淺析電氣裝置過電壓的產生與保護

王福亮

（煙臺港集團鐵路公司，山東 煙臺 264000）

在港口鐵路的生產運行中，電氣設備在一些輔助設施上的作用越來越重要。而電氣設備在正常的運行過程中不僅電氣會受到運行所帶來的電壓，還會遭受不利的狀況及電壓對其造成的傷害。在長時間的運行過程中，電氣設備就面臨著被損壞的可能。

1 電力系統過電壓的過程分析

電力系統過電壓具體是指電力系統的電氣設備在工作時，在有電壓時處于絕緣的狀態，而由于其他特殊原因，例如相關人員操作失誤或者雷擊對其造成干擾等眾多原因，電力系統在正常的運行過程中受到所在區域的電壓增大，這就會使電氣設備處于非正常的運行狀態，對電氣設備造成較大的影響和損害。通常情況下，過電壓一般分為大氣電壓和內部過電壓兩類，兩種過電壓的產生都會對設備造成較大的影響，使整個電力系統在正常的運行中發生極大的變化，進一步導致內部電壓的增大，最終導致電氣設備處于非正常的運行狀態，造成較大的影響和損害。

2 設備中過電壓產生的具體原因

2.1 電氣設備中暫態過電壓產生的原因

電氣設備中暫態過電壓的產生一般是由于雷擊或者電氣開關動作所導致，而雷擊和電氣開關動作都會對電氣設備產生較大的不利影響。雷擊會直接擊到電氣設備的電源輸入線中，而后會通過電氣設備電源線再次損害設備；而對于電氣設備開關動作所產生的過電壓，當整個電氣設備處于運行狀態時，內部的電流在流動過程中會出現磁場能量與電流大小成正比的情況，而這時電氣設備的開關動作會直接產生暫態過電壓，最終導致對電氣設備造成損害。

2.2 電氣設備中操作過電壓產生的原因

在相關人員進行具體操作的過程中也極易出現過電壓，從而進一步損害電氣設備，而操作過電壓的產生存在較大的不確定性，還具有較大頻率振蕩的特點。在相關操作過程中，空載電路切除會使線路存在殘留的電壓，而殘留的電壓極易使內部產生過電壓。在空載電路合閘的過程中也會出現操作過電壓，由于回路上出現高頻振蕩的現象而產生了過電壓，而操作過電壓的產生具有不確定性和較大頻率振蕩的特點，但是操作過電壓還具有較容易控制的特性，相關人員應把握住操作過電壓的特點和特性，采取科學、正確的保護措施，這樣才能更好地起到保護電氣設備的作用，減少電氣設備中過電壓的產生。

3 過電壓保護的基本方法

過電壓保護的方法具有兩個基本特點，相關保護人員需要嚴格遵循其保護原則和特點，這樣才能科學、有效地對其進行相應的保護。由于暫態過電壓的存在過程極短，所以相關人員要選用可以適應暫態過電壓的材料，并且要使過電壓保護裝置可以快速地對電壓的釋放進行正確的攔截，避免產生的過電壓通過耦合、轉移等多種途徑進入到電氣設備中，進而對其產生損害和不利影響。另外，還需要使用科學、正確的方法及安全保護設備，避免產生的過電壓對電氣設備的正常信號產生影響。而相關的過電壓保護人員需要以電氣設備的正常工作為方向，以科學、正確地保護電氣設備為重心，這樣才能做到有效地保護過電壓。

現在以雷電暫態過電壓為例，論述高頻電路的過電壓防護。雷電流主要分布在低頻部分，且隨著頻率的升高而遞減。根據這一性質，可以采用將高頻信號與雷電流分離的方法，將雷電流引入大地而基本上不損耗正常信號。其基本原理如圖1所示。對高頻信號來講，它很容易通過電容C進入電子設備，而分布在較低頻率上的雷電流通過較小的電容器會產生很大的壓降；相反，高頻信號在電感L上會產生很大的壓降，不易通過。而低頻的雷電流在電感上可以通過較小的感抗泄流，從而保護電氣設備。另外，采用氣體放電管、普通二極管等保護元件可以對信號線路實施保護。

對于整個建筑物中的過電壓保護而言，相關保護人員必須重視對保護裝置的使用，這樣才能有效地避免由于外部因素而使雷電所產生的過電壓對電子設備造成損害和影響，成功地將雷電避之在外。對于建筑物中較為脆弱、精確度較高的電氣設備，相關人員不僅要使用日常的保護裝置，還要對其輸入端做到有效的保護，這樣才能盡可能地避免過電壓對設備造成影響。

4 總結

隨著時代的不斷發展和科技的進步，電氣設備更加精密，科技含量更高，并且所覆蓋的范圍極廣，所以對于其保護措施需要更加重視，實施科學、有效的防治，這樣才能在用電的過程中使電氣設備更加科學、更加安全地運行，極大地保障電氣設備的壽命，并有效地促進電力事業的發展。

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