过电压及其防护

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。

雷电过电压的防护措施
雷电过电压的防护措施
“雷电过电压”是一种由于雷电放电或其他被称为“雷电冲击”的大电压，而发生的电压异常情况。

它会对电气设备造成严重损坏，甚至可能引发火灾。

因此，对其进行有效的防护是非常必要的。

一般来说，雷电过电压的防护分为两个方面：一是采用低电压保护措施，二是采用高电压保护措施。

1、采用低电压保护措施：
(1) 采用隔离变压器：隔离变压器可以有效的降低供电系统的电压，从而减少雷电过电压对电气设备的影响；
(2) 采用恒压电源：恒压电源可以有效的将供电系统内的电压恒定在一个较低的水平，从而有效的防止雷电过电压危害；
(3) 采用抗雷电过电压器件：抗雷电过电压器件可以有效的保护电气设备免受雷电过电压的影响，如避雷针、避雷器等。

2、采用高电压保护措施：
(1) 采用高压低漏技术：这是一种特殊的低电压保护技术，通过把高压的电压降至低电压，从而减少电气设备的损坏；
(2) 采用隔离型抗雷电过电压器件：这种抗雷电过电压器件可以有效的保护电气设备免受雷电过电压的影响，如隔离式避雷器等；
(3) 采用绝缘技术：绝缘技术可以有效的阻断大电压的传播，从而有效的保护电气设备。

总之，雷电过电压的防护措施包括采用低电压保护措施、采用高电压保护措施、采用高压低漏技术、采用隔离型抗雷电过电压器件以及采用绝缘技术。

这些措施不仅可以有效的防止雷电过电压，而且还可以减少雷电过电压对电气设备的损坏，从而节省费用、提高安全性，具有重要的意义。

第九章过电压及其防护措施一、本章学习方法指导通过本章学习，应了解电力系统过电压的基本概念和发电厂变电所典型防雷方案的配置，熟悉大气过电压种类和形成过程，掌握过电压防护器具的工作原理和避雷针保护范围的计算方法。

二、过电压的基本知识电力系统过电压的分类电力系统过电压可分大气过电压和内过电压两类。

大气过电压是由大气中雷云引起的过电压，有直接雷击过电压、感应雷击过电压和反击雷雷击过电压。

内过电压是电力系统内部能量的传递或转化而引起的过电压，过电压幅值与电网额定电压有直接关系。

常见的内过电压有操作过电压、谐振过电压和谐振过电压。

2.雷击的危害(1)雷击时产生很高电的电压，危害电气设备和电力系统安全；(2)雷击时产生很高大的雷电流，在放电通道上产生弧光与高温，损坏设备或造成火灾；(3)雷击时造成人员或牲畜伤亡。

3.电力系统过电压的基本概念(1)行波。

沿导线传播的电压波、电流波统称为行波，其实质是电磁能量沿导线传播。

(2)波速。

行波在架空线路与电缆线路中的传播速度不同。

架空线路的波速υ=3⨯108 m/s，即行波在架空线路中以光速传播。

(3)波阻抗。

在波动过程中，把单方向的电压波与电流波之比定义为波阻抗Z。

/ L0Z= / ──√C0波阻抗与线路长度无关，只与线路的特性有关。

对架空线路而言，220kV及其以下线路的波阻抗为400Ω;330kV线路的波阻抗为310Ω;500kV线路的波阻抗为280Ω。

(4)行波的折射与反射。

行波在波阻抗不同的线路的传播速度不同，在分析过电压时遇到波阻抗不同的元件连接，例如架空线路与电缆线路的连接、母线与变压器连接等情况。

将不同波阻抗元件的连接点称为结点。

两个不同波阻抗的线路连接点为结点。

线路1、2的波阻抗分别为Z1、Z2。

当行波沿线路波阻抗为Z1向线路波阻抗为Z2传播时，结点前后都必须保持单位长度导线的电场能量与磁场能量总合相等；由于Z1≠Z2，故行波到达A点时必然要发生电压、电流的变化，即结点A 处要发生行波的折射与反射。

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。

真空断路器的过电压及其防护范文真空断路器是电力系统中常见的一种保护设备，主要用于隔离和断开电路中的故障电流，以保护电气设备和系统的安全运行。

在正常运行情况下，电力系统的电压和电流都处于稳定状态，但在某些特殊情况下，如雷击、操作失误等原因造成系统中发生过电压，可能会对电力设备造成损坏甚至故障，因此需要对真空断路器进行过电压防护。

