真空开关的操作过电压及其防护

真空断路器操作过电压的产生机理及抑制措施

一
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：２０ — ９００９０ — ８
作者简介：宋仕军（９４）男，程师，事电力系统运行及管理工作。１７＿，工从
・
６・９
《宁夏电力｝０９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．２２
《宁夏电力）０９２０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
７１０）５１０
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。

真空开关的操作过电压及其防护范文

真空开关的操作过电压及其防护范文真空开关是一种正常工作时内部为空气，在断开或闭合后容器内维持一定真空度的一种开关装置。

它由真空瓶、隔离开关、触头、弹簧、操作杆、塞头等构成。

真空开关具有高断路能力、长寿命、可靠性好等特点，广泛应用于电力系统中的输配电网以及工业生产中。

而真空开关的操作过电压及其防护是真空开关工作过程中的关键问题之一。

本文将从操作过电压的产生原因、操作过电压的分类及其对真空开关的危害、操作过电压的防护措施等方面进行详细介绍，以帮助读者更好地了解真空开关的操作过电压及其防护。

一、操作过电压的产生原因真空开关在运行过程中，常常会受到一些突变的电力信号，这些信号都会引起过电压的产生。

操作过电压的产生原因主要包括以下几个方面：1.突然断开负载：当真空开关突然断开一个大容量的负载电路时，由于负载电流突然减小，导致开关两触头之间的电弧突然熄灭，产生大的开断电压。

当某段电路突然失去负载时，还可能导致了释放电涌，即电源的能量回流，使得负零突的瞬时电流增大。

2.突然接入负载：当真空开关突然接入一个大容量的负载电路时，由于负载电流突然增大，导致开关两触头之间的电压瞬间升高，产生大的合上电压。

在低电压网中，由于电源的瞬时电压和电流增大，会导致汽轮机和发电机的运行异常，严重时还会造成设备的烧坏。

而在高电压网中，由于大电流流过合上开关，容易引起隐患，如电弧烧坏设备、局部过热等。

3.突然接入电源：当真空开关突然接入一个高压电源时，由于电源电压的突变，导致开关两触头之间的电压瞬间升高，产生大的合上电压。

这种情况下，会产生较大的电弧，从而可能引发设备的烧坏。

以上就是真空开关操作过电压的产生原因，下面将对操作过电压进行分类及其对真空开关的危害进行详细介绍。

二、操作过电压的分类及其对真空开关的危害根据产生操作过电压的原因，操作过电压可以分为电源电压突变过电压、并联电抗切除引起的过电压、串联超高频波过电压等。

这些过电压在真空开关中会产生一系列的危害，如：1.烧伤触头：当发生突然断开负载的情况时，电弧熄灭后，电流在主回路中会出现快速变化的负零突，它是指在开关的触头之间突变的电流，其瞬时电流峰值往往达到电流的10-20倍以上。

真空断路器的操作过电压及保护措施

一
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穿，重复上述过程。这就是将所谓多次重燃过电压。１３三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ＲＣ０ＬＤＬ装置。图５图６２氧化锌避雷器亦称氧化．１３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Ｒｃ．２－害。氧化锌避雷器具有良好的伏安特陛，正常运

真空开关操作过电压对高压电机绝缘的危害

真空开关操作过电压对高压电机绝缘的危害石嘴山发电厂公司彭发荣内容摘要：本文主要阐述了真空断路器操作过电压对高压电动机产生的危害、并提出了响应的对策、防范措施、和运行中应该注意的问题。

.关键词：真空断路器过电压电机截流一、真空开关操作过电压对电机绝缘产生的危害1. 截流过电压。

由于真空断路器有良好的灭弧性能，当开断小电流时，电弧在过零前就会熄灭，由于电流被突然切断，其滞留于电机等电感绕组中的能量必然向绕组的杂散电容充电，转变为电场能量。

对于电机和变压器，特别是空载或容量较小时，则相当于一个大的电感，且回路电容量较小，因此会产生高的过电压，特别是开断空载变压器时更危险。

从理论上讲可以产生很高的过电压，但由于触头和回路中有一定的电阻产生损耗以及发生击穿，对过电压值有相当的抑制作用，但这种抑制作用是有限的，不能消除在切断小电流时出现的过电压。

