1、防雷知识及系防雷知识及系统学习统学习 雷电是什么雷电是什么 雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和产生于对流发展旺盛的积雨云中，因此常伴有强烈的阵风和暴雨，有时还伴有冰雹和龙卷龙卷,云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生云的上部常有冰晶。冰晶的凇附，水滴的破碎以及空气对流等过程，使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂，但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷电荷。云中电荷的分布较复杂，
2、但总体而言，云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产为主。因此，云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后，就会产生放电，这就是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是生放电，这就是我们常见的闪电现象。闪电的的平均电流是3万安培，最大电流可达万安培，最大电流可达30万安培。闪电的电压很高，约为万安培。闪电的电压很高，约为1亿至亿至10亿伏特。带有电荷的雷云与地面的突起物亿伏特。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时，它们之间就发生激烈的放电。放电过程中，由于闪道中温度骤增，使空气体接近时，它们之间就发生激烈的放电。放电过
3、程中，由于闪道中温度骤增，使空气体积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。在雷电放电地点会出现强烈的闪光积急剧膨胀，从而产生冲击波，导致强烈的雷鸣。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。和爆炸的轰鸣声。 闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，闪电距离近，闪电的温度，从摄氏一万七千度至二万八千度不等，闪电距离近，听到的就是尖锐的爆裂声；如果距离远，听到的则是隆隆声。你在看见听到的就是尖锐的爆裂声；如果距离远，听到的则是隆隆声。你在看见闪电之后可以开动秒表，听到雷声后即把它按停，然后以闪电之后可以开动秒表，听到雷声后即把它按停，然后以3来除所得的秒来除所得的秒数，即可大致知道闪
4、电离你有几千米。数，即可大致知道闪电离你有几千米。枝状闪电的通道如被风吹向两边，以致看来有几条平行的闪电时，枝状闪电的通道如被风吹向两边，以致看来有几条平行的闪电时，则称为带状闪电。则称为带状闪电。 闪电的两枝如果看来同时到达地面，则称为叉状闪电。闪电的两枝如果看来同时到达地面，则称为叉状闪电。 闪电在云中阴阳电荷之间闪烁，而使全地区的天空一片光亮时，那闪电在云中阴阳电荷之间闪烁，而使全地区的天空一片光亮时，那便称为片状闪电。便称为片状闪电。未达到地面的闪电，也就是同一云层之中或两个云层之间的闪电，未达到地面的闪电，也就是同一云层之中或两个云层之间的闪电，称为云间闪电。称为云间闪电。 曲折开叉
5、的普通闪电称为枝状闪电。曲折开叉的普通闪电称为枝状闪电。人工引雷人工引雷自然雷电击距的观测自然雷电击距的观测击距的定义击距的定义? ?下行先导最后一次下行先导最后一次跳跃的距离跳跃的距离; ;最后一次跳跃的下最后一次跳跃的下行先导的头部与地行先导的头部与地面突出物面突出物( (如避雷如避雷针尖针尖) )之间的距离之间的距离两个不同性质的物两个不同性质的物理量理量? ?最后一次跳跃的下最后一次跳跃的下行先导的头部与地行先导的头部与地面突出物上行先导面突出物上行先导头部之间的距离头部之间的距离雷电的感应雷电的感应 静电感应静电感应 电磁感应电磁感应雷云电荷对地面的感应雷云电荷对地面的感应雷云对输电
6、线路的感应雷云对输电线路的感应静电感应对输电线路影响静电感应对输电线路影响雷云电荷除了对架空避雷线雷云电荷除了对架空避雷线感应产生异性电荷外，还会感应产生异性电荷外，还会对下方的输电线路产生感应对下方的输电线路产生感应- - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 静电感应对静电感应对输电线路影响输电线路影响架空避雷线上的电荷，还会架空避雷线上的电荷，还会对下方的输电线路产生感应对下方的输电线路产生感应- - - - - - - - - -
