電纜感應(yīng)雷過電壓當(dāng)雷擊于線路附近的大地，以及直接擊于避雷線或桿塔時(shí)，在線路的 工作導(dǎo)線上就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)過電壓。
其幅值可達(dá) 300 ~ 400kV，足以使 60 ~80 cm 的氣隙放電，因此對(duì)低壓線路是非常危險(xiǎn)的。
其物理過程如圖 24 - 8 所示。
在雷云放電的起始階段，由于先導(dǎo)通道 中充滿與雷云同極性的電荷，則先導(dǎo)通道對(duì)導(dǎo)線產(chǎn)生靜電感應(yīng)。
因電場(chǎng) 強(qiáng)度的切向分量 Ex 的作用，將與雷云異號(hào)的正電荷從導(dǎo)線的兩端吸引到 靠近先導(dǎo)通道的一段導(dǎo)線上成為束縛電荷，越靠近先導(dǎo)通道，則導(dǎo)線上的 電荷密度也就越大。
因?yàn)橄葘?dǎo)通道發(fā)展的速度不快，導(dǎo)線上電荷集中過程也很緩慢，導(dǎo)線 上的電流很小，正電荷的電場(chǎng)在導(dǎo)線高度上被先導(dǎo)通道上的負(fù)電荷電場(chǎng) 所抵消。
主放電開始時(shí)，先導(dǎo)通道上的負(fù)電荷由下向上被迅速中和，先導(dǎo)通道 的電場(chǎng)消失，電場(chǎng)強(qiáng)度 Ex 迅速降低，使導(dǎo)線上的正電荷得以釋放，并沿導(dǎo) 線向兩側(cè)流動(dòng)，形成脈沖電流，引起過電壓。
由于主放電速度非常大，所 以導(dǎo)線中的電流也很大，感應(yīng)電壓可達(dá)很大的數(shù)值。
為了防止和限制大氣過電壓以保護(hù)輸電線路和電氣設(shè)備，一般采用 避雷針，沿線路裝設(shè)避雷線和在變電所、發(fā)電廠附近裝設(shè)避雷器。
4 . 避雷器的工作原理和特性參數(shù)(1)工作原理 避雷器實(shí)質(zhì)上是一種放電器，并聯(lián)在被保護(hù)的設(shè)備附 近。
上端接于高壓線，下端接地。
避雷器平時(shí)處于絕緣狀態(tài)。
當(dāng)出現(xiàn)的 大氣過電壓超過避雷器的放電電壓時(shí)，避雷器就對(duì)地放電，將入侵波導(dǎo)入 大地，以不致于危害被保護(hù)的設(shè)備絕緣。
當(dāng)過電壓消失后，避雷器必須迅 速恢復(fù)絕緣狀態(tài)，以保證系統(tǒng)繼續(xù)正常運(yùn)行。
避雷器的類型主要有保護(hù) 間隙、管型避雷器、閥型避雷器和氧化鋅避雷器等。
避雷器的保護(hù)性能直 接決定著被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平。
換言之，電力電纜等設(shè)備的絕緣水平 是根據(jù)避雷器的保護(hù)性能選取的。
絕緣水平即電纜等設(shè)備能夠承受各種 電壓的能力和數(shù)值。
以閥型避雷器為例，如圖 24 - 9 所示，閥型避雷器的基本元件為火花 間隙和非線性電阻。
間隙元件由多個(gè)統(tǒng)一規(guī)格的單個(gè)放電間隙串聯(lián)而 成。
每個(gè)間隙主要由兩個(gè)黃銅電極組成，在電極間有云母片將其隔絕。
非線性電阻元件是由多個(gè)非線性閥片電阻盤串聯(lián)而成。
閥片電阻盤是由 半導(dǎo)體材料碳化硅粉末壓制而成的圓片。
這種材料的電壓和電流的關(guān)系 是非線性的。
電阻值與流過的電流有關(guān)，電流越大，電阻越?。环粗?，電流 越小，電阻越大。
閥片與間隙也串聯(lián)，在系統(tǒng)正常工作時(shí)，間隙將閥片電 阻與工作母線隔開，以免由工作電壓在閥片電阻中產(chǎn)生的電流使閥片燒 壞。
當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓且幅值超過間隙的放電電壓時(shí)，間隙先擊穿，沖擊電流通過閥片流入大地。
由于閥片的非線性特性，其電阻在流過大的 沖擊電流時(shí)變得很小，故在閥片上產(chǎn)生的壓降，即殘壓較少，限制了作用 于設(shè)備上的過電壓值，使其低于被保護(hù)設(shè)備的沖擊耐壓值，因?yàn)樵O(shè)備得到 保護(hù)，當(dāng)過電壓消失后間隙中由工作電壓產(chǎn)生的工頻續(xù)流仍將繼續(xù)流過 避雷器，此續(xù)流由于變閥片電阻的限制較沖擊電流要小得多，故閥片電阻 急劇上升，從而進(jìn)一步限制了工頻續(xù)流的數(shù)值，使間隙能在工頻續(xù)流 次經(jīng)過低值時(shí)將電弧熄滅，線路又恢復(fù)正常運(yùn)行。
1— 間隙 2— 閥片電阻 3—架空線 4— 電纜(2)避雷器的特性參數(shù)①額定電壓 是指避雷器的兩端允許施加的很高工頻電壓有效值。
即相當(dāng)于相電壓。
系統(tǒng)的額定電壓一般指線電壓。
②沖擊放電電壓 當(dāng)過電壓達(dá)到或超過此值時(shí)，避雷器就要放電，即 避雷器的對(duì)地放電電壓。
其值必須低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平，并留有 一定的裕度，這樣才能對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。
但是亦不能太低，以免避雷器動(dòng) 作頻繁，使避雷器損壞和系統(tǒng)不穩(wěn)定。
③沖擊殘壓 當(dāng)避雷器在大氣過電壓作用下放電時(shí)，雷電流在避雷 器兩端產(chǎn)生的電壓降。
殘壓和電纜絕緣的相電壓是并聯(lián)電壓，所以殘壓 也應(yīng)低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平。
電纜的基本絕緣水平 BLL[Base Insulale le,el]就是按照沖擊放電電壓 和線壓進(jìn)行選取的。
④滅弧電壓 一般為過電壓經(jīng)過以后，電弧熄滅時(shí)的電壓。
須保證 可靠熄滅工頻續(xù)流電弧的條件下，允許加在避雷器上的很高工頻電壓。
滅弧電壓應(yīng)大于避雷器工作母線上可能出現(xiàn)的很高工頻電壓，否則避雷 器可能因?yàn)椴荒軠缁《ā?br>這個(gè)電壓為工頻過電壓，即在單相故障接 地時(shí)引起的健全相上的電壓升高。
對(duì) 110kV 及以上的中性點(diǎn)直接接地系 統(tǒng)，滅弧電壓取系統(tǒng)很大工作線電壓的 80% ；對(duì) 35kV 及以下的中性點(diǎn)不 接地系統(tǒng)和經(jīng)消弧圈接地的系統(tǒng)，則分別取系統(tǒng)很大工作線電壓的 110%和 100% 。
⑤保護(hù)比 以 K 記。
指避雷器的沖擊放電電壓或沖擊殘壓較高者與 滅弧電壓之比。
K = Upf(
Uoff Upc )或 UP = KUofK 越小，則 Upf，Upc較小，較安全，或 Uof較高，可在工頻過電壓較高時(shí) 切斷工頻續(xù)流，則避雷器保護(hù)性能越好。
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