电力设备过电压保护设计关键技术作业规程.doc

电力设备过电压保护设计技术规程
SDJ 7—79

中华人民共和国水利电力部
关于颁发《电力设备过电压保护设计技术规程》SDJ7—79告知

（79）水电规字第4号

《电力设备过电压保护设计技术规程》SDJ—76于一九七六年颁发试行后，对电力设备过电压保护设计工作起到了一定指引和提高作用。
现依照近年来建设经验和各单位意见，对本规程内容作了必要修改和补充，并颁发执行。在执行中如遇到问题，请告我部规划设计管理局。
一九七九年一月八日

基 本 符 号

电流、电压和功率
I——雷电流幅值；
Ic——接地电容电流；
I1——雷击杆塔时耐雷水平；
I2——雷击导线或绕击导线时耐雷水平；
i——总雷电流瞬时值；
igt——通过杆塔电流瞬时值；
Ue——额定电压；
Uxg——设备最高运营相电压；
Ugo——空气间隙工频放电电压；
Une——内过电压间隙工频放电电压或操作冲击波50％放电电压；
Ush——绝缘子串工频湿闪电压或操作冲击波50％湿闪电压；
U——进行波幅值；
U50％——绝缘子串50％冲击放电电压；
Ug——感应过电压最大值；
ug——感应过电压瞬时值；
Uj——杆塔上绝缘承受过电压最大值；
uj——杆塔上绝缘承受过电压瞬时值；
Utd——杆塔顶部电位最大值；
utd——杆塔顶部电位瞬时值；
W——消弧线圈容量。
电感、电阻和波阻
Lgt——杆塔等值电感(简称杆塔电感)；
Lb——一档避雷线电感一半；
R——工频接地电阻；
Rch——冲击接地电阻；
Z——避雷线波阻；
Z11——导线自波阻；
Z12、Z13、Z23——线1与线2、线1与线3、线2与线3互波阻。
时间参数
tt——雷电流波头长度；
tp——雷电波波长；
t0——进线保护段首端斜角波波头长度；
t——进线保护段末端斜角波波头长度。
几何特性
D——两避雷针、避雷线间距离；
D’——避雷针与等效避雷针间距离；
f——通过两支等高避雷针顶点和保护范畴边沿最低点圆弧弓高；
h——避雷针、避雷线高度，避雷针校验点高度，保护发电厂、变电所用避雷线支柱高度，杆塔高度，线路平均高度；
hb ——避雷线平均高度；
hd ——导线平均高度；
ha ——避雷针、避雷线有效高度；
hx ——被保护物高度；
——两等高避雷针(线)间保护范畴上部边沿最低点高度或两等高避雷针间假想避雷针高度；
h1——线1平均高度，线2、3等等脚注类推；
l——档距长度；
lb——进线保护段长度；
lj——绝缘子串放电距离；
lm——木横担线路线间距离；
Δl——避雷线上校验雷击点与接地支柱间或近来支柱间距离；
l2——避雷线上校验雷击点与另一端支柱间距离；
bx——两针间在hx水平面上保护范畴一侧最小宽度；
R0——通过两避雷针、避雷线顶点以及两避雷针、避雷线间保护范畴上部边沿最低点圆半径；
r——避雷针在地面上保护半径；
rx——避雷针在hx水平面上保护半径；
r1——线1半径；
d12——线1与线2间距离，其她脚注意义类推；
d’12——线1与线2镜象间距离，其她脚注意义类推；
S——雷击点与线路距离；
S1、S2、S3、S’2——按不同条件拟定送电线路档距中央导线与避雷线间距离；
Sk——避雷针、避雷线与被保护物间空气中距离；
Sd——避雷针、避雷线与被保护物间地中距离；
——避雷线对边导线保护角；
——每个绝缘子泄漏距离。
计算指标
E——绝缘子串平均运营电压梯度；
P——雷电流幅值概率；
P1——超过雷击杆塔时耐雷水平雷电流概率；
P2——超过雷击导线或绕击导线时耐雷水平雷电流概率；
P3——雷击挡距中央避雷线时，超过耐雷水平雷电流概率；
Pa——平原线路绕击率；
P’a——山区线路绕击率；
m——每串绝缘子个数；
N——每100km普通高度电力线路每40雷日遭受雷击次数，简称线路雷击次数；
n——雷击跳闸率；
——地面落雷密度，即每1雷日、每平方公里对地落雷次数；
g——击杆率；
h——建弧率。
计算系数
a——感应过电压系数；
K0——内过电压倍数；
K1——绝缘子串内过电压湿闪校正系数；
K2——空气间隙内过电压放电电压校正系数；
K3——空气间隙运营电压综合系数；
k——导线和避雷线间耦合系数；
k0——导线和避雷线间几何耦合系数；
k1——电晕效应校正系数；
k13——线1对线3几何耦合系数，其她脚注意义类推；
P——避雷针、避雷线高度影响系数；
b——杆塔分流系数；
b’——避雷线分流系数。