7、- - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 静电感应电荷的流动静电感应电荷的流动100kA50kA50kA50kA避雷接闪雷电后的避雷接闪雷电后的 雷电流分布雷电流分布100kA50kA50kA50kA避雷线接闪雷电后避雷线接闪雷电后 的电位分布的电位分布接地电阻接地电阻10铁塔电位抬升铁塔电位抬升500kV至至1000kV100kA50kA50kA50kA避雷线接闪雷电后避雷线接闪雷电后 的电位分布的电位分布接地电阻接地电阻10铁塔电位抬升铁塔电位抬升500kV至至1000kV100kA50kA避雷
8、线接闪雷电后避雷线接闪雷电后 避雷线电位避雷线电位分布分布避雷线的分布电感和分布避雷线的分布电感和分布电阻使得雷电在流过避雷电阻使得雷电在流过避雷线时会产生与输电线路间线时会产生与输电线路间的电压差的电压差:避雷线长避雷线长X100X100(V)接地电阻接地电阻10电磁感应（雷电电磁脉冲）电磁感应（雷电电磁脉冲）I=100kAR=1U=I*R=100kV防雷地防雷地建筑物设备设备设备设备I=100kAR=1U=I*R=100kV电源线信号线信号线计算机设备地计算机设备地防雷地防雷地建筑物设备设备I=100kAR=1U=I*R=100kV电源线信号线信号线计算机设备地计算机设备地防雷地防雷地建筑
9、物I=100kAR=1U=I*R=100kV电源线信号线信号线计算机设备地计算机设备地防雷地防雷地建筑物设备设备设备设备R=1i=100kAU=100kV3m3m设备接地与防雷接地分开设备接地与防雷接地分开设备设备i=100kAU=100kVU=0V220V信号线信号线设备接地与防雷接地分开的电位设备接地与防雷接地分开的电位i=100kAU=100kVU=0V220V设备设备设备与防雷接地分开人身不安全设备与防雷接地分开人身不安全i=100kAU=100kVU=0V220V设备设备设备与防雷接地分开设备损坏设备与防雷接地分开设备损坏设备设备i=100kAU=100kVU=100kV220V设备
10、采用共用接地方式设备采用共用接地方式i=100kAU=100kVU=100kV220V设备设备设备采用共用接地方式设备采用共用接地方式设备设备i=100kAU=100kV220V连接连接SPD的等电位防雷效果的等电位防雷效果u直击雷、静直击雷、静电感和电磁感电感和电磁感应都会使雷电应都会使雷电沿高压输电线沿高压输电线路引入用户端路引入用户端高压输电线路雷电引入高压输电线路雷电引入配电柜配电柜L1L2L3接地线接地线10kAR=410kAU=40kV雷电进入变压器前端雷电进入变压器前端配电柜配电柜L1L2L3接地线接地线10kAR=410kAU=40kV雷电进入变压器前端雷电进入变压器前端配电柜
11、配电柜L1L2L3接地线接地线SPDU=40kVU=40kVR=410kA10kA雷电进入变压器前端雷电进入变压器前端配电柜配电柜L1L2L3接地线接地线SPD设备设备接地线接地线信号线信号线U=40kV雷电进入变压器后雷电进入变压器后 雷电流流向分配雷电流流向分配 建筑物内有电源线建筑物内有电源线(三芯三芯)和服务牲管线和服务牲管线,设雷电流设雷电流I=100kA,雷电流雷电流50%入地入地,进入电源线的雷电流进入电源线的雷电流:I线线=100/2/2/3=8.3kA雷电流流向分配雷电流流向分配 KA It us1035010/350S模拟直接雷击流波模拟直接雷击流波0.1Imax0.5Im
12、ax0.9ImaxImax直接雷击模拟波直接雷击模拟波 KA It us8208/20S模拟感应雷电流波模拟感应雷电流波0.1Imax0.5Imax0.9ImaxImax雷击过电压是高达几千甚至上雷击过电压是高达几千甚至上万伏，微秒级的电脉冲。万伏，微秒级的电脉冲。感应雷击模拟波感应雷击模拟波it20 S8 S10 S350 S从能量守恒定律得从能量守恒定律得:i82 * R * t8 = i102 * R * t10Ri10/350S与与8/20S的关系的关系i对两个电流波进行积分得对两个电流波进行积分得: 0 i82(t) * R * dt = 0 i102(t) * R * dt解得解得
