雷电过电压的雷电放电

雷电放电是雷云所引起的放电现象。如果天空中有两块带异号电荷的雷云，当他们互相接近时，会使两块云之间的空气绝缘击穿，这就是发生在空中的闪电。如果雷云较低，其附近又没有带异号电荷的其他雷云，这时，雷云就会对地放电，特别是对地面上的高大树木或高大建筑放电。

根据雷电观测资料，雷云对地放电大多数要重复2～3次。其中第一次放电过程是分级发展的（称为先导），在经过数次分级先导发展后，雷云的负电荷和地面的正电荷贯通接触，烟先导发展路径开始主放电。第一次主放电电流最大。主放电时间很短，只有50～100μs。第一次主放电结束后，经过0.03～0.05s间隔时间后，沿第一次放电通路出现第二次放电。第二次放电不再分级进行，而是连续发展出现主放电。图中的上半部阴影部分是主放电之后的余晖放电，电流很小，因此发光微弱，但时间较长。图中下半部是雷电放电时的雷电流曲线。主放电时的电流很大，能达几千安甚至几十、上百千安。地面上的物体被雷击中时，强大的雷电流快速流过被击物体时，产生很高的冲击电压，冲击电压大小与雷电流大小和被击物体冲击电阻大小有关。

直接雷击过电压 雷云直接对电器设备或电力线路放电，雷电流流过这些设备时，在雷电流流通路径的阻抗（包括接地电阻）上产生冲击电压，引起过电压。这种过电压称为直接雷击过电压。

雷电反击过电压 雷云对电力架空线路的杆塔顶部放电，或者雷云对电力架空线路杆塔顶部的避雷线放电，这时雷电流经杆塔入地。雷电流流经杆塔入地时，在杆塔阻抗和接地装置阻抗上存在电压降。因此，杆塔顶部出现高电位，这个高电位作用于线路的导线绝缘子上，如果电压足够高，有可能产生击穿，对导线放电，这种情况称为雷电反击过电压。

感应雷过电压 是指在电气设备（例如架空电力线路）的附近不远处发生闪电，虽然雷电没有直接击中线路，但在导线上会感应出大量的和雷云极性相反的束缚电荷，形成雷电过电压。在输电线路附近有雷云，当雷云处于先导放电阶段，先导通道中的电荷对输电线路产生静电感应，将与雷云异性的电荷由导线两端拉到靠近先导放电的一段导线上成为束缚电荷。雷云在主放电阶段先导通道中的电荷迅速中和，这时输电线路导线上原有束缚电荷立即转为自由电荷，自由电荷向导线两侧流动而造成的过电压为感应过电压。

雷电侵入波过电压 因直接雷击或感应雷击在输电线路导线中形成迅速流动的电荷称它为雷电进行波。雷电进行波对其前进道路上的电气设备构成威胁，因此也称为雷电侵入波。一般的变电所，如果有架空进出线，则必须考虑对雷电侵入波的预防。雷电侵入波对电气设备的严重威胁还在于：当雷电侵入波前行时，例如遇到处于分闸状态的线路开关，或者来到变压器线圈尾端中性点处，则会产生进行波的全反射。这个反射与侵入波迭加，过电压增高一倍，极容易造成击穿事故。