因此特别对感应负载在采用真空断路器作为操作元件时，应加装过电压保护设备。

2.多次重燃过电压。

多次重燃过电压是由于弧隙发生多次重燃，电源多次向电机电容进行充电而产生的。

在真空断路器切断电流的过程中，触头的一侧为工频电源，另一侧为LC回路充放电的振荡电源，如果触头间的开距不够大，两个电压叠加后就会使弧隙之间发生击穿，断路器的恢复电压就会升高。

如果触头开距不够大，就会发生第二次重燃，再灭弧、再重燃以致发生多次重燃现象，多次的充放电振荡，触头间的恢复电压逐级升高，负载端的电压也不断升高，致使产生多次重燃过电压，损坏电气设备。

3.三相开断过电压。

三相开断过电压是由于断路器首先开断相弧隙产生重燃时，流过该相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，致使未开断相随之被切断，在其他两相弧隙中产生类似较大水平的截流现象，从而产生更高的操作过电压，所产生的过电压是加在相与相之间的绝缘上。

在开断中小容量电机或轻负载情况下容易出现三相开断过电压。

二、应该采取的措施由于电机绕组存在较大的电感量，以及绕组的匝间电容、对地电容和杂散电容的存在。

真空断路器截流过电压的危害与处理方法

真空断路器截流过电压的危害与处理方法发表时间：2019-03-12T11:36:47.987Z 来源：《电力设备》2018年第27期作者：鞠新阳[导读] 摘要：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。

（内蒙古国华呼伦贝尔发电有限公司内蒙古呼伦贝尔市021025）摘要：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。

关键词：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。

一、真空断路器操作过电压产生的类型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。

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，击穿电机匝间绝缘，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。

限制操作过电压的措施

青海华电大通发电有限公司限制操作过电压的措施
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审核：
编制：
发电部
二0一二年三月一日
限制操作过电压的措施
操作过电压指因操作失误，故障、运行方式改变等引起系统过电压，表现形式为截流过电压和电弧重燃过电压，对电力系统的生产运行带来极大的危害。

操作过电压的限制措施：
为了将操作过电压防止、抑制其数值在允许的范围，以减小过电压对电气设备的危害和提高供电系统的可靠性。

特制定以下措施：
1.在系统震荡的情况下禁止进行厂用系统并联切换工作。

2.切除空载线路和变压器时，要注意线路避雷器及变压器中性点的接地方
式。

对真空开关要求做到：
1.降低截流值，从根本上降低截流过电压。

适当加大触头开距，以抑制电
弧重燃过电压。

2.装设R—C吸收器。

若电阻及电容参数选择合适，既可降低过电压幅值，
又可减缓过电压的上升陡度。

3.设置R—L保护器。

将电阻R与铁心电感L并联后串接于开关与电缆之
间。

正常时铁心饱和电感值较小，压降及损耗都很低，不影响负载的工作。

当发生电弧重燃振荡时，高频电流使铁心电抗增大，抑制过电压，电阻则起阻尼及限流作用。

4.采用氧化锌避雷器MOA。

MOA实际上是一个非线性压敏电阻，在工作
电压下呈极大电阻，漏电流为微安(μA)级，不影响电网运行。

过电压
时，其阻值剧降并呈稳压特性，一般可将过电压限制在2倍相电压以下，且阀片间有一定电容量，对残压的突变有抑制作用。

5.对上述已加设的的装置，不得无故退出运行。

浅谈变电站操作过电压事故及防范措施

浅谈变电站操作过电压事故及防范措施发布时间：2022-12-14T05:52:29.117Z 来源：《中国科技信息》2022年第16期作者：朱俊金龙[导读] 操作过电压是内部过电压的一种，是由于对电力设备的操作，突然改变了系统的运行状态朱俊金龙国网孝感供电公司湖北省孝感市 432100摘要：操作过电压是内部过电压的一种，是由于对电力设备的操作，突然改变了系统的运行状态，使系统发生电磁振荡，因此就产生了高于系统本身运行的电压等级，这种很高的电压对电力系统稳定运行会带来很大的危害。

要保证电力系统的稳定运行，必须弄清楚电力系统存在过电压的根本原因，并针对不同的原因采取不同的抑制措施是很有必要的。

文章就简要分析变电站操作过电压事故及防范措施。

关键词：操作过电压；因素；防范 1.操作过电压特点和产生的原因过电压比大气过电压发生的机率多，而且随着电力系统及厂矿企业变电所供配电电压的提高，形成的操作过电压也随之提高，对电气设备绝缘的影响也随着增加，因此必须采取措施加以限制并有针对性的进行防护。