13、: i8 = 5.6 i10, 取值取值:i8 = 6 i10Rt20 S8 S10 S350 Si电源线路浪涌保护器标称放电电流参数值电源线路浪涌保护器标称放电电流参数值保护分级LPZ0区与LPZl区交界处LPZl与LPZ2、LPZ2与LVZ3区交界处 直流电源标称 放电电流(kA)第一级标称放电电流*(kA)第二级标称放电电流(kA)第三级标称放电电流(kA)第四级标称放电电流(kA)8/20s10/350/s8/20s8/20s8/20s8/20sA级20804020lO lOB级15604020 直流配电系统中根据线路长度和工作电压选用标称放电电流l0kA适配的SPDC级12.5502
14、0D级l2.55010 注：SPD的外封装材料应为阻燃型材料。 *第一级防护使用两种波形的说明见条文说明。假设：假设：设备与设备与设备和设备和配电柜的配电柜的接地线是接地线是独立分开独立分开设备设备A A（机房）（机房）设备设备B(B(现场现场) )信号线信号线电源线电源线电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备B电源线电源线电源线电源线PE-APE-BL1L2L3N配电柜配电柜PE电源线电源线电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kAii地面地面雷电损坏设备的路径雷电损坏设备的路径电源线电源线电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA
15、地面地面i=5kASPDR=1SPD与设备接地与设备接地电源线电源线电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1雷电损坏设备的两大参数雷电损坏设备的两大参数1.过电流过电流 2.过电压过电压电源线电源线电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=5kVU=0VU=5kVSPD与设备接地分开的防雷效果与设备接地分开的防雷效果电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=VU=5kV设备电源耐压设备电源耐压
16、:15002500V设备电源耐压设备电源耐压电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=V设备电源耐压设备电源耐压:15002500VU=5kVSPD与设备接地连接的防雷效果与设备接地连接的防雷效果电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=5kVU=5kV信号耐压信号耐压:100V,200VSPD等电位连接的防雷效果等电位连接的防雷效果电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=5kV
17、U=5kV信号耐压信号耐压:100V,200VSPD等电位连接的防雷效果等电位连接的防雷效果电源线电源线信号线信号线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=5kV 信号耐压信号耐压:100V,200VSPD连接信号连接信号SPD的防雷效果的防雷效果电源线电源线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1U=5kVU=5kVSPDU=5kVU=5kV连接信号连接信号SPD的防雷效果的防雷效果it10 S350 S设设,铜导线长铜导线长1m, 截面积截面积10mm2, 电感电感L=1H, 电阻电阻R=1/1000,
18、雷电流雷电流i=1kA, 导线两端残压导线两端残压U1mi=1kAUU =didt* L + i * R=10310*10-6* 1*10-6 + 103*10-3 = 100+1 = 100 V导线的残压导线的残压2m SPD1000Vi=10kA2000V3000V设备设备防雷工程设计定律防雷工程设计定律1m长导线长导线 流过流过1kA雷电流雷电流 产生产生100V残压残压电源线电源线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i=5kASPDR=1SPD2m2000V1500V100V一级一级SPD的防雷效果的防雷效果电源线电源线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地
