電氣過電壓保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用及其研究

尚金金　王峰

摘 要：隨著我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展，電氣過電壓保護(hù)技術(shù)逐漸受到了人們的重視。電氣過電壓保護(hù)技術(shù)可以提高電氣設(shè)備的安全性，為電力行業(yè)提供了有效的安全保障。提高電氣設(shè)備承受過電壓的能力是目前我國(guó)電力行業(yè)所要研究的重要課題。筆者在本文中著重分析了有關(guān)電氣過電壓保護(hù)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備；過電壓保護(hù)技術(shù)；因素；線路

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.165

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)電力行業(yè)的需求量也越來越大，因此，提高電氣設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性是我國(guó)電力行業(yè)的首要工作。電氣過電壓保護(hù)技術(shù)對(duì)于電力行業(yè)的發(fā)展來說有著十分重要的影響。科學(xué)有效的電氣過電壓保護(hù)技術(shù)可以促進(jìn)電力行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)來說也有著十分重要的作用。

1 電氣過電壓的種類

由電磁因素所造成的電壓大幅上升的現(xiàn)象稱為過電壓。在日常過程中，一般將電壓干擾分為兩種，一種是內(nèi)部電壓，另外一種是外部電壓。根據(jù)電壓形成的具體因素又將過電壓分為四種：

1.1 工頻過電壓

工頻過電壓主要是由于線路空載產(chǎn)生的。由于線路空載，很容易出現(xiàn)容升效應(yīng)，從而導(dǎo)致工頻過電壓產(chǎn)生。工頻過電壓一般持續(xù)過程很長(zhǎng)，電壓倍數(shù)較低，很容易對(duì)人員生命安全造成威脅，但是工頻過電壓對(duì)絕緣材質(zhì)的機(jī)械造成的損害程度較低，因此，采用絕緣電氣設(shè)備可以有效的避免工頻過電壓造成的損害。

1.2 大氣過電壓

大氣過電壓一般是由于雷擊產(chǎn)生的，雷擊中電路時(shí)，電壓會(huì)升高到一萬伏左右，因此，會(huì)產(chǎn)生過電壓現(xiàn)象。大氣過電壓與工頻過電壓相比持續(xù)的過程不長(zhǎng)，但是具有很強(qiáng)的破壞性，對(duì)電氣設(shè)備造成的損害十分巨大。大氣過電壓屬于外部因素造成的，因此，產(chǎn)生的過電壓量和電氣設(shè)備間的關(guān)聯(lián)程度很小。

1.3 諧振過電壓

諧振過電壓的產(chǎn)生原因一般是電力系統(tǒng)故障造成的，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生問題，相關(guān)的電力設(shè)備元件會(huì)出現(xiàn)震蕩回路，從而導(dǎo)致諧振現(xiàn)象。諧振過電壓持續(xù)的過程比較長(zhǎng)，造成的設(shè)備損害巨大，因此，會(huì)對(duì)中低壓電網(wǎng)產(chǎn)生一定的不良影響。

1.4 操作過電壓

操作過電壓是由于工作人員操作失誤導(dǎo)致的電壓升高現(xiàn)象。一般工作人員操作失誤切斷電路會(huì)影響電壓的變化，從而出現(xiàn)過電壓情況。操作過電壓是由于內(nèi)部原因造成的，因此，提高工作人員的專業(yè)素質(zhì)，可以有效的避免操作過電壓的出現(xiàn)。

2 電氣過電壓保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

2.1 氧化鋅避雷器

氧化鋅避雷器是一種新型的電氣過電壓保護(hù)技術(shù)，主要用于避免大氣過電壓。氧化鋅避雷器由于自身所帶有的電阻值非常高，因此，屬于絕緣性物質(zhì)。出現(xiàn)大氣過電壓時(shí)，氧化鋅避雷器會(huì)由于電壓作用而出現(xiàn)電阻降低的情況，從而使電流通過，泄放出電氣設(shè)備中殘留的電壓，而當(dāng)電壓恢復(fù)到正常值后，氧化鋅避雷器的電阻值也會(huì)恢復(fù)到原有狀態(tài)，呈現(xiàn)出絕緣性質(zhì)，避免電氣設(shè)備遭受過電壓的損害。氧化鋅避雷器是一種行之有效的過電壓保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品，它具有電壓流通量較大，殘余電壓較少的優(yōu)點(diǎn)，其制造工藝十分簡(jiǎn)便，具有較高的實(shí)用性和較長(zhǎng)的使用壽命。

