真空断路器电磁瞬态仿真模型的研究与应用

（２００７／１～２）　国外电器　华通技术　ＨＵＡ　０ＮＧ　ＩＩＳＨＵ　真空断路器电磁瞬态仿真模型的研究与应用　摘要：由于真空断路器具有优良的开断和绝缘恢复性能，因此，可用来开断由于电弧不稳定而产生　的高频电流。在一定的电网条件下，在开断高频电流的过程中可能引起多次重燃和严重的过电压。本　文的主要目的是用ＰＳＣ＿￣建立真空断路器模型来展现断路器的真实特性。这个模型融合了燃弧时　间、截流，介质恢复强度及断路器的熄弧能力等所有本质特性。采用开断实用的电炉用变压器来检验本　文所开发的三相真空断路器的模型。并提供了检验结果。　关键词：截流；　重燃；　预击穿；　瞬态恢复电压上升率；　介质恢复强度上升率；Ｐ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓ　ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｖａｃＨｕｍ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　ａｎｄ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ　ｖａｃｕｕｍ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒ　ｍａｙ　ｂｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｂｒｅａｋ　ｈｉｇｈ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｉｓｎｔａｂｌｅ　ａｒｃ．Ｉｎ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｇｒｉｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｒｅ－ｉｇｎｉｔｉｏｎｓ　ｎａｄ　ｓｅｖｅｒｅ　ｏｖｅｒ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｍａｙ　ｂｅ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｔｉｍｅ　ｗｈｅｎ　ｂｒｅａｋｉｎｇ　ｈｉｇｈ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｃｕｒｒｅｎｔ．　Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｒｅｖｅａｌｓ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｂｙ　ＶＣＢ　ｍｏｄｅｌ　ｗｉｔｈ　ＰＳＩ　．Ｔｈｉｓ　ｍｏｄｌｅ　ｉｎｃｏｒ—　ｐｏｒａｔｅｓ　ｌａｌ　ｉｎｈｅｒｅｎｔ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒｓ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｒａｃｉｎｇ　ｔｉｍｅ，ｃｈｏｐｐｉｎｇ　ｃｕｒｒｅｎｔ，ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｉｎ—　ｔｅｎｓｉｔｙ　ｎａｄ　ｒａＣ　ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｕｒｎａｃｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ　ｉｓ　ａｐｐｌｉｄｅ　