真空断路器操作过电压的抑制方法
真空断路器操作过电压分析及限制措施
突变 ， 只能向负荷侧的相地及相间电容充电， 因电 容值一般较小 ， 负荷侧相 地及相间将会出现较高
幅值 的过 电压 。 （） 相 同时 开 断过 电 压 是 由 于 断路 其 余两 相弧 隙 中的 工频 电流 迅速 过 零 而产 生的 。
收 稿 口期 ：Ｏ２—０ ２０ ３—１． ８
戴云海 男 １７ ９０年生 ； 毕业 于天津大学电机及控制专业 ， 现从事 电气专业工作
２ ８
维普资讯
莘膂 ； 蓄 谨
（ＰＳ — Ｏ ＥＲ ＣＮ 防 电 ＥＬＩ ＰＯＥＣＩ Ａ Ｉ） ＸＯＯ Ｒ ＦＬＴＣ ＨＥ Ｎ Ｍ 爆机
压。
关键词
操作 过 电压
绝缘
过 电压 保护
氧 化锌避雷 器
Ａｎ ｌ ｓｓ Ａｎ Ｌｉ ｉｉ ｇ Ｍ ｅ ｓ ｒ ｓ ｏ ｅ ａ ｉ ａ ｙ ｉ ｄ ｍ ｔｎ ａ ｕ ｅ ｆ Ｏｐ ｒ ｔ ｎｇ Ｏｖ ｒ Ｖｏ ｔ ｇ ｅ ｔ ｃ ｕ ｅ ｋｅ ｅ － ｌａ ｅ Ｄｕ ｏ Ｖａ ｕ ｍ Ｂｒ ａ ｒ
ｖ ｈ ｇ ｒｔ ｔ ｎ ｓ ｏ ｌ ａｉｆ ｄ ｔｅ ｌ ｔｔ ｎ ｏ ｅ ｇ ｎ ｒｌｚ ｃ ｏ ｉ ｅ ｌ ｈ ｌ ｇ ａ＇ ｓｅ ｏ ａ ｅｐ ｏｅ ｉ ｈ ｕ ｄ ｓ ｔ ｙ ａ ｉ ａ ｉ ｆｔ ｅ ｅ ａ ｉ ｘ ｄ ｉ 廿 ｉ ｔ ｔｒ ｃ ｏ ｓ ｎ ｈ ｍｉ ｏ ｈ ｎ ｇ ｎ ｒ ｅ
（） ２
ｕ ｌ ｍＡ
（） ３ 多次重燃过 电压是 由于 弧隙发生多次重 燃， 电源多次向负荷侧的电容进行充 电而产生的。
Ｄａ ｕ ｈ ｉ ／Ｙ ｎ ａ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｗ ｈ ｎ ｔ ａ ｕ ｍ ｒａ ｅ ｓ ｂ ｉｇ ｃ ｔｏ ｈ ｎ ｕ ｔｏ ｏ ｄ， ｐ ｒｔｎ ｖ ｒ ｓｒ ｃ ｅ ｈｅ ｖ ｃ ｕ ｂ ｅ ｋ ｒｉ ｅｎ ｕ ｆ ｔｅ ｉｄ ｃ ｎ ｌａ ｏ ｅ ａ ｇ ｏ ｅ－ ｉ ｉ ｖ ｌ ｇ ｌ ｂ ｒｄ ｃ ｄ， ｎ ｅｏ ｅ － ｏｔｇ ｙｄ ｍａ ｅｔ ｅ ｉｓ ｌｔ ｎ ｏ ｌｃ ｒｃｅ ｉｍｅ ｔ ｏ ｔ ｅ ｗｉ ｐ ｏ ｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｖ ｒｖ ｌ ｅ ｍａ ａ ｇ ｎ ｕａ ｏ ｆｅｅ ｔｉ ｑｕｐ ｎ ． ａ ｌｅ ｈ ａ ｈ ｉ Ｉ ｒ ｒｔ ｉ ｔｏ ｅ ａ ｉｇ ｏ ｅ －ｏ ｔｇ ｔｉ ａ ｅ ａ ａｙ ｅ ｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｔ ａ ｅ ｏ ｅ－ ｎ ｏｄｅ ｏ ｌ ｐ ｒ ｔ ｖ ｒｖ ｌ ｅ， ｓ ｐ ｐ ｒｈ ｓ ａ ｌｚ ｄ ｔ ｏ ｄ ｔ ｎ ｔｔ ｖ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｈ ｎ ｈ ｉ ｈ ｈ
真空断路器操作过电压的产生机理及抑制措施
真空断 操作 压的 机 抑制 路器 过电 产生 理及 措施
能力 ）还要求在 动、 ， 静触头分 开时具有较高的绝缘强
度， 单一的金属材料很难满足要求。因此 ， 常用多元合 金或在多孔的高熔点金 属（ 如钨 、 铬等 ） 触头上浸渍低
般情况下 ，触头刚断开时 ，电流值越靠近于零
点， 多次重燃过电压 的幅值就越高。 此类过电压的主要
收 稿 日期 ： ２ ０ — ９ ０ ０９ ０ — ８
作 者简 介 ： 宋仕 军 （９ ４ ）男 ， 程 师 ， 事 电力 系统 运 行 及管 理 工作 。 １７＿ ， 工 从
・
６ ・ ９
《 宁夏电力｝０ ９年增刊 ２０
会产生 ４倍以上的过电压 。
２ ． 多次 重燃 过 电压 的特 点 ．２ ２
《 宁夏电力）０ ９ ２０ 年增刊
真空断路器操作过电压的产生机理及抑制措施
宋 仕 军
（ 宁夏吴忠供 电局， 宁夏 吴忠市
７ １０ ） ５ １０
摘
要 ： 结合 真 空 断路 器 灭弧 特性 ， 分析 了真 空 断路 器产 生操 作过 电压 的机 理 及 特 点 ， 提 出 了抑 并
制 真 空 断路 器操 作 过 电压 的措 施 。 关键 词 ： 真 空断路 器 ； 操 作过 电压 ； 抑制 措 施
（ ）重燃过 电压 比截流过电压 的幅值高、频率高 １
（ 兆赫级 ）波头很陡 ， ， 使绕组上 的过电压集中分布在首 端， 对绕组引线入 口附近的匝间绝缘造成严重威胁。
（ ） 于 电缆线 路 ， 然重 燃 过电压 平均 值 随着 电 ２对 虽
缆长度的增加而降低 ，但电缆长度使在振荡 中积储 的 能量增加 ， 故重复击穿时过电压的概率也会增大。
真空断路器操作过电压对电动机的危害分析与限制措施
真空断路器操作过电压对电动机的危害分析与限制措施真空断路器具有灭弧电压低、灭弧能力强、分断速度快、开断容量大、使用寿命长、适应频繁操作等特点，在电力系统中逐渐取代了其它类型开关，得到了广泛的应用。
但真空断路器在开断过程中会产生过电压，若在运行中使用不当，也会造成断路器爆炸等事故，给安全生产带来重大影响。
因此结合生产实际，研究和探讨过电压产生的原因，并采取一定的防护措施是非常必要的。
标签：真空断路器;过电压;防护真空断路器以具备良好的灭弧特性，体积小，重量轻，操作功率小，动作快，开断容量大，不产生高压气体及有毒气体，无火灾及爆炸危险，不污染环境，适宜频繁操作，电气寿命长，运行可靠性高，不检修周期长的优势，在当今我国电力工业城乡电网改造、化工、冶金、铁道电气化行业里得到了广泛的应用。