第一章 总 则

第1条 在制定过电压保护方案时，必要认真贯彻执行党关于方针和政策，依照雷电活动状况和地形、地质、气象状况，以及电力网构造型式和运营方式等，结合运营经验，进行全面分析和技术经济比较，做到技术先进，经济合理，符合电力系统和电力设备安全经济运营规定。
第2条 本规程合用于330kV及如下发电、变电、送电、配电和用电等交流电力设备过电压保护。农村电力网及特殊电力设备过电压保护，还应按关于专用规定执行。
雷电活动特殊强烈地区，还应依照本地实践经验，恰当加强防雷办法。

第二章普通规定

第3条 220～330kV电力网，应采用中性点直接接地方式。
110～154kV电力网，普通采用中性点直接接地方式。在雷电活动较强山岳丘陵地区，构型简朴电力网，如采用直接接地方式不能满足安全供电规定和对联网影响不大时，可采用中性点经消弧线圈接地方式。
3～60kV电力网，应采用中性点非直接接地方式。当单相接地故障电流不不大于下列数值时，应装设消弧线圈：
3～10 kV电力网
30A
20kV及以上电力网
10A
与发电机或调相机电气上直接连接3～20kV电路，中性点应采用非直接接地方式。当单相接地故障电流不不大于5A时，如规定发电机(调相机)能带内部单相接地故障运营，应装设消弧线圈。消弧线圈可装在厂用变压器中性点上，也可装在发电机或调相机中性点上。
第4条 电力系统内过电压倍数拟定，应考虑系统构型、系统容量及参数、中性点接地方式、断路器性能、母线上出线回路数以及系统运营接线、操作方式等因素。内过电压计算倍数普通取下列数值：
对地绝缘，以设备最高运营相电压Uxg为基准：
35～60kV及如下(非直接接地)
4.0 Uxg
110～154kV(非直接接地)
3.5 Uxg
110～220kV(直接接地)
3.0 Uxg
330kV(直接接地)
2.75 Uxg
相间绝缘：
3～220kV电力网，相间内过电压宜取对地内过电压1.3～1.4倍；330kV电力网，相间内过电压可取对地内过电压1.4～1.45倍。
拟定相间绝缘时，两相电位宜分别取相间内过电压+60％和-40％。
第5条 电力网绝缘应能承受操作空载线路过电压。在中性点直接接地电力网中，操作110～220kV空载线路时，由于电感-电容回路振荡产生最大操作过电压倍数普通不超过下列数值：使用重燃次数较少空气断路器，不超过2.6，使用少油断路器，不超过2.8，使用有中值或低值并联电阻空气断路器，不超过2.2。操作330kV空载线路时产生最大操作过电压倍数不应超过2.0。断路器切断空载线路时不发生重燃是限制操作过电压有效办法。
在中性点非直接接地60kV及如下电力网中，操作空载线路产生最大操作过电压倍数，普通不超过3.5，操作单相接地空载线路，虽也许超过4.0，仍取4.0。
串联补偿装置对操作过电压影响在设计中不予考虑。
断路器应能将操作并联电容器组产生过电压限制到不超过第4条中数值。有中值并联电阻断路器可将过电压倍数限制到2.5～3.0；如磁吹避雷器通流能力满足电容器组释放储能规定，也可用磁吹避雷器限制这种过电压。
第6条 切断空载变压器或电抗器时，由于断路器强制熄弧产生过电压应依照断路器构造、回路参数、中性点接地方式、变压器接线和构造等因素拟定。在中性点直接接地电力网中，断开110～330kV空载变压器时过电压，普通不超过3.0Uxg；在中性点非直接接地35～154kV电力网中，普通不超过4.0 Uxg。