ｔｏ　ｖｅｒｉｆｙ　ｔｈｅ　３－ｐｈａｓｅ　ｖａｃｕｕｍ　ｃｉｒ—　ｃｕｉｔ　ｂｒｅａｋｅｒ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｂｙ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｗｉｔｈ　ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔ　ｏｆｆｅｒｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｈｏｐｐｉｇｎ　ｃｕｒｒｅｎｔ；　ｒｅ・－ｉｇｎｉｔｉｏｎ；ｐｒｅ—－ｓｔｒｉｋｅ；　ｒｉｅｓ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｉｓｎｔａｎｔｎａｅｏｕｓ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｖｏｌｔａｇｅ；　ｒｉｅｓ　ｒｔｅ，ｊｆ　ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；　ＰＳＩ　中图分类号：ＴＭ５６１．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２～１３１４（２００７）０１—００４３—０８　成：油断路器、压缩空气断路器、真空断路器和　一、术　语ｓＦ６断路器。在中压领域中，真空用作断路器的　灭弧介质。真空断路器可在很高的电流变化率的　ＶＣＢ真空断路器　情况下开断电流，典型的开断范围：１５０～　ＴＲＶ瞬态恢复电压　ｌ　０００　Ａ／毫秒。　ＲＰｄ￣Ｖ瞬态恢复电压上升率　在触头分开的过程中电弧形成和消失，通过　ＲＲＤＳ介质恢复强度上升率　冷却等离子电弧来实现电流的开断。当短路电流　ＳＡ　电涌放大器　过零时。进入电弧的瞬时能量是很小的，从而使　得电弧熄灭。电弧熄灭的瞬间，电网出现的瞬态　一、嗣　舌　恢复电压加在触头两端。　对于真空断路器，其模型基本相似。都只考　在输配电系统中，断路器起到重要的作用。　虑电弧的热稳定性。但是，没有绝对精确的电弧　它们必须快速、可靠地清除、隔离故障。同时，也　模型。真空断路器的一般模型融合了开断过程中　要求在额定负载下开断。所有断路器在电流自然　发生的不同现象的随机参数。通常考虑以下几个　过零时开断都应满足热稳定、绝缘介质强度的要　不同的参数：　求。按照所使用的灭弧介质的不同，断路器可分　电弧时间的随机特性；　－－———４３－－———　维普资讯 http://www.cqvip.com 华通技术　Ｈｌ　ｌＡ　０ＮＧＨＳＨＵ　国外电器　（２００７１　１～２）　截流能力；　开断过程中，触头间绝缘介质强度的恢复特　性：　断路器的瞬态恢复电压升高。过电压与截流电流　和负载的特性阻抗（　＝腼成正比。　高频电流在过零点的熄灭能力。　本文主要研究真空断路器过电压和电弧重燃　的计算模型和仿真。用　ＥＭⅡ）Ｃ建立模　型。为了测定适合于真空断路器的开断过电压　值，相对参数测量来说，模型采用从典型值的范围　内随机选择仿真过程中的相关变量。　三、真空断路器的过电压　真空断路器在开断电感电路（空载变压器，空　载电机或电机的启动阶段）中的电流时更容易产　生过电压。由于真空的特殊性能，在相同情况下，　由真空产生的过电压与其它灭弧介质断路器（空　气、六氟化硫、油等）产生过电压有本质性的区别。　在这种条件下，当电流过零前触头瞬间打开时将　产生高频瞬态电流。　真空断路器中发生过电压有四种原因：开断　时引起的截流、多次重燃引起的电压升高、潜供电　流的截断和重击穿。　｜　ｌ　ｕｈ　ｎ　ｕ　－，－一’　＿　～　＾　．