因此，我们必须从加强运行管理和采取防护措施来抑制操作过电压，以保证电网的安全运行。
在以往的改造中，为消除泄漏点，实现无油化，将制粉系统电动机SN10--Ⅰ型油开关更换为ZN28—10型真空开关，更换开关后，在运行中发现，电动机接线盒处引线相间及相对地间绝缘击穿现象及电动机端部线圈绝缘击穿现象比原来明显增加，后加装了氧化锌避雷器，情况得到改善，但还是不理想，最终，将氧化锌避雷器更换为三相组合式过电压保护器（TBP），问题得到了解决。
下面，我就真空断路器操作过电压对电动机的危害及其限制措施分析如下：1真空断路器操作过电压对电动机的危害真空断路器在开断高压电动机等感性负载时，产生的操作过电压可分为截流过电压，三相同时开断过电压和多次重燃过电压。
截流过电压是由于电流的突然截断而产生的。
当断路器断开后，由于电感中的电流不能突变，只有向负载侧的相地及相间电容充电。
因电容值一般较小，负载侧相地及相间将会出现较高幅值的过电压。
多次重燃过电压是由于弧隙发生多次重燃，电源多次向负载侧的电容进行充电而产生的。
因此，电容被充电时可能达到的最大电压数值要大，击穿次数越多，过电压幅值越高。
真空断路器操作过电压的抑制方法
真空断路器操作过电压的抑制方法
真空断路器操作过电压的抑制方法包括以下几种：
1. 增加电阻：在真空断路器的电路中加入合适大小的电阻，可以限制电流的流动，从而降低过电压的程度。
2. 增加电容：在真空断路器的电路中加入适当大小的电容，可以增加电路的储能能力，从而吸收过电压产生的能量。
3. 接地保护：通过将真空断路器的金属外壳或者接地引线与地面连接，将过电压引导到地下，以保护电路设备。
4. 使用降压器：在真空断路器电路中增加稳压降压装置，将过高的电压降低到正常工作范围内。
5. 使用过压保护器：在真空断路器的电路中增加过压保护器，一旦电压超过预设值，保护器将自动切断电路，防止过电压损坏设备。
6. 使用电压稳定器：通过使用电压稳定器，使输入电压保持在设定值范围内，从而避免过电压的产生。
以上是常见的一些抑制真空断路器操作过电压的方法，具体的方法选择可以根据实际情况和需求进行综合考虑。
真空断路器的操作过电压及保护措施
一
１２ ４一
中国新技术新产 品
穿 ， 重复上述过程 。这就是 将 所谓多次重燃过 电压 。 １ ３三相同时截流过 电压 三相同时截流过 电压是 由于断 路器首先 开 断相弧 隙产生重燃时 ， 流过该弧隙 的高频 电流 引起其余两相弧 隙中的工频 电流迅速过零而产 生 的。还以图 １ 为例 ， 隙 Ａ是首先 开断相 ， 如弧 在其开 断时发生重燃 ， 则在 电源 电压通 过 和 弧 隙 Ａ向负载侧的 Ｃ 和 ｃ 。 。充电时 ， 流过弧 隙 Ａ的高频振荡 电流 ｉ 将通过 Ｃ 和 Ｃ 。 。同时流过 弧 隙 Ｂ和 ｃ其流通路径 如图 ｌ （ 虚线部分 ） ｉ ， 如 的幅值足够大 ， 当它 的流 向与弧隙 Ｂ和 ｃ中 则 的工频 电流方 向相反而且断路器熄 灭 高频 电流 电弧 的能力相 当强 时 ， 可 就 能使流过该弧 隙的电流突然下 降到零 而熄弧 。此时 Ｌ 将 向 ｃ 和 ｃ 。 。 充电 ， 从而产生类似于截流作用 引起 的过 电
下降 ，因而弧隙 Ａ两端的电压迅速 ． 上升 。如果弧隙 Ａ的触头开距增大 ～ 得不够快 ， 致使 其耐压强度在某一 瞬时低于弧隙 Ａ两端 的电压 ， 弧 则 隙 Ａ将发生击穿。 此后 ， 电源将对负 载侧 电容进行 充电。当此充 电回路 损耗较小时 ， 负载侧 的 Ａ 和 Ｂｃ之 问 可 能达 到 的最 高充 电 电压 值 将 高于电源 电压 。 设
过 电压是 由于电路 中存 在着电感 、 电容储能器件 ， 在开关 操作瞬间放 出能量 ， 电路 中产 在 生电磁振荡而 出现 的。解决 的方 法通常有两种 ：一种是用 限制过 电压幅值的避雷器 。另一 种是用 降低 以至消 除振荡 过 电压 的 Ｒ Ｃ ０Ｌ ＤＬ 装 置。 图５ 图６ ２ 氧化 锌避 雷 器亦 称 氧化 ． １ ３结论 锌 压敏电阻 ， 其作用不仅能 防止雷 电引起 的外 ３ 真 空断路器 开断产 生的三种 过 电压危 ． １ 部 过电压对电气设 备的损害 ， 能防止因开 、 而且 应采取保护措施。 断电器设 备的内部操作 过电压对电气设备的损 及 电气设备的安全运行 ， ３ 可以在负 载 回路 中加装避 雷器或 Ｒ ｃ ． ２ － 害。 氧化锌避雷器具有 良好的伏安特 陛， 正常运
真空断路器操作过电压的防范
真空断路器操作过电压的防范真空断路器是一种具有很高开断能力和短路能力的电气设备，可用于断开和接通电力系统中的电流。
在操作电气系统时，经常会遇到过电压现象，如雷击、系统故障等。
过电压对电气设备和系统的安全运行有很大的影响，因此需要采取适当的措施进行防范和保护。
本文将介绍真空断路器在操作过电压方面的防范措施。
首先，真空断路器能够承受较大的瞬时过电压。
在电力系统中，尤其是在电力变压器和发电机等高压设备的运行过程中，会出现突发的过电压现象。
这些过电压可能导致设备的烧毁或电弧故障，破坏电力系统的正常运行。
真空断路器具有很高的绝缘强度和耐瞬变过电压能力，能够有效地抵抗这种突发过电压，保证系统的安全运行。
其次，真空断路器具有快速的开断速度。
当电力设备故障时，为了保护设备和系统的安全，需要快速地将故障点切断，避免故障扩大。
真空断路器具有很快的开断速度，可以在毫秒级别内完成开断操作，有效地减少了故障的持续时间和故障电流的大小，避免了故障对电气设备和系统的进一步损害。