采用灭弧性能较强又无并联电阻断路器断开励磁电流标么值较大空载变压器时，所产生高幅值过电压，可装设并联电阻予以限制。也可在断路器与变压器间装设阀型避雷器。避雷器可在低压侧或高压侧，但如高低压电力网中性点接地方式不同，低压侧宜采用磁吹避雷器。
断开高压变压器—电弧炉组时，电流迅速截断产生过电压，应用阀型避雷器加以限制。
在也许只带一条线路运营变压器中性点消弧线圈上，宜用阀型避雷器限制切除最后一条线路两相接地故障时，逼迫断开消弧线圈电感电流在消弧线圈上产生过电压。
为限制内过电压装设避雷器，在变压器等被保护设备运营中不得断开。
空载变压器突然合闸时过电压，普通不大于2.0Uxg，可不采用保护办法。
第7条 在中性点不接地电力网中，线路和变电所正常绝缘应能承受间歇性电弧接地引起过电压。间歇性电弧接地过电压普通不超过3.0Uxg，个别可达3.5Uxg。
策8条 各级电压电力网均应采用办法，防止在电力系统操作或故障状况下，由于电力网参数不利组合引起铁磁谐振过电压。铁磁谐振过电压普通不超过1.5～2.5Uxg，个别达3.5Uxg以上。谐振过电压持续时间长，不能用避雷器限制。中性点非直接接地电力网应防止下列状况下产生铁磁谐振过电压：
变压器供电给接有电磁式电压互感器空载母线或空载短线；
配电变压器高压绕组对地短路；
用电磁式电压互感器在高压侧进行双电源定相；
送电线路一相断线后一端接地以及断路器非同期动作、熔断器非全相熔断。
为防止铁磁谐振过电压，应充分考虑电力网各种也许运营方式和操作方式、变化电力网中感抗和容抗比值、保证断路器三相似期动作，以避免形成铁磁谐振过电压条件。中性点非直接接地电力网中，可选用下列防止过电压办法：
一、选用励磁特性较好电磁式电压互感器或采用电容式电压互感器。
二、在电磁式电压互感器开口三角绕组中，普通装设R≤0.4Xm电阻(Xm为互感器在线电压作用下单相绕组励磁电抗)，在35kV及如下电力网中，普通R＜100Ω，也可用220V500W白炽灯泡固定装在35kV及如下电压互感器开口三角绕组中在中性点位移超过一定电压值时，可用零序过电压继电器将电阻短时投入 1min，然后再自动切除。
三、个别状况下，在10kV及如下母线上，可装设一中性点接地星形接线电容器组，或用一段电缆代替架空线，减小对地容抗Xco，使(Xco／Xm)＜0.01。
四、选取消弧线圈安装位置时，应尽量避免有使电力网一某些失去消弧线圈运营也许性。
五、采用暂时切换办法，如投入事先规定好某些线路或设备等。
六、特殊状况下，可改为中性点瞬间经电阻接地或直接接地。
中性点直接接地电力网，在各种状况下，应尽量避免形成中性点不接地电力网。
第9条 在电力系统中，应采用办法防止发电机或变压器电感参数周期性变化引起参数谐振过电压。
可用迅速励磁自动调节器限制由于电机电感参数周期性变化产生同步自励过电压；用速动过电压继电保护断开发电机，消除也许产生异步自励过电压。在发电机容量不大于空载线路充电功率，或线路中有串联补偿装置状况下，发电机全电压合闸或逐渐升压起动过程中产生参数谐振过电压，普通可采用下列办法予以限制：
一、使发电机容量不不大于被投入空载线路充电功率。
二、避免发电机带空载线路起动或避免以全电压向空载线路合闸。
