雷电冲击电压下接地装置的电压升高和反击

雷电冲击电压下接地装置的电压升高和反击昆明昆雷电力科学研究所梅忠恕摘要 ：当接地装置泄放雷电流时，在其上将产生瞬间电位升高。联接在接地装置上的设备的电位与接地装置的电位同时升高。从外界引入设备的各种传输线，如电源线、 通信线以及数据采集和控制线等将受到接地装置升高电位的反击。对电位反击的防护是防雷的主要任务之一。关键词 ：雷电冲击电压地电位升高地电位反击1．前言防雷的主要任务有三：直击雷防护、 二次雷防护和雷电电磁辐射干扰的防护。二次雷又主要包括沿（各种）线路侵入室内的感应雷（俗称浪涌电压）和从接地装置产生的地电位升高和地电位不均两个方面，后者又形成地电位反击。从防雷论坛反馈的信息，不少人对接地装置的地电位升高和反击的机理感到疑惑不解。本文着重介绍和分析了在雷击发生时接地装置的电位升高及其带来的电压反击。2．雷电冲击电压的产生及量值的估计2.1 雷电冲击电压的产生机理在雷击发生前， 接闪器、 引下线和整个接地装置都处于与大地相同的零电位，这时在它们之间没有电压分布不均的问题，在接地装置与联接在它上面的设备之间也不存在电位反击。而在接闪后，当雷电流流过引下线和整个接地装置的时候，雷电流在接地装置各部分造成的电压降是不相等的， 于是在接地装置各部分之间就存在电压分布不均，而在接地装置与接在其上的设备之间就有电位反击（或电压反击）的问题。雷电流的频率较高， 无论它在导线或在空气放电通道中流过时都不能简单地看成一个纯电路的问题。 一般的电路是以集中参数形式存在的电阻、电感和电容组成的电路。而对于一个较高频率的雷电流，与之相关联的更主要的是以分布参数存在的电感和电容以及由它们组成的波阻抗。考虑波阻抗， 就涉及到电磁场的问题。雷电流在空气的放电通道中流过时，更多的是与波阻抗有关。而在雷打下来以后，雷电流进入接地装置时，更多的是与导体的集中参数的电阻、电感有关。当接闪器接闪雷电流时，强大的雷电流将通过接闪器、引下线和接地网泄放入地。对于单根引下线，为简化起见，我们暂且只考虑电路中的电阻和电感，而不考虑它的波阻抗。于是，在泄放雷电流时，在防雷装置上将产生雷击冲击电压U：（1）式中， R——引下线和接地网的电阻，；L——引下线和接地网的电感，H；i ——雷电流，kA；di/dt——雷电流对时间的变化率，kA/S。由式（ 1）可知，直接雷击冲击电压（或称直击雷过电压）U，它不仅与雷电流的大小和陡度有关，而...