真空断路器操作过电压的种类与防范措施分别有哪些？

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。

发生了第一次重燃又熄弧后，断路器的恢复电压上升至更高，在极短的时间内触头之间间隙尚不够大，很可能会发生第二次重燃。再熄弧，以致发生多次重燃现象。每一次重燃都是在前一次的基础上发生的，导致恢复电压在极短的时间内上升到非常高。

实际运行中，电机的匝间绝缘常被多次重燃过电压击穿。当电机负载受到前沿很陡的过电压作用时，过电压不是均匀的加到各个线圈上的，而是以行波的方式依次通过各个线圈，一般而言，当过电压频率达到1MHz时，一个线圈承受的过电压值超过总的过电压幅值的一半以上，一般为60%~85%之间。

这样，即使过电压的幅值不太大，一个线圈承受的过电压就足以引起线圈匝间绝缘击穿，靠近电机引线入口的线圈特别容易出现匝间绝缘的破坏。

3、三相同时开断过电压

在三相交流电路中，当首开断相的触头将此相电流开断后，其余两相一般要延时四分之一周期后才被开断。但如果首开断相产生重燃，三相之间将会通过相间耦合，首开断相间隙中流过的高频电流将会叠加到其它两相的工频电流上，随着首开断相的电压迅速上升，流进二、三相的高频电流也加大，使二、三相的电流也强制过零，由于真空断路器的灭弧能力很强，使第二、三相的电流强制熄灭。电路三相均发生等效截流，三相电流同时被切断，从而产生过电压，称为三相同时开断过电压。

三相同时开断现象和多次重燃是一起发生的，造成多次重燃的条件也就是三相同时开断的条件。

真空断路器操作过电压的防范措施

真空断路器操作过电压的防范措施可能包括以下几点：

1.使用截流值较低的断路器：选择截流值较小的真空断路器，因为截流过电压与断路器的截流值有关，截流值越小，产生的过电压幅值也越小。

2.电容保护：在电感负载端并联电容器，可以有效降低负载阻抗，从而降低截流过电压的幅值，并减缓过电压的前沿陡度。这种方法不仅能保护感性负载免受截流过电压的损害，还能减轻多次重燃过电压对电动机绝缘的危害。

3.阻容保护：将电阻R与电容C串联作为保护元件并联在负载进线端，构成RC过电压抑制器，以减少过电压的产生和降低过电压的数值。

4.非线性电阻保护：使用非线性电阻（如金属氧化物压敏电阻）作为保护元件，当过电压发生时，非线性电阻能够迅速响应，限制过电压的幅值，保护电力设备。

5.电缆连接：真空断路器与变压器或电动机之间使用电缆连接，由于电缆具有较大的分布电容，其作用等同于并联电容，对于减缓过电压有很好的效果。