三、装设并联电抗器，使线路等值容抗不不大于电机直轴电抗与变压器漏抗之和。
在自振频率不大于且接近于100Hz中性点直接接地电力网中，应避免在只带空载线路变压器低压侧合闸，以防止由于变压器电感周期性变化在高压空载或轻载线路中引起幅值较高以二次谐波为主谐振过电压。
第10条 电力网应采用办法，使其关于参数避开共振条件，并在水轮发电机转子上装设阻尼绕组，以防止或限制水轮发电机不对称短路或负荷严重不平衡产生谐振过电压。
第11条 电力网应限制由于断路器非全相分合闸、非同期动作、熔断器非全相动作在中性点不接地变压器上产生内过电压。有单侧电源变压器从电源侧非全相分合闸，如变压器励磁电感与对地电容产生铁磁谐振，能产生2～3Ucg过电压；有双侧电源变压器在非全相分合闸时，由于两侧电源不同步在变压器中性点上可浮现接近于2倍工频相电压，如产生铁磁谐振，会浮现更高过电压。在这种状况下，应采用改进断路器性能、消除谐振条件等办法，以防止谐振过电压击穿中性点不接地分级绝缘中性点绝缘和引起其中性点避雷器爆炸。也可在中性点装设高值阻尼电阻限制过电压，阻尼电阻按变压器励磁电感和对地电容拟定。
注：有单侧电源变压器，如另一侧带有调相机或较大同步电动机，也类似于有双侧电源状况。
第12条 有消弧线圈较低电压电力网，应恰当选取消弧线圈脱谐度，以便避开谐振点；无消弧线圈较低电压电力网，应采用增大其对地电容等办法，如安装电力电容器等，以防止零序电压通过电容(变压器绕组间或两条电力线路间)耦合，由较高电压电力网传递到中性点非直接接地较低电压电力网，或由较低电压电力网传递到较高电压电力网，或回路参数形成串联谐振条件，产生高幅值转移过电压。
第13条 拟定电力网内过电压幅值和选取避雷器灭弧电压，应考虑空载线路电容效应、电力系统单相接地和突然失去负荷引起工频过电压。普通不考虑同步浮现三种过电压均为最严重状况。
在220kV及如下电力网中，普通不采用特殊办法限制工频过电压。
在330kV电力网中，可采用并联电抗器和速动继电保护等将浮现大气过电压或操作过电压时工频过电压限制在1.3～1.4Uxg如下。
第14条 在距电力线路S＞65m处，雷云对地放电时，在电力线路导线上产生感应过电压最大值可按下式计算：
(1)
式中 Ug——感应过电压最大值，只在很少状况下达到500～600kV；
I——雷电流幅值，kA；
hd——导线平均高度，m；
S——雷击点与线路距离，m。
在设计中，普通计入雷击点自然接地电阻作用，最大电流采用I≤100kA。
雷击于杆塔顶部以及电力线路上或其附近避雷针、避雷线时，在电力线路导线上感应过电压幅值可按附录一(F-6)式计算。
第15条 雷电流幅值概率曲线见图1。雷电流幅值超过I概率也可按下式求得：
(2)
式中 P——雷电流幅值概率；
I——雷电流幅值，kA。
在线路防雷设计中，雷电流波头长度普通取2.6μs，波头形状取斜角形；在设计特殊高塔时，可取半余弦波形，其最大陡度与平均陡度之比为。
第16条 电力线路雷击跳闸率应按下列办法拟定：
一、每年40雷日中档雷电活动强度地区，普通高度电力线路遭受雷击次数可按下式计算：
(3)
式中 N——线路雷击次数，次／(100km·40雷日)；
h——避雷线或导线平均高度，m；
——地面落雷密度，即每一雷日、每平方公里对地落雷次数。
在普通状况下，可取0.015，此时
N＝0.6h (4)

