電纜外部過(guò)電壓外部過(guò)電壓即雷閃(長(cháng)氣體間隙擊穿)——— 大氣過(guò)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(guò)電壓分直擊雷過(guò)電壓 和感應雷過(guò)電壓。
對前者必須給予防護。
對后者，一般幅值小于 500 kV，則對于沖擊耐壓只有 180 - 200 kV 的系統是很危險的。
對此，我們必須知 道大氣過(guò)電壓產(chǎn)生和發(fā)展的物理過(guò)程，以找出防護措施。
1 . 雷云對地放電的物理過(guò)程(1)先導放電過(guò)程 如圖 24 - 6，大氣過(guò)電壓是由帶電荷的雷云對地 放電引起的。
觀(guān)測表明，首先云層在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(gè)帶電中心。
當某一中心電荷較多，在其附 近的場(chǎng)強達到足以使空氣絕緣破壞的程度(空氣的耐電強度為 2 - 3kV/ mm)，空氣開(kāi)始游離。
當
裁線(xiàn)機某一段空氣游離后，這段空氣就由原來(lái)的絕緣狀 態(tài)變?yōu)閷щ娡ǖ?，稱(chēng)為先導放電通道。
它是從云中帶電中心向地面發(fā)展 的。
由于這個(gè)通道的一端和云中某一帶電中心相連，故云中的電荷也就 沿通道向下運動(dòng)，近似地均勻分布在通道的表面上。
通道直徑較小，可近 似地看成一條線(xiàn)。
單位長(cháng)度電荷密度可記為 0。
a)先導放電 b)主放電在先導通道下面(地面上或架空線(xiàn)上)的某一點(diǎn)，由于靜電感應會(huì )集 中產(chǎn)生異號的束縛電荷。
每一段先導通道發(fā)展的速度相當高，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(chēng)為分級先導。
如圖 24 - 6 a 所示。
(2)主放電過(guò)程 當先導通道的端部與異號的感應電荷的集中點(diǎn)間 的距離很小時(shí)，由于一端約為雷云的對地電位(可高達 10MV)，而另一端 為地電位，故空氣間隙的場(chǎng)強可達極高的數值，使空氣急劇游離。
游離后 產(chǎn)生的正負電荷將分別向上向下運動(dòng)，中和先導通道及被擊物的電荷，即 開(kāi)始了主放電階段，如圖 24 - 6 b 所示。
在主放電通道與先導放電通道的交界面上，也有極高的場(chǎng)強，又會(huì )產(chǎn) 生極強烈的游離。
這樣，上述游離一中和過(guò)程就不間斷地沿著(zhù)已游離的連續的先導通道以極大的速度由下向上發(fā)展。
這個(gè)速度叫主放電速度 ,， 它比先導通道發(fā)展的平均速度大許多倍，可達 0 . 05 ~ 0 . 5 倍的光速。
對設 備很危險的是主放電時(shí)的電流，其幅值很高。
如果先導通道的線(xiàn)電荷密 度為 0單位為(q/m)，主放電速度 , 單位為(m/s)，通過(guò)被擊物的雷電流在發(fā)生主放電時(shí)，先導通道的電荷被劇烈地中和，未受雷擊的導體上 的束縛電荷就成為自由電荷。
由于電流突然增大，被擊點(diǎn)周?chē)拇艌?chǎng)也 會(huì )發(fā)生很大變化。
由于云中有多個(gè)帶電中心，當一次主放電完成后，原來(lái)的帶電中心便 具有地的電位。
云中其他帶電中心與之電位差增大，這樣便會(huì )先在云中 發(fā)生放電，之后再沿原來(lái)的主放電通道放電，對被擊物發(fā)生重復雷擊。
2. 直擊雷過(guò)電壓如圖 24 - 7，有一高度為 h 的避雷針，其接地電阻在傳導雷電流時(shí)的數值為 Rch，單位長(cháng)電感為 L0，雷電流上升的速度為 ，則感應電動(dòng)勢為圖 24 - 8 感應雷過(guò)電壓形成示意圖a) 先導放電 b) 主放電hd —導線(xiàn)高度 s —雷擊電與導線(xiàn)間的距離
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