，　＼　ｌ，　、　／　７　Ｖ、　ｌ　图１截流和瞬态恢复电压波形图　１．截流　当真空断路器在工频情况下开断电流时，电　流几乎平滑过零。在电流零点达到前，瞬态电流　仅仅只有几安培，电弧很不稳定，使得电流突然提　前开断。电流自然过零前，交流电流的提前开断　被称作截流。截流的大小取决于触头材料的类型　以及开断电流的等级和形式。发生截流时，真空　・－－——４４・－－——　图２带电感并引起多次重燃交流电路图　２．多次重燃引起的电压升高　图２给出了一种典型的电感电路，电路中Ｃｌ　和　是输电线路和负载电路的对地杂散电容。　文献【２］研究了多次重燃的问题。　真空断路器中触头间隙的介质恢复强度在电　弧熄灭和电流被开断的瞬间立刻恢复。　电流一旦被开断，瞬态恢复电压立即加在触　头两端。瞬态恢复电压是真空断路器传输线和负　载中电感性成分的函数。　如果触头开距没有完全打开的情况下，瞬态　恢复电压快于介质恢复强度。电弧重燃。这种现　象发生，两种电容器的电荷将引起高频电流Ｉ２并　叠加到工频电流Ｉ】上。　在电流过零时，真空断路器熄灭高频电流的　概率是确定的。在开断高频电流时，就将发生触　头间的介质恢复强度和瞬态恢复电压之间的竞　赛。使负载端电压升高通常是下面过程的重复发　生而引起的：首先，重燃后电感负载的磁场能量；　其次，电弧熄灭后的全部能量或部分能量转变成　电容器的电场能量，电压升高的过程持续到下述　情况出现时为止：　触头间隙能够承受瞬态恢复电压　工频电流与高频电流之和等于零。　３．潜供截流　潜供截流与电路参数密切相关，与灭弧室关　系不大。在其它两相没有开断前，首开相将出现　潜供截流。例如，如果一相重燃（假如Ａ相）引起　的高频电流并耦合到另两相，此时容易发生潜供　截流。高频电流的流向如图４所示。Ａ相由于重　维普资讯 http://www.cqvip.com （２００７／１～２）　国外电器　华通技术　ＨＵＡ　ＣＩＮＧ　ＩｌＳＨＵ　燃引起的高频电流经负载终端接地电容进入大　地。如图所示：Ｂ和Ｃ相高频电流又流回电源测　没有接通，系统电压加在微小的气隙两端，从而在　触头两端建立电场导致关合前的气隙击穿。这种　的Ａ相。　图３由于电压升高引起的瞬态电压的升高　如果Ｂ相和Ｃ相高频电流的幅值比工频电流　峰值大，并且，高频电流与工频电流之和为零，从而　发生强迫电流过零，这种现象叫做潜供截流。由于　Ｂ相和Ｃ相在正常的工频相序关系时引起的工频　电流极性与Ａ相重燃时的电流极性相反。因此不　适合于强迫电流过零。同时，Ｂ相和Ｃ相的电流从　不同的极性达到零点，这将意味着在Ｂ相和Ｃ相产　生极性相反的瞬态电压。结果。在Ｂ相和Ｃ相之间　产生两倍于单相对地过电压的截流过电压。　图４高频电流的电路图　与通常情况下的截流相比，潜供截流更大。　特殊情况下，可能由３　Ａ或４　Ａ的常态截流变成　几千安培的潜供截流。负载终端的ＲＣ涌流限制　器可以使首开相发生重燃的几率最小化。但是，　在实际中，ＲＣ涌流限制器不能做到完全最小化。　因此，必须安装涌流避雷器来提供彻底的涌流保　护。　４．预击穿　当断路器关合时，在触头机械接触前电路还　现象被称之为预击穿。预击穿总发生在关合时刻　并产生电压急剧上升。预击穿现象对电缆和负载　的绝缘介质产生严重的影响。　四、真空断路器的模型　所谓真空断路器模型，就是用试验的方法测　得的用以体现真空断路器特性的参数来描述真空　断路器开断时的特性，这些参数描述了在断路器　在开断过程中所发生的各种现象的统计特性。在　考虑断路器的不同特性的情况下，采用融合了断　路器开断的各种不同随机特性而得出的一般性模　型来仿真计算断路器的实际状态：　自然过零前断路器截断电流的能力；　开断过程中，触头问的介质绝缘强度的恢复　特性；　高频电流过零时的熄灭能力。　１．