浅析超高压电力系统中大气过电压的防范

李秀琪

摘 要：本文首先介绍了大气过电压产生的条件，其次概述了大气过电压的危害；最后探讨了其具体的防范措施，希望为超高压电力系统的正常运行提供借鉴。

关键词：超高压电力系统；大气过电压；防范

中图分类号：TM86 文献标识码：A

大气过电压具有的危害绝大多数人都能够想象得到，但是其具体的危害程度大家却无法估计，尤其是在超高压电力系统中。针对大气过电压进行的防范主要集中在安装避雷设备、提高线路绝缘性能等方面，但是这些具体的措施，需要相关制度给予规定，这样才能保证其落实效果。实际上，超高压电力系统中大气过电压的防范主要是依靠从业人员的责任心以及业务能力，因此做好从业人员的培训工作十分重要。

一、大气过电压放电过程

雷云对大地的放电过程首先是由云端先发出一个不太明亮而跳跃式向大地前进的通路开始，即预放电，这种预放电叫作阶段式先驱放电。据有关研究资料表明：它的平均速度是100～1000km/s。每跳跃前进约50m就要停顿约30～90μs，然后再继续前进。当先驱放电的通路到达大地时，我们肉眼所能看到的主放电阶段才开始。主放电是从大地开始向云端发展的极明亮的放电通路，它的速度约为光速的1/5～1/3，即6000～100000km/s。随着它的向上发展，其亮度也逐渐降低，一到云端，主放电就完成了。主放电以后有发光微弱的“余光”。余光虽然发光微弱，但时间较长，可达0.03～0.15s，“余光”过后，就结束了整个脉冲放电过程。资料表明，大约有50%的雷云放电具有“重复放电的性质”，平均每次约有3～4个脉冲，最多时出现几十个脉冲，但它的先驱放电不是以跳跃的方式向前发展，而是连续的，其余过程与第一次放电的过程没有区别，在主放电阶段，会产生很大的雷电流（如图1所示），这个很大的雷电流是在电气设备上产生危险的过电压的根源。

二、超高压电力系统中大气过电压的危害与防范

在超高压电力系统中，需要对很多问题进行防范，因为超高压电力工作环境，受到高电压的影响，非常容易产生的安全事故，而其中最需要防范的是大气过电压，其产生的危害非常严重，因此需要对其进行预先的防范，尽最大程度降低发生大气过电压安全事故的概率，其产生的具体危害与防范措施笔者总结如下：

1 危害

在超高压电力系统中产生的大气过电压其危害行非常大，正常情况下，如果雷电击中人或者动物，因为在这一过程中雷电会产生非常强大的电流，即使没有在超高压电力系统中，其产生的电压也足够致人或者动物产生麻痹甚至是死亡。在没有超高压电力系统状态下，其产生的危害如此巨大，如果在这种状态下，其产生的后果将不可估量。雷电本身的破坏性就非常强，其产生的破坏效应主要是属于热类型，这种破坏效应一旦接触到已经在燃烧的物质，非常容易出现灾情。在超高压电力系统中，如果在运行状态下被雷击中，其运行中各个设备都会遭到严重的破坏，甚至有些设备无法再进行使用，尤其是一些比较重要的发电机、断路器等设备，除此之外，还会使导线烧断，电线杆被击中倒杆等，一旦发生这些事故，将造成大面积的长时间的停电，将产生非常严重的经济损失。因为做好大气过电压的防措，对超高压力系统来说异常重要。

2 防范措施

（1）选择安装避雷设备，通常情况下，都要求避雷设备接地，这样当发生雷击事故时，可以将电流通过避雷设备流通到地下，因而不会产生严重的事故。避雷设备通常有两种选择，一种是避雷线，另一种是避雷器，这两个设备可以同时使用，也可以选择其中一种来使用。在安装避雷设备的同时，还需要注意改善接地装置，使电流能够顺利的进入到地下，与此同时，还需要提高线路的绝缘性能，将一切有可能发生的大气过电压的情况都消除在准备阶段中。

（2）如果是变电站等场所，其采取的主要措施依然是安装设备避雷设备，只是这些避雷设备不需要接地，其可以选择避雷针，也可以选择避雷线。无论选择哪种避雷设备，都能够起到预防大气过电压的效果。变电站电等场所非常容易被雷电波侵入，为了避免其侵入，需要做好母线工作，通常情况下，都需要安全避雷器，但是对避雷器的要求比较严格，只能选择阀型或者是金属氧化物类型，并且在母线进线段做好防护措施，与此同时还需要积极做好各项设备的绝缘工作。

（3）如果是直配旋转机电机类型的设备，其在做好进线保护的同时，还需要将安装相应的避雷装置，该装置的性能必须达到标准，这样才能完全保证电机处于主绝缘的状态中。做好上述的防护工作之后，还需要匝间以及中性点的避雷问题，通常情况下，在匝间安装电容器避雷器，而在中性点位置上安装中性点避雷器，进而这两个位置的绝缘效果，以此保证在超高压电力系统中，直配旋转电机不会受到大气过电压的侵袭。

（4）配电网则对大气过电压的防范要求更加严格，除了在必要的位置上安装相应的避雷器之外，还需要注重线路的绝缘性，有些超高压电力系统中，也会选择放电间隙作为避雷的措施。通常情况下，对配电网的防护还可以使用自动重合闸的方法，这样就能够大大降低去断线事故的发生，其带来的停电事故也会少见。

（5）制定防范管理制度，将各个防范措施都要落到实处，需要对所有在超高压电力系统有关的从业进行培训，使其明显大气过电压的危害，各个工作环节都需要设定大气过电压安全责任人，一旦出现事故进行问责，所有的避雷设备都要需要按时定期检查，保证每一个避雷的设备的工作性能都完好，没有缺陷。

结语

综上所述，可知对超高压电力系统中大气过电压的防范进行浅析非常关键，因为大气过电压却产生的危害非常大，对其进行浅析能够起到借鉴作用。超高压电力系统一旦发生大气过电压的现象，势必会出现大面积的长时间停电的现象，这对人们的生活来说及其的不便。

参考文献

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