淺析超高壓電力系統中大氣過電壓的防范

李秀琪

摘 要：本文首先介紹了大氣過電壓產生的條件，其次概述了大氣過電壓的危害；最后探討了其具體的防范措施，希望為超高壓電力系統的正常運行提供借鑒。

關鍵詞：超高壓電力系統；大氣過電壓；防范

中圖分類號：TM86 文獻標識碼：A

大氣過電壓具有的危害絕大多數人都能夠想象得到，但是其具體的危害程度大家卻無法估計，尤其是在超高壓電力系統中。針對大氣過電壓進行的防范主要集中在安裝避雷設備、提高線路絕緣性能等方面，但是這些具體的措施，需要相關制度給予規定，這樣才能保證其落實效果。實際上，超高壓電力系統中大氣過電壓的防范主要是依靠從業人員的責任心以及業務能力，因此做好從業人員的培訓工作十分重要。

一、大氣過電壓放電過程

雷云對大地的放電過程首先是由云端先發出一個不太明亮而跳躍式向大地前進的通路開始，即預放電，這種預放電叫作階段式先驅放電。據有關研究資料表明：它的平均速度是100～1000km/s。每跳躍前進約50m就要停頓約30～90μs，然后再繼續前進。當先驅放電的通路到達大地時，我們肉眼所能看到的主放電階段才開始。主放電是從大地開始向云端發展的極明亮的放電通路，它的速度約為光速的1/5～1/3，即6000～100000km/s。隨著它的向上發展，其亮度也逐漸降低，一到云端，主放電就完成了。主放電以后有發光微弱的“余光”。余光雖然發光微弱，但時間較長，可達0.03～0.15s，“余光”過后，就結束了整個脈沖放電過程。資料表明，大約有50%的雷云放電具有“重復放電的性質”，平均每次約有3～4個脈沖，最多時出現幾十個脈沖，但它的先驅放電不是以跳躍的方式向前發展，而是連續的，其余過程與第一次放電的過程沒有區別，在主放電階段，會產生很大的雷電流（如圖1所示），這個很大的雷電流是在電氣設備上產生危險的過電壓的根源。

二、超高壓電力系統中大氣過電壓的危害與防范

在超高壓電力系統中，需要對很多問題進行防范，因為超高壓電力工作環境，受到高電壓的影響，非常容易產生的安全事故，而其中最需要防范的是大氣過電壓，其產生的危害非常嚴重，因此需要對其進行預先的防范，盡最大程度降低發生大氣過電壓安全事故的概率，其產生的具體危害與防范措施筆者總結如下：

1 危害

在超高壓電力系統中產生的大氣過電壓其危害行非常大，正常情況下，如果雷電擊中人或者動物，因為在這一過程中雷電會產生非常強大的電流，即使沒有在超高壓電力系統中，其產生的電壓也足夠致人或者動物產生麻痹甚至是死亡。在沒有超高壓電力系統狀態下，其產生的危害如此巨大，如果在這種狀態下，其產生的后果將不可估量。雷電本身的破壞性就非常強，其產生的破壞效應主要是屬于熱類型，這種破壞效應一旦接觸到已經在燃燒的物質，非常容易出現災情。在超高壓電力系統中，如果在運行狀態下被雷擊中，其運行中各個設備都會遭到嚴重的破壞，甚至有些設備無法再進行使用，尤其是一些比較重要的發電機、斷路器等設備，除此之外，還會使導線燒斷，電線桿被擊中倒桿等，一旦發生這些事故，將造成大面積的長時間的停電，將產生非常嚴重的經濟損失。因為做好大氣過電壓的防措，對超高壓力系統來說異常重要。

2 防范措施

（1）選擇安裝避雷設備，通常情況下，都要求避雷設備接地，這樣當發生雷擊事故時，可以將電流通過避雷設備流通到地下，因而不會產生嚴重的事故。避雷設備通常有兩種選擇，一種是避雷線，另一種是避雷器，這兩個設備可以同時使用，也可以選擇其中一種來使用。在安裝避雷設備的同時，還需要注意改善接地裝置，使電流能夠順利的進入到地下，與此同時，還需要提高線路的絕緣性能，將一切有可能發生的大氣過電壓的情況都消除在準備階段中。

（2）如果是變電站等場所，其采取的主要措施依然是安裝設備避雷設備，只是這些避雷設備不需要接地，其可以選擇避雷針，也可以選擇避雷線。無論選擇哪種避雷設備，都能夠起到預防大氣過電壓的效果。變電站電等場所非常容易被雷電波侵入，為了避免其侵入，需要做好母線工作，通常情況下，都需要安全避雷器，但是對避雷器的要求比較嚴格，只能選擇閥型或者是金屬氧化物類型，并且在母線進線段做好防護措施，與此同時還需要積極做好各項設備的絕緣工作。

（3）如果是直配旋轉機電機類型的設備，其在做好進線保護的同時，還需要將安裝相應的避雷裝置，該裝置的性能必須達到標準，這樣才能完全保證電機處于主絕緣的狀態中。做好上述的防護工作之后，還需要匝間以及中性點的避雷問題，通常情況下，在匝間安裝電容器避雷器，而在中性點位置上安裝中性點避雷器，進而這兩個位置的絕緣效果，以此保證在超高壓電力系統中，直配旋轉電機不會受到大氣過電壓的侵襲。

（4）配電網則對大氣過電壓的防范要求更加嚴格，除了在必要的位置上安裝相應的避雷器之外，還需要注重線路的絕緣性，有些超高壓電力系統中，也會選擇放電間隙作為避雷的措施。通常情況下，對配電網的防護還可以使用自動重合閘的方法，這樣就能夠大大降低去斷線事故的發生，其帶來的停電事故也會少見。

（5）制定防范管理制度，將各個防范措施都要落到實處，需要對所有在超高壓電力系統有關的從業進行培訓，使其明顯大氣過電壓的危害，各個工作環節都需要設定大氣過電壓安全責任人，一旦出現事故進行問責，所有的避雷設備都要需要按時定期檢查，保證每一個避雷的設備的工作性能都完好，沒有缺陷。

結語

綜上所述，可知對超高壓電力系統中大氣過電壓的防范進行淺析非常關鍵，因為大氣過電壓卻產生的危害非常大，對其進行淺析能夠起到借鑒作用。超高壓電力系統一旦發生大氣過電壓的現象，勢必會出現大面積的長時間停電的現象，這對人們的生活來說及其的不便。

參考文獻

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