真空斷路器的過電壓及其防護(hù)
真空斷路器是中壓電氣設(shè)備中最具發(fā)展前途的電器之一，因其體積小、重量輕、可靠性高、維修簡單等優(yōu)點(diǎn)，受到了電力部門的普遍歡迎，是目前最現(xiàn)代化的電力斷路器之一。我市電力系統(tǒng)10kV斷路器已全部更換成真空斷路器。
真空斷路器的過電壓問題在一定程度上影響了其發(fā)展速度，因此結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，研究和探討過電壓產(chǎn)生的原因，并采取一定的防護(hù)措施是非常必要的。
1 過電壓產(chǎn)生的類型
1.1 截流過電壓
真空斷路器在開斷交流小電流時(shí)，由于滅弧室本身的原因，當(dāng)電流從峰值下降未到達(dá)自然零點(diǎn)時(shí)，電弧熄滅，電流被突然中斷，電感負(fù)載上的剩余電磁能量就會(huì)產(chǎn)生過電壓，我們稱之為截流過電壓。截流過電壓并非真空斷路器所獨(dú)有，其它介質(zhì)的斷路器都有發(fā)生，只不過真空斷路器更容易發(fā)生，尤其是在開斷小電感電流時(shí)，截流值及其過電流倍數(shù)會(huì)更高，可能會(huì)對電力系統(tǒng)，尤其是高壓電器帶來危害。
1.2 多次重燃過電壓真空斷路器在開斷較大的感性電流(如電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流等)時(shí)，即使截流過電壓不成問題，也常常發(fā)生過電壓危害，擊穿電機(jī)匝間絕緣，這主要是由于真空斷路器多次重燃產(chǎn)生的過電壓引起的，稱之為多次重燃過電壓。要發(fā)生多次重燃過電壓必須具備許多條件，因此發(fā)生的概率很小，但是一旦發(fā)生，其危害卻不可低估，因此應(yīng)采取必要的防范措施。
1.3 容載過電壓
真空斷路器在開斷容性負(fù)載方面比其它類型的斷路器有較好性能，但是在投切電力電容器組時(shí)，由于真空斷路器間隙弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度不夠穩(wěn)定和直流耐壓水平降低，可能發(fā)生擊穿，從而出現(xiàn)過電壓。
2 防范措施
真空斷路器在使用過程中發(fā)生的過電壓，給電力設(shè)備的絕緣帶來危害，因此應(yīng)根據(jù)過電壓的類型采取相應(yīng)的措施，以減少過電壓的產(chǎn)生和降低過電壓的數(shù)值，除真空斷路器制造工藝方面的問題外，可以加裝保護(hù)裝置以改變負(fù)載參數(shù)，從而達(dá)到目的。
2.1 電容保護(hù)在電感負(fù)載端上并聯(lián)電容器，可以有效的降低負(fù)載阻抗，從而降低截流過電壓的幅值，還能減緩過電壓的前沿陡度，這不僅能保護(hù)感性負(fù)載，免遭截流過電壓的損害，還能減輕多次重燃過電壓對電動(dòng)機(jī)絕緣的危害。真空斷路器與變壓器或電動(dòng)機(jī)之間用電纜連接，由于電纜具有較大的分布電容，其作用等同于并聯(lián)電容，效果很好。
2.2 阻容保護(hù)把電阻R與電容C串聯(lián)作為保護(hù)元件并聯(lián)在負(fù)載進(jìn)線端構(gòu)成RC過電壓抑制器。電容器既可以減緩過電壓的上升陡度，又可以降低負(fù)載的波阻抗，因而降低截流過電壓。電阻的作用是：當(dāng)發(fā)生截流時(shí)，它的存在增加了高頻放電電路的衰減系數(shù)，可減少重燃次數(shù)和降低多次重燃過電壓，甚至可以有效的防止其發(fā)生。用RC抑制器來保護(hù)電動(dòng)機(jī)等負(fù)載，效果最好。
2.3 非線性電阻保護(hù)
(1)采用普通避雷器與電容器并聯(lián)，普通避雷器能限制過電壓幅值，用電容器來減緩過電壓上升陡度。
(2)采用金屬氧化物避雷器，它采用ZnO壓敏電阻，是無滅弧間隙的避雷器，具有半導(dǎo)體晶體管穩(wěn)定的特性。在正常工作電壓下阻值很大，電流很小，當(dāng)電壓增高至某一值后，阻值下降，呈現(xiàn)穩(wěn)定特性。應(yīng)當(dāng)注意的是，采用金屬氧化物避雷器作過電壓保護(hù)，其型號要與系統(tǒng)電壓相符，和電感負(fù)載或電容器組容量應(yīng)匹配恰當(dāng)。