第三，真空断路器具有很高的雷电冲击耐受能力。
雷击是电气系统中最常见的过电压现象之一，会给设备和系统带来很大的损害。
真空断路器采用了特殊的设计和绝缘材料，具有很强的雷电冲击耐受能力，可以有效地防止雷电冲击对设备和系统的损坏。
此外，真空断路器还可以通过配备过电压保护装置，对操作过电压进行及时检测和切断。
过电压保护装置可以通过感应或测量电气系统中的电压波形和大小，一旦发现过电压现象，就会迅速切断真空断路器，保护电气设备和系统的安全。
总之，真空断路器在操作过电压方面具有很强的防范能力。
其高的绝缘强度、短断时间和雷电冲击耐受能力，以及配备过电压保护装置，可以有效地防止过电压对电气设备和系统的损害。
因此，在电力系统中，广泛采用真空断路器来保护设备和系统的安全运行。
真空断路器操作过电压的防范文
真空断路器操作过电压的防范文操作过电压是指在电力系统中, 由于某种原因, 使电网电压超过了正常运行范围, 导致电网设备受损或运行不稳定的现象。
为了保护电网设备的安全运行, 必须采取一系列的防范措施。
其中, 真空断路器作为一种常见的电力设备, 具有快速切换和承受大电流等特点, 可以起到有效地防范操作过电压的作用。
本文将详细介绍真空断路器操作过电压的防范措施, 包括其基本原理、工作特点、应用范围及维护保养等方面。
一、真空断路器的基本原理真空断路器是利用真空断路技术来实现电路开关和故障隔离的一种设备。
它的基本原理是通过在真空介质中产生电弧, 并利用磁力和电力相互作用的方式, 迅速将电路中的电流切断。
真空断路器具有独特的断开能力和恢复能力, 能够有效地防止操作过电压引起的设备损坏, 保护电网设备的安全运行。
真空断路器的主要组成部分包括真空区、触头系统、断电器杆等。
其中, 真空区是电流断开的关键部分, 其内部是一个充满了真空气体的封闭空间。
当电路中的电流达到断开条件时, 触头系统将电流引入真空区, 形成电弧。
真空区中的电弧电流受到电磁力和电力相互作用的影响, 迅速向断电器杆方向移动, 最终被切断。
通过这种方式, 真空断路器可以快速有效地将电路断开, 达到防范操作过电压的目的。
二、真空断路器的工作特点1.快速切断能力: 真空断路器的切断时间短, 通常在几毫秒到几十毫秒之间。
这使得真空断路器能够快速应对操作过电压, 防止设备受损。
2.承受大电流能力: 真空断路器具有较强的额定电流承受能力, 通常可达到几千安培甚至更高。
这使得真空断路器能够在电路中承受大电流的冲击, 保护电网设备的安全运行。
3.低电弧能量：真空断路器的电弧能量较低，能够有效地减少电弧引起的设备损伤。
此外，真空断路器在切断电弧后，不会产生新的电弧，从而避免了二次击穿现象的发生。
4.高绝缘强度：真空断路器的绝缘强度较高，能够有效地防止操作过电压引起的设备绝缘击穿。
真空断路器的操作过电压及其防护措施
分 断 操 作 过 电 压 甚 至 达 到 电 源 峰值 电 源 的 ４ ５ ， ． 倍 因此 ， 我
们 必 须 从 加 强 运 行 管 理 和 采 取 防 护 措 施 来 抑 制 操 作 过 电 压， 以保 证 电 网 的安 全 运 行 。
１ 过 电压 的类 型 １ １ 截 庑 过 电 压 ．
真 空 断路 器 开 断 容 性 负 载 的 性 能 比其 它 类 型 的 断 路
器好 得 多 。 因此 ， 般 不 易 发 生 重 击 穿 。但 是 由 于 真 空 间 一
时 ， 加 装 过 电 压 保 护设 备 。 应
１２ ． 多 次 重 燃 过 电 压
真 空 断 路 器 在 开 断 较 大 的 感 性 电 流 （ 电动 机 起 动 电 如 流等 ） ， 时 即使 截 流 过 电 压 不 成 问题 ， 常 会 因发 生 过 电压 也 而击 穿 电机 的 匝 间 绝 缘 。 而 这 种 过 电 压 是 由于 真 空 断 路 器 的 多次 重 燃 而 引 起 的 ， 称 之 为 多 次 重 燃 过 电 压 。多 次 故
升高 。如 此 发 生 第 二 次 重 燃 ， 灭 弧 、 重 燃 ， 再 再 以致 Nhomakorabea 生 多
次重 燃 现 象 ， 次 的 充 放 电 振 荡 ， 头 问 的 恢 复 电压 逐 级 多 触 升 高 ， 载 端 的 电 压 也 不 断 升 高 ， 使 产 生 多 次 重 燃 过 电 负 致
压 ， 坏 电气 设 备 。这 种 过 电 压 又 可 分 为 首 开 相 多 次 重 燃 损 过 电 压 和 三相 同 时截 流 过 电压 两 种 。
重 燃 过 电压 是 由于 弧 隙 发 生 多 次 重 燃 ， 源 多 次 向 电机 电 电
真空断路器操作过电压的防范
真空断路器操作过电压的防范随着电力工业的快速发展和力度不断加大，对电力系统的可靠性和稳定性的要求也随之提高。
而在电力系统中，真空断路器因具有高压力、低功率损耗、绝缘可靠等优点，已经成为了电力系统中最重要的设备之一。
但是，正因为它的重要性，真空断路器的工作状态和操作条件成为电力工业关注的焦点，其中操作过电压的防范显得尤为重要。
什么是操作过电压？操作过电压又叫开断过电压，指当真空断路器进行开断操作时，因电感元件特性、电力负荷波动、母线电容效应等原因，会导致高幅值、高频率的暂态电压出现在真空断路器上，造成一系列问题。
一般来说，操作过电压可以分为两类：电气操作过电压和抢先接地过电压。
•电气操作过电压：主要是由于断路器承受变压器短路电流，产生电磁感应电动势，使得断路器两端电压高于额定电压值。
