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多次重燃过电压的概述

2014/9/19 9:12:19      点击:
在真空断路器开断电炉变压器产生截流过电压之后,电炉变压器侧的电压幅值和频率都很高,而断路器触头间隙并不大,这时断路器在高的恢复电压作用下,触头有可能被击穿,电弧复燃。由于真空断路器的灭弧能力很强,复燃后的电弧又会熄灭,接着恢复电压再次加在间隙上。当恢复电压超过间隙介质强度时,电弧又会复燃。这一电弧熄灭,复燃再熄灭,再复燃的过程使得负载侧的电压越来越高,频率接近MHz级,持续时间1—2ms,直到触头间隙拉开超过1mm,足以耐受恢复电压为止。
这种现象引起的过电压称为多次复燃过电压,或广义的称为多次重燃过电压。(复燃系指电流过零后1/4周期内触头间隙的击穿,重击穿系指电流过零后大于1/4周期内触头间隙的击穿,而重燃则包括复燃和重击穿两种现象),这种多次重燃过电压发生的概率并不大它只要发生在开断时电流相角很小电流过零时触头间隙并不大,恢复电压较高的情况下。但一旦出现,很有可能给电炉变压器匝间绝缘带来损坏。因此对多次重燃过电压不能掉以轻心。
以上介绍的真空断路器开断感性负载产生的两种类型过电压结伴而生,却有一个共同的特点,就是幅值高,频率高(因而陡度高),相间过电压比相对地高30%~50%,而能量并不大。
带有绕组的电器设备,如电动机,电炉变压器绕组在承受匝间的电位梯度由其电感和电流陡度决定,即L′di/dt 由于陡度极大,因而匝间电位梯度极高。再者,整个绕组各个匝间的电位分布是不同的,各匝对地(铁芯)之间的电容不均匀,一般靠近电源侧的几匝要比靠近中性点的几匝电位要高出许多,现场许多事故实例都证明,在真空断路器操作过电压作用下,高电压电动机和电炉变压器的损坏部分大多集中在进线端的匝间。这也说明,造成带电绕组电器设备绝缘事故的原因,“高频”大于“高幅值”。“高频率”是杀手。
另外,真空断路器本身在开断过程中也发生过事故。其一,断路器真空泡外沿闪路。这种现象常发生在断路器的电源侧也会出现一个高频振荡过电压,电源中性点电位也会偏移。其二,断路器因故较长时间都不能熄弧,真空泡也会爆炸。