高电压工程基础课堂作业

题目：利用波的折反射过程来分析避雷器和被保护物上的电压波形。

如图，陡度为a（kv/μs）的斜角波沿线路侵入， l（m）为避雷器与变压器的距离，设t=0时，来波到达避雷器，该处电压ub（t）=atε(t)，经过时间τ=l/v（v为雷电波的传播速度），来波侵入变压器，假设侵入波在变压器处发生全反射，反射波表示为a(t-τ)t- τ波形如直线2；

作用在变压器上的电压为入射电压与反射电压之和，即ut(t)=2a(t-τ)t-τ)如图中直线3；

又经过时间τ，反射波到达避雷器，即在t≥2τ时，避雷器上的电压由反射电压和原有的入射电压叠加而成，ub(t)= atε(t)+ a(t-2τ)εt- 2τ)=m点以后，避雷器上的电压将按图中直线3上升；

设t=tf时避雷器上的电压上升到避雷器的放电电压，避雷器放电，此后避雷器上的电压也就是避雷器的残压u5，因此，可以认为，在t=tf时，在b点叠加了一个负的电压波-2a(t-tf)，这个负的电压波需要经过时间τ，即t=tf+τ时，才传到变压器，在此τ时间内，变压器上的电压仍以2a的陡度上升。