过电压是指电压突然上升到超过额定值的情况，分为暂态过电压和持续过电压。

暂态过电压是指瞬间出现的高电压冲击，常见的有电力系统雷击、电动机起动、线路跳闸等引起的暂态过电压。

持续过电压是指电力系统电压长时间超过额定值，常见的有灯泡烧毁、电动机轴承断裂等导致电压不稳定的持续过电压。

过电压会对真空断路器的绝缘性能和脱扣特性产生影响，因此需要采取一些防护措施来保护真空断路器的安全运行。

首先，针对暂态过电压，可以采取以下防护措施。

一是在电力系统中设置避雷器，用于吸收雷击过电压，阻止其进入系统；二是在真空断路器前端设置过电压保护装置，用于检测系统中的过电压，并及时将真空断路器脱扣，避免过电压对设备的破坏；三是应在系统的高压侧设置电压分压装置，将过电压限制在允许范围内。

对于持续过电压，可以采取以下防护措施。

一是在真空断路器前端设置电压稳定器，用于稳定系统电压，避免持续过电压对设备的损害；二是在系统中设置过电压保护装置，当电压超过额定值时，能够及时将真空断路器脱扣，以保护设备的安全运行；三是应通过合理的系统设计，如增加负荷的接入点，调整系统的供电方式等，来分散和稳定电压，避免持续过电压的产生和影响。

除了以上的防护措施，还需要定期对真空断路器进行检测和维护，以保障其正常运行。

检测内容包括绝缘电阻、灭弧室压力、接触温度等，维护工作包括清洁、润滑、防尘等，以保持断路器的良好工作状态。

同时，还需要对操作人员进行培训，提高其对真空断路器过电压防护工作的认识和能力。

总结起来，真空断路器的过电压防护是电力系统中重要的安全保护措施。

雷击过电压的防护措施
雷击过电压防护措施：
① 安装避雷针或避雷带，引导雷电安全入地；
② 在重要设备附近设置电涌保护器（SPD），吸收过电压；
③ 采用等电位连接，将金属物体连接在一起，减少电位差；
④ 确保接地系统良好，接地电阻符合安全标准；
⑤ 电缆进出建筑物处加装屏蔽层，防止感应雷侵入；
⑥ 重要电路使用隔离变压器，增加电气隔离；
⑦ 定期检查防雷设施，确保其功能正常；
⑧ 敏感设备加装稳压电源，避免电压波动损害；
⑨ 在雷电多发地区，增加防护措施的密度和强度；
⑩ 提高建筑物本身的屏蔽性能，减少直击雷的危害；
⑪ 对于户外设备，尽可能采用地下布线方式；
⑫ 加强员工安全教育，了解雷电防护的基本知识。

真空断路器的过电压及其防护真空断路器是一种重要的高压电气设备，广泛应用于电力系统和工业领域。

它的主要功能是在电路中断开或闭合电流。

然而，在电力系统运行过程中，会产生各种各样的过电压问题。

本文将重点介绍真空断路器的过电压问题及其防护措施。

一、过电压问题的原因1. 冲击过电压：电力系统中，当电力负载发生突然变化或故障时，会引发电流和电压的突变，造成电网的冲击过电压。

2. 操作过电压：在真空断路器操作时，由于机械操作、电磁线圈启动和断开等原因，往往会产生瞬态过电压。

3. 接地问题：电力系统中存在设备、线路或接地电流之间的非同步性，也会导致过电压。

4. 自然灾害：如雷电等自然灾害，会产生大量的过电压。

二、真空断路器的过电压问题真空断路器在电力系统中，常常承担着快速接通和断开电流的任务。

在操作过程中，由于电流和电压的突变，会产生以下过电压问题：1. 操作冲击过电压：真空断路器快速接通和断开电流时，电流和电压的突变会引发工频冲击过电压。

2. 分闸弧光过电压：真空断路器在断开负载电流时，由于负载上的电感元件，会引起电容电流和分闸时的爆炸弧光，引发分闸弧光过电压。

3. 合闸冲击过电压：真空断路器合闸时，高频电流和电压的突变，会引发工频冲击过电压。

4. 受电弧影响的过电压：某些特殊操作条件下，真空断路器内部可能会出现受电弧影响的过电压。

三、真空断路器的过电压防护措施为了保护真空断路器及其他电力设备的安全稳定运行，需要采取适当的过电压防护措施。

以下是常见的防护措施：1. 装置类防护措施：(1) 联锁装置：在操作真空断路器前，要求先使真空断路器处于断开位置。

对于高压侧真空断路器，要求低压侧电路也处于断开。

(2) 限流装置：通过加装电感、电容等元件来限制过电压的波动幅度，保护真空断路器免受过电压冲击。

(3) 励磁电阻：通过增加励磁电阻，限制励磁电流，减小电压暂降。

(4) 接地措施：通过合理的接地系统设计，能够有效地分散和消除过电压。