisionofSichuanLeshanElectricPowerBureau，Leshan614000，China)Abstract：Theanalysisontheprotectiveperformanceofthecontrollable．dischargelightningrodandthetraditional

3、light—ningrodshowsthat，theprotectiveperformanceoftheformerisbetterthanthelaterbecauseitcouldbeelectricdis-chargeinadvanceandlengthentheelectricdischargeprocess，transferthedown—goinglightningtoup—goinglightningwhichhaslowerwaveamplitudeandmoderatesteepness，SOtheinductiveover-voltageandsecondaryhar

4、msarede—creased．Keywords：lightningprotection；lightningrod；controllableelectricdischarge；up-goinglightning1防直擊雷技術(shù)現(xiàn)狀概述自富蘭克林發(fā)明避雷針以來(lái)，已有了200多年的歷史。從它問(wèn)世以后，對(duì)它的認(rèn)識(shí)隨著雷電研究的深入發(fā)生了很大變化。首先是對(duì)保護(hù)概念的認(rèn)識(shí)，經(jīng)歷了從消雷到引雷的轉(zhuǎn)變。富蘭克林發(fā)明避雷針時(shí)，他認(rèn)為避雷針利用尖端放電作用使大地電荷與云中電荷悄悄中和而避免形成雷電。然而實(shí)驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)都一直在證明，避雷針根本不可能防止雷電的形成。它的保護(hù)作用只體現(xiàn)在雷擊過(guò)程中。具體地說(shuō)，避雷

5、針是通過(guò)畸變電場(chǎng)將雷電放電先導(dǎo)引向自身而達(dá)到保護(hù)的目的。其次是對(duì)避雷針保護(hù)效果的認(rèn)識(shí)。避雷針高度增加，保護(hù)的有效性降低，繞擊被保護(hù)物的概率增加，甚至存在所謂“負(fù)保護(hù)”效應(yīng)。收稿日期：2010—04—19作者簡(jiǎn)介：龔志勇，男，工程師，從事輸電線路管理工作?；谏鲜鲆恍┱J(rèn)識(shí)的變化，一些對(duì)防雷保護(hù)要求比較高的建筑，例如裝備有現(xiàn)代電子設(shè)備的高層建筑，希望能得到一種更有效的保護(hù)工具。最近數(shù)年來(lái)，國(guó)內(nèi)外相繼出了一些改進(jìn)的防直擊雷工具，其中在國(guó)內(nèi)較有名的是消雷器。除了消雷器之外，還有放射性避雷針、脈沖式避雷針、動(dòng)態(tài)球式避雷針、頂部展開(kāi)的避雷針，主動(dòng)式防雷器、驅(qū)雷器等，這些避雷針為法國(guó)、澳大利亞和前蘇聯(lián)

6、等國(guó)研制，中國(guó)一些地區(qū)也曾經(jīng)引進(jìn)。關(guān)于這些新的防雷工具的出現(xiàn)，在學(xué)術(shù)界褒貶不一，有的已取得了一定的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。但是，總的來(lái)說(shuō)，研究新的更有效的防直擊雷裝置勢(shì)在必行。2傳統(tǒng)避雷針的局限性截止目前最常用的避雷方法基本上還是采用避雷9萬(wàn)方數(shù)據(jù)水電與新能源2010年第3期針(避雷線)。它的原理是：利用自身高度使雷云下的電場(chǎng)發(fā)生畸變，這種方式盡管簡(jiǎn)單，但存在許多缺陷。(1)保護(hù)范圍不肯定，有繞擊發(fā)生。大量的研究及實(shí)踐證明，1根垂直避雷針無(wú)法獲得一個(gè)肯定的安全保護(hù)區(qū)，其繞擊率在1％左右，可見(jiàn)使用避雷針時(shí)被保護(hù)物的危險(xiǎn)性還是比較大的。(2)有反擊發(fā)生。避雷針把雷引到自身的頂部后，其強(qiáng)大的雷電流在人地時(shí)，

7、如果接地電阻和引下線的阻抗過(guò)高或是避雷針對(duì)保護(hù)物之間的距離小于安全距離時(shí)，會(huì)形成高電壓，造成避雷針及引下線對(duì)保護(hù)物的反擊。(3)傳統(tǒng)避雷針會(huì)引起感應(yīng)過(guò)電壓。在強(qiáng)大的雷電流(數(shù)10～100kA)以極快的速度(微秒級(jí))沿避雷針及引下線進(jìn)入地中的過(guò)程中，會(huì)在被保護(hù)物上形成感應(yīng)過(guò)電壓而造成事故。對(duì)架空輸電線路，當(dāng)50m以外落雷時(shí)，感應(yīng)過(guò)電壓一般可達(dá)250～500kV，甚至更高，這也會(huì)造成部分輸電線路跳閘。(4)產(chǎn)生較高的接觸電壓及跨步電壓。