•抢先接地过电压：主要是因为在断路器开关运动过程中，断路器被迫改变回路电感，导致电流出现快速变化。
操作过电压对真空断路器的影响十分明显，如果长期受到操作过电压的影响，不仅会产生电弧击穿现象，烧毁线圈，导致断路器损坏，同时也会对电力系统造成不安全隐患，引起电力系统瘫痪，造成严重的经济损失和社会影响。
如何防范操作过电压？为了防范操作过电压，电力工业一直在努力探索解决方案。
以下是防范操作过电压的三种常见方式：额定电压的选择正确地选择真空断路器额定电压可以有效地减少电气操作过电压，同时避免对真空断路器的损伤。
因此，电力工业可以根据电路特征进行合理地选用额定电压，保证真空断路器在额定电压范围内稳定运动。
操作过电压控制技术目前，电力工业常用的操作过电压控制技术有三种，分别是移频方法、波浪电阻制和瞬变过电压抑制。
其中瞬变过电压抑制是目前效果最好的一种技术，它是通过加装电容或电抗器来减小操作过电压幅值，从而达到防范效果。
二峰式真空断路器的应用二峰式真空断路器是电力工业专门为防范操作过电压而研究开发的一种真空断路器。
它的额外电容器能够充当标准真空断路器无法胜任的抑制器，能够消除电气操作过电压，抑制抢先接地过电压，从而更有效地保护真空断路器。
真空断路器操作过电压的抑制方法
真空断路器操作过电压的产生与抑制方法一、真空开关有两个方面的操作过电压：1、合闸操作过电压2、分闸操作过电压（截流过电压）二、操作过电压的抑制方法1、对于合闸操作过电压，可以采用永磁操动机构进行同步合闸，使变压器在空载合闸过程中避免了操作过电压的产生和涌流的出现。
2、众所周知，真空断路器在开断短路电流时，一般不会出现操作过电压，因为在开断短路电流过程中不会产生截流现象，多数情况是出现在过载电流时的开断或正常时的开断。
在了解抑制合闸操作过电压（截流过电压）方法之前，我们先了解分闸操作过电压的产生原因和影响过电压的因素，从中找出抑制过电压的有效方法：3、分闸（截流）过电压的产生过程图1为空载高压感应变压器的单相等值电路，其中L0为电源电感，C0为母线对地电容，L为变压器的漏感，C为变压器为地电容，Lk为C0—C回路中连线电感。
QF为断路器。
当通过QF断开高压感应变压器时，由于断路器的灭弧能力是按断开大电流设计的，可能在电流到达零之前，发生强制熄灭，这就是断路器的载流现象。
图2为电流被截断的情况，图中I0为载断电流，由于断路器的截流，在变压器漏抗中将储存有½LI20的磁能，如截流瞬间电机上的相电太为U0，此时在电机的等值电空中储存的电能为½CU20，电流被截流后，电容、电感回路中发生高频振荡，即产生截流过电压。
近图1单相等值回路可列出回路方程du 1C --- + -- ∫udt= 0 (1)dt Ld²u 1即----- + ---- = 0 由此方程得dt² LCU = a1sinω0t + a2cosω0t (2)QF为断路器。
当通过QF断开高压感应电动机时，由于断路器的灭弧能力1是按断开ω0 = ---- ，若t = 0时,u(0) = u0√LCdu由(2)得a2= -u0,i1 = -C--- = -C[a1ω0cosω0t–a2ω0sinω0t] (3) dtL若t = 0时,i(0) = I0,由(3)式得a1= -I0√--- .CL则电动机的端电压为u L = -I0√----sinω0t–u0cosω0t (4)CL其中,-I0√---sinω0t为电感上中的磁场能量引起的过渡振荡分量c,也就是截流过电压,-u0cosω0t为电容C中电场能量引起的过渡振荡分量,它与第一项相位差90°所以高频振荡电压的最大幅值L为Um = √I0²--- 。
真空断路器操作过电压分析处理
真空断路器是利用真空的绝缘和灭弧性能构成的开关设备。
它的触头在密封的真空室内分、合电路的，触头切断电流时，有金属蒸汽离子形成电弧，而无气体的碰撞游离，因金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能快速灭弧和恢复原来的真空度，可经受多次分、合闸而不降低开断能力。
因此真空断路器具有维护工作量小、断流容量大、适宜频繁操作等许多优点，但真空断路器在运行中发生的操作过电压问题较普遍。
真空断路器在接通和分断电路时，都可能发生操作过电压。
真空断路器的触头合闸时一般存在不同程度的弹跳现象，因而发生过电压。
但接通电路时，触头间距随时间增长很快消失，触头间出现的过渡电压呈下降趋势，因此，过电压的峰值一般较低，对设备没有多大威胁。
影响设备安全运行的主要是断开电路时产生的过电压，即截流过压、电弧重燃过电压、三相同时截流过电压。
由于在截流、重燃或三相同时断开时等原因产生过电压,造成设备损坏,且由于真空断路器灭弧能力极强,开断时引起的过电压会造成高压设备绝缘击穿、回路设备故障甚至断路器等损坏、高压开关柜烧毁等事故发生。
真空断路器的操作过电压是由于电路中存在电感、电容储能器件,开关操作瞬间释放能量在电路中产生电磁振荡而实现的。
真空断路器操作过电压的产生真空断路器在开断变压器等感性负载时,产生的操作过电压分为截流过电压、三相同时截流过电压和多次重燃过电压。
1、截流过电压。
真空断路器有较好的熄弧性能,在开断时,可以使电弧在电流过零前开断,截断电流滞留变压器中,此时剩余的能量在变压器电感绕组和散电容间振荡产生较高过电压。
2、三相同时截流过电压。
三相同时截流过电压是由于断路器首先开断相弧隙产生重燃时,流过该弧隙的高频电流引起其余两相弧隙中的工频电流迅速过零而产生过电压。
3、多次重燃过电压。