一般来说，操作过电压是由于操作（广泛的说是线路的结线方式和参数改变）电气设备由一种稳定状态转变为另一种稳定状态，转变过程中，系统设备本身电磁能量的振荡产生的过电压，故操作过电压与运行方式的改变有关。

正常切断与接通，故障短路跳闸及断线都能引起系统内部电磁能量的改变，发生振荡而产生过电压。

由于操作过电压是由系统内部的能量变化而产生，与电网的额定电压有关，且基本上成正比例，故过电压一般用额定相电压幅值的倍数来表示，电网的额定电压愈高，过电压的绝对值就愈大，正因为如此，设备的绝缘水平也基本上由过电压来决定。

操作过电压的持续时间约在2502500μs之间，较常见的操作过电压有空载线路的分合闸过电压，振荡解列过电压，切断电容器组过电压，切断空载变压器过电压，切断高压电动机过电压等。

特别是真空开关的广泛使用后，由于其灭弧性能好，切断电流大，动作速度快，使切断过程的过电压也随之增高。

操作过电压产生的影响因素及其限制措施

操作过电压产生的影响因素及其限制措施摘要：操作过电压是内部过电压的一种，是由于对电力设备的操作，突然改变了系统的运行状态，使系统发生电磁振荡，因此就产生了高于系统本身运行的电压等级，这种很高的电压对电力系统稳定运行会带来很大的危害。

要保证电力系统的稳定运行，必须弄清楚电力系统存在过电压的根本原因，并针对不同的原因采取不同的抑制措施是很有必要的。

文章就简要分析过电压产生的影响因素及其限制措施。

关键词：操作过电压；影响因素；限制措施；管理防范我国正处在经济高速发展的时期，对电量的需求量特别大，电力建设是现阶段非常重要的一个任务，电力建设的好坏直接影响着我国经济的发展速度，可以这样说，电力建设就是我国各行业经济发展的命脉，为经济持续高速增长提供可靠保证，掌控着国家的一切活动顺利开展。

“十二五”期间，我国的电力需求量增速变化了，预计应该在10%上下，这些年大规模扩展电网，全国电力建设联网运行以及智能电网的出现，使得系统的结构和运行方式便得越来越复杂，增加了发生系统性事故和导致大面积停电的概率，在现代化要求的电力系统网络建设中，保证电力系统稳定性和可靠性已经成为电力系统正常运行的最重要的问题。

操作过电压高于正常运行电压，大于原先设备设计的电压等级的额定绝缘水平，会对电力系统设备的绝缘带来极大的危害，从而影响电力系统设备的正常运行，如果该设备是电网中的重要设备，会对整个电网运行的稳定行和可靠性有极大的影响，而且操作过电压由于系统改变的需求，所以操作过电压时常发生。

为了保证电力系统运行的稳定性和可靠性必须在各方面考虑操作过电压，分析其产生原因，并找到相应的解决方法来限制操作过电压，从而将危害抑制到最小，使电力系统能够更稳定的运行，为国民经济的发展提供可靠保证。

1 操作过电压产生的原因电力系统由电源、电感、电阻、电容等元件组成的复杂系统网络。

当这个网络系统内部有开关或是系统出现突发性的事故时，电力系统拓扑网络结构将会发生很大的改变，将从一种稳定的状态变化到另一种稳定的状态，在变化过程中，各个储能元件的能量重新分配，系统将发生L、C振荡，从而可能在某些重要的设备上，甚至可能在全部系统中出现很高数量级的过电压，进而危及电网安全运行，使系统中绝缘薄弱部位被击穿。