图1 国内雷电流幅值概率曲线
注：陕南以外西北地区、内蒙古自治区某些地区等(此类地区年平均雷暴日数普通在20及如下)雷电流幅值较小，可由给定概率按图查出雷电流幅值后减半。
年平均雷暴日数普通依照本地气象台资料并参照全国年平均雷暴日数分布图(见附录十三)拟定。
二、击杆率(g)与避雷线根数和地形关于，普通采用表1所列数值。

表1 击杆率g
地形
避雷线根数
0
1
2
平原
山丘
1/2
—
1/4
1/3
1/6
1/4
三、在中性点非直接接地电力网中，普通高度金属或钢筋混凝土杆塔无避雷线线路雷击跳闸率可按下式计算：
（5）
式中 n——雷击跳闸率，次／(100km·40雷日)；
——上导线平均高度，m；
h——建弧率，见附录五；
P——雷击使线路一相导线与杆塔间放电后再向第二相导线反击时耐雷水平为I，超过I雷电流概率。
四、在中性点直接接地电力网中，普通高度金属或钢筋混凝土杆塔无避雷线线路雷击跳闸率可按下式计算：
(6)
式中 g——无避雷线线路击杆率，见表1；
P1——超过雷击杆塔时耐雷水平雷电流概率；
P2——超过雷击导线时耐雷水平雷电流概率。
五、普通高度有避雷线线路雷击跳闸率可按下式计算：
(7)
式中 ——避雷线平均高度，m；
g——击杆率；
P1——超过雷击杆塔时耐雷水平雷电流概率；
——绕击率，见附录四；
P2——超过雷绕击时耐雷水平雷电流概率；
P3——雷击档距中央避雷线时，超过耐雷水平雷电流概率，其值普通可不予计算；
h——建弧率，见附录五。
关于线路防雷计算办法和参数可参照附录一、附录三、附录六、附录七。送电线路惯用杆塔耐雷水平和耐雷指标见附录八。
选取电力线路途径和发电厂厂址、变电所所址时，宜避开易击区，否则应加强防雷办法。
第17条 电力线路、发电厂、变电所绝缘配合应符合下列规定：
一、绝缘配合原则：
220kV及如下线路和变电所绝缘，在普通状况下应能耐受普通浮现内过电压。按外过电压选取变电所绝缘时，应以阀型避雷器残压为基本。
对330kV线路和变电所绝缘，应采用限制内过电压办法，如采用并联电抗器、装有中值或低值电阻断路器和磁吹避雷器。按外过电压选取变电所绝缘时，应以磁吹避雷器残压为基本。
谐振过电压普通会损坏设备绝缘，应避开浮现谐振过电压条件。
线路绝缘和变电所自恢复绝缘可按惯用法或记录法选定。非自恢复绝缘应按惯用法选定。
在普通状况下，防雷设计中不考虑变电所和线路绝缘间互相配合问题，但绝缘水平超过原则诸多线路，如未沿全线架设避雷线木杆线路、钢筋混凝土杆木横担线路和减少电压运营线路，宜在进线段首端装设符合运营电压级别管型避雷器。
二、在非污秽区，线路每串绝缘子个数普通按运营电压所规定泄漏距离选定。每串绝缘子个数应符合下式规定
(8)
式中 m——每串绝缘子个数；
Ue——额定电压，kV；
l——每个绝缘子泄漏距离，cm。
m值还应按内过电压进行验算。验算时每串绝缘子—般须扣去预留零值绝缘子：35～220kV，直线杆1个，耐张杆2个；330kV直线杆1～2个，耐张杆2～3个。扣去零值绝缘子后，其工频湿闪电压或操作冲击波50％湿闪电压应符合下列规定
(9)
式中 Ush——工频湿闪电压、操作波湿闪电压峰值，kV；
K0——内过电压倍数；
Uxg——设备最高运营相电压，kV；
K1——绝缘子串内过电压湿闪校正系数；在海拔1000m及如下，K1＝1.1。
m值还应符合耐雷水平规定，在高海拔地区，外过电压也许成为重要因素。
变电所每串绝缘子个数普通与线路耐张串绝缘子个数相似。
三、按内过电压拟定线路空气间隙，应符合下式规定：
(10)
式中 Une——按内过电压规定考虑风偏后空气间隙工频放电电压、操作冲击波50％放电电压峰值，kV；
K2——空气间隙内过电压放电电压校正系数；在海拔1000m及如下，K2＝1.2。
发电厂、变电所中空气间隙，宜另加10％裕度。
四、按运营电压拟定线路空气间隙，应符合下式规定：
(11)
式中 Ug0——考虑风偏后空气间隙工频放电电压，kV；
K3——空气间隙运营电压综合系数，在中性点非直接接地系统取2.5；在中性点直接接地系统，对220kV及如下取1.6，对330kV取1.7。
发电厂、变电所中空气间隙，宜另加10％裕度。
五、在非污秽区，按外过电压拟定线路空气间隙，其冲击强度应与绝缘子串冲击放电电压相适应。
发电厂、变电所空气间隙，应与阀型避雷器残压相配合。
第18条 在海拔1000m以上地区，线路、发电厂和变电所内绝缘子串绝缘水平以及外过电压、内过电压、运营电压最小空气间隙，应按国标《高压电气设备绝缘实验电压和实验办法》规定进行海拔影响修正。
第19条 升压运营架空送电线路，如绝缘水平较低不符合正常规定，应通过技术经济比较，采用减少线路接地电阻和内过电压办法，或容许恰当增大预期过电压跳闸次数。
保护升压运营电力变压器和配电装置阀型避雷器，其特性应与被保护设备绝缘配合。阀型避雷器灭弧电压应符合电力网中性点接地方式规定，而中性点直接接地电力网，零序电抗与正序电抗比值不应不不大于3。