在真空断路器开断负载设备时,灭弧室触头在工频电流过零时分离熄弧。
由于断路器触头开距小,在恢复电压的作用下将发生重燃。
对于电气负载都存在回路,电弧重燃将在回路中出现高频电流。
浅谈真空断路器操作过电压的防范措施
浅谈真空断路器操作过电压的防范措施高文义（蒙东公司呼伦贝尔供电公司）摘要：对真空断路器操作过电压的类型及其原因进行了分析，介绍了真空断路器操作过电压产生的机理，讨论了实际运行时的一些问题，提出了真空断路器操作过电压的防护措施。
关键词：真空断路器；操作过电压；防范措施真空断路器具有灭弧电压低、灭弧能力强、分断速度快、开断容量大、使用寿命长、适应频繁操作等特点，在电力系统中逐渐取代了其它类型开关，得到了广泛的应用。
但真空断路器在开断过程中会产生过电压，若在运行中使用不当，也会造成断路器爆炸等事故，给安全生产带来重大影响。
因此结合生产实际，研究和探讨过电压产生的原因，并采取一定的防护措施是非常必要的。
1 真空断路器操作过电压产生的类型1.1 截流过电压真空断路器在开断交流小电流时，由于灭弧室本身的原因，当电流从峰值下降未到达自然零点时，电弧熄灭，电流被突然中断，电感负载上的剩余电磁能量就会产生过电压，我们称之为截流过电压。
截流过电压并非真空断路器所独有，其它介质的断路器都有发生，只不过真空断路器更容易发生，尤其是在开断小电感电流时，截流值及其过电流倍数会更高，可能会对电力系统，尤其是高压电器带来危害。
1.2 多次重燃过电压真空断路器在开断较大的感性电流时，即使截流过电压不成问题，也常常发生过电压危害，击穿电机匮间绝缘，这主要是由于真空断路器多次重燃产生的过电压引起的，称之为多次重燃过电压。
要发生多次重燃过电压必须具备许多条件，因此发生的概率很小，但是一旦发生，其危害却不可低估，因此应采取必要的防范措施。
1.3 容载过电压真空断路器在开断容性负载方面比其它类型的断路器有较好性能，但是在投切电力电容器组时，由于真空断路器间隙弧后介质恢复强度不够稳定和直流耐压水平降低，可能发生击穿，从而出现过电压。
2 真空断路器操作过电压的分析真空断路器在接通和分断电路时，都可能发生操作过电压。
真空断路器的触头合闸时一般存在不同程度的弹跳现象，因而发生过电压。
断路器操作过电压及解决方法
断路器操作过电压及解决方法断路器操作过电压及解决方法1 引言真空断路器因其具有优良的灭弧性能、优异的频繁操作特性、高电气恢复强度以及结构简单、维护方便、安全可靠等特点，广泛地应用在电力系统中。
但由于在截流、重燃或三相同时断开时等原因产生过电压，造成设备损坏，在实际运行中，为限制这种过电压而采用多种保护设备。
由于选用不当或者保护性能不适用，运行事故时常发生。
本文对此种过电压设备的选用配置提出了粗浅的分析意见，以供同行参考。
2 真空断路器操作过电压的产生及原因分析真空断路器在开断高压感应电动机等感性负载时，所产生的过电压有三种类型：即截流过电压、多次重燃过电压、三相同时开断过电压。
分析这三种过电压的产生原因及特点，对正确地选用保护设备有重大的作用。
2.1 截流过电压真空断路器有较好的熄弧性能，在开断时，可以使电弧在电流过零前开断，截断电流滞留在电动机或变压器中，此时剩余的能量在电动机或变压器电感绕组和散电容间振荡产生较高过电压。
截流过电压有以下特点：(1)截流过电压与真空断路器的截流值，Ic大小有关，截流值越高，过电压值越高；(2)截流只发生在开断小电流时，电流越大，陡度越大，截流值就越小；(3)过电压的震荡频率很高，可达数千Hz，高的频率必然伴随着高的过电压；(4)相对地过电压是按相对地电容和相间电容而分配的，通常相对地过电压为相间的2/3；(5)电动机和变压器容量越小，过电压越高。
电动机和变压器容量小，开断电流较小，回路电容小，电感大，因而波阻抗较大，造成过电压数值高；(6)回路的电缆在50~200m范围内过电压最高，而这一长度范围基本是开关柜到电动机或变压器的长度，电缆长度过短时，振荡频率高，熄弧困难，延长了熄弧时间，过电压低；电缆长度长时，回路电容量大，波阻抗下降也会使过电压降低。
2.2 多次重燃过电压当真空断路器在电流过零前开断，触头的一侧是工频电网电源，一侧是高频振荡产生的过电压。
触头间恢复电压为两者之合，在触头开距小、触头间耐压不充分的情况下发生第一次重燃。
真空断路器操作过电压保护介绍
力强 ，老化特 性好 ，能可靠 地耐 受弧光接 地、 电压 互感器 （ ） Ｐ 谐振及各种操作过 电压 ， Ｔ 可在线 电压下长
时间安全运 行 。（） 护特性 与外绝缘特 性优 良。保 ２保
护特性稳 定，响应快 ，陡波特性好 ，无截波 。 ２２ ＴＰ ． Ｂ 三相 组合式 过 电压 保护 器 ＴＰ Ｂ 三相 组 合式 过 电压 保护 器 四个 放 电间 隙和 氧 化锌 电阻 的单元 件 串联 而成 。优 点 ： （） １ 采用 氧 化锌 电阻和放 电间隙相 结合 的结构 ，使两者互 为保
１ １截流 过 电压 ．
因真 空 断路 器 的灭 弧 能 力 强 ，游 离蒸 汽 扩 散 快 ，在开 断感性和 容性 负载 时， 由于 开关本 身灭弧
真 空 断路器在 开断过程 中产 生 的操 作过 电压 直
接威胁用 电设备 的绝缘 ， 造成设 备绝缘老化加速 ，甚 至 导致 设 备短路接 地 ，因此对真 空断路 器 的操作 过 电压应 采取 必要 的抑制措 施 。过 电压保 护器应 当满
较高 的过 电压 ，将会危及 其绝缘 的安全 。
１ ２ 多次重 燃过 电压 ． 真空 断路器 触头在 工频 电流过零 分离 时 ，因触
