過電壓的形式與產生原因
作者：本站 發布時間：2015-07-23 11:27:56 瀏覽：6289
1. 過電壓的形式與產生原因
過電壓是指在電力線路或電氣設備上出現的超過正常工作電壓要求的電壓。在供電系統中，由于過電壓使絕緣破壞是造成系統故障的主要原因之一。按過電壓產生的原因不同，可分為內部過電壓和外部過電壓。
1) 內部過電壓
內部過電壓是由于電力系統本身的開關操作、發生故障或其他原因，使系統的工作狀態突然改變，從而在系統內部出現電磁能量轉換、振蕩而引起的過電壓。因為其能量來源于系統內部，所以稱為內部過電壓。內部過電壓可分為如下3 種。
(1) 操作過電壓。操作過電壓是由于電力系統本身的開關操作引起的過電壓。如切斷空載線路或空載變壓器引起的過電壓。空載線路屬于容性負荷，在斷路器切斷容性負荷時，其觸頭間可能發生電弧重燃，從而引發強烈的電磁振蕩，產生過電壓。空載變壓器屬于感性負荷，在斷路器切斷其勵磁電流后，電感中的磁場能轉化為電場能，從而產生過電壓。
(2) 諧振過電壓。諧振過電壓是由于系統中的電路參數(R、L、C)在不利的組合下發生諧振而引起的過電壓。如電壓互感器本身的非線性諧振，電力變壓器鐵心飽和而引起的鐵磁諧振等均可引起諧振過電壓。
(3) 電弧接地過電壓。中性點不接地系統發生單相電弧接地時，由于系統中存在電感和電容，可能引起線路局部諧振，使接地電弧交替熄滅與重燃，從而產生過電壓。運行經驗表明，內部過電壓一般不會超過系統正常運行時相對地額定電壓的3 倍～4倍，最大為額定電壓的6 倍。只要在選擇電氣設備時對絕緣強度合理考慮，并在運行中定期檢查，排除絕緣薄弱點，內部過電壓對電力線路及電氣設備的威脅不是很大。
2) 外部過電壓
外部過電壓是指供電系統的電氣設備、線路和地面建(構)筑物遭受直接雷擊或雷電感應而引起的過電壓，由于其能量來源于系統外部，所以稱為外部過電壓。外部過電壓是由雷擊引起的，所以又叫雷擊過電壓或大氣過電壓。雷擊過電壓產生的雷電沖擊波，其電壓幅值可達數十萬伏，甚至數兆伏，其電流幅值可高達幾十萬安，因此對供電系統的危害極大，必須采取一定的措施加以防護。
雷擊過電壓有以下兩種基本形式。
(1) 雷電感應過電壓。它是雷電未直接擊中電力系統中的任何部分，而由雷擊對設備、線路或其他物體的靜電感應或電磁感應所產生的過電壓。這種雷電過電壓稱為感應雷或雷電感應。
(2) 雷擊過電壓的形式除了上述直擊雷和感應雷外，還有一種是沿著架空線路侵入變配電所的高電位雷擊波，稱為雷電波侵入。據統計，由于雷電波侵入而造成的雷害事故占總雷害事故的50%以上，因此對雷電波侵入的防護應予以足夠的重視。
(3) 直接雷擊過電壓。直接雷擊過電壓是由于帶有電荷的雷云直接對電氣設備、線路和地面建(構)筑物放電而引起的過電壓。當強大的雷電流通過這些物體導入大地時，產生破壞性極大的熱效應和機械效應，同時還伴有電磁效應和閃絡放電，這稱為直接雷擊或直擊雷。
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