电气过电压保护技术的应用及其研究

尚金金　王峰

摘 要：随着我国电力行业的发展，电气过电压保护技术逐渐受到了人们的重视。电气过电压保护技术可以提高电气设备的安全性，为电力行业提供了有效的安全保障。提高电气设备承受过电压的能力是目前我国电力行业所要研究的重要课题。笔者在本文中着重分析了有关电气过电压保护技术的相关内容。

关键词：电气设备；过电压保护技术；因素；线路

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.06.165

随着我国经济的发展，对电力行业的需求量也越来越大，因此，提高电气设备的稳定性和安全性是我国电力行业的首要工作。电气过电压保护技术对于电力行业的发展来说有着十分重要的影响。科学有效的电气过电压保护技术可以促进电力行业的长远发展，对我国的经济建设来说也有着十分重要的作用。

1 电气过电压的种类

由电磁因素所造成的电压大幅上升的现象称为过电压。在日常过程中，一般将电压干扰分为两种，一种是内部电压，另外一种是外部电压。根据电压形成的具体因素又将过电压分为四种：

1.1 工频过电压

工频过电压主要是由于线路空载产生的。由于线路空载，很容易出现容升效应，从而导致工频过电压产生。工频过电压一般持续过程很长，电压倍数较低，很容易对人员生命安全造成威胁，但是工频过电压对绝缘材质的机械造成的损害程度较低，因此，采用绝缘电气设备可以有效的避免工频过电压造成的损害。

1.2 大气过电压

大气过电压一般是由于雷击产生的，雷击中电路时，电压会升高到一万伏左右，因此，会产生过电压现象。大气过电压与工频过电压相比持续的过程不长，但是具有很强的破坏性，对电气设备造成的损害十分巨大。大气过电压属于外部因素造成的，因此，产生的过电压量和电气设备间的关联程度很小。

1.3 谐振过电压

谐振过电压的产生原因一般是电力系统故障造成的，一旦电力系统发生问题，相关的电力设备元件会出现震荡回路，从而导致谐振现象。谐振过电压持续的过程比较长，造成的设备损害巨大，因此，会对中低压电网产生一定的不良影响。

1.4 操作过电压

操作过电压是由于工作人员操作失误导致的电压升高现象。一般工作人员操作失误切断电路会影响电压的变化，从而出现过电压情况。操作过电压是由于内部原因造成的，因此，提高工作人员的专业素质，可以有效的避免操作过电压的出现。

2 电气过电压保护技术的应用

2.1 氧化锌避雷器

氧化锌避雷器是一种新型的电气过电压保护技术，主要用于避免大气过电压。氧化锌避雷器由于自身所带有的电阻值非常高，因此，属于绝缘性物质。出现大气过电压时，氧化锌避雷器会由于电压作用而出现电阻降低的情况，从而使电流通过，泄放出电气设备中残留的电压，而当电压恢复到正常值后，氧化锌避雷器的电阻值也会恢复到原有状态，呈现出绝缘性质，避免电气设备遭受过电压的损害。氧化锌避雷器是一种行之有效的过电压保护技术的应用产品，它具有电压流通量较大，残余电压较少的优点，其制造工艺十分简便，具有较高的实用性和较长的使用寿命。

2.2 氧化锌压敏电阻

氧化锌压敏电阻与氧化锌避雷器的应用原理相同，都是我国现有的新型过电压保护技术的应用产品。氧化锌压敏电阻目前被广泛的使用在日常家电中，起到保护电气设备、提高电气设备安全性的作用。近几年，氧化锌压敏电阻也逐渐在葛洲坝等电站中得到了应用，为相关工作人员的安全性提供了有效的保障。

2.3 放电间隙保护

放电间隙保护是过电压保护技术中的一种，一般应用于防雷保护装置。在该装置中设有两个金属电极，其中之一通过带电导线和绝缘子连接，另一个则连接着接地装置。这两个电极需要保持一定的间隙，从而起到过电压保护作用。放电间隙保护装置的构成不是十分复杂，保护作用比较好，因此常常被广泛应用于各种电气设备。放电间隙保护装置的后期维护十分便利，类型十分多样，主要分为棒型、球型和角型三种。棒型放电间隙保护装置伏秒特性最为陡峭，和电气设备间的绝缘性配合程度较差。而球型放电间隙保护装置伏秒特性最为平缓，因此过电压保护性最好，但是在实际应用过程中常常会出现端头烧伤的情况，从而会影响过电压保护的有效性。

2.4 防雷保护

在雷电过电压造成的损害中，侵入波是影响最为严重的一种因素。侵入波会严重影响电气设备的使用寿命，降低电气设备的安全性。一旦电路系统遭到了侵入波的破坏，就会导致电气设备受损，使整个电路系统瘫痪。因此，在电气设备的使用中，需要通过多种途径进行防雷保护，减少侵入波对电气设备的损害，在日常作业中使用的防雷保护装置一般分为两种：一种是加装电路进线保护装置，提高电气设备的过电压承受能力。另外一种是使用阀型避雷器，该装置可以增加电气设备的安全性和稳定性，减少过电压对电力操作人员的威胁。

2.5 励磁变压器的过电压保护

励磁变压器是过电压保护技术中较为常见的一种保护装置，在实际应用中一般通过无间隙避雷器完成电气设备保护工作。我国的电力市场中还未出现定性的励磁变压器产品。目前我国针对100赫兹的过电压会采用阻容器进行过电压保护，主要原因是由于在多种过电压保护装置中，阻容器的老化程度较小，通过合理的仪器保护，可以保证其电阻正常运行，从而实现过电压保护。

3 总结

科学有效的电气过电压保护技术可以最大程度的保障电气设备的安全性，并且能够提高电气设备的应用寿命。我国电力行业还处在发展过程中的重要阶段，电气过电压保护技术的研究可以有效的推动电力行业的发展，提高电力行业的经济效益，从而为人们的生活提供便利。因此，我国需要对多种电气过电压保护技术进行研究，减少过电压对电气设备造成的损害，保障电力操作人员的人身安全。

参考文献：

[1]王晓嘉.对水电站电气过电压保护技术的应用研究[J].黑龙江科技信息，2014（23）：3-3.

作者简介：尚金金（1987-），女，河南平顶山人，本科，助理工程师，研究方向：电气工程及其自动化。