电弧接地过电压危害及其预防

电弧接地过电压的危害及其预防

[摘要]电力系统的内部过电压造成的危害及损失是很大的，它直接威胁着国家财产及人身安全，文章主要介绍了弧光接地过电压问题，并针对弧光接地过电问题，并针对弧光接地过电压造成危害提出了一些预防措施，以确保煤矿供电系统安全、可靠地运行。

[关键词]过电压；危害；预防措施

中图分类号：td61 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）07-0014-01

0 前言

在电力系统中，由于过电压（外部过电压和内部过电压）使电力系统的正常运行遭到破坏的事例是很多的，造成的后果也是很严重的。因为各种电压等级的输配电线路、电机、变压器、电缆及开关设备等，在正常状态下只承受其额定电压的作用，但在异常情况下，可能由于某种原因，使电力系统产生过电压，造成上述电气设备主绝缘或匝间绝缘上的电压远远超过额定值（一般为额定电压的3倍左右），虽然时间很短（一般从几微秒至几十毫秒），但电压升高的数值可能很大（最大可达4倍）。在没有防护措施或设备本身绝缘水平较低时，将使设备的绝缘被击穿，造成供电处于瘫痪状态。

过电压分为外部过电压（指大气过电压）和内部过电压。外部过电压又可分为直击雷过电压和感应雷过电压，内部过电压则可分为操作过电压、弧光接地过电压和电磁谐振过电压等。不论是那种过电压，其危害性都比较大。下面就弧光接地过电压问题谈一下个

人初浅认识，并提几条预防措施。

1 弧光接地过电压问题

一般来说，过电压的产生都是由于电力系统的电磁能量发生瞬间突变所引起的。对于弧光接地过电压，是由于在中性点不接地系统发生单相接地的间歇性电弧引起的电磁能量的突变产生的。

在正常情况下，发生单相金属接地，将引起健全相的工频电压升到umx（umx为电路振荡时电源电压的瞬时值），否则，如果这种接地是通过不稳定的电弧接地，即电弧间歇性的熄灭重燃产生振荡时，则在电网的健全和故障相都将产生过电压。这种过电压对系统中某些绝缘较差的设备可能造成事故，在少数情况也可能危及正常绝缘。由于这种过电压影响范围大，单相接地故障机会又多，且多数的接地电弧不稳定，而接续的时间又长（允许带接地故障运行0.5-2h），故障对中性点绝缘系统，可能造成危害。

实际上由于每次发弧不一定在工频电压幅值时，加上自然熄弧条件较差，电弧不一定能在高频电流第一次过零时熄灭，电弧中的电压降与线路损耗等使振荡衰减，所以这种电压倍数不太大。根据我国实测最大过电压倍数为3.2，绝大部分在3.0以下。在我国，60kv及以下中性点不接地电力系统的对地绝缘，是按4倍于设备最高运行相电压设计的，因此弧光接地过电压一般不会有太大危险。但对于系统中某些绝缘弱点时也会引起击穿损坏事故。必须采取一些有效的预防措施。

2 预防措施

（1）要经常注意消除绝缘弱点和加强设备的检查试验。电气设备和电缆的绝缘性能是由导体外部的绝缘层或外层的绝缘材料及其结构所确定的。绝缘性能的好坏通常是用以下几个主要参数判断。

①绝缘电阻

绝缘电阻是判断电气设备绝缘性能好坏的重要指标之一。对于各种电气设备，其最小绝缘电阻值应为多少，在《电气设备交接和预防性试验标准》中都作了明确的规定。如果实际的绝缘电阻值低于这一规定值，就有可能出现危险，电气设备就不允许投入运行。

②吸收比

吸收比（r60/r15）是反映电气设备的受潮情况，它也是判断电气设备绝缘层绝缘性能的重要指标之一。正常情况下，绝缘层的吸收比较大。如大型电机的吸收比一般不小于1.3，受潮以后，吸收比明显下降，并且，绝缘层受潮越严重，吸收比的数值越小，但不会小于1。同样，吸收比的数值与绝缘的实际温度也有关。

③直流泄漏电流

用不同电压下直流泄漏电流的大小来判断绝缘性能时，可以作出直流泄漏电流随电压变化的曲线，对于绝缘性能良好的绝缘材料或绝缘层，其绝缘电阻值基本上是不随电压高低而变的，直流泄滑电流值将大致与电压成正比上升，若绝缘有缺陷，尤其是局部缺陷时，当试验电压加大到一定的数值，直流泄漏电流的上升与电压的上升不成比例了，将出现迅速上升的现象，根据这种现象，就可以

判断其绝缘状态。

④直流耐压试验电压值

在绝缘材料或电气设备的绝缘层上，外加较高的规定数值的直流试验电压，并保持一定时间，如果在接通电压的时间内没有发生击穿或直流泄漏电流基本不变（没有迅速上升的现象），就说明绝缘性能良好，否则，说明绝缘存在缺陷或局部缺陷。

⑤介质损失角及介质损失角正切值tan

δ（介质损失角）这一角度的大小，可充分说明绝缘层中介质损耗的大小；介质损失角正切值tanδ的大小，对判断设备整体的绝缘性能较为可靠，对于绝缘层中的局部缺陷，tanδ的反应就很不灵敏。

⑥交流工频耐压试验电压值

以上所有参数（有5个），都是在直流电压或低于电气设备实际工作条件下测量到的，都是判断电气设备绝缘性能的重要数据。还不足以用来判断电气设备在正常工作条件下是否能保证安全运行。为此，还必须在被试绝缘层或电气设备上，施加略高于运行中可能遇到的过电压数值的交流工频试验电压，并经历一定的时间，如果设备在这一试验电压的作用下，在规定的试验时间内，没有发生击穿（或闪络）现象，就表示电气设备绝缘性能正常，否则就不正常，应进行维修或更换。

（3）要在中性点不接地的3-10kv幅射伏供电系统中安装高压漏电保护装置。该装置在系统发生单相漏电或接地故障时，实现有

选择性的保护，它可以快速而准确地查找出故障电缆支路，并实现声光报警，同时对故障支路进行记忆，是目前高压电网中普遍采用的一种保护。

（4）要在各变配电所6kv电压互感器上应装设消谐装置，以消除由于弧光接地可能引起的谐振过电压。

3 结束语

总之，只要充分认识弧光接地过电压造成的危害，并积极采取些有效的预防措施，就可以避免或减少由于弧光接地过电压造成的损失。