真空开关操作过电压及其防护

维普资讯
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第２卷第１Ｌ期５
ＪａｇｕＥＬｔｃｌｇｎｅｉｇｉｎｓｅｒａＥｎｉｅｒｎｃｉ
真空开关操作过电压及其防ｅｇｎｒｔｎｍｅｈｎｓａｄｌｔｔｎＴｌｒｓ０ＶＣｉｔｒｕｔｇｖｒｕｉｄｆｄｅｔｌｏｄ１ｗｅｈｖｗｏｔｇｅｅａｉ￣ｏｃａｉｍｎｉａｉＴｍｉｏＬｅｆＢｎｅｒｐｉａｉｓｋｎｓｏｃｒｃｌｓ（ｏｒｎｏａ
引起的过电压。这些操作过电压对系统和设备都是有害的，其是复燃（尤重燃）重击穿时产生的高频和率的操作过电压对线圈类设备，变压器、抗器、如电互感器等尤其有害，导致设备的损坏，类事故在国此内外电力系统中时有所闻，严重威胁了系统的可靠运行，因此必须设法对其加以限制。
ＫｅｒｓｖｃＬｎｃｃｉｂｏｅ￣ｖｒ０ｔｇ；ｒｘｉｃｉｎａｃｒｉｎｔｎｙｗｏｄ；ａｕⅡ ｉｕｔｒｒｎｋｒｏｅｖｉｅａｃｅｔｎｔ；ｒｅｇｉｏａｏ［
真空开关具有优良的灭弧性能、高的电气恢极
负载（电网负载、配并联补偿电抗器、并联补偿电容器、高压电动机）过电压产生的机理厦其限制措施。时，关键词：真空开关；电压；过灭弧：电弧重燃中图分类号ＴＭ８６文献标识码：Ａ文章编号：０９—０６（０２０ —００１０６５２０）１０５—０４

过电压类别和防止过电压的措施电工基础

过电压类别和防止过电压的措施 - 电工基础过电压定义：用数字表示的瞬态过电压条件。

此概念仅适用于直接由低压电网供电的设备。

用I、II、III和IV表示过电压类别。

——过电压类别I：连接至具有限制瞬态过电压至相当低水平措施的电路的设备（例如：具有过电压爱护的电子电路）上所承受的过电压。

——过电压类别II：由配电装置供电的耗能设备（此类设备包含如器具，可移动式工具及其他家用和类似用途负荷）上所承受的过电压。

假如此类设备的平安（牢靠）性和适用性具有特强要求时，则接受过电压类别III；——过电压类III：安装在配电装置中的设备，以及设备的使用平安（工作牢靠）性和适用性必需符合特殊要求者（此类设备包含如安装在配电装置中的开关电器和永久连续至配电装置的工业用设备）上所承受的过电压；——过电压类别IV：使用在配电装置电源端的设备（此类设备包含如电表和前级过电流爱护设备）上所承受的过电压；怎样防止过电压的产生电气系统的内部过电压触发的缘由很多，既有线路参数匹配引起的工频过电压，也有开关操作时电弧复燃引起的操作过电压；此外还有电感负载负荷截流引起的过电压和电感电容串联引起的谐振过电压。

内部过电压，特殊是操作过电压引起的事故时有发生；据统计资料，一般工频过电压不会超过2倍相电压，切除空载线路引起的操作过电压和间歇性电弧引起的过电压不会超过3． 5倍相电压，铁磁谐振过电压不会超过3倍相电压。

但是，实际运行阅历证明，事故的发生往往是几种过电压叠加在一起，过电压倍数有时高达额定相电压的7～8倍。

1．操作过电压在6～35 kV的中性点非直接接地系统中，当进行负载的起动或停止操作或发生事故时，由于开关触头间电弧重燃，运行状态发生突变，引起电容和电感元件之间电磁能量相互转换，消灭一种振荡性过电压，即产生操作过电压。

