雷雨的形成及雷电的特性-雷电的效应对电气设备来说,主要有电磁、发热及机械三方面。在主放电时,电磁场的瞬变使在主放电通路附近的导线或其他导电体产生感应过电压。感应过电压的振幅一般不过300kV以下,只有在极少的情况下才达到500~600kV。这种电压在35kV及以下的线路上能产生绝缘闪络事故。极少可能在110kV线路上引起闪络,而在220kV及以上的线路上就不考虑感应过电压的影响了。
雷电也可能直接击中线路或电气设备,这时过电压主要是由雷电流IM,经过接地体的电阻R8。而引起的IMR8:电压降所产生的(在特高结构中还必需考虑电感L的作用,在直接击中导线时,则以导线的等值波阻抗代R8)。它的数位可能很高。
雷电流经过导体时还会使导体发热。发热的规律可以由下式表示
例如:欲使10平方毫米铝导线达到白热点,如取波长为40微秒,则雷电流
实际上,雷电流的热效应对大多数电气设备的影响是不大的,只有在遇到熔丝或其他截面特别细的导体时才需要考虑。
虽然雷电流在通过导体时,其热效应已如上述是不大的,但是当雷击中导体时,在直接与放电通路相接触的地方却可能受到高温作用,有时可以使金属熔化达几个毫米深度。这个现象很可能是有些架空地线不正常断股的原因。
雷电流的机械效应,主要表现在木材结构的劈开和砖石结构的崩塌等现象。当雷直接击中树木、木质电杆或建筑物等,常常将它们劈开,有时完全劈倒,有时则仅裂开小缝而不倒下来。这个作用是由于很高的雷电流经过木质的纤维时,使它发生高热,因而引起其中水分很快的蒸发,如同爆炸一样。与此同时,有时还引起火灾。
砖石的烟囱或房屋也常常受雷击而倒塌。这是由于静电的作用。因为在雷云放电前,电场很强,烟囱上每一块砖或石都带了同一极性电荷;在放电之后,电场突然消失了,砖石上的同一极性的电荷产生了相斥的作用,这个作用是冲击性的,而砖石结构不耐冲击,因此便碎裂了。
雷电流在流过一个狭缝时,也能产生很大的破坏力。这一点对管形避雷器来就特别重要,因为管形避雷器的内间隙是在一个细管中。
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