线路和绕组中的波过程-均匀无损耗单导线中的波过程(高电压技术)

过电压及防雷保护波动方程的计算1、沿高度h为10m，导线半径为10mm的单根架空线有一幅值为800KV过电压波运动，试计算电流波的幅值。解：求导线的波阻抗Z为：=800/456=1.75KA电流波幅值：2、沿高度h为10m，导线半径为10mm的单根架空线有一幅值为800KV过电压波运动，还有一幅值为400KV的过电压反行波反向运动,试求此两波叠加范围内导线的电压和电流。解：求导线的波阻抗Z为：=800/456=1.75KA电流波幅值：反行电流波幅值为:

两波叠加范围内，导线对地电压为:电流为:

通过本知识点的学习，使学生理解波的传播方向，掌握波动方程的计算，为今后的课程学习打下了良好的基础。过电压及防雷保护波动方程的物理意义一、波动方程波动方程所描述的线路上的暂态电压和暂态电流不但是时间t的函数，也是距离x的函数。二、波动方程的通解

1．物理意义:线路中传播任意波形的电压和电流，可分解成向前传播的前行波和反向传播的反行波的叠加。或者说，线路上某点某时刻的电压（或电流）为通过该点的前行电压波（电流波）与反行电压波（电流波）的代数和。

2．电压波和电流的方向规定

电压波的极性只与产生电压波的电荷的极性有关，而与传播方向无关，正的电荷产生正的电压波；

电流波的极性不仅与移动电荷的极性有关，还与移动的方向有关，正的电荷沿X正方向或负电荷逆X正方向产生正的电流行波，反之产生负的电流行波。

正的电压前行波相当于一批正电荷向正方向运动，使导线各点的对地电容依次充上正电荷，而向正方向流动的正电荷将形成正电流波；对反行波来说，正的电压反行波表示一批正电荷向负方向运动，按照相反的顺序给线路各点的电容也充上正电荷，此时电压虽然是正的，但因正电荷的运动方向已变成负方向，所以形成了负的电流。故此有前行电压波与前行电流波的符号总是相同，反行电压波与反行电流波的符号总是相反。

通过本知识点的学习，使学生掌握波动方程的物理意义，为今后的课程学习打下了良好的基础。过电压及防雷保护波过程的几个物理概念一、均匀无损耗导线

导线各点电气参数完全一样，,不计及导线r0、g0，即导线无能量损耗的，满足这两种条件的仅由L、C组成的链形回路，我们称之为均匀无损导线。二、波过程

电压波和电流波沿线路的流动，实质上就是电磁波沿线路的传播过程，也是指能量沿着导线传播的过程，即在导线周围空间储存电磁能的过程。三、无限长直角波

在介绍线路波过程的基本概念时，通常采用最简单的无限长直角波。因为在工频交流电源的情况下，只要线路不太长，行波从始端传到终端所用的时间还不到1，在这样短的时间内，电源电压变化不大，因而也可以看作与直流电压源相似。四、波沿导线的传播

将传输导线设想为许许多多无穷小长度dx的线路单元串联而成，忽略导线损耗，用LC来表示每一单位长导线的电感和对地电容。

电压波和电流波沿导线的流动，实质上就是电磁波沿导线的传播过程，电压波和电流波是在线路中传播的伴随而行的统一体。五、波阻抗与波速波阻抗：

波

速：

=

通过本知识点的学习，使学生掌握波过程的几个物理概念，为今后的课程学习打下了良好的基础。过电压及防雷保护波阻抗的特点电压波与电流波之间是通过波阻抗相联系的（1）波阻抗表示同一方向的传播的电压波与电流波之间比值的大小。电磁波通过波阻为ｚ的无损均匀导线时，其能量是以电磁能的形式储存于周围的介质中，而不是像通过电阻时那样被消耗掉,它是储能元件。

（2）为了区别不同方向的行波，ｚ前面有正负号；（3）如果线路上既有前行波，又有反行波，导线上的总电压和总电流比值不再等于波阻抗；（4）波阻