雷电过电压对于电气设备的危害及其防护策略研究

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1、雷电过电压对于电气设备的危害及其防护策略研究雷电过电压对于电气设备的危害及其防护策略研究【摘耍】对于电气设备而言，恶劣的天气，尤其是雷电将会对其造成极为严重的影响。对于雷电而言，其可以造成大气过电压，因此，对于电气设备的正常运行会带来严重的危害。为确保电气设备的正常运行，必须采取有效的雷电过电压防护策略。鉴于此，本文重点针对雷电过电压对电器设备的危害及其相应的防护策略进行了研究，希望能为电气设备的安全运行提供借鉴。【关键词】雷电过电压；电气设备；危害；防护策略雷电过电压现象主要指的是因大气屮的雷云和雷云之间以及雷云同地面物体之间所产生的放电现象，雷云可

2、以直接对地面的电气设备及其建筑物进行放电，或产生雷电感应，因而导致过电压的形成，此即所谓的雷电过电压现象。由于雷电过电压对丁电气设备的危害极大，因此必须采取有效的防护策略,以避免雷电过电压的形成，通常而言，雷电过电压防护时多从如下两个方面进行：一方面应尽可能地减少雷电过电压的产生；另一方面是一旦有雷电过电压产生，应当立即采取有效措施将其危害程度降至最低。目前，现行的防护措施主耍是使用避雷针及并联电容器等来对直击雷以及感应雷所带来的过电压幅值及陡度进行限制。一、雷电过电压的形成对于雷电而言，其对大地的放电过程会由先导放电快速发展为主放电阶段，同时会伴随着

3、雷鸣及闪电。而主放电阶段的电流可高达数百千安培，虽然持续时间相当短，但是危害仍相当大，其所具有的冲击特性会在微秒之内迅速上升至最大幅值，其幅值同雷云中所具有的电荷量密切相关，此外，还与雷电频繁程度相关。雷电过电压主要包括如下两种类型：1.直击雷过电压，此种类型将会直击导线，雷电将在导线上产生巨大的电流及过电压，但是，此电压并非完全施加在电气设备绝缘上，因此，在对雷电过电压危险程度以及防雷设备的防雷保护作用进行估计时，主耍以雷电流的幅值及其坡头的陡度为依据进行确定。2.感应过电压，对于输电线路而言，除直击雷过电压类型以外，还会存在感应过电压类型，一旦出现

4、雷电天气，即吋雷电未直接击中输电线路，但是，输电导线仍会感应出大量的束缚电荷，一旦雷云放电结束，此束缚电荷将会以光速飞速朝着导线的两侧进行传播，进而产生极高的感应过屯压。因此,此种类型的过电压对于低于35RV的输电线路而言危害性极大。因此,为了避免此种类型的过电压现象，应在建筑物周围进行环形接地网的设置，并且，还应在室内靠近地面的墙面进行公共接地母线的设置。二、雷电过电压对电气设备的危害由于雷电也是一种电流，因此，其具有电流有关的一切效应，其特点在于其可在短吋间之内以脉冲形式通过极大的电流，特别是直击雷，其峰值可达儿十千安，甚至儿百千安。因而雷电流具有

5、极其特殊和强大的破坏作用。具体而言,主要体现在如下方面：1.雷电流所具有的热效应可使被击物体瞬间产生大量的热量，雷电流通过时被击物体的温度可超过10000°C,因此十分容易导致火灾的形成；2.雷电所形成的激波可在空气中传播，并对建筑物及电气设备带来极大的破坏；3.由于雷电流的点动力效应因而使得金属导线发生折断，对电力输电线路造成极大的危害；4•雷电电磁及静电感应乂被称为二次雷，对于电气设备的危害虽没有直击雷如此猛烈，但是发生几率很大，可使大范围内的小局部同时产生雷电感应，并通过输电线路传输至较远的地方,因此会扩大雷灾的范围。对于电磁感应而言，其会导致导

6、体产生极大的感应电动势，若此导体存在接触不良的情况，将会直接导致此处过热而着火。而对于静电感应而言，其将会在局部地区形成感应过电压,此种感应过电压将会导致高、低压线路以及建筑物电气设备均产生极高的危险电压，因此危害很大。三、电气设备中雷电过电压的防护对策研究（一）采用有效的防雷保护装置1・避雷针作为最为熟悉的避雷装置之一，避雷针主要是由金属制成的，其对电气设备及建筑物的防雷效果较高，且接地装置良好。其主要是通过将雷吸引到自身装置中，然后再将其安全有效的导入地下实现防雷避雷的效果的，因此，可确保其周围比他更矮的电气设备及建筑物免受雷电的攻击。避雷针主要包

7、括了接闪器、引下线以及接地体三个组成部分，其具有引雷作用，因而能够对周围物体产纶保护作用。对于避雷针而言，其下一定高度内为一个有效的安全区域，此区域中的任何物体基木都不会受到雷电的危害，因而此区域乂被称为避雷针保护范围。根据支数的差异，避雷针可分为单支、双支以及多支避雷针。2.避雷线避雷线即所谓的架空地线，其是有高空屮悬挂的水平接地导线、接地体以及接地引下线等构成。避雷线主要负责对线路进行保护，因此，其保护长度同线路的长度相同。为了提高避雷线的保护作用，必须将避雷线悬挂高一些。作为送电线路中最为基础的一种防雷保护措施，避雷线不仅可以有效避免雷电对导线的

8、直击，还可以借助于避雷线以及接地引下线将雷电安全送至大地中，因此有效避免了雷电所造成的危害。因