真空斷路器截流過電壓的產生與抑制方法

張金波

[摘要]人們在電力系統進行控制管理的過程中，真空斷路器由于自身的絕緣性能較好，而且有著較長的使用壽命，因此得到了人們的廣泛應用。但是，它在實際應用的過程中，容易出現電壓電流抑制的詳細，這就對電流系統的工作性能有著嚴重的影響，為此我們就要對其進行相應的研究分析，從而采用相應的技術手段來對其進行處理。本文通過對真空斷路器進行的概述，討論了真空斷路器在實際運用過程中存在的問題，提出了相關的處理辦法，以供參考。

[關鍵詞]真空斷路器；截留；電壓；抑制

目前在我國電力工程建設施工的過程中，人們為了使得電力控制系統的工作性能得到有效的保障，就將許多新型的電氣設備應用到其中，從而對電力系統進行有效的控制管理。而真空斷路器的使用，不僅可以使得電力系統用的安全性、可靠性和經濟性得到有效的保障，還有著良好的應用效果，讓電力系統的工作性能得到進一步的提升。但是，真空斷路器在在實際應用中，會出現截留過電壓的現象，這就使得電力系統的使用功能受到一定的影響，因此我們就必須要采用相應的抑制辦法來對其進行處理，從而使得真空斷路器的性能得到增強，滿足現代化電力工程建設施工的相關要求。

一、真空斷路器的概述

1、真空斷路器的定義

所謂的真空斷路器也就是一種由于高真空絕緣介質組成的配電裝置，它在實際應用的過程中，有著體積小、質量輕以及絕緣性能好等方面的優點，因此在當前我國電力工程建設施工中得到了人們的廣泛應用。而且隨著科學技術的不斷發展，人們也對其真空斷路器的工作性能進行相應的優化，這就使得真空斷路器的應用范圍更加的廣泛。目前在市場上存在的真空斷路器有很多種，其不同的斷路器其使用功能也存在著一定的差異，因此我們在對其進行選擇的過程中，就一定要對其實際情況進行分析，從而對真空斷路器進行科學合理的選取。

2、真空斷路器的特點

在電力系統控制管理的過程中，真空斷路器已經得到了人們的廣泛應用。其特點主要表現為以下幾點。

第一，觸點開距較小。由于其觸頭開距較小，因此我們在對其進行使用的過程中，對其操作功能的要求也不叫低，這就延長了真空斷路器的使用壽命；第二，觸頭間隙介質的恢復速度比較快。在真空斷路器故障問題發生的時候，由于其介質的恢復速度比較快，因此這就使其可以自行的對其故障問題進行處理，以確保電力系統的正常運行；第三，質量較輕，體積也比較小，這就很好的滿足了現代化電力工程建設施工的相關要求；第四，內部結構的磨損量比較少，這不僅有效的保障了電氣設備的使用壽命，還提高了電力系統的正常運行。

二、問題的提出

目前我們在對真空斷路器進行使用的過程中，人們為了使其工作性能得到進一步的提高，也將許多先進的科學技術引入到其中，這就使得真空斷路器的結構和功能都得到了有效的提升。尤其是在36kv及其以下的電力系統的控制管理當中，得到了人們的廣泛應用。這樣不僅延長了電力系統的使用壽命，還保障了整個電力系統的工作性能，從而滿足了現代化電力工程建設施工的相關要求。但是，真空斷路器在實際應用的過程中，也存在著一定的局限性，整個就導致電力系統的出現電力損失的情況，這就給人們造成了一定的經濟損失，而導致這種問題出現的主要是在于，其真空斷路器在使用的過程中，容易出現截流過電壓的現象，進而導致電容器的工作性能受到嚴重的影響，使得電力系統的可靠性和穩定性大幅度的下降，為此我們就許多采用相應的技術手段來對其進行處理，從而保障電力系統的正常運行。

1、截流過電壓的產生過程

圖1為空載高壓感應電動機的單相等值電路，其中Lo為電源電感，Co為母線對地電容為電動機的漏感，C為電動機對地電容，Lk為Co～C回路中連線電感；OF為斷路器。當通過OF斷開高壓感應電動機時，由于斷路器的滅弧能力是按斷開大電流設計的，可能在電流到達零之前，發生強制熄滅，這就是斷路器的載流現象G。由于斷路器的截流，在電動機漏抗中將儲存磁能。如截流瞬間電機上的相電壓為Uo，此時在電機的等值電容中儲存的電能電流被截流后，電容～電感回路中發生高頻振蕩即產生截流過電壓。

2、截流過電壓的抑制方法

抑制真空斷路器中出現的截流過電壓，一般從兩方面入手，一是從斷路器觸頭材料～滅弧結構～操作方式出發，進行改進；二是從加裝抑制過電壓裝置，采用有氧化鋅避雷器和R-C保護，下面以真空斷路器斷開感性負載為例，說明R-C保護電路，可見R-C保護器的工作原理，就是用它來改變電路的工作狀態，讓振蕩電路變成無振蕩電路，以此來抑制操作過電壓，為了消耗電路的振蕩，保護器中的C必須足夠大，使得振蕩頻率接近工作頻率，保護器中的1，也必須足夠大，接近Rc值，但不能太大，否則會影響R-C保護器的作用，通過多年來的實踐，真空斷路器的Lo和Co大致有一個范圍，所以用一種或少數幾種規格R-C保護器，就能使絕大多數真空斷路器操作過電壓振蕩的頻率接近5OHz，其幅值降至電源電壓峰值的2倍以下，從而保證電路安全運行。

3、重燃過電壓的產生原因及消除方法

真空斷路器在開斷容性電流時，由于操作機構跳躍引起電弧多次重燃，產生過電壓，通常采用改進觸點材料和結構以及相應措施加以解決。1）負載端并聯電容，通過電容器對電流吸收（充電），降低過電壓的波頭陡度。2）采用阻容限壓器，在高頻重燃時，由于電阻～電容吸收能量，使高頻震蕩減弱，從而限制電弧多次重燃所產生的過電壓，R和C一般選擇為100～2000和0.1～0.2MF。故障排除后只要按一下常開按鈕SB整流柜又能正常工作。

4、保護電路的調試

電路制成后，只有經過認真的調試才能可靠工作，本電路設定整流柜輸出電流大于700A時，就應可靠動作，使用數字萬用表測量IC的2腳對11腳電壓，并仔細調節可變電阻R2，使2腳對11腳電壓為7V，即可滿足短路保護要求。整流柜在實際使用時只要過載（大于700A）或短路，就能自動切斷其交流電源，經人為短路試驗，證明該短路保護電路可靠工作。

三、結語

總而言之，真空斷路器在使用過程中，雖然有著良好的應用效果，但是在其對的過程中，也時常會出現截流過電壓的現代，這就對整個電力系統的正常運行有著嚴重的影響，為此我們就必須要采用相應的技術手段，來對其進行優化處理，從而對真空斷路器的使用功能進行優化，以確保整個電力系統的正常運行，促進我國電力工程的發展建設，滿足人們日常生活和生產的基本需求。

參考文獻

[1]王思華.真空斷路器截流過電壓的分析及其限制措施[J].電氣開關，2012，02：9-10+13.

[2]張利剛.真空斷路器斷開小電感電流產生截流過電壓的抑制分析[J]. 電工技術，2012，12：60-62.