头开距很 小，承受不住恢复 电压的作用 就会重燃 ，回 路 中将会 出现高 频 电流 ，高频 电流过 零时 电弧会熄 灭 ，接着 可能 出现 重燃又 熄灭 的过程 ，由于 负载 振 荡回路 的存在 ，就可能 在负载 侧产 生很 高 的 电压
从 引线 方面 来 比较 两者 之 问的差 别 ： （） ５ Ｓ １ Ｙ Ｗ
３ 三 相 组 合 式 过 电 压 保 护 器 与 氧 化 锌 避 雷
器 的 性 能 比较
因 是 电弧 重 燃和 高频 电流 幅 值大 于 工 频 电流瞬 时 值所致 。真空 断路器 开断 高压 电动机 时产 生的操 作
真空断路器操作过电压的防范本（2篇）
真空断路器操作过电压的防范本真空断路器是一种常用的电气设备，用于保护电力系统中的电力设备免受过电压的损害。
过电压是由于系统中的雷电冲击、开关操作、电源故障等原因引起的，如果不进行有效的防范措施，可能会导致设备的损坏或者电力系统的瘫痪。
因此，正确操作和使用真空断路器来防范过电压是非常重要的。
本文将从真空断路器的操作角度，探讨过电压的防范措施。
首先，要正确操作真空断路器，确保其在过电压发生时能及时进行切除。
在使用真空断路器前，需要对其进行全面的检查和测试，以确保其正常工作。
操作人员需要熟悉真空断路器的操作手册，并按照要求进行操作。
在实际操作中，操作人员需要注意以下几点：1.合理选择真空断路器的额定电流和额定电压。
不同的设备和电力系统都有相应的额定电流和额定电压，而真空断路器的选择应根据具体的需求进行。
过电压的防范本需要考虑到设备和电力系统的特性，选择合适的真空断路器，以确保其能够在过电压时正常工作。
2.严格按照操作规程进行操作。
在实际操作中，操作人员需要按照操作规程进行，严格遵守操作流程和时间要求。
特别是在操作真空断路器时，需要注意正确的操作顺序和方法，确保每一步的操作都准确无误。
3.注意设备运行状态的监测。
在运行过程中，操作人员需要及时监测设备的运行状态，特别是在过电压发生时。
通过监测设备的电流、电压等参数，及时发现异常，并采取相应措施进行处理，以防止过电压带来的危害。
4.及时报告和处置异常。
如果发现设备在过电压发生时出现异常，操作人员需要及时报告给相关人员，并采取相应措施进行处理。
这需要操作人员具有较强的判断和处理能力，以确保设备的安全和电力系统的正常运行。
此外，还需要进行过电压的防范检测和保护措施。
过电压的检测和保护是确保真空断路器在过电压时能够正常工作的关键。
具体的措施包括：1.安装电压互感器和电压差动保护装置。
电压互感器用于检测系统中的电压，而电压差动保护装置则根据互感器的输出信号进行判断和保护。
真空断路器操作过电压的防范本
真空断路器操作过电压的防范本真空断路器是一种用于电力系统中的高压开关设备，用于控制和保护电气设备免受过电压的影响。
它具有许多优点，例如可靠性高、维护便捷、短路能力强等。
然而，随着电力系统的发展和电压等级的提高，真空断路器操作过电压的防范变得尤为重要。
在本文中，我们将探讨真空断路器操作过电压的防范措施。
1. 对电力系统进行合理的规划和设计对于高压电力系统，首先应该对其进行合理的规划和设计。
这包括确定适当的电压等级、容量和接线方式等，以确保系统的可靠性和稳定性。
在规划和设计过程中，应该考虑到可能发生的过电压情况，并选取适当的真空断路器来防范过电压的影响。
2. 定期检查和维护真空断路器定期检查和维护真空断路器是防范过电压的重要措施。
这包括检查断路器的机械操作是否正常、真空瓶是否存在漏气现象、触头是否磨损等。
如果发现有问题，应及时进行维修或更换。
3. 安装适当的辅助装置在真空断路器的操作过程中，可以安装一些适当的辅助装置来防范过电压。
例如，可以安装过电压保护移除装置来及时检测和消除过电压；可以安装电压互感器来监测电压波动情况；可以安装避雷器来吸收过电压等。
4. 合理运行和操作真空断路器合理运行和操作真空断路器可以减少过电压的影响。
在操作过程中，应该遵循操作规程，严格按照操作程序进行操作，确保断开和闭合的过程平稳可靠。
在操作真空断路器时，应该注意保持设备的清洁，防止灰尘和湿气的积聚。
5. 配备应急措施和应急处理能力对于电力系统来说，可能随时会发生突发的过电压情况。
因此，为了防范过电压的影响，必须配备应急措施和应急处理能力。
这包括备用设备的准备和应急方案的制定等。
在发生过电压情况时，应该立即采取措施进行应急处理，以保护电气设备的安全。
综上所述，真空断路器操作过电压的防范需要从多个方面进行考虑和实践。
除了合理规划和设计电力系统、定期检查和维护真空断路器外，还应安装适当的辅助装置、合理运行和操作真空断路器，并配备应急措施和应急处理能力。
真空断路器操作过电压的防范
真空断路器操作过电压的防范真空断路器是一种高压电力设备，用于保护电网免受过电压的损害。
过电压是指电力系统中突然出现的超过额定电压的瞬时电压增加，可能由于闪电击中输电线路、供电系统中出现故障或开关操作不当等原因引起。
过电压可能对电力设备和系统造成严重损害，因此必须采取适当的防范措施来保护电网的稳定运行。
真空断路器是一种可靠的过电压保护设备，具有以下主要特点：1. 高耐压能力：真空断路器由于其设计和制造工艺的特殊性，具有较高的耐压能力。
它能够承受较高的过电压，同时保持稳定的断路性能，确保电网不受过电压的影响。
2. 快速动作：真空断路器具有快速的动作特性，可以在瞬间检测到并切断过电压，以减少对电网和设备的损害。
其快速动作速度使其成为一种理想的过电压保护装置。
