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電氣設備的絕緣結構在運行中可能受到以下四種電壓作用：
(I)工頻高工作電壓 電氣設備的絕緣結構在其整個運行過程中，必須能夠長期連續地承受工頻高工作電壓，通常稱之為系統高運行電壓，一般為額定電壓的1 .15倍。
(2)暫態過電壓 它包括習慣上所指的上頻電壓升高和諧振過電壓。工頻電壓升高起因于空載線路的電容效應、甩負載和不對稱接地。當突然甩負載后，由于電源只帶一條空載的輸電線路，而輸電線路的對地容抗可用X0表示，這樣流過電源內阻的電流就突變為容性電流，這個電流流過系統中的感抗就造成了電壓升高。因為這個升高了的電壓仍接近于50Hz交流電壓，故稱為工頻電壓升高，在近代的繼電保護條件下，其作用時間約為幾十毫秒至1 s。與長期施加的交流電壓一樣，它對電氣設備內絕緣老化及電力系統的絕緣結構影響很大。諧振過電壓起因于含鐵心的非線性電感元件所引起的鐵磁效應或諧振，其幅值較高，持續時間較長，其頻率可以是工頻基波，也可以是高次或分次諧波。
(3)操作過電壓 它是由于電力系統中的斷路器動作所產生的。例如，切斷、閉合空載長線路，切斷空載變壓器等。這種過電壓的波形很不規則，情況不同時變化很大，可以是衰減振蕩波或是非周期性電壓的沖擊波，一般在1ms之內電壓達到Zui大值。電力系統中的操作過電壓與系統電壓有關，而且系統電壓越高倍數越小，6～35kv系統約為5～4倍。
(4)雷電過電壓(或外部過電壓、大氣過電壓) 它是由于雷云放電產生的，幅值很高，作用時間約幾到幾十微秒。：目前，我國對于雷電過電壓的試驗標準電壓波規定為1.2／50us的全波。雷電過電壓往往造成電氣設備的絕緣破壞，為保證電力系統的安全運行，對雷電過電壓必須采取預防措施，如安裝避雷針、避雷線、避雷器等。
為了保證絕緣結構能夠耐受上述四種電壓的作用，絕緣結構必須經受沖擊波耐壓試驗以及工頻耐壓試驗的考驗，并要求有足夠的裕度。
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