操作过电压
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2023年3月3日发(作者：政审报告模板范文)1
过电压类别和防止过电压的措施-电工基
础
过电压定义：用数字表示的瞬态过电压条件。此概念仅适用于直接由
低压电网供电的设备。用I、II、III和IV表示过电压类别。
——过电压类别I：连接至具有限制瞬态过电压至相当低水平措施的
电路的设备（例如：具有过电压爱护的电子电路）上所承受的过电压。
——过电压类别II：由配电装置供电的耗能设备（此类设备包含如
器具，可移动式工具及其他家用和类似用途负荷）上所承受的过电压。
假如此类设备的平安（牢靠）性和适用性具有特强要求时，则接受过
电压类别III；
——过电压类III：安装在配电装置中的设备，以及设备的使用平安
（工作牢靠）性和适用性必需符合特殊要求者（此类设备包含如安装
在配电装置中的开关电器和永久连续至配电装置的工业用设备）上所
承受的过电压；
——过电压类别IV：使用在配电装置电源端的设备（此类设备包含
如电表和前级过电流爱护设备）上所承受的过电压；
怎样防止过电压的产生
电气系统的内部过电压触发的缘由很多，既有线路参数匹配引起的工
频过电压，也有开关操作时电弧复燃引起的操作过电压；此外还有电
感负载负荷截流引起的过电压和电感电容串联引起的谐振过电压。内
部过电压，特殊是操作过电压引起的事故时有发生；据统计资料，一
般工频过电压不会超过2倍相电压，切除空载线路引起的操作过电压
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和间歇性电弧引起的过电压不会超过3．5倍相电压，铁磁谐振过电
压不会超过3倍相电压。但是，实际运行阅历证明，事故的发生往往
是几种过电压叠加在一起，过电压倍数有时高达额定相电压的7～8
倍。
1．操作过电压
在6～35kV的中性点非直接接地系统中，当进行负载的起动或停止
操作或发生事故时，由于开关触头间电弧重燃，运行状态发生突变，
引起电容和电感元件之间电磁能量相互转换，消灭一种振荡性过电压，
即产生操作过电压。
(1)电动机起动合闸过电压
理论上认为，电动机合闸起动时，电动机机端产生的过电压为式中，；
为合闸电压瞬时值；z；为电动机冲击波阻抗；Z为电缆冲击波阻抗。
一般地，Z=100～5000Q，z=20～50Q，因此电动机合闸起动时，电
动机机端产生的过电压可达2倍相电压。对于真空开关，触头闭合前
往往会发生预击穿，电弧的燃弧和熄灭可达数十次，这种预燃过电压
幅值较大且波前很陡，对电动机的绝缘可造成较大的威逼,电机产生
过电压可装设电机型过电压爱护器。
(2)电动机起动状态分闸过电压
运行阅历表明，在断开感性负载时，由于感性电流不在零点就被迫截
断即所谓的截流，造成开关触头间电弧燃烧很不稳定，波形产生高频
振荡，在电感回路中产生的突变电流会感应出很高的电压。
1)截流过电压由于真空断路器有良好的灭弧性能，当断开小电流时，
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真空电弧在过零前就熄灭。由于电流被突然切断，其滞留于电机等电
感绕组中的能量必定向绕组的杂散电容充电，转变为电场能量。对于
电机和变压器，特殊是空载或容量小时，则相当于一个大的电感，且
回路电容较小，因此会产生大的过电压。可以产生很高的过电压，但
由于触头和回路中有肯定的电阻产生损耗以及发生击穿，对过电压值
有相当的抑制作用。但这种抑制作用是有限的，不能消退过电压。因
此，特殊是对电感负载在接受真空断路器作为操作元件时，应加装过
电压爱护器,过电压爱护器型号有很多种,用户可依据自己的爱护对
象来选型。
3)三相同时断开过电压
三相同时断开过电压是由于断路器首先断开相弧隙产生重燃时，流过
该相弧隙的高频电流引起其余两相弧隙中的工频电流快速过零，致使
未开断相随之被切断，在其余两相弧隙中产生类似较大水平的截流现
象，从而产生更高的操作过电压。所产生的过电压是加在相与相之间
的绝缘上。在开断中小容量电机或轻负载状况下简洁消灭三相开断过
电压,所以要安装三相组合过电压爱护器。
2．谐振过电压
对于简单的电气系统，由一系列具有不同自振频率的振荡回路组成，
其振荡条件为感抗和容抗相等，即一，或∞L=，因此谐振频率(固
有自振频率)fo=。在进行开关操作或发生系统单相接地时，由于瞬
变过程电源波形会引起某种变化，非正弦的电源波形含有一系列的谐
波。当电路中的自振频率之一与电源谐波频率之一恰好相等时，就会
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发生这一频率的谐振过电压。谐振是一种稳定现象，谐振过电压的持
续时间可能很长，一旦发生，往往造成严峻的后果。
铁磁谐振过电压。
正常状况下，电路中电感大于电容，但由于某种缘由使电感电压上升，
电感磁饱和，感抗减小，消灭感抗与容抗相等，甚至感抗小于容抗形
成相位反转，引起铁磁谐振，激发产生持续的较高幅值的铁磁谐振过
电压，铁磁谐振过电压不会超过3倍相电压，实践表明，大多在1．5～
2倍之间。铁磁谐振可以是基波谐振、高次谐波谐振、分次谐波谐振。
这种谐振产生的过电压的幅值虽然不高，但因过电压频率往往远低于
额定频率，铁心处于高度饱和状态，其表现形式可能是相对地电压上
升、励磁电流过大或以低频摇摆，引起绝缘闪络、避雷器炸裂、高值
零序电压重量产生、虚幻接地现象消灭和不正确的接地指示。严峻时
还可能诱发爱护误动作或在电压互感器中消灭过电流引起TV烧坏。
（/版权全部）尽管10kV装设了一次消谐器，
但一次消谐器是在发生谐振以后才会起作用，铁磁谐振可以持续较长
时间，只是由于一次消谐器的作用，谐振持续时间很短，但并不能从
源头杜绝谐振。
无论是操作过电压、线性谐振，还是铁磁谐振，都应在10kV母线侧
装设了过电压爱护器、一次消谐器。
电力系统中，负载起停频繁，操作过电压特殊是真空开关操作时极易
产生过电压。由于电路是由电感、、电容和电阻构成的简单电路，可
以组合成一系列具有不同自振频率的振荡回路。在进行开关操作或消
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灭其他特别时，由于瞬变过程电源波形会引起某种变化，非正弦的电
源波形含有一系列的谐波。当电路中的自振频率之一与电源谐波频率
正好相等时，就会消灭这一频率的谐振过电压。过电压一旦发生，往
往造成严峻的后果。因此在中性点不接地系统中，除应在每组电压互
感器的高压绕组中性点装一只一次消谐器，进行有效地限制弧光接地
过电压和消退铁磁谐振外，还应在相应部位装设合适的过电压爱护器
来限制各种过电压。此外，设备选型也很重要，假如选型不合适和质
量存在问题，即便实行再好的措施也难避开事故的发生。