3. 高断电能力：真空断路器拥有较高的断电能力，可以将高电流快速切断，防止过电压对电力设备和系统造成损害。
它可以有效地阻止过电压传播，并保护电力系统的正常运行。
为了更好地防范操作过电压，真空断路器还采取了以下措施：1. 设计合理的过电压保护电路：真空断路器内部设有专门的过电压保护电路，可以迅速检测到过电压并切断电流。
这种保护电路能够有效地防止过电压对电力系统造成损害。
2. 良好的绝缘性能：真空断路器采用高质量的绝缘材料，具有良好的绝缘性能。
它能够有效地阻止过电压导致的放电和电弧，并保证断路器的正常工作。
3. 可靠的接触系统：真空断路器的接触系统采用高质量的接触材料，能够确保良好的电气连接和断开。
这使得真空断路器能够在操作过电压时保持稳定的工作性能。
4. 严格的质量控制：真空断路器的制造过程严格按照相关标准和规范进行，确保产品质量的可靠性。
通过质量控制，可以预防制造过程中的错误，提高产品的可靠性和安全性。
总结而言，真空断路器是一种高效、可靠的过电压保护设备。
它具有高耐压能力、快速动作、高断电能力等特点，能够有效地防范操作过电压。
同时，通过合理的过电压保护电路、良好的绝缘性能、可靠的接触系统和严格的质量控制，真空断路器能够确保电力系统免受过电压的损害，保护设备和系统的正常运行。
真空断路器操作过电压的防范
真空断路器操作过电压的防范真空断路器是一种常用的高压开关设备，可在高压电力系统中自动控制电路的断开和闭合。
在使用真空断路器时，使用过电压保护是非常重要的，因为过电压会严重影响设备的正常运行和使用寿命，甚至会导致设备损坏或电器火灾等严重后果。
因此，在使用真空断路器之前，必须了解并掌握过电压的防护措施。
首先，需要了解什么是过电压。
在电力系统中，过电压是指设备受到电力系统中的突然或短暂的电压增加，其所达到的最大峰值可以超出设备设计的电压范围。
过电压可能来源于雷击、电力负荷变化、线路故障、开关操作等。
如果没有有效的过电压保护，过电压可能会引起设备瞬间损坏，电压闪络，浪涌电流以及减少设备寿命等。
为了避免过电压的影响，真空断路器要用到过电压保护。
过电压保护有许多不同的类型，包括瞬变电压保护、过电压继电器保护和其它类型的过电压保护。
其中，瞬变电压保护是最基本的保护，目的是限制瞬时电流和电压的波动，能够限制瞬间电流和电压到特定的范围，保护设备免受突然电压和电流的攻击。
同时，为了保护真空断路器不受过电压的损坏，还应采用过电压继电器保护。
过电压继电器常常与瞬变电压保护配合，一旦设备遭受过电压攻击时，过电压继电器会通过瞬变电压保护限制当前的瞬态电压波动，保持电力系统电压在设定的安全范围内。
当发生过电压时，过电压继电器会向真空断路器发送一个信号以中止动作或关闭电路，以达到保护设备的目的。
另外，为了避免设备发生损坏和故障，还应遵循以下基本原则：1. 维护设备和系统的可靠性，包括定期检查和维修，保证设备运行良好，并确保各部件的安全性和稳定性工作。
2. 选择符合要求的过电压保护设备，根据设备运行的特殊情况，选择适当的过电压保护措施，例如，超前补偿、转子短路保护等。
3. 要求设备使用者按照操作规范来操作真空断路器。
在管控好操作人员的技能机制，确保所有操作都符合正常的工作程序。
过电压保护是真空断路器使用过程中必不可少的一部分，合理的选择和使用过电压保护措施，可以避免断路器受到过电压的危害，保护设备的安全运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
真空断路器操作过电压的产生与抑制方法
一、真空开关有两个方面的操作过电压：
1、合闸操作过电压
2、分闸操作过电压（截流过电压）
二、操作过电压的抑制方法
1、对于合闸操作过电压，可以采用永磁操动机构进行同步合闸，使
变压器在空载合闸过程中避免了操作过电压的产生和涌流的出现。
2、众所周知，真空断路器在开断短路电流时，一般不会出现操作过
电压，因为在开断短路电流过程中不会产生截流现象，多数情况是出
现在过载电流时的开断或正常时的开断。
在了解抑制合闸操作过电压
（截流过电压）方法之前，我们先了解分闸操作过电压的产生原因和
影响过电压的因素，从中找出抑制过电压的有效方法：
3、分闸（截流）过电压的产生过程
图1为空载高压感应变压器的单相等值电路，其中L0为电源电感，C0为母线对地电容，L为变压器的漏感，C为变压器为地电容，Lk为C0—C回路中连线电感。
QF为断路器。
当通过QF断开高压感应变压器时，由于断路器的灭弧能力是按断开大电流设计的，可能在电流到达零之前，发生强制熄灭，这就是断路器的载流现象。
图2为电流被截断的情况，图中I0为载断电流，由于断路器的截流，在变压器漏抗中将储存有½LI20的磁能，如截流瞬间
电机上的相电太为U0，此时在电机的等值电空中储存的电能为½CU20，电流被截流后，电容、电感回路中发生高频振荡，即产生截流过电压。
近图1
单相等值回路可列出回路方程
du 1
C --- + -- ∫udt= 0 (1)
dt L
d²u 1
即----- + ---- = 0 由此方程得
dt² LC
U = a1sinω0t + a2cosω0t (2)
QF为断路器。
当通过QF断开高压感应电动机时，由于断路器的灭弧能力
1
是按断开ω0 = ---- ，若t = 0时,u(0) = u0
√LC
du
由(2)得a2= -u0,i1 = -C--- = -C[a1ω0cosω0t–a2ω0sinω0t] (3) dt
L
若t = 0时,i(0) = I0,由(3)式得a1= -I0√--- .