第三章 过电压保护装置

第一节 避雷针和避雷线

第20条 为防止直接雷击电力设备，普通采用避雷针和避雷线。
第21条 单支避雷针保护范畴应按下列办法拟定(图2)：
一、避雷针在地面上保护半径应按下式计算：
(12)
式中 r——保护半径，m；
h——避雷针高度，m。
二、在被保护物高度水平面上保护半径应按下式拟定：
1.当时，
(13)
式中 rx——避雷针在hx水平面上保护半径，m；
hx——被保护物高度，m；
ha——避雷针有效高度，m；
p——高度影响系数，h＜30m，p＝1；30＜h≤120m，，如下各式中p值均同此。
2.当时，
(14)

图2 单支避雷针保护范畴

第22条 两支等高避雷针保护范畴应按下列办法拟定(图3)：

图3 高度为h两等高避雷针1及2保护范畴
一、两针外侧保护范畴应按单支避雷针计算办法拟定。
二、两针间保护范畴应按通过两针顶点及保护范畴上部边沿最低点O圆弧(图3)拟定，圆弧半径为R0。O点为假想避雷针顶点，其高度应按下式计算：
(15)
式中 h0——两针间保护范畴上部边沿最低点高度，m；
D——两避雷针间距离，m。
两针间hx水平面上保护范畴一侧最小宽度应按下式计算：
(16)
式中 bx——保护范畴一侧最小宽度(m)；当D＝7hap时，bx＝0。
求得bx后，可按图3绘出两针间保护范畴。
两针间距离与针高之比D／h不适当不不大于5。
第23条 多支等高避雷针保护范畴应按下列办法拟定(图4、图5)：
一、三支等高避雷针所形成三角形1、2、3外侧保护范畴，应分别按两支等高避雷针计算办法拟定；如在三角形内被保护物最太高度hx水平面上，各相邻避雷针间保护范畴一侧最小宽度bx≥0时，则所有面积即受到保护。
二、四支及以上等高避雷针所形成四角形或多角形，可先将其提成两个或几种三角形，然后分别按三支等高避雷针办法计算，如各边保护范畴一侧最小宽度bx≥0，则所有面积受到保护。

