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雷击导线与偶合

Posted on 2005年12月10日 20:47

先看雷击导线，暂把偶合放在一边。如果雷击导线，雷击处设为A点，我们想求出A点的电位UA。当雷击导线时，雷电流碰到的是两侧导线，即雷电流兵分二路，即对电流而言，它碰到的阻抗是Z/2，又由于雷击点的阻抗很大（即Z/2=400/2=200欧姆），所以此时进入导线的雷电流将减半为i/2。于是A点电位等于进来的总电流乘以进来的总波阻，即

UA=i/2·Z/2=iZ/4

可以这样来记忆：雷打在导线上，相当于碰到一个大阻抗，所以雷电流减半（Z/2），而雷电的路径是一左一右，所以波阻减半（Z/2），两者相乘为iZ/4。

例如：导线的波阻一般为400欧姆，在我国60％的雷电流超过20KA，所以

UA=400×20/4=2000KV，即60％的雷击中导线时，导线被击处的电位为200万伏，因此雷击中导线是很厉害的，线路基本上都要闪络，特别是35KV及以上线路是不装设避雷线的，所以更加危险。

下面可以考虑偶合了。因为雷击导线不仅影响了自己，也影响了别人，即未被击中的导线也会感受到它的作用，用专业的术语说，该导线被被击导线偶合了。

当被击导线1的电位为U1时，与其平行的导线2就处在导线1的电磁场中，因而获得了一定的电位U2，U1和U2的关系为：U2=K0U1。这里的K0称为偶合系数，又由于K0与导线的一些几何尺寸有关（例如导线的粗细，导线之间的距离以及导线与地面的距离等），所以K0的全称为导线间的几何偶合系数。

那么K0大致有多大呢？，因为U1是主，U2是辅，所以K0永远小于1。对35KV及以下线路，K0＝0.25，即雷击A相导线时，B相电位大致为A相电位的1／4。在上面的例子中，如果A相电位为200万伏，则B相电位为50万伏。

对于110KV及以上线路，K0＝0.2，即两者相差1／5，当A相为200万伏时，B相约为40万伏。电压等级高K0反而小的原因是此时各项导线离的开了一些，所以受的影响小，可以推想，在特高压线路大K0会更小。

知道了U2之后，即可以求出导线1和2之间的电压U12：U12＝U1－U2＝U1－K0U1＝U1(1－K)，这个电压是会加到每一相的绝缘子上的，如果此值大于两串绝缘子的绝缘耐压值，则线路发生相间短路。