2.2 氧化鋅壓敏電阻

氧化鋅壓敏電阻與氧化鋅避雷器的應(yīng)用原理相同，都是我國(guó)現(xiàn)有的新型過電壓保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品。氧化鋅壓敏電阻目前被廣泛的使用在日常家電中，起到保護(hù)電氣設(shè)備、提高電氣設(shè)備安全性的作用。近幾年，氧化鋅壓敏電阻也逐漸在葛洲壩等電站中得到了應(yīng)用，為相關(guān)工作人員的安全性提供了有效的保障。

2.3 放電間隙保護(hù)

放電間隙保護(hù)是過電壓保護(hù)技術(shù)中的一種，一般應(yīng)用于防雷保護(hù)裝置。在該裝置中設(shè)有兩個(gè)金屬電極，其中之一通過帶電導(dǎo)線和絕緣子連接，另一個(gè)則連接著接地裝置。這兩個(gè)電極需要保持一定的間隙，從而起到過電壓保護(hù)作用。放電間隙保護(hù)裝置的構(gòu)成不是十分復(fù)雜，保護(hù)作用比較好，因此常常被廣泛應(yīng)用于各種電氣設(shè)備。放電間隙保護(hù)裝置的后期維護(hù)十分便利，類型十分多樣，主要分為棒型、球型和角型三種。棒型放電間隙保護(hù)裝置伏秒特性最為陡峭，和電氣設(shè)備間的絕緣性配合程度較差。而球型放電間隙保護(hù)裝置伏秒特性最為平緩，因此過電壓保護(hù)性最好，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中常常會(huì)出現(xiàn)端頭燒傷的情況，從而會(huì)影響過電壓保護(hù)的有效性。

2.4 防雷保護(hù)

在雷電過電壓造成的損害中，侵入波是影響最為嚴(yán)重的一種因素。侵入波會(huì)嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的使用壽命，降低電氣設(shè)備的安全性。一旦電路系統(tǒng)遭到了侵入波的破壞，就會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備受損，使整個(gè)電路系統(tǒng)癱瘓。因此，在電氣設(shè)備的使用中，需要通過多種途徑進(jìn)行防雷保護(hù)，減少侵入波對(duì)電氣設(shè)備的損害，在日常作業(yè)中使用的防雷保護(hù)裝置一般分為兩種：一種是加裝電路進(jìn)線保護(hù)裝置，提高電氣設(shè)備的過電壓承受能力。另外一種是使用閥型避雷器，該裝置可以增加電氣設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，減少過電壓對(duì)電力操作人員的威脅。

2.5 勵(lì)磁變壓器的過電壓保護(hù)

勵(lì)磁變壓器是過電壓保護(hù)技術(shù)中較為常見的一種保護(hù)裝置，在實(shí)際應(yīng)用中一般通過無間隙避雷器完成電氣設(shè)備保護(hù)工作。我國(guó)的電力市場(chǎng)中還未出現(xiàn)定性的勵(lì)磁變壓器產(chǎn)品。目前我國(guó)針對(duì)100赫茲的過電壓會(huì)采用阻容器進(jìn)行過電壓保護(hù)，主要原因是由于在多種過電壓保護(hù)裝置中，阻容器的老化程度較小，通過合理的儀器保護(hù)，可以保證其電阻正常運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù)。

3 總結(jié)

科學(xué)有效的電氣過電壓保護(hù)技術(shù)可以最大程度的保障電氣設(shè)備的安全性，并且能夠提高電氣設(shè)備的應(yīng)用壽命。我國(guó)電力行業(yè)還處在發(fā)展過程中的重要階段，電氣過電壓保護(hù)技術(shù)的研究可以有效的推動(dòng)電力行業(yè)的發(fā)展，提高電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，從而為人們的生活提供便利。因此，我國(guó)需要對(duì)多種電氣過電壓保護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究，減少過電壓對(duì)電氣設(shè)備造成的損害，保障電力操作人員的人身安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉嘉.對(duì)水電站電氣過電壓保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].黑龍江科技信息，2014（23）：3-3.

作者簡(jiǎn)介：尚金金（1987-），女，河南平頂山人，本科，助理工程師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。