图4 三支等高避雷针1、2及3在hx水平面上保护范畴

图5 四支等高避雷针1、2、3及4在hx水平面上保护范畴
第24条 保护发电厂、变电所用单根避雷线保护范畴应按下列办法拟定（图6）：
一、在hx水平面上避雷线每侧保护范畴宽度应按下式拟定：
1.当时，
(17)
式中 rx——每侧保护范畴宽度，m。
2.当时，
(18)
二、在hx水平面上避雷线端部保护半径，也应按（17）、（18）式拟定。
第25条 保护发电厂、变电所用两根平行避雷线保护范畴，应按下列办法拟定（图7）：
一、两避雷线外侧保护范畴，应按单根避雷线计算办法拟定。
二、两避雷线间各横截面保护范畴，应由通过两避雷线1、2点及保护范畴上部边沿最低点0贺弧拟定。0点高度应按下式计算：
(19)
式中 h0——两避雷线间保护范畴边沿最低点高度，m；
——两避雷线间距离，m；
h——避雷线高度，m。
三、两避雷线端部保护范畴，可按两支等高避雷针计算办法拟定，等效避雷针高度可近似取避雷线悬点高度80％。
第26条 不等高避雷针、避雷线保护范畴，应按下列办法拟定(图8)：
一、两支不等高避雷针外侧保护范畴，应分别按单支避雷针计算办法拟定。
二、两支不等高避雷针间保护范畴，应按单支避雷针计算办法，先拟定较高避雷针1保护范畴，然后由较低避雷针2项点，作水平线与避雷针1保护范畴相交于点3，取点3为等效避雷针顶点，再按两支等高避雷针计算办法拟定避雷针2和3间保护范畴。通过避雷针2、3顶点及保护范畴上部边沿最低点圆弧，其弓高应按下式计算：
(20)
式中 f——圆弧弓高，m；
——避雷针2和等效避雷针3间距离，m。

图6 单根避雷线保护范畴

图7 两根平行避雷线1和2保护范畴

三、对多支不等高避雷针，各相邻两避雷针外侧保护范畴，按两支不等高避雷针计算办法拟定；如在多角形内被保护物最大高度水平面上，各相邻避雷针间保护范畴一侧最小宽度，则所有面积即受到保护。
四、两根不等高避雷线各横截面保护范畴，应仿照两支不等高避雷针办法，并按公式(19)计算，
第27条 在山地和坡地，应考虑地形、地质、气象及雷电活动复杂性对避雷针保护范畴减少作用。避雷针保护范畴可按公式(12)、(13)、(14)和(16)计算成果乘以系数0.75。公式(15)可改为，公式(20)可改为。
运用山势设立远离被保护物避雷针，不得作为重要保护装置，
第28条 必要时，可考虑互相接近避雷针和避雷线联合保护作用。
联合保护范畴可近似按下列办法拟定(图9)：
将避雷线上各点均近似看作等效避雷针，其等效高度可近似取为该点避雷线高度80％，然后分别按两针办法计算。

图8 两支不等高避雷针1及2保护范畴

图9 避雷针和避雷线联合保护范畴

第二节 阀型避雷器

第29条 阀型避雷器灭弧电压，在普通状况下，宜按下列规定拟定：
一、中性点直接接地电力网中，应取设备最高运营线电压80％。
二、中性点非直接接地电力网中，不应低于设备最高运营线电压100％。
第30条 保护旋转电机中性点绝缘阀型避雷器，其额定电压不应低于电机最高运营相电压，其型式宜按表2选定。
表2 保护旋转电机中性点绝缘避雷器型式
电机额定电压(kV)
3
6
10
避雷器型式
FCD—2
FZ—2

FCD—4
FZ—4
(FS—4)
FCD—6
FZ—6
FS—6

第31条 保护变压器中性点绝缘阀型避雷器型式，宜按表3、表4选定。
对中性点为分级绝缘220kV变压器，中性点绝缘可用棒型间隙或避雷器保护。如用同期性能不良断路器，变压器中性点宜用间隙保护。间隙在单相接地短路时暂态过电压作用下不应动作，而在外过电压作用下应动作，并能保护变压器中性点绝缘，依照值大小，间隙可采用250～350mm。
表3 中性点非直接接地电力网中保护变压器中性点绝缘避雷器型式
变压器额定电压(kV)
35
60
110
154
避雷器型式
FZ-35或FZ-30
（或FZ-15+FZ-10）①
FZ-40
FZ-110J
FZ-154J
① 如变压器中性点连接有绝缘较弱消弧线圈，可采用FZ-15+FZ-10。

