运行中的线路除承受工作电压外，还将承受各种过电压。在带电作业过程中，无论是空气间隙还是绝缘工具，都必须按照相应的电压水平进行绝缘配合，才能保证安全。

在带电作业中，当遇到过电压时，可能通过以下三种途径对人身或设备放电：击穿空气对人身或设备放电；通过绝缘工具如绝缘操作杆、绝缘承力工具和绝缘绳索等放电；当绝缘子片数不足时，通过绝缘子串放电。

任一电压等级的线路在正常运行时，其电压都不是一个定值，而是在一定范围内变化的。系统容量和负荷变化、线路故障都会影响线路电压。

由于内部（故障、操作等）和外部（雷电）原因，电力系统会出现持续时间较短的电压升高，称之为电力系统过电压。过电压持续时间虽然很短，但幅值很高，可能为正常工作电压的数倍，是电力系统的运行设备和带电作业人员的主要威胁之一。电力系统过电压分为内部过电压和外部过电压。

1.内部过电压

当电力系统进行开关操作或发生事故，系统内部参数会发生变化，电力系统从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态，系统由于内部参数变化而引发电磁能量的振荡、传递和积累，并且会在某些设备上或整个系统中出现很高的过电压，称为内部过电压。过电压幅值与电网工频电压幅值基本成正比。内部过电压包含暂时过电压和操作过电压。

（1）暂时过电压

暂时过电压包括空载长线路的电容效应引起的工频电压升高、电弧接地过电压以及谐振过电压等。

①工频电压升高

工频电压升高的原因主要有不对称短路引起的工频电压升高、空载长线路电容效应、甩负荷引起的工频电压升高等。

工频电压升高特点如下：系统阻抗加剧电容效应，相当于把线路拉长；电源容量愈小，电源等值漏抗愈大，空载线路末端电压升高愈大；应按系统最小运行方式来考虑工频电压升高；在超高压电网中可用并联电抗器限制工频电压升高。电容效应指在电源电势作用下，电容电流在电感上的压降使电容上的电压高于电源电势。

②谐振过电压

当系统进行操作或发生故障时，电感、电容元件会组成各种频率的谐振回路，当回路的某一自振频率等于电源的某一谐波频率时会产生谐振现象，引起谐振过电压。

谐振过电压包括断线引起的铁磁谐振过电压、传递过电压，以及中性点不接地系统中电磁式电压互感器饱和引起的谐振过电压。

（2）操作过电压

一般地，电力系统操作过电压发生在断路器操作的过程中。由于开关操作使系统的运行状态发生变化，系统内电感元件和电容元件之间的电磁能量互相转换，具有高频振荡、高幅值、强阻尼和持续时间短等特点。

操作过电压包括空载线路合闸和重合闸过电压、切除小电容负载过电压、切除小电感负载过电压、间歇电弧接地过电压。

①空载线路合闸和重合闸过电压

空载线路的合闸操作有计划性合闸和故障性合闸（自动重合闸）两种情况。从电气参数的角度看，空载线路相当于由大电容和大电感组成。计划性合闸前线路上没有剩余电荷，合闸即意味着对其充电，且充电功率极大；合闸过程即是空载线路状态变化过程，这一过度量的初值极大，这就导致了空载线路合闸过电压的出现。在系统采用三相自动重合闸时，如果系统发生单相接地故障，三相断路器同时断开，此时在非故障相线路电容上就会有残余电压。如果电源电压与残余电压不等，自动重合闸过程也意味着线路状态的剧烈变化，从而产生重合闸过电压。超高压及特高压电网中，合空载线路过电压是选择电网绝缘水平的决定性因素。(www.daowen.com)

线路上残余电压的极性和大小、合闸相位角、母线出线数及断路器合闸时三相的同期性等因素都会影响合闸过电压的大小。220kV及以下线路的重合闸过电压倍数不高，且其绝缘水平是按3～4倍相电压设计的，不需要采用任何限制重合闸过电压的措施；330kV及以上系统，在考虑长线路的电容效应后，重合闸过电压可达2.5倍以上，而线路绝缘水平仅按2～2.75倍相电压设计，必须采取选用灭弧能力强的开关、提高开关动作的同期性等措施限制重合闸过电压。

②切除小电容负载过电压

切除空载长线、电缆以及断开电容器组是电网中常见的操作之一。中性点不直接接地的系统中不超过3.5～4倍，中性点直接接地的系统中过电压倍数不超过3倍。限制切空线过电压的最有效的措施是改善断路器的熄弧性能，用氧化锌避雷器作为切空线过电压的后备保护，也可以通过断路器并联电阻限制切空线过电压。

③切除小电感负载过电压

空载变压器可等效为一个励磁电感，切断空载变压器就等效为切电感，切电动机、消弧线圈、并联电抗器等电感元件时均会产生过电压。

过电压的大小与变压器的励磁电流和变压器绕组等值对地电容有关。冷轧硅钢片制造的高压变压器，励磁电流为额定电流的0.5％左右，故空载变压器分闸过电压倍数一般不大于2。切空载变压器过电压用普通阀式避雷器或氧化锌避雷器来限制。避雷器接在断路器的变压器侧，该避雷器是保护内部过电压的，非雷雨季节也不能退出运行。

④间歇电弧接地过电压

电弧接地过电压是在中性点不直接接地的电网中，由单相接地时的间歇性电弧接地所引起的过电压。实测电弧接地过电压倍数一般小于3，最大为3.2。

我国过电压保护规程对各电压等级电网的操作过电压倍数K规定如下：

①10～66kV系统（中性点经消弧线圈接地或不接地）K=4。

②110～154kV系统（中性点经消弧线圈接地）K=3.5。

③110～220kV系统（中性点直接接地）K=3.0。

④330kV系统（中性点直接接地）K=2.5。

⑤500kV系统（中性点直接接地）K=2.18。

2.外部过电压

外部过电压，又称大气过电压，指大气中雷电活动引起的异常电压。外部过电压分为感应雷过电压和直击雷过电压。感应雷出现的过电压幅值取决于雷云放电电流值、感应雷电压的线路对地高度和落雷点的距离；直击雷而产生的过电压幅值与雷电流幅值、陡度和被击杆塔的波阻抗有关。雷电行波陡度很高，在导线上传播时有明显衰减，因而沿线各点的过电压幅值有差异。

“安规”规定雷电天气时不得进行带电作业。因此，带电作业除考虑正常运行条件下的工频电压之外，一般只考虑工作过电压和内部过电压的作用。线路上的空气间隙主要有导线对地面（植物、建筑物或构筑物）、导线对导线、导线对避雷线、导线对杆塔和横担。导线对地面的高度主要考虑的是穿越导线下方的最高物体与导线间的安全距离，在超高压下还应考虑对地面物体的静电感应。导线间距离要考虑导线弧垂最低处在风力作用下，最小间隙应能耐受的工作电压。