真空開關的操作及其防護措施

　　真空斷路器在開斷電動機等感性負載時產生的波陡度很大，幅值很高，直接威脅感性負載的匝間絕緣，是造成電動機等設備損壞的重要原因之一，故對真空斷路器操作過電壓抑制措施進行研究是必要的，只有采取適當的保護措施，從降低過電壓幅值和波陡度（du/dt）這兩方面考慮，就能有效抑制或減輕其危害，這對廣泛推廣真空斷路器的應用將起到積極的推動作用。目前抑制過電壓的措施有兩種，一種是限制過電壓幅值的避雷器，另一種是降低過電壓振蕩頻率的阻容（R——C）過電壓吸收器。

　　一、氧化鋅避雷器（MOA）。

　　眾所周知，這種避雷器主要優點是具有非常優良的非線性伏安特性，續流小，殘壓低，體積小，重量輕，安裝方便。但傳統的無間隙MOA在運行中存在以下弊*:

　　1）熱老化問題;

　　2）為降低放電后殘壓值，其持續運行電壓選擇偏低，當出現單相接地運行時其承受√3倍的相電壓，致使荷電率上升，易損壞甚;

　　3）沖擊放電電壓和相間殘壓值偏高，不利于保持設備的相間絕緣。針對以上問題，一些廠家已推出有帶間隙的氧化鋅避雷器，筆者認為在選用上應優先考慮。

　　1、帶串聯間隙的MOA。這種避雷器與傳統的閥式避雷器結構差不多或基本相同。由于氧化鋅閥片具有非常優良的非線性伏安特性，續流非常小，一般在1mA以下，可以認為無續流，另外，由于有串聯間隙存在，在正常運行電壓下，氧化鋅可以不加考慮。另外這種MOA的殘壓值較低，可用于電力變壓器等耐壓水平較高的設備的過電壓防護。

　　配電用帶串聯間隙MOA和無間隙MOA的參數比較舉例:

　　類別型號系統額定電壓持續運行電壓標稱電流下最大殘壓比較

　　無間隙Y5WS-7.66434.5>29.694

　　Y3WD-12.7106.657.5>42.42

　　有間隙Y5CS-7.66427<29.674

　　Y5CS-12.7106.645>42.42

　　注:變壓器絕緣耐壓試驗標準（峰值）:29.694kV(Un=6kV),42.42kV(Un=10kV)

　　2、帶并聯間隙的MOA。帶并聯間隙的結構是將閥片分為主閥片RI和并聯閥片R2，R1和R2串聯，在R2上有并聯間隙G。在正常電壓下，G不放電，電壓加在R1和R2上，運行安全可靠，過電壓作用時，避雷器上的殘壓還未達到技術條件規定值之前，G放電，R2被短路，避雷器的殘壓完全由R1上的殘壓所決定，所以殘壓比較低，保護性能也比較好，用于保護電動機是適宜的。

　　3、保護旋轉電機用并聯間隙MOA與無間隙MOA的參數比較:

　　類別型號電機額定電壓持續運行電壓標稱電流下最大殘壓比較

　　無間隙Y3WD-7.66.3419>18.382

　　Y3WD-12.710.56.631>29.694

　　有間隙Y3BD-7.66.3416.2<18.382

　　Y3BD-12.710.56.626.4<29.694

　　注:高壓電機絕緣耐壓試驗標準（峰值）:18.382kV(Un=6.3kV),29.694kV(Un=10.5kV)

　　二、阻容保護器。

　　阻容保護器是一種保護效果較好的措施，只要阻容參數選擇妥當，就可降低恢復電壓上升陡度，降低振蕩頻率，減少負載波阻抗，就能有效降低過電壓幅值。電容C的作用，除可降低過電壓幅值外，主要用以減緩過電壓上升陡度，因為這種過電壓在極短時間內發生，du/dt很大，容易造成電機進線繞組匝間擊穿。所以要降低匝間電壓并使匝間電壓分布均勻。另外達到降低波阻抗，降低截流過電壓之目的。電阻R則起消耗高頻振蕩電能，抑止截流過電壓幅值的作用。由于負載等效電感和開關的截流值等參數難以查找和實測，難以準確選擇阻容參數。根據經驗，一般吸收電容選0.1～0.3μF/相，吸收電阻選100～200Ω/相，功率以不小于100W為宜。但值得注意的是，如果R、C阻容參數選擇不當，不但起不到保護作用，反而會起消極作用，甚至會導致過電壓幅值倍增，在小電流接地系統中，單相接地短路因R——C保護器電容電流太大而招致系統饋電回路跳閘。因此在選R——C電壓幅值抑止器時應謹慎小心。