淺析電氣裝置過(guò)電壓的產(chǎn)生與保護(hù)

王福亮

（煙臺(tái)港集團(tuán)鐵路公司，山東 煙臺(tái) 264000）

在港口鐵路的生產(chǎn)運(yùn)行中，電氣設(shè)備在一些輔助設(shè)施上的作用越來(lái)越重要。而電氣設(shè)備在正常的運(yùn)行過(guò)程中不僅電氣會(huì)受到運(yùn)行所帶來(lái)的電壓，還會(huì)遭受不利的狀況及電壓對(duì)其造成的傷害。在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中，電氣設(shè)備就面臨著被損壞的可能。

1 電力系統(tǒng)過(guò)電壓的過(guò)程分析

電力系統(tǒng)過(guò)電壓具體是指電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在工作時(shí)，在有電壓時(shí)處于絕緣的狀態(tài)，而由于其他特殊原因，例如相關(guān)人員操作失誤或者雷擊對(duì)其造成干擾等眾多原因，電力系統(tǒng)在正常的運(yùn)行過(guò)程中受到所在區(qū)域的電壓增大，這就會(huì)使電氣設(shè)備處于非正常的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)電氣設(shè)備造成較大的影響和損害。通常情況下，過(guò)電壓一般分為大氣電壓和內(nèi)部過(guò)電壓兩類，兩種過(guò)電壓的產(chǎn)生都會(huì)對(duì)設(shè)備造成較大的影響，使整個(gè)電力系統(tǒng)在正常的運(yùn)行中發(fā)生極大的變化，進(jìn)一步導(dǎo)致內(nèi)部電壓的增大，最終導(dǎo)致電氣設(shè)備處于非正常的運(yùn)行狀態(tài)，造成較大的影響和損害。

2 設(shè)備中過(guò)電壓產(chǎn)生的具體原因

2.1 電氣設(shè)備中暫態(tài)過(guò)電壓產(chǎn)生的原因

電氣設(shè)備中暫態(tài)過(guò)電壓的產(chǎn)生一般是由于雷擊或者電氣開(kāi)關(guān)動(dòng)作所導(dǎo)致，而雷擊和電氣開(kāi)關(guān)動(dòng)作都會(huì)對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生較大的不利影響。雷擊會(huì)直接擊到電氣設(shè)備的電源輸入線中，而后會(huì)通過(guò)電氣設(shè)備電源線再次損害設(shè)備；而對(duì)于電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)動(dòng)作所產(chǎn)生的過(guò)電壓，當(dāng)整個(gè)電氣設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，內(nèi)部的電流在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)磁場(chǎng)能量與電流大小成正比的情況，而這時(shí)電氣設(shè)備的開(kāi)關(guān)動(dòng)作會(huì)直接產(chǎn)生暫態(tài)過(guò)電壓，最終導(dǎo)致對(duì)電氣設(shè)備造成損害。

2.2 電氣設(shè)備中操作過(guò)電壓產(chǎn)生的原因

在相關(guān)人員進(jìn)行具體操作的過(guò)程中也極易出現(xiàn)過(guò)電壓，從而進(jìn)一步損害電氣設(shè)備，而操作過(guò)電壓的產(chǎn)生存在較大的不確定性，還具有較大頻率振蕩的特點(diǎn)。在相關(guān)操作過(guò)程中，空載電路切除會(huì)使線路存在殘留的電壓，而殘留的電壓極易使內(nèi)部產(chǎn)生過(guò)電壓。在空載電路合閘的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)操作過(guò)電壓，由于回路上出現(xiàn)高頻振蕩的現(xiàn)象而產(chǎn)生了過(guò)電壓，而操作過(guò)電壓的產(chǎn)生具有不確定性和較大頻率振蕩的特點(diǎn)，但是操作過(guò)電壓還具有較容易控制的特性，相關(guān)人員應(yīng)把握住操作過(guò)電壓的特點(diǎn)和特性，采取科學(xué)、正確的保護(hù)措施，這樣才能更好地起到保護(hù)電氣設(shè)備的作用，減少電氣設(shè)備中過(guò)電壓的產(chǎn)生。

