真空断路器操作过电压的防范措施

浪浪沙

操作过电压

　　断路器的操作过电压是由于电路中存在电感电容储能元件，在开关操作瞬间释放出能量，在电路中产生电磁振荡而引发的。而真空断路器由于具有高速灭弧能力，在切断电路时，往往在电流过零前被强行开断，在断弧瞬间储藏在负载内的电感与电容之间的电磁能量转换将在负载上产生过电压，这比一般断路器要突出，尤其在最先断开相触头间，有可能因过电压引起电弧重燃，而产生更大的过电压。在感性负载中，这种过电压幅值高，上升陡度快，频率也高，这无疑对电动机等感性负载的绝缘是十分危险的，总之，真空断路器不管出现那种过电压都会对设备不利，严重地威胁着安全生产运行。

　　真空断路器在开断电动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，是造成电动机等设备损坏的重要原因之一，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(du/dt)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。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。

　　真空断路器操作过电压的种类

　　1、截流过电压

　　真空断路器开断小电流时，电弧的特性为扩散型电弧，由于电流较小，形成真空电弧的阴极斑点所提供的金属蒸气量不够充分、稳定，出现了自激的高频振荡，最后电弧电流降到零导致熄灭。通常电弧的频率很高，在频率响应不高的示波器显示图中，电流波形好象被突然截断一般，这就是截流的现象，如图1所示。

　　真空断路器发展初期，截流过电压曾经是应用中比较突出的问题。当时由于在触头材料、触头结构、灭弧室结构等方面技术落后，截流值很高。随着真空断路器技术的发展，采用了截流值较低的触头材料，使得截流水平降到很低的数值。

　　2、多次重燃过电压

　　多次重燃过电压是典型的谐振过电压，是由于弧隙发生多次重燃，电源多次向回路中电容进行充电而产生的。在开断过程中，由于相位差的原因，其中一相必然在过零前先开断。此时，触头一侧为工频电源，另一侧则为高频振荡，触头电压为两者之和。触头开距小，触头间耐压不充分而将发生第一次重燃，电源向回路电容充电。