摘要：文章从过电压的分类和产生的原因等，提出了预防供配电系统过电压的一些保护措施和方案。

　　论文关键词：供配电系统，过电压，原因，措施

　　
　　1过电压分类、产生的原因

　　
　　供配电系统过电压分大气过电压和内过电压两大类。

　　
　　1.1大气过电压

　　
　　大气过电压又称雷电过电压，它是由于供配电系统的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压，因其能量来自系统外部，故又称为外部过电压。当雷云主放电时，由于放电电流为波头很陡、波幅值很高、衰减很快的冲击波，因而作用在物体上形成的冲击过电压；对建筑物、人身和设备绝缘有很大的危害性。由大气中的雷云对地面放电而引起的，大气过电压又分直击雷过电压和感应雷过电压两种最基本形式。

　　
　　1.1.1直击雷过电压

　　
　　直击雷过电压是指雷直接击中地线或绕击到导线上，雷电流在接地电阻上或导线的阻抗上的电压降叫直击雷过电压。直击雷电过电压的持续时间约为几十微秒，具有脉冲的特性，故常称为雷电冲击波。直击雷过电压是雷闪直接击中电气设备导电部分时所出现的过电压。直击雷过电压幅值可达上百万伏，会破坏电工设施绝缘，引起短路接地故障。

　　
　　1.1.2感应雷过电压

　　
　　感应雷过电压是雷闪击中电气设备附近地面，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，这里的电气设备包括二次设备、通信设备等。因此，架空输电线路需架设避雷线和接地装置等进行防护。通常用线路耐雷水平和雷击跳闸率表示输电线路的防雷能力。

　　
　　1.2内部过电压

　　
　　内部过电压是由于操作、事故或其他原因引起系统的状态发生突然变化将出现从一种稳定状态转变为另一种稳定状态的过渡过程，在这个过程中可能对系统有危险的过电压。这些过电压是系统内电磁能的振荡和积聚志引起的，所以叫内部过电压。有暂态过电压、操作过电压和谐振过电压等。

　　
　　2过电压的防护

　　
　　2.1直击雷过电压的防护

　　
　　2.1.1建筑物的防雷分类

　　
　　根据建筑物的性质、工作环境、用途等，建筑物的防雷一般分为三类。

　　
　　第一类防雷建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成巨大破坏和人身伤亡者，具有气体爆炸、粉尘爆炸危险环境的建筑物；第二类防雷建筑物，年预计雷击次数大于0.3次的住宅和办公楼等一般性民用建筑物；第三类防雷建筑物，年预计雷击次数在0.06～0.3之间的办公楼等一般性民用建筑物，高度在20m及以上的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑。

　　
　　2.1.2直击雷的防护装置

　　
　　避雷针及其保护范围。避雷针由承受雷击的接闪器、支持构架、接地引下线和接地体四部分构成。避雷带和避雷网主要用来保护其所处的整幢高层建筑物免遭雷击；还可安装消雷器，其保护范围为抑制和消除上行雷、中和雷云电荷和抑制下行雷主放电电流。

　　
　　2.2感应雷过电压的保护

　　
　　安装避雷器可有效防止感应雷过电压事件。避雷器通常分为保护间隙避雷器、管型避雷器、阀型避雷器和金属氧化物避雷器等四种。保护间隙又称放电间隙，是最简单的防雷保护装置。管型避雷器主要用于室外线路上。阀型避雷器常用来保护变电所中的电气设备。金属氧化物避雷器，它具有无间隙、无续流、通流量大、残压低、体积小、重量轻等优点，因此很有发展前途。

　　
　　2.3内部过电压的防护

　　
　　内部过电压的防护主要采用灭弧能力强的快速高压断路器，在断路器主触头上并联电阻该并联电阻约3000Ω，在并联电阻上串联一个辅助触头，以减少电弧重燃的次数，控制操作过电压的倍数；其次装设磁吹避雷器或氧化锌避雷器；另外对于对地电容电流大的网络，中性点经消弧线圈接地，限制电弧接地过电压；也可以通过增加对地电容或减少系统中电压互感器中性点接地的台数，即增加母线对地的感抗，从而减小固有自振频率，避免因系统扰动而发生母线铁磁谐振过电压。

　　
　　3供配电系统防雷保护

　　
　　3.1配电变压器的防雷措施

　　
　　在供配电系统中，常常在变压器的高压侧装设阀型避雷器作为变压器的防雷保护。对于Y/Yn0接线的变压器，一般把外壳、中性点与避雷器共同接地。

　　
　　3.2架空线路的防雷措施

　　
　　一是架设避雷线，二是提高线路本身的绝缘水平，三是利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线，四是加强绝缘弱点的保护，五是装设自动重合闸装置。

　　
　　3.3变配电所的防雷措施

　　
　　3.3.1变配电所的直击雷保护

　　
　　变电所内以下四类设备和建筑物应该有直击雷保护装置：一是屋外的配电装置，包括母线廊道、架空母线桥、软连线等；二是遭受雷击后可能引起火灾的建筑物，例如露天的油箱和油设备等建筑物以及易燃材料的仓库；三是有爆炸危险的建筑物，例如氢气设备和乙炔发生装置等；四是雷击后可能引起力学性能破坏的高大建筑物，例如烟囱、冷却塔和变压器修理间等。

　　
　　3.3.2 高压电动机的防雷保护

　　
　　在运行中电动机绕组的安全冲击耐压值常低于磁吹阀型避雷器的残压，因此单靠避雷器构成的高压电动机保护不够完善，必须与电容器和电缆线段等联合组成保护。

　　
　　4接地与接零

　　
　　按接地目的和作用不同，可分为工作接地和保护接地两大类。电力系统由于运行和安全的需要，常将发电机和变压器的中性点以及避雷器、避雷针的接地端与大地连接，称为工作接地。为避免触电事故的发生，保障人身安全而将电气设备的金属外壳进行接地，称为保护接地。这种接地方式可以起到降低触电电压，迅速切断故障设备或降低电气设备对地的绝缘水平等作用。

　　参考资料：

　　1.王丽主编，供配电技术，北京：中国劳动社会保障出版社，2009。