2.4 電感保護(hù)在真空斷路器與電動(dòng)機(jī)供電電纜之間串聯(lián)電抗線圈(或飽和電抗器)與電阻并聯(lián)組成的LR過電壓抑制器，從而抑制過電壓的上升陡度和峰值。
真空斷路器的過電壓問題在一定程度上影響了其發(fā)展速度，因此結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，研究和探討過電壓產(chǎn)生的原因，并采取一定的防護(hù)措施是非常必要的。
1 過電壓產(chǎn)生的類型
1.1 截流過電壓
真空斷路器在開斷交流小電流時(shí)，由于滅弧室本身的原因，當(dāng)電流從峰值下降未到達(dá)自然零點(diǎn)時(shí)，電弧熄滅，電流被突然中斷，電感負(fù)載上的剩余電磁能量就會(huì)產(chǎn)生過電壓，我們稱之為截流過電壓。截流過電壓并非真空斷路器所獨(dú)有，其它介質(zhì)的斷路器都有發(fā)生，只不過真空斷路器更容易發(fā)生，尤其是在開斷小電感電流時(shí)，截流值及其過電流倍數(shù)會(huì)更高，可能會(huì)對電力系統(tǒng)，尤其是高壓電器帶來危害。
1.2 多次重燃過電壓真空斷路器在開斷較大的感性電流(如電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流等)時(shí)，即使截流過電壓不成問題，也常常發(fā)生過電壓危害，擊穿電機(jī)匝間絕緣，這主要是由于真空斷路器多次重燃產(chǎn)生的過電壓引起的，稱之為多次重燃過電壓。要發(fā)生多次重燃過電壓必須具備許多條件，因此發(fā)生的概率很小，但是一旦發(fā)生，其危害卻不可低估，因此應(yīng)采取必要的防范措施。
1.3 容載過電壓
真空斷路器在開斷容性負(fù)載方面比其它類型的斷路器有較好性能，但是在投切電力電容器組時(shí)，由于真空斷路器間隙弧后介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度不夠穩(wěn)定和直流耐壓水平降低，可能發(fā)生擊穿，從而出現(xiàn)過電壓。
2 防范措施
真空斷路器在使用過程中發(fā)生的過電壓，給電力設(shè)備的絕緣帶來危害，因此應(yīng)根據(jù)過電壓的類型采取相應(yīng)的措施，以減少過電壓的產(chǎn)生和降低過電壓的數(shù)值，除真空斷路器制造工藝方面的問題外，可以加裝保護(hù)裝置以改變負(fù)載參數(shù)，從而達(dá)到目的。
2.1 電容保護(hù)在電感負(fù)載端上并聯(lián)電容器，可以有效的降低負(fù)載阻抗，從而降低截流過電壓的幅值，還能減緩過電壓的前沿陡度，這不僅能保護(hù)感性負(fù)載，免遭截流過電壓的損害，還能減輕多次重燃過電壓對電動(dòng)機(jī)絕緣的危害。真空斷路器與變壓器或電動(dòng)機(jī)之間用電纜連接，由于電纜具有較大的分布電容，其作用等同于并聯(lián)電容，效果很好。
2.2 阻容保護(hù)把電阻R與電容C串聯(lián)作為保護(hù)元件并聯(lián)在負(fù)載進(jìn)線端構(gòu)成RC過電壓抑制器。電容器既可以減緩過電壓的上升陡度，又可以降低負(fù)載的波阻抗，因而降低截流過電壓。電阻的作用是：當(dāng)發(fā)生截流時(shí)，它的存在增加了高頻放電電路的衰減系數(shù)，可減少重燃次數(shù)和降低多次重燃過電壓，甚至可以有效的防止其發(fā)生。用RC抑制器來保護(hù)電動(dòng)機(jī)等負(fù)載，效果最好。
2.3 非線性電阻保護(hù)
(1)采用普通避雷器與電容器并聯(lián)，普通避雷器能限制過電壓幅值，用電容器來減緩過電壓上升陡度。
(2)采用金屬氧化物避雷器，它采用ZnO壓敏電阻，是無滅弧間隙的避雷器，具有半導(dǎo)體晶體管穩(wěn)定的特性。在正常工作電壓下阻值很大，電流很小，當(dāng)電壓增高至某一值后，阻值下降，呈現(xiàn)穩(wěn)定特性。應(yīng)當(dāng)注意的是，采用金屬氧化物避雷器作過電壓保護(hù)，其型號要與系統(tǒng)電壓相符，和電感負(fù)載或電容器組容量應(yīng)匹配恰當(dāng)。
2.4 電感保護(hù)在真空斷路器與電動(dòng)機(jī)供電電纜之間串聯(lián)電抗線圈(或飽和電抗器)與電阻并聯(lián)組成的LR過電壓抑制器，從而抑制過電壓的上升陡度和峰值。
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