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真空断路器操作过电压的防范

更新:2015-10-24

真空断路用具有灭弧电压低、灭弧能力强、分断速度快、开断容量年夜、使用寿命长、顺应频仍操作等特点。已在电力、冶金、化工等领域普遍运用。但真空断路器在开断进程中会发生过电压,若在运行中使用不妥,也会造成断路器爆炸等事故,给平安生产带来重年夜影响。
  1过电压发生的机理

  1.1截流过电压真空断路器在开断负载装备时,会在电流过零条件前熄弧,发生截流现象,即di/dt→,因而在负载装备上将感应出响应的截流过电压,即幅值与断路器的截流水安然平静负载特征有关。在一样负载下断路器的截流值越低,过电压幅值越小。

  1.2屡次重燃过电压在真空断路器开断电气负载时,当灭弧室触头在工频电流过零时分手熄弧。由于断路 器触头开距小,在恢复电压的作用下将发生重燃。年夜家知道,对于电气负载均存在着L-C回路,电弧重燃将会在回路中泛起高频电流。在高频电流过零时,电弧又将熄灭。由于触头开距小,又会发生新的振荡,再次将触头间隙击穿,致使电弧屡次重燃。这样,在回路中将会泛起高电压,其过电压幅值随重燃次数增多而增高。这类重燃可能在开断进程中重复发生屡次,其过电压值将较高。现实上,过电压值受断路器动作瞬间工况的限制,但其电压幅值也在4倍相电压左右,对电器负载的尽缘将会造成风险。

  1.3同时开断过电压认真空断路器运用在开断机电回路时,由于断路器的截流现象,加上机电回路都存在着互感和电容,将引发电弧的重燃与高频振荡。当相开断后,高频电流将经由过程相间互感和电容耦合到第2、第三相上与原本的高频电流叠加,形成三相电流同时过零点。相熄弧时,强制第2、第三相电弧强制截断,泛起较高过电压。

  2过电压的防范

  2.1使用截流值较低的断路器由于真空断路器的截流过电压与断路器的截流值有关,截流值越小其过电压幅值越小。而断路器的截流值与断路器触头材料有关,是以在断路器设计选型时应非凡注重选择合适 的触头材料,以下降断路器的截流值,削减截流过电压。今朝,灭弧室触头材料多为铜铬合金,截流值为1A左右。

  2.2使用R-C阻容回路吸收装配真空断路器的屡次重燃过电压,与负载回路中存在L-C振荡而泛起高频电流有关,是以使用R-C阻容回路可有用地限制过电压。R-C回路不仅能限制截流过电压的幅值,而且可下降屡次重燃过电压的上升陡度。该装配由电阻和电容组成。电阻R的作用是增年夜衰减系数,消耗高频振荡电能,电容C的作用是限制过电压波头陡度。但使用R-C阻容回路不能完全吸收过电压发生的能量。如:6kV系统所能承受的过电压值Uq约为15kV,取断路器的截流值Ij=1A;动作时间Td=2ms;则其过电压发生的能量为:Qc=Ij×Uq×Td=1×15×2=30J取R=100?U=12kVC=0.2礔,则R-C回路所能吸收的能量为:Qx=1/2×C×U×U=1/2×0.2×12×12=14.4J可见,过电压发生的能量R-C装配不能全数吸收。固然增年夜电容C,过电压值将较着下降。但今朝年夜电容质量尚有问题,是以C值一般取0.1~0.2礔。

  2.3使用过电压庇护器过电压庇护器能较好的限制过电压。今朝较普遍使用氧化锌避雷器作为过电压庇护器。但氧化锌避雷器对于小电流接地系统还存在一些问题:一是运行电压偏低;二是承受不住间歇性过电压和谐波过电压;三是不能很好地阐扬氧化锌避雷器的优势。在电念头回路使用氧化锌避雷器时,因其接在相与地之间,其庇护范围是相与地之间的过电压。而机电回路的过电压存在于相与相之间,是以它不能很好地庇护机电尽缘。采用组合型避雷器,可有用地限制过电压,到达理想的庇护效果。