雷击过电压的分类

直接雷击过电压 雷云直接对电器设备或电力线路放电，雷电流流过这些设备时，在雷电流流通路径的阻抗（包括接地电阻）上产生冲击电压，引起过电压。这种过电压称为直接雷击过电压。

雷电反击过电压 雷云对电力架空线路的杆塔顶部放电，或者雷云对电力架空线路杆塔顶部的避雷线放电，这时雷电流经杆塔入地。雷电流流经杆塔入地时，在杆塔阻抗和接地装置阻抗上存在电压降。因此，杆塔顶部出现高电位，这个高电位作用于线路的导线绝缘子上，如果电压足够高，有可能产生击穿，对导线放电，这种情况称为雷电反击过电压。

感应雷过电压 是指在电气设备（例如架空电力线路）的附近不远处发生闪电，虽然雷电没有直接击中线路，但在导线上会感应出大量的和雷云极性相反的束缚电荷，形成雷电过电压。在输电线路附近有雷云，当雷云处于先导放电阶段，先导通道中的电荷对输电线路产生静电感应，将与雷云异性的电荷由导线两端拉到靠近先导放电的一段导线上成为束缚电荷。雷云在主放电阶段先导通道中的电荷迅速中和，这时输电线路导线上原有束缚电荷立即转为自由电荷，自由电荷向导线两侧流动而造成的过电压为感应过电压。

雷电侵入波过电压 因直接雷击或感应雷击在输电线路导线中形成迅速流动的电荷称它为雷电进行波。雷电进行波对其前进道路上的电气设备构成威胁，因此也称为雷电侵入波。一般的变电所，如果有架空进出线，则必须考虑对雷电侵入波的预防。雷电侵入波对电气设备的严重威胁还在于：当雷电侵入波前行时，例如遇到处于分闸状态的线路开关，或者来到变压器线圈尾端中性点处，则会产生进行波的全反射。这个反射与侵入波迭加，过电压增高一倍，极容易造成击穿事故。

科学论坛　

浅析对机房雷击浪涌过电压的保护　

徐文增　

（长江上海通信管理局）　

自然灾害种类很多，而雷电灾害是普遍存在的，特别在有些地区非常　

频繁，自古以来就被神化。雷电灾害也是“联合国国际诚灾十年”公布的最　

严重的十种自然灾害之一。全球每年因雷击造成人员伤亡，财产损失不计　

其数，导致火灾、爆炸、建筑物毁坏等事故频繁发生。从卫星、通信、导航、计　

算机网络直到每个家庭的家用电器都可能会遭到雷电灾害的严重威胁。据　有关部门统计，我国每年因雷击造成人员伤亡达３０００人左右，财产损失在　

几十亿元人民币。近年来，随着社会经济发展和现代化水平的提高，特别是　

信息技术的快速发展，城市高层建筑物的日益增多，雷电灾害的危害程度　

和造成的经济损失及社会影响越来越大。自从２００多年前富兰克林发明避　

雷针之后，建筑物得到有效的保护，人们对防雷就有了安全感。但是，我国　的雷电灾害近几年又忽然呈现新情况，灾害频繁，对国民经济造成了非常　

大的损失，许多从不发生雷电灾害的行业部门也频频受害，不知所措。例　

如，坐在大楼里只与纸张、文件、资料、电脑打交道的系统，自以为闪电是不　

会危害他们的，也不会袭击其设备财物的，可是当采用微机系统之后，它就　

成为了雷电过电压波的侵袭对象，造成的经济损失，远远超过被损坏的微　

机本身。只从这一例即可窥知当今雷电灾害的特点，各行各业凡是使用微　

电子新技术的，都可能遭到雷灾，其影响之大远远超过被雷击坏的设备本　

身。另一方面，原先得到避雷针保护的大楼，而今并非能对建筑物内的人和　物进行有效的保护，电子计算机机房内的主机、服务器、终端等微电子设　

备，更是频繁遭受雷电过电压波侵袭的受害者。今日已是电子时代了，日益　

繁忙庞杂的事务通过的高速电脑、自动化设备及通讯设备其数量和规模不　

断扩大，因而它们受到过压特别是雷电袭击而受到损害的可能性就大大增　

加，其后果可能使整个系统运行中断，并造成难以估量的经济损失。随着收　

音机和电视机普及到广大农村地区，自装天线、乱拉电源线，致使建筑物受　

过电压的分类

过电压是电力系统在特定条件下所出现的超过工作电压从而可能危害绝缘的异常电压，属于电力系统中的一种电磁扰动现象，是电力系统中电路状态和电磁状态的突然变化所致。过电压分为外部过电压和内部过电压。