(1)电动机起动合闸过电压理论上认为，电动机合闸起动时，电动机机端产生的过电压为式中，；为合闸电压瞬时值；z；为电动机冲击波阻抗；Z 为电缆冲击波阻抗。

真空开关操作过电压及其防护

真空开关操作过电压及其防护摘要真空开关是电力系统中常用的保护设备，负责控制和切断电路中的电流。

然而，在操作过程中，真空开关可能会遭受过电压的侵害，从而导致设备故障或损坏。

本文将介绍真空开关操作过电压的原因以及相应的防护方法。

1. 真空开关操作过电压的原因真空开关操作过电压往往是由以下原因引起的：1.1 突发电压冲击突发电压冲击是最常见的真空开关操作过电压原因之一。

当电网中发生故障或其他突发情况时，电网中的电压可能会急剧提高或下降，从而导致电压冲击。

这种电压冲击会对真空开关造成巨大的压力，进而损坏开关内部的密封结构。

1.2 断路器操作不当操作人员在操作真空开关时可能会出现操作不当的情况，例如操作时间过长、过度频繁的开关操作等，这些都会导致过电压的产生。

操作不当会引起电弧放电，从而导致真空开关局部温度升高，造成压力过高，最终损坏开关。

1.3 粉尘和污秽在电力系统中，环境中可能存在大量粉尘和污秽物。

当这些杂质进入真空开关内部，会造成各种问题，包括电弧击穿、电压打穿等。

这些问题都会导致真空开关过电压的发生。

2. 真空开关操作过电压的防护方法为了保护真空开关免受操作过电压的侵害，我们可以采取以下防护措施：2.1 完善电网保护系统完善电网保护系统是避免突发电压冲击的有效方法。

通过安装合适的过电压保护装置，可以在电网发生突发情况时迅速切断电路，减轻对真空开关的冲击。

2.2 加强操作培训和守则制定为了避免操作不当导致的过电压问题，需要加强操作人员的培训和守则制定。

操作人员应当了解真空开关的操作规程，熟悉正确的操作方法，并定期接受培训，以提高对真空开关操作的准确性和稳定性。

2.3 定期维护和清洁定期维护和清洁真空开关是预防粉尘和污秽导致过电压的关键步骤。

定期清理真空开关周围的环境，确保开关的气密性，并及时清除可能进入开关内部的杂质。

2.4 选择适当的真空开关在选择真空开关时，应考虑其耐压能力。

根据具体的电力系统要求，选择合适的真空开关耐压等级，确保其可以承受系统中可能出现的过电压冲击。

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--- 。

真空开关的操作过电压及其防护

真空开关的操作过电压及其防护一、真空开关的操作过电压真空开关是一种断路电器，在工作过程中会遇到各种电压波动和突变。

操作过电压是指真空开关在额定电压范围内遇到的瞬时或持续的过电压。

操作过电压一般分为以下几种类型：1.1 瞬时过电压：这是指电网突变或电力设备运行时因突然出现故障而产生的瞬时过电压。

瞬时过电压可能是电压的瞬时上升或下降。

瞬时过电压对真空开关的影响较小，因为真空开关具有较快的动作时间和较高的耐压能力，可以快速切断电路。

1.2 持续过电压：这是指持续时间较长的过电压，例如持续变压器的故障引起的过电压，或电网的持续性问题引起的过电压。

持续过电压会导致真空开关在长时间内过载运行，可能导致温升过高，从而损坏真空开关。

1.3 高压暂态过电压：这是指由于电网的短路或电力设备故障引起的较长时间的高电压冲击。

高压瞬态过电压可能会导致真空开关的击穿，使其不能正常工作。

因此，真空开关应具有足够的耐高压能力以防止击穿。

1.4 低压暂态过电压：这是指电网突然的电压下降或电力设备故障引起的短暂低电压。

低压暂态过电压可能会导致真空开关无法正常启动，从而无法对电路进行切断。

二、真空开关的防护为了保护真空开关，防止过电压对其造成损坏，可以采取以下措施：2.1 安装过电压保护器：过电压保护器可以监测和控制电路中的电压，并在电压超过安全范围时切断电路，防止过电压对真空开关造成损坏。