截流模型　实际截流值是难以确定的，然而，早期的研究　建立了不同负荷电流和触头材料情况下的平均截　流值。平均截流值是采用下列方程（１）一（４）计算　得到的：　＝（　．　．口．　（１）　式中ｃｃ广角速度；　卜工频电流值；　口，　广与触头材料相关的参数；　口＝６．２Ｅ一１６：　＝１４．３；　ｇ＝（１一　－１。　．　截流与触头分离的时刻有关：离电流过零点　越近，截流电流值越高。通过高斯分布的方法得　出的统计截流值与计算出来的截流平均值相差　１５％。　２．介质恢复强度模型　如前所述，电弧电流在电流过零前不会超过　几百安培，此时，瞬态恢复电压影响下的相应击穿　电压值与冷态下的气隙击穿电压值相等。电压频　率在千赫范围内。假定绝缘恢复强度与触头开距　一４５—　维普资讯 http://www.cqvip.com 华通技术　ＨＵＡ　０ＮＧ　ＨＳＨＵ　国外电器　（２００７／１～２）　线性相关。　＝Ａ（ｔ一　啦，１）＋Ｂ　（２）　灭。普通真空断路器熄灭高频电流的能力通常在　几百安培每微秒。真空断路器的熄弧能力运用下　式中　——触头分离时刻；　式来计算。　Ａ——绝缘恢复强度的上升率；　ａＪ‘　＿Ａｚ＝Ｃ（￡一　劬）＋Ｄ　电流过零前断路器的瞬态恢复电　，压：　式中　细触头分离时刻　仿真预击穿效果时，介质绝缘恢复强度按照　当电流过零点时的电流变化率绝对值大于上　下式计算：　述公式中电流变化率的限制时，电弧不能熄灭。　＝豫　—ＬＩＭＩＴ一（Ａ（ｔ一　）＋）　（３）　五、真空断路器模型的应用　式中　豫　—ＬＩＭＴ是断路器介质绝缘强度能　承受的最大值。　用于测试真空断路器模型合理性的测试电路　与文（４）中Ｊ．Ｈｅｌｍｅｒ给出的图５所示电路相同。　・　豫　—ＬＩＭＩＴ　ＫＤ，’　‘Ｅ—ＭＡＧ’√专　为了使真空断路器的模型合理，考虑了下述　（４）　四种因数：燃弧时间，　，熄灭高频电流的能　Ｋ０产一幅值系数＝１．４　力及重击穿的影响。　首先，ＲＲＤＳ被设置为２０　Ｖ／　ｓ，熄弧能力设　——首开相系数＝１．５　Ｅ置为１００　ｓ，断路器所承受的瞬态恢复电压与　—Ｍ＿Ａ　一断路器额定电压　在考虑与高斯分布偏离１５％的情况下计算　开断电流如图６所示。　一　’２　一　了绝缘强度值。当断路器触头打开后，触头间的　介质绝缘强度按时间函数增长。瞬态恢复电压超　过介质绝缘强度时，此时，当关合信号送人开关，　电弧开断失败，从而重燃现象被仿真。　。．　．二‘　３．高频电流熄弧能力模型　当瞬态恢复电压高于断路器触头的介质恢复　ｒ　ｒｒ　强度时就会发生重燃。重燃引起高频电流。同　’　…　时，高频电流叠加到系统的工频电流上。当高频　图６瞬态恢复电压和开断电流图　电流的幅值大于工频电流幅值时，电流被强迫过　从图６中可看出，在第一个电流过零点时，瞬　零。大多数真空断路器具有熄灭高频电流的能　态恢复电压快于介质绝缘强度的恢复，因此引起　力，而且在高频电流过零点熄弧。　重燃。在第二过零点，断路器绝缘介质具有足够　电流在过零点的变化率决定电弧能否成功熄　的绝缘强度，因此电流被成功开断。　图５真空断路器单相性能研究的测试电路　・—－——４６・—－——　维普资讯 http://www.cqvip.com （２００７／１～２）　国外电器　华通技术　１．介质恢复强度上升率的影响　当介质恢复强度上升率从２０　ｖ／　ｓ升高到　５０　Ｖ／　ｓ时，其它参数保持不变。断路器可在电　流第一个过零点成功开断电弧，瞬态电压恢复如　图７所示。　毒　羞　薯　图７断路器上的瞬态恢复电压图　２．高频电流熄灭能力的影响　当高频电流熄灭能力从１００　Ａ／　升高到　２００　Ａ／　ｓ时，其它参数保持初始状态值不变。由　于真空断路器可在高电流变化率的情况下开断高　频电流。因此，电流中的高频成分的传导周期增　大，从而造成重燃次数的增多。