第32条 发电厂、变电所阀型避雷器应装设简朴可靠多次动作记录器或磁钢记录器。动作记录器数字应便于运营人员巡视和记录。
表4 中性点直接接地系统中保护变压器中性点绝缘避雷器型式
变压器额定电压(kV)
110*
220
330
变压器中性点绝缘
全绝缘
分级绝缘
分级绝缘
分级绝缘
避雷器型式
F—110J或FZ—60
—①
FZ—110J
FCZ—154J或FZ—154J
① 可采用灭弧电压70kV或性能接近非原则组合避雷器及专用磁吹避雷器等保护装置，也可试用FZ—40保护绝缘水平为35kV级中性点，但在变压器非全相合闸时FZ—40仍会有爆炸危险。
* 对中性点为全绝缘和分级绝缘110kV变压器，如使用同期性能良好断路器(三相分合闸非同期时间不超过10ms)，变压器中性点可装设FZ60或性能接近非原则组合避雷器及专用磁吹避雷器等保护装置。对中性点为全绝缘110kV变压器，如使用同期性能不良断路器，为防止避雷器在断路器非全相动作时爆炸，在双侧电源或另一侧有调相机、较大同步电动机单侧电源，变压器中性点宜装设FZ—110J。

第三节 管型避雷器

第33条 在选取管型避雷器时，开断续流上限，考虑非周期分量，不应不大于安装处短路电流最大有效值；开断续流下限，不考虑非周期分量，不得不不大于安装处短路电流也许最小数值。
第34条 如按开断续流范畴选取管型避雷器，最大短路电流应按雷季电力系统最大运营方式计算，并涉及非周期分量第一种半周短路电流有效值。如计算困难，对发电厂附近，可将周期分量第一种半周有效值乘以1.5，距发电厂较远地点，乘以1.3。最小短路电流，应按雷季电力系统最小运营方式计算，且不涉及非周期分量。
第35条 管型避雷器外间隙，在符合保护规定条件下，应采用较大数值。管型避雷器外间隙普通采用表5所列数值。
为减少管型避雷器GB1在反击时动作，应减少GB1与避雷线总接地电阻，并增大GB1外间隙，普通可增大到表5所列数值。

表5 管型避雷器外间隙数值 (mm)
额定电压(kV)
3
6
10
20
35
60
110
中性点直
接接地
中性点非直接接地
外间隙最小数值
8
10
15
60
100
200
350
400
GB1①外间隙最大数值
—
—
—
150～200
250～300
350～400
400～500
400～500
① 表中GB1指用于变电所进线段首端管型避雷器。
第36条 管型避雷器设立应符合下列规定：
一、应避免各避雷器排出电离气体相交而导致短路。但在开口端固定避雷器，则容许其排出电离气体相交。
二、为防止在管型避雷器内腔积水，宜垂直安装，开口端向下，或倾斜安装，与水平线夹角不应不大于15°。在污秽地区，应增大倾斜角度。
三、管型避雷器应安装牢固，并保证外间隙稳定不变。
四、额定电压10kV及如下管型避雷器，为防止雨水导致短路，外间隙电极不应垂直布置。
五、外间隙电极宜镀锌，或采用避免锈水沾污绝缘子办法。
第37条 装设在木杆上管型避雷器，普通采用三相共用接地装置，并可与避雷线共用一根接地引下线。如需运用接地电阻限制短路电流，各相避雷器可单独敷设引下线，分别与独立接地装置连接。
第38条 管型避雷器应装设简朴可靠动作批示器。

第四节 保 护 间 隙

第39条 如管型避雷器灭弧能力不能符合规定，可采用保护间隙，并应尽量与自动重叠闸装置配合。保护间隙主间隙不应不大于表6所列数值。

表6 保护间隙主间隙最小值 (mm)
额定电压(kV)
3
6
10
20
35
60
110
中性点直接接地
中性点非直接接地
间隙数值
8
15
25
100
210
400
700
750
注：保护加强绝缘变压器用间隙，在符合绝缘配合规定条件下，应尽量采用增大间隙值。
第40条 保护间隙构造应符合下列规定：
一、应保证间隙稳定不变；
二、应防止间隙动作时电弧跳到其她设备上、与间隙并联绝缘子受热、电极被烧坏；
三、间