过电压保护器可以使用MOV（金属氧化物压敏电阻）等元件来实现对电压的监测和控制。

2.2 使用电感器和电容器来吸收过电压：电感器和电容器可以吸收过电压的能量，降低对真空开关的冲击。

电感器和电容器应根据电路特点和过电压的类型选择合适的参数。

2.3 安装过电压放电器：过电压放电器可以将过电压引导到地面，从而保护真空开关。

过电压放电器通常具有较低的电压发射电流和较高的电压快速响应能力。

2.4 合理设计电网和电力设备：在电网和电力设备的设计中考虑到过电压的发生，减少过电压对真空开关的影响。

接带高载能负荷真空开关操作过电压产生的原因及其防护

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ＩＮＲＮＥＭＯＧＬＡＬＣＲＣＯＲＮＯＩＥＥＴＩＰＷＥ
２０年第２０６４卷第３期
接带高载能负荷真空开关操作过电压
产生的原因及其防护
ＯｃｕｒｎａｏｎｅｅｔｏｎＯｐｒｔｏａｅ —ｖｌａｅｃｒｉｇＲｅｓｎａｄＰｒｖｎｉｎｏｅａｉｎｌＯｖｒ—ｏｔｇｏｃｕｍｗｉｈＣｏｎｃｅｔｇｏｄｆＶａｕＳｔｎｅｔｄｗｉＨｉｈＬａｃｈ
弧，而是因为断路器的灭弧能力太强而被迫下降到零，则造成ｄＬｔ＊ｗ，是在变压器励磁电感上ｉｄ－－于／－
产生过电压：＝ｄＬｔ＊ ∞，即过电压能够达到很ＵＬｉｄ－一／－
１真空开关的结构特点
，
多次分、合闸而不降低开断能力。其主要特点如下：
（）结构紧凑，积小，１体重量小，动作快，、分合
闸所需功率小。（）电气、２机械寿命长，头寿命一般比少油开触关长５Ｏ倍，维修工作量小。（）开断容量大，许开断次数多，合于频繁３允适操作的场合。
此时变压器的总储能为：
ｓＺ＋ｇ２按照ｌｌＣｕ／，ｏ２
２Ｌ／／＋＝ｓｚ０２
能量守恒定律，当磁场能全部转化为静电电能时，电容Ｃ上的电压达到最大值 ‰ ，即ＣｅＣｕ／，也就是说当截流时，过电压可以达到＝ｄ２

10kV真空开关柜操作过电压问题及对策探讨

动力与电气工程随着现代电力工业的进一步发展和用户供电服务要求的进一步提高,对10kV配电开关设备运行的安全性、可靠性、智能自动化等技术水平也提出了更高的要求。

在10kV配电系统中,配电设备的过电压故障较为常见,主要表现为大气过电压(雷电)和操作过电压两方面,会造成配电设备发生烧损、冲击破坏等,直接影响到配电设备供电的安全可靠性。

1 10kV真空开关柜操作过电压产生的原因由于真空开关柜具有占地面积小、操作简单、安全可靠性较高等优点,在10kV 配电网系统规划设计中得到优选使用。

真空开关柜既可以安装在变配电中心用作出线控制开关使用,同时也可以安装在用户端用作终端控制开关。

因此,10kV配电系统中真空开关需经常开断各种配电网、电容器、电机等阻性、容性或感性负载。

10kV 真空开关设备由于其自身具有较强的灭孤能力,因此在开断感性负载过程中,势必会产生截流过电压、多次复燃(重燃)过电压和三相不同步开断引起的过电压,也就是说10kV真空开关在操作过程中可能产生的高幅值、高频率的操作过电压,这些操作过电压强大的冲击和破坏作用,对10kV配电系统及电器设备均是有害的,尤其是复燃(重燃)和重击穿条件下产生的高率操作过电压对10kV开关柜中的线圈类电器设备,如电抗器、互感器等产生的危害非常大,会引起设备产生损坏等问题,严重威胁到整个10kV配电系统运行的安全可靠性,因此在系统规划设计、选型使用等过程中,必须采取合理的技术措施予以限制,确保系统安全可靠、节能经济的稳定运营发展。

2 10kV开关柜过电压预防措施2.1开断配电网负载的操作过电压(1)截流过电压的抑制。

用真空开关开断配电网负载过程中,截流过电压的大小除了与开关设备自身的截流水平有关外,还同配电网负载的性质、连接电缆长度等特征参变量有关。

通常只需要电缆等效对地电容达到0.3μF以上时,则开关设备操作产生的截流过电压基本不会危险配电网及电气设备的安全。

但若供电电缆较短,而负载运行工况又较负载,需要开关设备经常开断的配电网负载,则应采取必要的防护措施限制操作过程中可能产生的高截流过电压。

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。

真空开关的操作过电压及其防护（三篇）

真空开关的操作过电压及其防护目前，真空开关和SF6开关是无油开关的两大主导产品，它们在性能上相去无几，但真空开关无SF6的温室效应问题，其工艺水平适合我国企业的制造现状，价格相对较低。

所以，真空开关的生产量与使用量远高于SF6开关，特别是10kV户内产品中，真空开关已占绝对优势。

据统计，xx年10kV级无油开关中，真空开关约占70%。

随着城网开关无油化改造和真空开关的大量应用，其操作过电压问题已日益突出，必须予以关注并采取相应的解决措施。

1真空开关的结构特点真空开关的触头是在密封的真空腔内分、合电路的，触头切断电流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，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。

