>首页 > 低压电器 > 断路器>真空断路器操作过电压的产生机理与防范措施 正文

真空断路器操作过电压的产生机理与防范措施

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2020-02-24 08:51:06

有关真空断路器操作过电压的产生机理与防范措施,真空断路器具有灭弧电压低、灭弧能力强、分断速度快等特点,过电压产生的机理,包括截流过电压,多次重燃过电压,同时开断过电压等。

真空断路器操作过电压

真空断路器操作过电压

真空断路器具有灭弧电压低、灭弧能力强、分断速度快、开断容量大、使用寿命长、适应频繁操作等特点。已在电力、冶金、化工等领域广泛应用。

但真空断路器在开断过程中会产生过电压,若在运行中使用不当,也会造成断路器爆炸等事故,给安全生产带来重大影响。

1、过电压产生的机理

1.1 截流过电压

真空断路器在开断负载设备时,会在电流过零前提前熄弧,产生截流现象,即di/dt→ ,于是在负载设备上将感应出相应的截流过电压,即幅值与断路器的截流水平和负载特性有关。在同样负载下断路器的截流值越低,过电压幅值越小。

1.2 多次重燃过电压

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离熄弧。

由于断路 器触头开距小,在恢复电压的作用下将发生重燃。【真空断路器操作过电压的产生机理与防范措施】

对于电气负载均存在着L-C回路,电弧重燃将会在回路中出现高频电流。

在高频电流过零时,电弧又将熄灭。

由于触头开距小,又会产生新的振荡,再次将触头间隙击穿,导致电弧多次重燃。

这样,在回路中将会出现高电压,其过电压幅值随重燃次数增多而增高。

这种重燃可能在开断过程中重复发生多次,其过电压值将较高。

实际上,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,对电器负载的绝缘将会造成危害。

1.3 同时开断过电压

当真空断路器运用在开断电机回路时,由于断路器的截流现象,加上电机回路都存在着互感和电容,将引起电弧的重燃与高频振荡。

当第一相开断后,高频电流将通过相间互感和电容耦合到第二、第三相上与原有的高频电流叠加,形成三相电流同时过零点。第一相熄弧时,强迫第二、第三相电弧强制截断,出现较高过电压。

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。

因此,在断路器设计选型时应特别注意选择合适的触头材料,以降低断路器的截流值,减少截流过电压。目前,灭弧室触头材料多为铜铬合金,截流值为1 A左右。

2.2 使用R-C阻容回路吸收装置

真空断路器的多次重燃过电压,与负载回路中存在L-C振荡而出现高频电流有关,因此使用R-C阻容回路可有效地限制过电压。

R-C回路不仅能限制截流过电压的幅值,而且可降低多次重燃过电压的上升陡度。 该装置由电阻和电容构成。

电阻R的作用是增大衰减系数,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产生的能量。【真空断路器操作过电压的产生机理与防范措施】

如:6 kV系统所能承受的过电压值Uq约为 15 kV,取断路器的截流值Ij=1A;动作时间Td= 2ms;则其过电压产生的能量为: Qc=Ij×Uq×Td=1×15×2=30J 取R=100 ? U=12kV C=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,过电压产生的能量R-C装置不能全部吸收。当然增大电容C,过电压值将明显下降。但目前大电容质量尚有问题,因此C值一般取0.1~0.2礔。

2.3 使用过电压保护器

过电压保护器能较好的限制过电压。目前较普遍使用氧化锌避雷器作为过电压保护器。电工天下

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;三是不能很好地发挥氧化锌避雷器的优势。

电动机回路使用氧化锌避雷器时,因其接在相与地之间,其保护范围是相与地之间的过电压。而电机回路的过电压存在于相与相之间,因此它不能很好地保护电机绝缘。

采用组合型避雷器,可有效地限制过电压,达到理想的保护效果。

    展开全文
    相关文章
    • 10kv柱上真空断路器的基本参数

      10kv柱上真空断路器的基本参数

      有关10kv柱上真空断路器的参数,主要包括额定电压/kv,工频耐压,以及雷电冲击耐压等基本参数,有需要的朋友参考下。

      时间:2020-07-07 15:51:57

    • 真空断路器的发展趋势,真空断路器的常见故障

      真空断路器的发展趋势,真空断路器的常见故障

      真空断路器的常见故障,真空断路器的发展趋势,真空断路器的优越性有哪些,对主电气设备要求具有一定的在线检测(自检)功能,真空断路器也不应例外,真空断路器的故障,包括机械故障与电气故障。

      时间:2020-01-29 09:15:33

    • 如何进行真空断路器脱扣机构设计?

      如何进行真空断路器脱扣机构设计?

      真空断路器脱扣机构设计的注意事项,真空断路器在设计脱扣机构时,需要先选择机构的型式,然后决定扣结面的尺寸,计算机构脱扣功和脱扣力矩,从而进行脱扣驭动装置的设计。

      时间:2020-01-29 07:29:36

    • 真空断路器的选择条件

      真空断路器的选择条件

      有关真空断路器的选择条件,对于真空断路器的选择,从几个方面考虑,包括频繁操作场所,优选“一体化”结构,10kV电压等级优选真空断路器,选用的真空断路器应符合标准等。

      时间:2020-01-29 07:27:36

    • 真空断路器的类型及开关柜内的设备分类

      真空断路器的类型及开关柜内的设备分类

      有关真空断路器的类型及开关柜内的设备分类,真空断路器按照极柱的安装方式分为极柱安装式与极柱固封式,开关柜分为计量柜,母联柜,断路器柜等。

      时间:2020-01-29 07:19:40

    • 智能真空断路器的技术问题探讨

      智能真空断路器的技术问题探讨

      有关智能真空断路器的技术问题探讨,智能化真空断路器除具有真空断路器通用功能外,还应具有感知功能、思维判断功能和执行功能,常见的技术问题是感知功能与思维判断功能、执行功能的问题。

      时间:2020-01-29 06:12:45

    • 真空断路器触头开距的调整方法

      真空断路器触头开距的调整方法

      在真空断路器的使用中,怎么来调节断路器的触头开距,用于调整的方法有好几种,究竟选择哪一种,根据实际的需要来选择,先来看三种真空断路器触头开距的调整方法。

      时间:2020-01-02 14:45:43

    • 真空断路器怎么防止事故发生,七项预防措施来帮忙

      真空断路器怎么防止事故发生,七项预防措施来帮忙

      在真空断路器的使用过程中,做好常见事故与故障的预防措施,包括真空断路器的交接,真空断路器的交流耐压试验等,从七个方面加强预防保障工作,确保真空断路器的稳定运行。

      时间:2020-01-02 12:20:55

    推荐文章

    Copyright © 2015 - 2020 dgjs123.com All Rights Reserved

    电工天下 版权所有