真空断路器虽具有很多优点, 但在操作空载变压器或电动机通
断过程, 容易产生很高的过电压, 将对设备绕组的主绝缘和匝间绝
缘造成很大危害, 甚至还引起真空断路器损毁。
操作过电压产生的原因如下。
交流真空断路器操作过电压有截流过电压、 多次重燃过电压和
合闸过电压三种。 截流过电压是在电流开断后, 由负载内部产生电
磁振荡过程, 使负载两端出现浪涌电压, 直至所贮存的能量完全消
耗为止。 多次重燃过电压是在电流过零开断后, 由于动静触头开距
空间绝缘恢复迟缓, 触头间的绝缘不足以承受上升电压而击穿重
燃, 从而导致电流在开断—击穿—再开断的过程重复出现, 产生高
频的重燃过电压。 合闸过电压则在触头合闸接触之前的瞬间产生预
击穿而形成的过电压现象。 一般情况下, 发生危害性过电压的概率
是较少的, 但操作不熟练或操作习惯不良, 就可能在电动机启动时
使三种过电压叠加, 形成约4.5倍额定电压的危险过电压。
34 如何限制真空断路器的操作过电压?
(1) 高压电动机的有效措施 一般大型电动机的过电压不会很
大, 而且容量相同时的过电压随电动机额定电压成正比。 电动机限
制过电压的措施除启动时不作多次连续的所谓试探性分合操作外,
主要是采取吸收的办法。 图4-8所示为R-C 与压敏电阻RV 并联接
入的保护装置。 它具有良好的过电压吸收功能。 此外, 也可单独采
用压敏电阻 (RV) 或阻容 (R-C) 装置进行保护。 实践证明, 如
果将过电压限制在2倍额定电压左右, 一般都能使电动机安全、 可
第4章 高压电器 233靠地运行。 这时, 可取电容C=0.1~0.5μF, 然后由下式计算电
阻元件R (Ω)
R =17.5 UN
CIN
式中 R———阻容保护装置的串联电阻值, Ω;
C———选定的电容量, μF;
UN———电动机额定电压, kV;
IN———电动机额定电流, A。
(2) 变压器的有效措施 变压器采用氧化锌避雷器 (MOA)
对限制操作过电压幅值是有效的, 但要求避雷器泄漏不超过1mA。
由于单独采用 MOA 保护不能降低过电压的陡度, 为确保变压器绕
组绝缘的安全, 通常与 R-C 联合使用。 其接线如图4-9所示。 这
时, 根据实践经验, 对容量为3000~15000kV·A 的变压器, 可选
电容量为C=0.11~0.145μF, 串联电阻R=30~50Ω 即可。
图4-8 R-C 与压敏电阻RV 并联 图4-9 MOA 与R-C 联合使用
4.4 高压熔断器