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工业与民用配电设计手册
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《工业与民用配电设计手册》
第十三章 雷电防备及电力设备过电压保护
编 者 杨
一类
二类
三类
Ql 电荷量（ C）
200
150
100
T 时间（ s）
注： 均匀电流 I ≈Ql /T ；长时间雷击电荷量 Ql
=Qf－Qs。
表 13-1~13-3 所规定的三种雷击电流波形及参数的定义拜见图 13-1。
（ a）短时初次雷击 （b）初次此后的雷击
（后续雷击）
c）长时间雷击
图 13-1雷电流波形及有关参数
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上述各种防雷建筑物的雷击参数是依照国际大电网会议的有关资料
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绘制的如图 13-2 所示的雷电流参量的积累概率散布曲线 （IEC1024-1-1 ）
而拟订的。 从图中可看出，雷电流的最大幅值出现于初次正极性雷击中，
而最大陡度（ di/dt ）则出现于初次此后的负极性雷击中。正极性雷击通
常仅出现一次，无重复雷击。
参
量
参量
横坐标
初次负极
初次此后的
负极性
初次正极
正极性
单位
性雷击
负极性雷击
闪击
性雷击
闪击
I
kA
1
2
3
Q
C
4
5
f
Qs
C
6
7
8
W/R
kJ/ Ω
9
10
11
( △ i/ △t) max
kA/ μs
12
13
14
( △i/ △
kA/ μs
15
t)30/90%
图 13-2
雷电流参量的积累概率散布
表 13-1~表 13-3 的雷击电流参量 ，对第一类防雷建筑物来说， 靠近于所有闪击的 99%能被包含在内 ；对第二、第三类防雷建筑物 来说（的雷击电流参量），分别相当于第一类 防雷建筑物 规定参量的 75%和 50%。
其余，为了剖析评估防雷保护设备对雷电能量的耐受性及雷电瞬态响应成效（如障蔽及滤波成效） ，还须对雷电脉冲波进行频谱剖析，以获取雷电波能量在频次上的散布密度。 图 13-3 所示为第一类防雷建筑物的雷电流幅值密度曲线。
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图 13-3 第一类防雷建筑物的雷电流幅值密度
上述雷电放电特征和参数是依据长久的观察和试验而逐渐积累起来
的，是防雷剖析计算和防雷设计的基础资料。
二、雷击效应及其危害
（一）雷电感觉（感觉雷）
静电感觉
带电云层与大地间产生的强盛的静电场因雷闪 （的）放电，正负电荷
剧烈（地）中和，（而）致使邻近的地面导体、输电线路、金属管线等感
生的约束电荷 （因）来不及快速流散， 就（而）形成了静电感觉过电压。
这类过电压在输电线路上可高达数百千伏，会致使线路绝缘闪络及所连
接的电气设备的绝缘遭到破坏；在危险环境中 ，在未作等电位联络的金
属管线间还可能产生火花放电而致使火灾或爆炸 （危险）。
电磁感觉
因为雷电流脉冲拥有很高的幅值和陡度，会在其四周空间形成强盛
的瞬变脉冲电磁场；使邻近的导体上感觉出很高的电动势，进而产生感
应过电压。
同时，因为闪电脉冲不是一个，而是多达 104 个脉冲构成的，在闪电
的“前驱放电”阶段将出现高频和甚高频电磁辐射，而在“主放电”阶
段，低频辐射则大大增添；这些闪电电磁脉冲 的感觉电压将耦合到电子
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