不同熄弧能力情　况下的瞬态恢复电压与电流开断关系如图８所　示。　ｊ　＝＝＝＝　：　．一、每　。ｒ－：　：　－＿’．　图８高频电流对熄弧能力的影响图　３．燃弧时间的影响　燃弧时间是指触头分开瞬间到电流过零时的　时间段。燃弧时间越长，越有利于触头间绝缘介　质绝缘强度的恢复。从而成功开断电弧。图９给　出了３５０微秒和８０微秒两种燃弧时间下的瞬态　恢复电压图。　—雾　龇　＿　一　氛０　　图９燃弧时间的影响图　４．预击穿的影响　ＨＵＡＴＯＮＧＪＩＳＨＵ　本文考虑了预击穿对瞬态恢复电压的影响，　瞬态恢复电压图及相应的开断电流图如图ｌ０所　示。　”Ｄ．＂ｐｉｅｒ　／厂、厂、　…　－　ｋ　一　一　、■ｔ　．＼～。：＝　一　…　图１０重击穿的影响　六、真空断路器模型在实际　电路中的应用　本文所开发的真空断路器模型已经在开断电　炉用变压器的实际电路中取得应用。这种电路来　自于一个炼钢厂的电炉变压器。在炼钢厂要求开　关频繁动作（一个小时要求开断动作一次）。由于　真空断路器维护量少。能频繁开断高频电流。因　此，真空断路器是炼钢厂的理想选择。但是，在开　断电炉变压器时，电路中产生很高的过电压。电　弧电炉变压器应采用星一角或角一角联接方式。　电路如图ｌ１所示。在电路中，潜供截流可能造成　断路器及相联接的设备开断失败。因此，必须在　电路中安装ＲＣ涌流限制器或电涌放电器来减少　潜供截流的影响。通过使用所开发的模型，可以　准确的仿真潜供截流，从而优化ＲＣ涌流限制器　的值到达减少涌流影响的目的。所要求的电涌抑　制器的额定值可通过计算得出。　１．电路描述　１）变压器的额定参数为：４０　ＭＶＡ，３３／　０．４６２　ｋｖ。负载损耗为２００　ｋＷ。空载损耗是　２０　ｋＷ，漏阻抗是８．８％。变压器寄生电容是　３６　２２０　ｐｆ，。　２）电缆　从电源到断路器之间所用电缆的长度为　・－－——４７・－－——　维普资讯 http://www.cqvip.com 华通技术　ＨＵ＾ＴｏｈＩＧ　ＩＩＳＨＵ　国外电器　（２００７／１～２）　图ｌ１开断电炉变压器产生的电弧　７５　ｋｍ。　３）功率补偿用电容器　通常情况下，电弧电炉变压器具有较低的功　率因数。而且，寄生电容通常用作补偿。功率补　偿用电容器的补偿能力大于涌流电容器。　对这种电路，采用５１．４７微法功率因数电容　器对三相进行了５０　ＭＶ＇Ａｒ无功功率的补偿。　４）ＲＣ涌流限制器　。　Ｒｓ＝２　ｘ√　式中　Ｌ广电缆电感值　ｃｓ×ＣｐＦ　（７）　ｃＳ＋ＣｐＦ　ｃＳ——涌流电容量　厂．功率因数电容量　如三（３）节所述，高频电流通过电缆电感流经　其它两相。从而引起重燃。因此，必须采用ＲＣ　涌流限制器来限制重燃，并使重燃的几率到最小。　电阻值的大小的选定相对于负载电感来说更取决　于电缆电感。　５）涌流避雷器　在正常操作时，涌流限制相当于开路，当电路　出现涌流时，涌流限制器几乎以涌流的频率使电　路短路。因此，涌流限制器起到吸收涌流并减少　涌流危害的作用。选择电容值时应考虑限制涌流　空载电压值在额定线电压峰值的２．５倍之内。涌　流电容器值取决于电弧电炉变压器的额定等级、　涌流幅值，其关系如方程（６）所示：　ｃｓ－　最俨×ｆ　’　（６）ｕ　　有时，尽管安装了ＲＣ涌流限制器。潜供电流　截断现象也不能完全消除。正常情况下。当发生　电流截断时，瞬态恢复电压升高，如果高到超过断　路器能够承受的极限时就将发生重燃。这种现象　不能借助ＲＣ涌流限制器来解决。在这种情况　下，涌流避雷器可以消除重燃现象。因此，必须提　式中Ｍ　ｒ一电炉用变压器额定容量ＭＶ＇Ａ　志　一线电压，单位为ｋＶ　～　．频率，单位为ＨＺ　——供涌流避雷器，它可以提供全面的涌流保护。电　涌抑制器可以限制截流电压幅值而不改变电压上　升率。发生潜供电流截断的电路同时伴随多次电　压瞬变。