其主要特点如下：(1)结构紧凑，体积小，重量轻，动作快，分、合闸所需功率小。

(2)电气、机械寿命长，触头寿命一般比少油开关长50倍，维修工作量少。

(3)开断容量大，允许开断次数多，适合于频繁操作的场合。

(4)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。

(5)开断小电感电流时容易发生截流过电压及电弧重燃过电压。

通常从加强运行管理和采取防护措施两方面来抑制操作过电压，以保证电网的安全运行。

2真空开关的操作过电压(1)截流过电压真空开关切除电感电路并在电流过零前使电弧熄灭而感生很高的电压——截流过电压。

现以切断空载变压器为例，分析发生过电压的机理及相关因素。

附图为空载变压器的暂态等值电路，其中Vs为电源电压，QF为真空开关，GT为变压器绕组对地电容，LT为变压器激磁电感。

设QF断开的电流为i，则断开前储存在变压器绕组中的电磁能量为WC=12LTi2，储存在GT中的电场能量为WL=12GTU2，其中U为对应于i的截流电压。

当QF切除电路并快速灭弧时，电源即与负载完全分离，电磁能WL与电场能WC便互相转换，形成振荡，电容电压达到最大值Um时的能量为12CTU2m=12CTU2+12LTi2即Um=U2+LTCTi2(2)电弧重燃过电压真空开关若在电流接近过零前切除电感电路(为附图中的空载变压器)，当电流过零时，CT与LT将发生能量振荡，CT中的电场能量全部转换成磁场能量使LT的电压UL 升高。

真空开关操作过电压的产生及防范措施

真空开关操作过电压的产生及防范措施【摘要】为了减少真空开关操作过电压对高压电机的损害，有必要弄清真空开关的工作原理，识别产生过电压的原因。

真空断开关在开断电机等感性负载时产生的波陡度很大，幅值很高，直接威胁感性负载的匝间绝缘，是造成电机设备损坏的重要原因之一。

目前抑制过电压的措施有两种，一种是限制过电压幅值的避雷器，另一种是降低过电压振荡频率的阻容（R—C）过电压吸收器。

故对真空断路器操作过电压抑制措施进行研究是必要的，只有采取适当的保护措施，从降低过电压幅值和波陡度这两方面考虑，就能有效抑制或减轻其危害，这对广泛推广真空断路器的应用将起到积极的推动作用。

【关键词】真空开关过电压防范＜b＞ 1 概述＜/b＞真空开关因其开断容量大、开断能力强、开断电弧小等优点，而广泛使用于配电断路器，大负荷起动开关，尤其是在油田大功率（1500KW左右）注水电机起动中应用更为普遍。

由于真空开关断电能力极强而容易产生操作过电压，注水电机属感性负载，在感性负载中，这种过电压幅值高，能达到电源电压的几倍，甚至几十倍，上升陡度快，频率也高，对电网中的负载及其本身负载的绝缘造成一定的影响，甚至会击穿电缆、电机的绝缘层，引起电气事故。

在实际应用中，应对真空开关的操作过电压采取必要的防范措施。

＜b＞ 2 真空开关开断原理＜/b＞真空灭弧室：真空灭弧室是真空开关中最重要的部件，如图1。

真空灭弧室的外壳是由绝缘筒、两端的金属盖板和波纹管所组成的密封容器。

灭弧室内有一对触头，静触头焊接在静导电杆上，动触头焊接在动导电杆上，动导电杆在中部与波纹管的一个断口焊在一起，波纹管的另一端口与动端盖的中孔焊接，动导电杆从中孔穿出外壳。

由于波纹管可以在轴向上自由伸缩，故这种结构即能实现在灭弧室外带动动触头作分合运动，又能保证真空外壳的密封性。

（1）动触杆：动触杆与绝缘杆连接，实现操作动力的转动。

（2）波纹管：波纹管既要保证灭弧室完全密封，又要在灭弧室外部操动时使触头作分合运动，允许伸缩量决定了灭弧室所能获得的触头最大开距（3）外壳：整个外壳通常由绝缘材料和金属组成。

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。２２ＴＰ．Ｂ三相组合式过电压保护器ＴＰＢ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
１１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。
１２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：（）５Ｓ１ＹＷ
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