19、面地面i1=kASPDR=11500Vi2=1kA多级多级SPD的防雷效果：前一级分流的雷电流的防雷效果：前一级分流的雷电流1800V电源线电源线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面i1=kASPDR=1i2=1kA1500V1200V多级多级SPD的防雷效果的防雷效果1800V电源线电源线设备设备A设备设备BPE-APE-Bi=5kA地面地面SPDR=11200Vi4i4=200Ai3串联多级串联多级SPD的防雷效果的防雷效果, 安全阀值安全阀值: 1500V/200A设备设备Ai=20kASPDR=116kA4kA800A160A串联电源串联电源SPD 输入输入接线路接线
20、路 输出输出接设备接设备信号信号SPD设备设备A设备设备BPE-APE-BSPDSPD信号信号电源电源电源、信号使用示意电源、信号使用示意等电位接地等电位接地SPD设备设备a a设备设备b b设备设备c c220V220VA AB BC CIG G错误的局部串联接地方式错误的局部串联接地方式3mi=1kA300V正确的接地方式正确的接地方式设备设备a设备设备b设备设备cSPDi=1kAi设备设备A设备设备BPE-BSPDSPD信号信号电源电源1m1m不正确的接地方式不正确的接地方式: 信号接地线太长信号接地线太长正确的接地汇集方法正确的接地汇集方法被保护设备网络信号线B220VDK-220AC
21、60/50电源SPDDK-48DCp/RJ11信号SPDACG设备保护接地其它接地防雷接地i设备设备C1设备设备C2PE-BSPDSPD信号信号电源电源1miiiCRPEi1i2RCRPE RPE: 1*250 mm2i1 i2 RC :2.5mm2大型机房的接地方式大型机房的接地方式降低接地电阻方案降低接地电阻方案SR5 . 0在高土壤电阻率地区要降低接地电阻，在高土壤电阻率地区要降低接地电阻，需需要要很大的接地面积，按接地网接地电阻公式：很大的接地面积，按接地网接地电阻公式： 变电站的接地面积一定变电站的接地面积一定,如如L1=100米米,L2=80米米, 接地面积接地面积 S=100*8
22、0平方米平方米设土壤接地电阻率设土壤接地电阻率=1000mR=0.5*1000/8000=5.6024681002468105435 4 3L2L1dmax1221 假设：假设：变电站变电站所在位置的土壤电阻率所在位置的土壤电阻率=1000=1000m m， 设计接地电阻设计接地电阻R=0.5R=0.5，则需接地面积，则需接地面积S S：2225 . 0RS = =*=1000=1000* *10001000（m m2 2）1000m1000m变电站地网面积变电站地网面积 传统方法传统方法 扩大面积扩大面积: :根据公式根据公式R=0.5R=0.5* * /S /S，SS，RR变电站征地面积一
23、定变电站征地面积一定, ,扩大面积扩大面积, ,成本高成本高; ;原地网原地网扩大地网扩大地网大大扩扩地地网网扩大接地网扩大接地网 增加地网的埋设深度增加地网的埋设深度: :如深埋均压网水平接地体，如深埋均压网水平接地体，根根据公式据公式R=0.5R=0.5* * /S /S， ，RR效果不明显效果不明显; ;地网埋深地网埋深1-31-3米米均压网均压网增加地网的埋设深度增加地网的埋设深度 利用自然接地体利用自然接地体: :变电站均压接地网与控制变电站均压接地网与控制室建筑基础地网相连，属站内地网，基本没有效果室建筑基础地网相连，属站内地网，基本没有效果; ;均压网均压网基础地网基础地网利用自
24、然接地体利用自然接地体 换土法换土法: :将变电站范围内的高土壤电阻率土质换成将变电站范围内的高土壤电阻率土质换成低土壤电阻率土质，降低低土壤电阻率土质，降低，此办法在站内施工，此办法在站内施工，工工作量大作量大, ,成本高，基本没有效果。成本高，基本没有效果。均压网均压网高土壤电阻率土质高土壤电阻率土质低土壤电阻率土质低土壤电阻率土质换成低土壤电阻率土质换成低土壤电阻率土质 传统方法传统方法 化学处理化学处理: :如施放降阻剂如施放降阻剂, ,腐蚀性大腐蚀性大, ,地网寿命在地网寿命在5 5年以年以内内, ,成本高成本高, ,效果不明显效果不明显 禁止使用降阻剂的呼声越来越高禁止使用降阻剂的