其危害是：在电路末端，电压峰值是反极　性的，并产生双倍的线电压穿过变压器线圈。避　截断电流占额定电流的百分数　考虑带负载开断瞬态现象时，涌流电容器建议　尽可能的小。首先，电容量越小，断路器带载开断时　电流重燃的幅值越小，因此潜供电流截断的几率越　小。其次，串联电阻器持续地通过电容电流，因此，　电容器的容量必须小到减少电阻器的能量损耗。　涌流电容器仅仅起到减少涌流所带来的危　雷器与中性线相连接可以使电压急剧变化变成平　滑变化。避雷器的最大持续承受电压为：　Ｕｃ＞￣１．１×３５．３５　（８）　害，却不能减少涌流幅值。一个较小的与涌流电　容器相串联的限流电阻器只能吸收高幅值涌流能　２．案例研究　１）额定负载时，没有任何涌流保护的情况　量的一部分，并把它限制在较低的水平。电阻值　大约在２５－－５０欧姆之内。串联电阻器也有利于　阻止电流过零时首开相重燃。关键是抑制重燃电　这种情况考虑带有２８　ＭＷ的负载，０．６８　ｐｆ。　电路不提供任何涌流保护。图１２给出了三相瞬　态恢复电压图和开断电流图。仿真结果显示：断　路器发生了重燃并引起了潜供电流截断。　流，阻尼电阻值按照下述方程（７）计算：　一４８一　维普资讯 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（２００７／１－－，２）　国外电器　华通技术　ＨＩ　ｌＡＴｏ　ＪＧＪＩＳＨＵ　图ｌ２瞬态恢复电压与开断电流的关系　图ｌ３带ＲＣ电涌抑制器时瞬态恢复电压与开断电流的关系　从图中可以看出：电流第一个过零点发生在　在带涌流保护的情况下，ＲＣ涌流限制器中　ｂ相。由于ｂ相重燃从而引起的高频电流从ｂ相　电阻Ｒ＝５０　Ｑ、电容Ｃ＝０．３　Ｆ。瞬态恢复电压　流到其它两相（ａ相和ｃ相）。如图１２（６）在ａ相　高频电流已经迫使工频电流过零（工频电流是一　常数３００　Ａ）。由于强迫电流过零从而引起了　与开断电流如图１３所示。　通过上述保护装置，断路器在第三个工频电　流过零点成功地开断电弧。在第一个电流过零　７５　ｌ【Ｖ的瞬态恢复电压。由３６　ｋＶ断路器计算得　出的最大耐受能力是６１．８２　ｋｖ，这将引起电弧重　燃从而造成断路器开断失败。　２）带涌流保护　点，没有消除电弧重燃。因此，必须用电涌放电器　来使第一次重燃幅值最小化。装设额定电压为　３５．３５　ｌ【ｖ的电涌放电器，瞬态恢复电压与开断电　流如图１４所示。完全消除高频感应电流截断现　・・——４９・・－——　维普资讯 http://www.cqvip.com 华通技术　ＨＵＡ．ｒＣ）ＮＧ　ｌＩＳＨＵ　国外电器　（２００７１　１～２）　图１４带电涌放电器时瞬　态恢复电压与开断电流的关系　象。由于高频感应电流的截断，其它两相的线电　压将达到额定电压的两倍，从而影响与之相联接　的设备。因此。线与线之间装设涌流避雷器可以　减少过电压，从而保护了与其相连的系统设备。　线线之间和线地之间装设电涌放电器的两种情况　下的瞬态恢复电压如图１５所示。　图１５线电压比较　３）带ＲＣ电涌抑制器　对带ＲＣ电涌抑制器中的电阻从５０　Ｑ增加　到７５　Ｑ时的情况进行了仿真。通过ＲＣ电涌抑　制器的使用，可把瞬态恢复电压值限制在规定值　之内，同时消除了潜供电流截断现象。　图１６带ＲＣ电涌抑制器时瞬　态恢复电压与开断电流的关系　一５０一　七、结论　在　ＡＩ）中开发了真空断路器的随机模　型，使用该模型研究了在涌流、多次重燃及高频感　应电流截断时系统过电压现象。研究了瞬态恢复　电压上升率、重击穿电压上升率和高频电流熄灭　能力及相应的瞬态恢复电压等现象。真空断路器　模型的开发源自于对电炉变压器用的实际电路的　研究。ＲＣ电涌抑制器的优化值和ｓＡ的额定值　可以有效抑制多次重燃，进而计算了对高频感应　电流截断的影响效果。　谭东现编译　参考文献　［１］ｓ．