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1、第四节 过电压与防雷 一、过电压及雷电 1、过电压 过电压是指在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要求 的电压。可分为内部过电压和雷电过电压两大类。 1）内部过电压 内部过电压是由于电力系统内的开关操作、发生故障或其他原因，使系统的 工作状态突然改变，从而在系统内部出现电磁振荡而引起的过电压。 内部过电压又分操作过电压和谐振过电压等形式。内部过电压一般不会超 过系统正常运行时相电压的34倍，因此对电力线路和电气设备绝缘的威胁不 是很大。 2）雷电过电压 雷电过电压又称大气过电压或外部过电压，它是由于电力系统内的设备或建筑 物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。雷电过电压产生的雷电
2、冲击 波，其电压幅值可高达1亿伏，其电流幅值可高达几十万安，供电系统的危害极大。 雷电过电压的两种基本形式 ： (1)直接雷击：雷电直接击中电气设备或线路，其过电压引起强大的雷电流通 过这些物体放电入地，产生破坏性极大的热效应和机械效应，还有电磁脉冲 和闪络放电。 (2)间接雷击：雷电未直接击中电力系统中的任何部分而是由雷对设备、线或 其他物体的静电感应所产生的过电压。 雷电过电压还有一种是由于架空线路或金属管道遭受直接或间接雷击而引起 的过电压波，沿线路或管道侵入变配电所，这称为雷电波侵入或高电位侵入。据 统计，其事故占整个雷害事故的5070，因此对雷电波侵入的防护应予以足 够的重视。 2、
3、雷电的形成及概念 1）雷电的形成 雷电是带有电荷的“雷云”之间或雷云对大地之间产生急剧放电的一种自然现 象。据观测，在地面上产生雷击的雷云多为负雷云。 当空中的雷云靠近大地时，雷云与大地之间形成一个很大的雷电场。由于静电感 应作用，使地面出现雷云的电荷极性相反的电荷。当两者在某一方位的电场强度达到 2530kVcm时，雷云就会开始向这一方位放电，形成一个导电的空气通道，称为雷 电先导。先导相通道中的正、负电荷强烈吸引中和而产生强大的雷电流，并伴有强烈 的雷鸣电闪。这就是直击雷的主放电阶段，时间一般约50100s，图826所示。 图826雷云对大地放电(直击雷)示意图 架空线路在附近出现对地雷击时极易产生感应过电压。当雷云出现在架空线 路上方时，线路上由于静电感应而积聚大量异性的束缚电荷，当雷云对地或其他 雷云放电后，线路上的束缚电荷被释放而形成自由电荷，向线路两端泄放，形成 电位很高的过电压波，对供电系统危害也很大。如图827所示。图827架空线路上的感应过电压 2）雷电的有关名词概念 (1)雷电流的幅值和陡度雷电流：是指流入雷击点的电流，它是一个幅值很大、陡度 很高的冲击波电流，雷电流的陡度越大，产生的过电压越高。 (2)年平均雷暴日数：凡有雷电活动的日子，包括看到雷闪和听到雷声，都称为雷 暴日。年平均雷暴日数不超过15天的地区，称为少雷区；超过40天的地区，称为多 雷区。