25、呼声越来越高p采用降阻剂处理水平地网效果差：采用降阻剂处理水平地网效果差：p 主要作用降低接触电阻主要作用降低接触电阻p 海勃湾海勃湾220kV220kV发电厂采用发电厂采用60t60t降阻剂处理水平地网，接地电阻降阻剂处理水平地网，接地电阻基本没变基本没变p 胶南胶南110kV110kV变电站地网动用变电站地网动用3030万元的降阻剂，基本没效万元的降阻剂，基本没效采用降阻剂处理接地地网采用降阻剂处理接地地网 传统方法传统方法 长垂直接地极：长垂直接地极： 如：打深井或深孔爆破法，有如：打深井或深孔爆破法，有一定效果，但不一定达到接地电阻设计值，深孔爆一定效果，但不一定达到接地电阻设计值，深
26、孔爆破法的效果与地质结构有关，成本较高破法的效果与地质结构有关，成本较高打深井或深孔爆破法打深井或深孔爆破法 由于接地网内的土壤电阻率极高，接地电阻很难降下来，由于接地网内的土壤电阻率极高，接地电阻很难降下来， 如果采用电阻率较低的材料如降阻剂，将接地网内的所有土壤如果采用电阻率较低的材料如降阻剂，将接地网内的所有土壤用降阻剂来替换，并辅助打多口深井，即将接地网等效于一个用降阻剂来替换，并辅助打多口深井，即将接地网等效于一个半球接地体，如下图所示：半球接地体，如下图所示： 接地半球 r r 1 地面 I 土壤 r1 半球接地体示意图半球接地体示意图r为半球接地体的半径 其接地电阻的公式：其接地
27、电阻的公式：rR2半球接地体半球接地体设设,变电站土壤电阻率变电站土壤电阻率=1000m，设计接地电阻值，设计接地电阻值R=0.5, 需将半球接地体的半径需将半球接地体的半径r扩至：扩至：r=/(2)=1000/(23.140.5)=318(m)如用打深井放降阻剂，则应打很多个如用打深井放降阻剂，则应打很多个300多米深的井，这多米深的井，这样做成本很高样做成本很高,也不是理想的解决办法也不是理想的解决办法。 318mr=318m半球接地体的半球接地体的 半径与深井半径与深井半球接地体的半径与深井半球接地体的半径与深井 如果能将大于接地半球如果能将大于接地半球r的土壤电阻率降下来，的土壤电阻率
28、降下来，接地电阻值接地电阻值R就可以降下来。我们采用向土壤施放就可以降下来。我们采用向土壤施放电解质的方法来降低土壤电阻率。电解质的方法来降低土壤电阻率。 接地半球 r r 1 地面 I 土壤 r1 降阻方案降阻方案 DK-AG电解地极，是在铜管内填装无毒化合物晶体，铜电解地极，是在铜管内填装无毒化合物晶体，铜管上的呼吸孔吸收土壤的水分，使化合物晶体变为电解质溶液，管上的呼吸孔吸收土壤的水分，使化合物晶体变为电解质溶液，并向四周流入土壤，在土壤中形成了成片导电率良好的电解质并向四周流入土壤，在土壤中形成了成片导电率良好的电解质离子土壤，电解质液可向砂质粘土的纵深方向和岩石表面的四离子土壤，电解
29、质液可向砂质粘土的纵深方向和岩石表面的四周渗透，使原来导电率极差的砂岩地质结构形成了一个良好的周渗透，使原来导电率极差的砂岩地质结构形成了一个良好的电解质导电通道，从而大范围地降低了土壤电阻率。电解质导电通道，从而大范围地降低了土壤电阻率。 接地半球 r r 1 地面 I 土壤 r1 电解地极降阻原理电解地极降阻原理最新技术电解质电解质电解质电解质斜井口斜井口外引接地体外引接地体电解地极降阻原理电解地极降阻原理DK-DK-电解地极电解地极 设设N为电解地极的数量，由公式：为电解地极的数量，由公式： R0为原地网（或地基）的接地电阻；为原地网（或地基）的接地电阻； R 为地网设计接地电阻；为地网
30、设计接地电阻；为土壤电阻率；为土壤电阻率； k为系数为系数 当：当：200.m，k取取3 200500.m，k取取4 5001000.m，k取取4.5 1000.m，k取取5)2021 (08. 0RRRkN电解地极的数量电解地极的数量斜井平面图原地网线斜井线=1065.m=1425.m=1379.m=2178.m=2400.m=1285.m=1234.m=1498.m=1349.m=1250.m变电站边缘505热镀锌扁钢DK-AG电解地极剖面图变电站边缘岩石变电站接地变电站接地 在地网改造的过程中做了一组比较数据：斜井打完后，先放入在地网改造的过程中做了一组比较数据：斜井打完后，先放入505
31、05 5的热镀锌扁的热镀锌扁钢，灌水后测量接地电阻，后放置钢，灌水后测量接地电阻，后放置DK-AGDK-AG电解地极灌水后测量接地电阻。见下表：电解地极灌水后测量接地电阻。见下表：钻井后扁钢与电解地极的效果比较表：钻井后扁钢与电解地极的效果比较表：钻井编号钻井编号扁钢接地电阻扁钢接地电阻（）电解地极接地电阻（电解地极接地电阻（） 扁钢长度（扁钢长度（m m）电解地极电解地极（套）（套）9.59.51.51.52002009 99.29.21.41.42002009 98.28.21.01.0300300131312.512.51.71.72002009 911.311.31.61.620020