Ｍ．Ｗｏｎｇ，Ｌ．　Ｓｎｉｄｅｒ　ａｎｄＥ，Ｗ．Ｃ．１ｏ，“Ｏｖｅｒｖｏｈａｇｅｓ　ａｎｄ　Ｒｅｉｇｎｉｔｉｏｎ　ｂｅｈａｖｉｏｕｒ　ｏｆ　Ｖａｃｕｕｍ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｂｒｅａｋｅｒ”，Ｉｎｔｅｒｎａ￣　Ｇ∞ｆｅ黜ｏｎＰｏｗｅｒＳｙｓｔ￣Ｔｎｍｓｉｅｎｔｓ脚２００３　［２］‘‘Ｏｖｅｒｖｏｌ￣ｇｅｓ－Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ”，Ｉｎｄｕｓ・　ｔｒｉａｌ　Ｇｒｏｕｐ，ＴＡＶＲⅡ）Ａ　ＥＩ　ＥＣＴＲＩＣ．　［３］Ａｒｔｈｕｒ　Ｈ．Ｍｏｏｒｅａｎｄ１１肼娜Ｊ．Ｂｌａｌｏｅｋ，“Ｅｘｔ￣ａｓｉｖｅＲｅｌｄｍｅ８・　ｓｕｒ￣ｌｌｅｎｔｓ　ｓｕｐｐｏｒｔ　ｎｅｗ　ａｐｐｒｏａｃｈ　ｔＯ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｒｃ　Ｆｕｍａｅｅ　Ｔｍ，￣ｏｎｎｅｒｓ　ａｇａｉｎｓｔ　Ｓｖ４ｔｃｌ￣ｎｇＴｒａｎｓｉｅｎｔｓ＇’，ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　ＰＡＳ。ｖｏｌ，ＰＡＳ－９４，ｎｏ．２，Ｍａｒｃｈ／Ａｐｒｉｌ－１９７５　【４】Ｊ．Ｈｅｌｍｅｔ　ａｎｄ　Ｍ，Ｌｉｎｄｍａｙｅｒ，“Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　Ｍｏａｅ￣ｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｈ　ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＢｅｈａｖｉｏｔｔｒｏｆＶａｃｕｕｍＩｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒｓ　ａｎｄＣｏｍｐ￣・　ｓａｎｗｉｔｈＭｅａｓｕｒｅｄＴｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｎＰｏｗｅｒ　ｓｙｓｔｅａｎｓ＇’．ⅢＥＥＸｖ１Ｉｔｈ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｙｍｔ￣ｍ　ｏｎ　Ｄｉｓｅｈｓ／ｇｅｓ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｖａｃｕｔｍ￣Ｂｅｒｋｅｌｅｙ－１９９６　【５］‘．ＩＥＥＥＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＧｕｉｄｅｆｏｒＴＲＶ￡　ＡＣ　ｇｈＶｏｌｔ￣ｅＣｉｒｃｕｉｔ　Ｂｒｅａｋｅｒｓ　ｒａｔｅｄ　ｏｎ　ａ　ｓｙｍｍｅｔｒｌｃａｌ　Ｃｔｌｒｌ＇￣ｔ　”，ＩＥＥＥ　Ｓｔｄ．，　（２３７．０１１．１９９４　［６］Ａｌ１￣Ｇｒｅｅｎｗｏｏｄ，“Ｖａｃｕｕｍ　Ｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ＇’，ＩＥＥ　Ｐｏｗｅｒ￣ｌ＇ｉｅｓ　１８　【７］ｓ．Ｈ．Ｔｅｌａｎｄｅｒ，Ｍ．Ｒ，ｗｄＩ　ｍ　ａｎｄＫ．Ｂ．Ｓｔｔｍａｐ，“ＳｕｒｇｅＬｉｍ－　ｉｔｅｒｓｆｏｒ　Ｖａｃｕｕｍ　Ｃｉｒｃｕｉｔ　Ｂｒｅａｋｅｒｓ”．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　Ｏｉｌ　ｈａ－　ｄｕｓｔｒｙ　Ａｐｐｌｉｅａｔｌｏｎｓ，ｖｏ１．２４，Ｎｏ．４，Ｊｕｌｙ／Ａｕｇｕｓｔ　１９８８，ＰＰ．　５５４－５５９　收稿日期：２ｏｏ７一Ｏ１—２９