工厂企业中电气设备的安全运行，主要取决于电气设备的绝缘水平和作用于绝缘的电压。过电压保护的目的是为了防止电气设备绝缘遭受过电压的破坏。在过电压的作用下如不采取措施，则电气设备的绝缘将会被击穿，从而造成设备损坏和停电等事故。

一、外部过电压

由于大气中雷电放电引起的过电压称为外部过电压或称大气过电压，又叫雷电过电压，分为直击雷过电压、感应雷过电压和雷电侵入波。雷电过电压是由大气中的雷云对地面（包括线路、设备）放电引起的。雷电放电能引起变电所母线短路，从而造成重大事故。大气过电压使变电所的设备，特别是变压器的内部绝缘损坏，甚至烧毁变压器，烧毁架空线路，造成供电、用电系统的损害，因此必须采取防过电压的保护措施。

1、直击雷过电压

雷电直接对输电线路或电气设备放电，引起强大的雷电流通过线路或设备导入大地，从而产生破坏性很大的热效应和机械效应，称为直击雷过电压。如果雷云直接对导线放电，雷云中大量电荷将聚集到导线上，就会产生直击雷过电压，直击雷过电压幅值可达数百万伏。架空线路和露天变电所遭受直击雷的机会比较多。

2、感应雷过电压

当雷云不是直接击于输电线路的导线上，而是向线路附近地面或向避雷线上进行主放电，在放电过程中由于空间电磁场的急剧变化而使未直接遭受雷击的电气设备上感应出的过电压叫感应过电压。

3、雷电侵入波

也称高电位侵入波，它是指由于架空线路或架空金属管道上遭受直击雷和感应雷而产生的高压冲击雷电荷，可能沿线路或管道侵入室内。据统计，在电力系统中，由于雷电侵入波而造成的雷害事故，约占雷害总数的一半以上。

二、内部过电压 由于供、用电系统内部进行操作或发生故障，使能量转化或传递而引起的过电压，称为内部过电压。内部过电压可分为操作过电压、弧光接地过电压和谐振过电压。内部过电压一般出现在电力系统参数发生变化的过渡过程中，或在变化后的电网参数处于工频谐振或其他谐振的稳定状态中。如某变电所谐振过电压时，其套管闪络将使其内部过电压倍数达到4倍工频电压。

高压供电系统的过电压保护

关键词：雷击过电压内过电压操作过电压直配电机串联间隙氧化锌避雷器过电压吸收器

中图分类号：tm714.2 文献标识码：a 文章编号：

一、过电压的种类

电气设备在运行中承受的过电压，有来自外部的雷电过电压和由于系统参数发生变化时由电磁振荡，电荷积聚而引起内部过电压两种类型，按其产生原因可进行如下分类：

雷击过电压的原因直击雷和感应雷造成的。而内过电压的原因主要是由于操作、事故或其它原因引起电力系统的状态发生实然变化，将从一种稳态转变为另一种稳态的过渡过程，在这个过程中可能产生对系统有危险的过电压。内部过电压可分为操作过电压和谐振过电压。操作过电压出现在系统谐振或系统故障情况下，谐振过电压是由于电力网中电容元件和电感元件（特别是带铁磁电感元件）参数的不利组合谐振而产生的。

内部过电压和雷击过电压是较高的，它可能引起绝缘弱点的闪络，可能引起电气设备的绝缘损坏，甚至烧毁。

现行的《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》(gb,164-83)与建国初期的《电力设备过电压保护设计技术导则》相比较，在过电压保护方面的技术水平和技术风貌基本上没有改变，如使用阀型避雷器、管型避雷器、保护间隙等。对内部过电压只略为提及，容易被忽视。在电力网中虽然内过电压一般不超过4 .0

倍最高工作相电压，但有些内过电压其陡波陡度却很大，或者伴随有较大过电流产生，在实际运行中因内过电压损坏电气设备的事故时有发生，如真空断路器的重燃过电压，高压电动机的操作过电压，电压互感器的分频铁磁谐振过电压等。因此，对电气设备有危害的一些内过电压应该引起重视和设防。

下面列出一些内部过电压的类型、倍数及防止措施表：

过电压名称 过电压倍数 限制措施

合空载线路 3.0uxg 采用有中值和低值并联电阻的断路器