32、09 99.19.11.21.2300300131311.211.21.61.62002009 910.910.91.31.32002009 9惠州惠州500kV博罗变电站地网改造工程博罗变电站地网改造工程斜井施工现场斜井施工现场施工现场施工现场施工现场施工现场施工现场施工现场施工现场安全防范安全防范工程防雷工程防雷 安全防范工程防雷持点安全防范工程防雷持点安防监控部分多数为露天安装且线路长安防监控部分多数为露天安装且线路长安防系统各部分的接地体相对独立安防系统各部分的接地体相对独立传输线路容易产生雷电感应过电流、过电压传输线路容易产生雷电感应过电流、过电压接地电阻很难降低接地电阻很难降低二合
33、一电涌保护器三合一或多合一电涌保护器视频输入线电源输入线视频输入线控制线输入线电源输入线视频输入端电源输入端视频输入端控制线输入端电源输入端固定摄像机云台摄像机监 控 系 统 前 端 设 备避 雷 针L P Z O BL P Z O AL P Z OALP Z O B避 雷 针监 控 系 统 前 端 设 备SLx避 雷 针 安 装 杆 （ 引 下 线 ）前 端 设 备 安 装 杆R iS0.3（Ri + 0.1Lx） （m）有线传输信号监控系统有线传输信号监控系统光纤传输信号监控系统光纤传输信号监控系统雷电预警雷电预警雷电监控及预警系统雷电监控及预警系统 雷电是一种复杂的自然现象，雷电形成过程
34、中伴随着有声、光、热、电雷电是一种复杂的自然现象，雷电形成过程中伴随着有声、光、热、电磁等多种效应的产生，为雷电的监控和预警提供了有效信息。直接或间接监磁等多种效应的产生，为雷电的监控和预警提供了有效信息。直接或间接监测雷电的设备：如气象卫星、闪电定位仪、测雷电的设备：如气象卫星、闪电定位仪、SAFIRSAFIR系统、全球雷电监测系系统、全球雷电监测系统、大气电场仪等的工作原理都是基于雷电形成的过程中产生的这些效应。统、大气电场仪等的工作原理都是基于雷电形成的过程中产生的这些效应。 闪电定位仪、全球雷电监测系统均利用的是雷击点的事后效应，难以用闪电定位仪、全球雷电监测系统均利用的是雷击点的事后
35、效应，难以用于某局部地区雷击点的事前预报。于某局部地区雷击点的事前预报。 卫星云图、卫星云图、SAFIRSAFIR系统以及全球雷电监测系统适于监测大范围的地域，无系统以及全球雷电监测系统适于监测大范围的地域，无法准确预报针对某一局部地区的雷电活动。法准确预报针对某一局部地区的雷电活动。 雷电预警系统，属于建立在静电场原理技术基础上的大气电场探测，通雷电预警系统，属于建立在静电场原理技术基础上的大气电场探测，通过对不断被屏蔽及开放的探测电极转化为数字电场值，从而实时地监测近地过对不断被屏蔽及开放的探测电极转化为数字电场值，从而实时地监测近地面大气层静电场的变化，并对可能造成当地雷击危险的大气电场
36、强度变化加面大气层静电场的变化，并对可能造成当地雷击危险的大气电场强度变化加以识别和预警。以识别和预警。 雷电预警的工作原理及用途雷电预警的工作原理及用途 以在平地距地面约以在平地距地面约1.5m1.5m处设立的监测点为例，在一个无云天气检测处设立的监测点为例，在一个无云天气检测到的平均场强约为到的平均场强约为250V/m250V/m，而当场强检测值达到，而当场强检测值达到2 KV/m2 KV/m以上时，通常意以上时，通常意味着该地点上方雷云已经产生；如果场强持续增大至味着该地点上方雷云已经产生；如果场强持续增大至45 kV/m45 kV/m，发生雷，发生雷闪现象的可能性就将超过闪现象的可能性
37、就将超过0%0%；雷闪发生时，场强会增大至；雷闪发生时，场强会增大至14KV/m 14KV/m 以以上，一般情况下，到发生雷闪至少需要约上，一般情况下，到发生雷闪至少需要约3030分钟。分钟。 基于上述原理，雷电预警通过不断将安装地点的大气电场监测值，基于上述原理，雷电预警通过不断将安装地点的大气电场监测值，与预先设定的电场门限值相比较，就可以在第一次雷击产生前，探测到与预先设定的电场门限值相比较，就可以在第一次雷击产生前，探测到其发生的可能性，并且发出危险信息。从而对人员和设备提供预先准备其发生的可能性，并且发出危险信息。从而对人员和设备提供预先准备雷电防护工作，避免雷击造成各种危害和损失。雷电防护工作，避免雷击造成各种危害和损失。 雷电预警实现集成中央监控优化系统管理雷电预警实现集成中央监控优化系统管理
