雷电与避雷器在电气系统中的区别

闪电是自然过程，发生在多云和暴风雨天气。闪电不仅产生巨大的光，而且还具有巨大的电位梯度（10kv/cm）和10kA到90kA范围内的电流。但从技术上讲，我们可以将闪电定义为“在云与地球之间、在云之间或同一云的电荷中心之间的放电称为闪电”。

闪电是一个自然过程，当云被充电到相对于地球的高电位梯度时，会在云中产生巨大的火花，而邻近的云会破坏中等强度。关于闪电有很多理论。但在这里我们将讨论最被接受的理论。当温暖的空气冲上天空时，空气和微小水颗粒的摩擦会导致电荷的积累。当水滴形成时，大水滴带正电，小水滴带负电。

这些水滴会积聚在云层上，因此云层可能带有正电荷或负电荷。云上的电荷可能会变得如此之大，以至于它可能会放电到另一个云或地球上，我们称这种现象为闪电。

雷电放电机理

现在让我们讨论一下闪电放电发生的方式。当带电荷的云经过地球时。它在下面的地球上感应出相等和相反的电荷。当电位梯度达到5kv/cm到10kv/cm时，击穿周围空气，雷击开始。

1. 一旦空气被云击穿，一个名为leader streamer的流光就从云层向地球出发，携带电荷。如果不保持电位梯度，则前导流光停止并且电荷消散而没有形成完整的冲程。如图（a）所示。

2. 在许多情况下，主流光会继续向地球前进，直到它接触到地球或地球上的某个物体。可以注意到，前导流光具有足够的亮度，它会引起第一次视觉放电。如图（b）所示。

3. 前导流光路径为电离路径。因此发生绝缘完全击穿。向下的先导带负电荷，当该先导与地球接触时，返回的流光沿着相同的路径前进，带正电荷向上行进。这种中和过程会导致一种称为闪电的突然火花。如图(c)所示。
   

了解什么是避雷器及其类型：

接地屏蔽和架空地线可提供足够的保护以防止直接雷击，但它们通常无法提供对可能到达设备的行波的保护。避雷器或浪涌分流器为设备提供所需的保护，防止这些浪涌。

上图是避雷器的基本形式。很明显，它由与非线性电阻串联的火花隙组成。分流器的一端连接到设备的被保护部分，另一端接地。在正常情况下，浪涌分流器保持离线并且不传导电流。但在雷击发生时，空气绝缘会被电离火花隙，从而将大电流传导到大地。

避雷器的种类：

• Rod Gap P：是最简单的避雷器形式。它由两个 1.5 厘米的杆组成，它们以直角弯曲，黑白间隙。一根杆连接到线路，另一根连接到地面。 b/w 间隙和绝缘体的距离不得小于间隙长度的 1/3，以免电弧到达绝缘体并损坏它。如下图所示。                

• 喇叭间隙避雷器：这种类型的浪涌分流器由两个喇叭形金属 A 和 B 组成，由一个小气隙隔开。如图所示，这些喇叭的构造使得它们的 b/w 距离逐渐向顶部增加。这些喇叭安装在瓷绝缘体上。一端与串联电阻R和扼流圈L相连，另一端有效接地。

• 多间隙避雷器：这种类型的避雷器由一系列相互绝缘并由小气隙隔开的金属圆柱组成。如图所示，第一个气缸 A 连接到线路，另一个通过一系列电阻器接地。在一系列电阻器的帮助下将间隙与地面连接是为了减少行波的影响。这种避雷器可以安装在系统电压不超过33kv的地方。

• 喷射式避雷器：这种类型的避雷器通常用于系统电压高达 33kv 的系统中。这种类型的避雷器也被称为“保护管”。驱逐避雷器的基本部件如图所示。最初，避雷器由串联的杆间隙和封闭在纤维管中的第二个间隙组成。纤维管中的间隙由两个电极形成。上端与杆帽连接，另一端与地线连接。驱逐式避雷器可以执行有限数量的 操作，因为在每次操作期间都会用完一些纤维材料。

• 阀式避雷器：避雷器中最重要和最有效的一种是阀式避雷器。它由两个组件组成 1) 串联火花隙 2) 串联的非线性电阻盘（由 tyrite 或 Metrosil 制成）。非线性电阻器与火花隙串联。如下图所示，这两个组件都封装在紧密的瓷容器中。

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