暂态电位升高的原理详解

当雷电流流过防雷装置中各分支导体和接地体时，将会在分支导体的电感、电阻和接地电阻上产生压降，使防雷装置中各部位的对地电位都有不同程度的升高。由于雷电流持续时间很短，这种电位升高现象所持续的时间很短，所以称为暂态电位升高。如图2-6所示，在该系统中任意一点A处的暂态电位UA为

式中　UA——A点的暂态电位，V；

Rg——冲击接地电阻，Ω；

h——A点到地面的高度，m；(www.xing528.com)

L0——单位长度的引下线的寄生电感，μH/m，一般L0=1.2～1.5μH/m；

i——雷电流，kA。

图2-6　暂态电位示意图

由式（2-19）可知，被击物体上出现的暂态电位幅值由两个分量组成，即由雷电流幅值与接地电阻所决定的压降和由雷电流波头陡度与通流路径电感所决定的压降。其中，前者称为暂态地电位，由于此电位的出现而产生的电位升高称为地电位抬高，它是雷电安全防护设计中一个很重要的指标；后者称为暂态电位抬高。地电位抬高不仅会危害到电子设备、电气设备，同时也会对周围的人员造成危害。而暂态电位抬高则可能使周围的导体带上高电位，损坏电子设备和电机绕组。另外，暂态电位抬高又会与周围的金属体之间形成电位差，当这一电位差超过两者之间空气间隙的绝缘耐受强度时，间隙就会被击穿，使金属体也带上高电位，而这一已带上高电位的金属体又有可能对附近其他金属体发生间隙击穿。