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電纜外部過電壓

發(fā)布時間:2024-04-18人氣:789
電纜外部過電壓外部過電壓即雷閃(長氣體間隙擊穿)——— 大氣過電壓。
大氣過(guò)電壓 對電氣設備,尤其對電力電纜是很危險的。
大氣過電壓分直擊雷過電壓 和(hé)感應雷過電壓。
對前者必須給予防護。
對(duì)後者,一般幅值小於 500 kV,則對(duì)於衝擊耐壓隻有 180 - 200 kV 的(de)係統是(shì)很危險的。
對此(cǐ),香蕉视频网址必須(xū)知 道大氣過電壓產生和發展的物理過程,以找出防護措施。
1 . 雷雲對(duì)地放電的物(wù)理過程(1)先(xiān)導放電過程  如圖 24 - 6,大氣(qì)過電壓是由帶電荷的(de)雷雲對地 放電引起的。
觀測表明,首先雲層在(zài)大氣流的作用下摩擦起電,大部分帶 有負電荷,而且電荷集中在幾個帶電中心。
當(dāng)某(mǒu)一中心電荷較多,在其附 近的場強達到足以使空氣(qì)絕緣破壞的程度(空氣的耐(nài)電強度為 2 - 3kV/ mm),空氣開(kāi)始遊離。
裁線機某一段空(kōng)氣遊離後,這段空氣就由原(yuán)來的(de)絕緣狀 態變為導電通(tōng)道,稱為先導放(fàng)電通道。
它是從雲中帶電中心向地麵發展 的。
由於這個通道的(de)一端和雲中某一帶電中(zhōng)心相連(lián),故雲中的電荷也就(jiù) 沿通(tōng)道向下運動,近似(sì)地(dì)均勻分布在通道的表麵上。
通(tōng)道直(zhí)徑較小,可近 似地看成一條線。
單位長度(dù)電荷密度可記為 0。
a)先導放電  b)主(zhǔ)放電在先導(dǎo)通道下麵(地麵上或架空線上)的某一點(diǎn),由於靜電感(gǎn)應會集 中產生(shēng)異號的束縛電荷。
每一段先導(dǎo)通道發展的速(sù)度相當高,一般為 5 x 109 cm/s(是光速 3 x 1010cm/s 的 15% ),但它是不連續的,稱為分級先導。
如圖 24 - 6 a 所示(shì)。
(2)主放電(diàn)過程  當先導通道的端部與異號的感(gǎn)應電荷(hé)的(de)集中點間 的距離很小(xiǎo)時,由(yóu)於一端約為雷雲的對地(dì)電位(可高達 10MV),而另一端 為地電位,故空氣間隙的場強可達(dá)極高的數值,使空氣急劇遊離。
遊離後 產生的正負電荷將分別向上向下運動,中和先導通道及被擊(jī)物的電荷,即 開始了主放電階段,如圖 24 - 6 b 所示。
在(zài)主放電通道與先導放電(diàn)通道的交界麵上(shàng),也(yě)有極高的場強,又會產 生(shēng)極強烈的遊離。
這樣,上述遊(yóu)離一中和過程就不間斷(duàn)地沿著已遊離(lí)的連續(xù)的先導(dǎo)通道以極大的速度(dù)由下向上發(fā)展。
這個(gè)速度叫主(zhǔ)放電速(sù)度 ,, 它比先導通(tōng)道發展(zhǎn)的平均速度大許多倍(bèi),可達 0 . 05 ~ 0 . 5 倍的光速。
對設 備很危險的是主放電時的電流,其幅值很(hěn)高。
如果先導通道的線電荷密 度為 0單位為(q/m),主放電速度 , 單位為(m/s),通過被擊物的雷電(diàn)流(liú)在發生主放電時,先導通道的電荷被劇烈地中和,未受雷擊的導體上 的束縛電荷就成為(wéi)自(zì)由電荷。
由於電流突然增大,被擊點周圍的磁場也 會發生很(hěn)大變化。
由於雲中有多個(gè)帶電中心,當一(yī)次主放(fàng)電完成後,原來的帶電中心(xīn)便 具有地的電(diàn)位(wèi)。
雲中其他帶電中心與之電位差增大,這(zhè)樣便會先在雲中 發生放電,之後再沿原來的主放電通道放(fàng)電,對被擊物發(fā)生重複雷擊。
2. 直擊雷過電壓如(rú)圖 24 - 7,有一高度為 h 的避雷(léi)針,其接地電阻在傳導(dǎo)雷電流時的數值(zhí)為 Rch,單位長電感為 L0,雷電流上升的速(sù)度為 ,則感應電動勢為圖(tú) 24 - 8   感應雷(léi)過電壓形成示意圖a)  先(xiān)導放電  b)  主放電hd —導線高度(dù)  s —雷擊電與導線間的(de)距離 
可根據(jù)現場使用環境不(bú)同,定製符合客戶使用環境的電纜
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