旋轉電機的防雷保護

旋轉電機大都安裝在戶內，可以不考慮直擊雷保護。旋轉電機與架空輸電線路的連接方式主要有兩種：第一種是直配線，就是發電機與相同電壓等級的架空線路或電纜直接相連，如發電機將以其端電壓向用戶送電。第二種是經過變壓器與線路相連，這是最常見的一種情況。對于前一種直配方式，有可能雷擊于導線或附近地面；對后種常見方式，也有可能雷擊線路經變壓器繞組傳遞到發電機繞組，或有可能雷擊旋轉電機附近地面。但不論哪種連接方式，旋轉電機的絕緣將會有雷電過電壓的作用。

  旋轉電機（發電機，調相機，變頻機和電動機等）的防雷保護要比變壓器困難得多，其雷害事故率也往往大于變壓器，這是由它的絕緣結構，運行條件等方面的特殊性造成的，旋轉電機防雷的主要困難是沖擊絕緣水平很低，在同一電壓等級的電氣設備中其沖擊電氣強度最低。因為電機繞組不能像變壓器那樣采用浸在油中的組合絕緣，而是全靠固體介質絕緣；而在制造過程中，絕緣易損傷或其內出現氣隙，在這些部位容易發生電離，在運行過程中容易產生局部放電，導致絕緣老化；同時也不可能像對變壓器那樣采取電容環等措施使沖擊電壓分布均勻化。并且，點擊絕緣的運行條件最為嚴酷，要受到熱，機械振動，空氣中的潮氣，污穢，電氣應力等因素的聯合作用，老化較快；其絕緣結構的電場比較均勻，沖擊系數接近，因而在雷電過電壓下的電氣強度是最薄弱的環節。

  我國較多用磁吹避雷器作旋轉電機的主保護原件，避雷器3KA下的殘壓略比電機出廠沖擊耐壓值低8%—10%，現也有用MOA的，保護性能稍好些，但也僅低25%—30%。還必須采用相應輔助限幅措施以提高保護效果。由于點擊繞組的匝間電容很小和不連續，（特別是大容量的單匝電機）迫使過電壓波進入電機繞組后只能沿著繞組導體傳播，而它每匝繞組的長度又遠較變壓器繞組為大。作用在相鄰兩匝間的過電壓與進波的陡度成正比，為了保護好匝間絕緣，必須采取措施嚴格限制進波陡度。理論上實踐證明：若發電機繞組中性點接地，應將侵入波陡度限制在5KV/US以下，若發電機繞組中性點不接地，應將侵入波陡度限制在2KV/US以下，中性點過電壓將不超過相端過電壓，中性點絕緣不會收到損壞。