3 過(guò)電壓保護(hù)的基本方法

過(guò)電壓保護(hù)的方法具有兩個(gè)基本特點(diǎn)，相關(guān)保護(hù)人員需要嚴(yán)格遵循其保護(hù)原則和特點(diǎn)，這樣才能科學(xué)、有效地對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。由于暫態(tài)過(guò)電壓的存在過(guò)程極短，所以相關(guān)人員要選用可以適應(yīng)暫態(tài)過(guò)電壓的材料，并且要使過(guò)電壓保護(hù)裝置可以快速地對(duì)電壓的釋放進(jìn)行正確的攔截，避免產(chǎn)生的過(guò)電壓通過(guò)耦合、轉(zhuǎn)移等多種途徑進(jìn)入到電氣設(shè)備中，進(jìn)而對(duì)其產(chǎn)生損害和不利影響。另外，還需要使用科學(xué)、正確的方法及安全保護(hù)設(shè)備，避免產(chǎn)生的過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備的正常信號(hào)產(chǎn)生影響。而相關(guān)的過(guò)電壓保護(hù)人員需要以電氣設(shè)備的正常工作為方向，以科學(xué)、正確地保護(hù)電氣設(shè)備為重心，這樣才能做到有效地保護(hù)過(guò)電壓。

現(xiàn)在以雷電暫態(tài)過(guò)電壓為例，論述高頻電路的過(guò)電壓防護(hù)。雷電流主要分布在低頻部分，且隨著頻率的升高而遞減。根據(jù)這一性質(zhì)，可以采用將高頻信號(hào)與雷電流分離的方法，將雷電流引入大地而基本上不損耗正常信號(hào)。其基本原理如圖1所示。對(duì)高頻信號(hào)來(lái)講，它很容易通過(guò)電容C進(jìn)入電子設(shè)備，而分布在較低頻率上的雷電流通過(guò)較小的電容器會(huì)產(chǎn)生很大的壓降；相反，高頻信號(hào)在電感L上會(huì)產(chǎn)生很大的壓降，不易通過(guò)。而低頻的雷電流在電感上可以通過(guò)較小的感抗泄流，從而保護(hù)電氣設(shè)備。另外，采用氣體放電管、普通二極管等保護(hù)元件可以對(duì)信號(hào)線路實(shí)施保護(hù)。

對(duì)于整個(gè)建筑物中的過(guò)電壓保護(hù)而言，相關(guān)保護(hù)人員必須重視對(duì)保護(hù)裝置的使用，這樣才能有效地避免由于外部因素而使雷電所產(chǎn)生的過(guò)電壓對(duì)電子設(shè)備造成損害和影響，成功地將雷電避之在外。對(duì)于建筑物中較為脆弱、精確度較高的電氣設(shè)備，相關(guān)人員不僅要使用日常的保護(hù)裝置，還要對(duì)其輸入端做到有效的保護(hù)，這樣才能盡可能地避免過(guò)電壓對(duì)設(shè)備造成影響。

4 總結(jié)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，電氣設(shè)備更加精密，科技含量更高，并且所覆蓋的范圍極廣，所以對(duì)于其保護(hù)措施需要更加重視，實(shí)施科學(xué)、有效的防治，這樣才能在用電的過(guò)程中使電氣設(shè)備更加科學(xué)、更加安全地運(yùn)行，極大地保障電氣設(shè)備的壽命，并有效地促進(jìn)電力事業(yè)的發(fā)展。

［1］ 王傳良，劉軍，張連慶，等.淺析電氣裝置接地系統(tǒng)的型式及一般適用范圍［J］.山東機(jī)械，2002（03）：9-10.

［2］ 電力工業(yè)部電力科學(xué)研究院高壓研究所.DL/T620—1997交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合［S］.北京：中國(guó)電力出版社，1997.

［3］ 電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的可控硅裝置中的并聯(lián)和過(guò)電壓保護(hù)［J］.電氣傳動(dòng)，1978（03）：3-16.

［4］ 古文彬.關(guān)于變頻器的過(guò)電壓故障分析［J］.企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2014（17）：90-91.

［5］ 宮毓.新型固態(tài)斷路器設(shè)計(jì)及過(guò)電壓抑制方法研究［J］.安徽理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（02）：75-78.