C
L
则电动机的端电压为u L = -I0√----sinω0t–u0cosω0t (4)
C
L
其中,-I0√---sinω0t为电感上中的磁场能量引起的过渡振荡分量c
,也就是截流过电压,-u0cosω0t为电容C中电场能量引起的过渡振荡分量,它与第一项相位差90°所以高频振荡电压的最大幅值
L
为Um = √I0²--- 。
实际上由于回路中是有损耗的，电感中储存的磁能 C
不能全部变成电场能量，实测值要小于计算值。
L0 QF
图1
图3是R-C保护电路，当QF断开后，C0与L0组成一振荡电路，由于C0很小，所以排荡频率很高，幅值也很高，当保护器r1和c1加入以后，图2中C1≥C0，C0就可以忽略不计。
振荡电路变成由r1、C1和L组成的回路，
ω
如图3所示，回路中的振荡频率ƒ = --- ，其频率ω可用式ω² =ωO² 2π
1 R L
-δ来计算，式中ωO = √---- ，δ = -----，当R > 2√--- 时，为临 LC 2L C
界状态，R C为临界电阻值。
QF L0
0 c1
1 r1
图2 R-C保护电路图图3 RCL振荡电路图
经上述分析可知，抑制真空断路器得出分闸(截流)过电压，一般从两方面入手，一是从断路器触头材料灭弧结构，操作方式出发进行改进，我们选用铜铬合金材料作为触头材料来减少真空灭弧室的金属气体，可以降低截流过电压，采用横向纵磁吹灭弧方式来减少
燃弧时间，和采用永磁操作机构来避免触头的抖动从而避免重燃弧而引起过电压。
图3是R-C保护电路，当QF断开后，C0与L0组成一振荡电路，由于C0很小，所以排荡频率很高，幅值也很高，当保护器r1和c1加入以后，图2中C1≥C0，C0就可以忽略不计。
振荡电路变成由r1、C1和L组成的回路，
ω
如图3所示，回路中的振荡频率ƒ = --- ，其频率ω可用式ω² =ωO² 2π
1 R L
-δ来计算，式中ωO = √---- ，δ = -----，当R > 2√--- 时，为临 LC 2L C
界状态，R C为临界电阻值。
QF L0
0 c1
1 r1
图2 R-C保护电路图图3 RCL振荡电路图
多家过电压保护器生产厂家通过多年来的实践，真空断路器的L0和C0大致有一个范围，所以用一种或少数几种规格R-C保护器，就能使绝大多数真空断路器操作过电压震荡的频率接近50Hz，其幅值降至电源电压峰值的2倍以下，从而保证电路安全运行。
主要有以下措施：
1）负载端并联电容，通过电容器对电流吸收（充电），降低过电压的波头陡度。
2）采用阻容限压器，在高频重燃时，由于电阻、电容吸收能量，使高频震荡减弱，从而限制电弧多次重燃所产生的过
电压。
R和C一般选择为100~200Ω和0.1~0.2µ f。
实验结
果表明RC装置是限制真空断路器操作过电压最有效的装
置。
3）采用氧化锌避雷器，最好采用三相组合式氧化锌避雷器，自80年代以来得大量的运行经验和试验结果表明，其性能
优于其它类型的避雷器。
这也是目前我国使用最多的限压
措施。
4）在电容器组的中性点和地之间接电阻型电压互感器或电阻分压器，由于迅速释放中性点对地电容上的电荷，因而降
低重燃过电压。
图1为空载高压感应电动机的单相等值电路，其中L0为电源电感，C0为母线对地电容为电动机的漏感，C为电动机为地电容，Lk为C0—C回路中连线电感。
QF为断路器。
当通过QF断开高压感应电动机时，由于断路器的来弧能力是按断开大电流设计的，可能在电流到达零之前，发生强制熄灭，这就是断路器的载流现象。
图2为电流被截断的情况，图中I0为载断电流，由于断路器的截流，在电动机漏搞中将储存有½LI20的磁能，如截流瞬间
电机上的相电太为U0，此时在电机的等值电空中储存的电能为½CU20，电流被截流后，电容、电感回路中发生高频振荡，即产生截流过电压。
近图1
单相等值回路可列出回路方程
du 1
C --- + -- ∫udt= 0 (1)
dt L
d²u 1
即----- + ---- = 0 由此方程得
dt² LC
U = a1sinω0t + a2cosω0t (2)
QF为断路器。
当通过QF断开高压感应电动机时，由于断路器的灭弧能力
1
是按断开ω0 = ---- ，若t = 0时,u(0) = u0
√LC
du
由(2)得a2= -u0,i1 = -C--- = -C[a1ω0cosω0t–a2ω0sinω0t] (3) dt
L
若t = 0时,i(0) = I0,由(3)式得a1= -I0√--- .
C
L
则电动机的端电压为u L = -I0√----sinω0t–u0cosω0t (4)
C
L
其中,-I0√---sinω0t为电感上中的磁场能量引起的过渡振荡分量c
,也就是截流过电压,-u0cosω0t为电容C中电场能量引起的过渡振荡分量,它与第一项相位差90°所以高频振荡电压的最大幅值
L
为Um = √I0²--- 。
实际上由于回路中是有损耗的，电感中储存的磁能 C
不能全部变成电场能量，实测值要小于计算值。
表1为NZ3-10型真空断路器和电炉变压器截流实验数据。
图1
图3是R-C保护电路，当QF断开后，C0与L0组成一振荡电路，由于C0很小，所以排荡频率很高，幅值也很高，当保护器r1和c1加入以后，图2中C1≥C0，C0就可以忽略不计。
振荡电路变成由r1、C1和L组成的回路，
ω
如图3所示，回路中的振荡频率ƒ = --- ，其频率ω可用式ω² =ωO² 2π
1 R L
-δ来计算，式中ωO = √---- ，δ = -----，当R > 2√--- 时，为临 LC 2L C
界状态，R C为临界电阻值。
QF L0
0 c1
1 r1
图2 R-C保护电路图图3 RCL振荡电路图。