本文整理自李江涛教授主讲的同名微分享内容。现提供包括本次及“鲜椒微电气”第一季第二季共十九场在线微分享及五场“每周论电”的全盘内容回顾功能以及PPT分享。详情联系微信号xjtuzhuli。

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一、雷电形成的基本过程

雷电本身是一种自然现象，它的基本起因就是在雷云里边有大量的电荷积蓄，当它的局部电场达到了满足空气击穿的条件，那么它会产生分为很多级的放电先导（见图1最左侧）,这个放电先导向下发展的过程总，电荷从雷云里边向先导的头部不断灌注，增强头部的电场，使得它可以持续向下发展。

图1

图1主要表征了雷电的发展过程：当下行先导快接近地面时，与地面凸起物体之间的距离不能承受两者之间电压差的条件下，就会发生空气间隙的击穿，之后雷云和大地之间会形成一个放电通道，大量的电荷经过一个中和的过程后，将形成一个巨大的雷电流。

图2

图2表征的是自然界出现不同幅值的雷电流的概率，从图中可以看出，雷电流的幅值可以达到非常大，但非常大的雷电流出现的概率是非常小的，这个概率对于我们防雷来讲是一个非常重要的依据。

二、击距及吸引半径

要了解雷电对于我们线路的雷击作用以及提出相应的保护措施，首先要了解“击距”这个概念。击距是指雷电先导发展的最终阶段，即先导与地面被击目标之间的平均电场强度达到临界击穿值时的距离。击距与雷电流幅值有关，也和接地物体的形状有关。比如对于避雷线，导线以及大地来讲，它们的击距都会有所不同。

击距是从雷电通道向下发展的过程来理解的，如果从接地物体角度去考虑的话，我们还可以用“吸引半径”来表达，即对同样一个接地物体，它能将雷吸引到自身的距离，这个距离称为吸引半径。当理解了这个击距的概念之后，我们就可以对一些实际的工程问题进行分析，比较经典的方法有滚球法、先导法等。

三、接地电阻

雷电过电压里面还有一个重要的概念就是接地电阻。因为我们知道不管是避雷针还是杆塔，避雷线都是将大部分雷电流通过接地导体将电流在土壤里进行散流。我们在计算雷电过电压的时候，接地电阻的大小会决定被击物体电位升高的程度，从概念上来讲对于一个接地，不管是接地体还是接地网，它本身应该是一个接地阻抗的概念，换句话说它里面有接地电阻同时也有感抗部分。显然，接地电阻应该尽可能的小，从而降低被击点地电位的抬升幅值并尽快将雷电的能量扩散掉。

李江涛

教授 博士

研究方向:

1）电力设备的在线监测；

2）脉冲功率技术；

3）电力设备电场、磁场计算及其优化设计；

4）硬盘电磁设备的仿真计算和优化设计。 简介:

一、学习工作简历：

1994.9～1998.7 西安交通大学 高电压工程与绝缘技术专业本科毕业 学士学位

1998.9～2001.4 西安交通大学 电气工程学院 硕士学位

2001.7～2006.6 新加坡国立大学电气及计算机工程学院 博士学位

2001.7～2005.6 新加坡数据存储研究所附属研究员

2002.9～2004.1 新加坡国立大学电气及计算机工程学院研究生助教

2005.7～2006.7 电磁设计研发工程师, MMI Holdings LTD., Singapore

2006.10～今 西安交通大学电气学院高压教研室

二、学术及科研成果

1) 电力系统过电压在电力变压器绕组中的暂态分析，包括一个软件分析包 (2000～2001)

2) 数据存储工业电磁设计和制造中的协作系统(2001～2003)

3) 特高存储密度硬盘中使用的垂直记录磁头的设计和分析(2002～2005)

4) 硬盘中使用的高性能永磁电机的结构设计和分析 (2001～2005)

5) 高密度硬盘中的声圈电机的电磁设计分析，包括一个有限元软件的开发(2005～2006)

6）青海电网110kV变压器中性点过电压分析（2007）

7）安康高电阻率土壤接地网的优化设计（2007）

近几年共发表论文近40篇，其中SCI检索8篇，EI检索21篇。

主讲人身份不限，不必非是专家教授，只要是从事电气工作的小伙伴来者不拒，我们就是要接地气！

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