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礦用通信電纜網絡中的雷電過電壓是什么
高壓電纜網絡中的雷電過電壓
研究雷電過電壓的計算電路與數學模型
在構建計算電路時，不僅要考慮電纜線路的用途，而且還必須考慮與電纜線路相連接的架空線路上的雷擊點的位置。這是因為對應于所謂的“遠區”與“近區”兩種雷擊情況，包含電纜線路的網絡內的波的發展特點是不相同的。對“近區”的理解是，當雷繞過架空地線而擊中導線時，繞擊點距電纜線與架空線的連接點不遠，以致繞擊點的過電壓形成受到來自電纜的反射波的直接影響。
現在我們對可視為“近區”雷擊的架空線上的雷擊點到電纜線的距離進行估算。在下述條件下，來自電纜的反射波將對架空線上雷擊點處的電壓波的形成發生影響，即為架空線上雷擊點至電纜間的波傳播時間。
由于截波的波頭與雷擊點的電流陡度有關，故它是隨機變量。在給定的波頭長度下，令線路絕緣的伏秒特性的縱坐標值!，)與雷擊點的電壓波值!%i相等，即可求得截頭與雷電流陡度之間的函數關系，即是在波頭為10*5的負極性沖擊電壓作用下線路絕緣的沖擊放電電壓，其值與小放電電壓相近；$為與架空線電壓等級及結構有關的線路絕緣的伏秒特性參數;z3為雷擊點的等值波阻抗，它等于考慮導線電暈影響后的zj1與雷電通道的波阻抗的并聯值。
在遠區雷擊時，應將作用于電纜絕緣上的過電壓分為短波與長波兩種情況。雷擊于架空線路的導線并使線路絕緣發生閃絡而產生截波，以及由桿塔至導線發生逆閃絡時將形成短波。由逆閃絡形成的波的特點是:波頭較陡、波長相對較短(10~20%3)。當雷越過架空地線繞擊于導線，但線路絕緣并未閃絡時將會出現長波(全波)。遠區雷擊時，由于架空線路上的電暈的影響，作用于電纜絕緣上的短波的幅值比其形成點的幅值要低很多，礦用橡套電纜而電纜的電容在短波作用的時間范圍內，尚來不及充電至超過其絕緣水平的電壓值，故遠區雷擊的短波對電纜絕緣沒有危險。因此在遠區雷擊時，可只根據不會引起線路絕緣閃絡的長波來進行分析計算。應當注意，在110、220kv的架空線上出現遠區雷擊時，幾乎所有向室外配電裝置傳播的行波都會使線路絕緣發生閃絡。因此，對電纜線路說來，它們均為對其絕緣無威脅的截波；在500kv的架空線上，約占30;的運動至電纜的行波為全波。下面將要說明，礦用電纜在所有電壓等級的架空線上，如果發生近區雷擊，均可能在電纜絕緣上產生危險的過電壓。
礦用控制電纜在典型的電纜應用接線中，研究雷電過電壓時宜于采用行波法，亦即用一組模域的波通道(根據處于0.1：0.5mhz決定其參數)模擬電纜與架空線。在實用的電纜長度下，作為初步近似，礦用通信電纜可不考慮波沿各模通道傳播時的衰減。
高壓電纜網絡中的雷電過電壓
對包含高壓電纜線路的典型接線進行的分析表明，節點3處的電纜既可能與架空線連接(m-(-b)，也可能與變電設備(變壓器)連接。在研究后者的過渡時，可用其入口電容代替之。與此相對應，計算中節點3就可能有兩種形式，即-b節點[圖4-2-5(a)]及-tp節點[圖4-2-5(b)、(c)]。由于變壓器的電容足夠小，為了簡比，在電子計算機上進行計算時可用末端開路的長度為lc(%e=300h，h為計算步長，單位以微秒計)的模擬，其波阻抗矩陣為
式中：a(、ak、a。分別為架空線、電纜線、變壓器入口電容的模擬線段的由模域至相域的電壓變換矩陣。
用一段開路線段模擬變壓器電容的正確性，可由圖4-2-((b)、(c)計算結果的對比驗證。其計算條件是：電纜線上有參數為im=10ka,r!rb=1/10的全波作用(圖4-2-6)。由計算所的示波圖可見，變壓器以不同的模擬時，電纜絕緣上的過電壓彼此相差不到4%。
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