消弧柜工作原理
开关电器典型灭弧装置的工作原理
开关电器典型灭弧装置的工作原理开关电器作为现代电力系统中不可或缺的设备，在电力传输、配电和控制等方面扮演着重要的角色。
然而，在开关电器操作过程中，由于电流突然中断导致的电弧现象给电气设备和人身安全带来了巨大威胁。
为了解决这一问题，开关电器通常配备典型的灭弧装置，本文将介绍几种常见的灭弧装置及其工作原理。
一、消弧室消弧室是一种常见的灭弧装置，其结构特点在于采用开合时间大于或等于交流电流的零电压时长的方式实现电流零交流时消弧。
消弧室通常由两个可移动式电极、一定形状的可移动式活动触头和一定的灭弧介质组成。
当开关电器需要切断电流时，电极分开，触头与电极之间产生电弧。
随后，活动触头以合适的速度向电极移动，当电流通过零时，电极再次接近，最终将电弧排除在灭弧室中，从而实现消弧的目的。
二、磁增强器磁增强器是一种常用的灭弧装置，其原理基于磁场的作用。
磁增强器由线圈和磁芯组成，线圈连接在控制回路中。
当开关电器需要断开电流时，线圈中的电流流过，产生磁场。
磁场的作用使得电弧的移动受到约束，由于磁场的强大作用，电弧失去能量，电流被迫中断。
磁增强器通过这种方式有效地灭弧，确保了设备的安全和可靠性。
三、灭弧腔灭弧腔是一种常见的灭弧装置，其工作原理基于高速喷射气流。
灭弧腔通常由喷口、喷嘴和气体压力调节装置组成。
当开关电器需要切断电流时，喷射装置快速喷射高压气流，形成高速气流。
电弧在高速气流的作用下，受到气流的冷却和扩散，导致电弧能量不断减弱，最终熄灭。
灭弧腔通过喷射气流的方式实现灭弧，有效地保护了开关电器和附近设备的安全。
四、真空灭弧室真空灭弧室是一种高效的灭弧装置，其工作原理基于在真空环境中切断电流。
真空灭弧室由真空室、固定触头和活动触头以及灭弧介质组成。
当开关电器需要中断电流时，固定触头和活动触头分离并产生电弧。
在真空环境中，电弧的扩散速度受到限制，由于缺乏物质传递热量，电弧能量迅速耗散，最终中断电流。
真空灭弧室通过创造真空环境实现高效的灭弧效果，广泛应用于高压开关设备中。
消弧柜和消弧线圈说明(凯川说明)
压上升至一定值时，故障点又产生了击穿，弧光接地又发生。如 此周而复始，断断续续，即称为间隙性弧光接地。弧光电流会烧 坏绝缘，可在固态电缆中烧穿相间绝缘，造成相间短路；电弧电 流在空气中会产生大量的离子，使空气绝缘大幅下降，可在开关 柜内诱发相间短路。另外，伴随着弧光电流熄灭和重燃，非故障 相的电压也快速上升。由图二可见，A 相、B 相峰值电压在两个 周波超过了额定相电压峰值的 2.5 倍，四个周波超过了 3.5 倍， 五个周波超过了 4.5 倍。如此高的过电压很可能发生两相异地短 路，特别在开关柜中或电缆头处，电弧电流造成空气绝缘下降， 加上健全相上较高的过电压，很容易诱发相间短路。相间直接短 路的可能性很小，除非是施工不小心或小动物引起。据统计，不 接地系统中，85%以上的相间短路事故都是由单相弧光接地诱发 引起的。解决了弧光接地故障，短路事故会大大减少，电网可靠 性会提高。 中性点接消弧线圈后。当单相弧光接地发生后，中性点 0 产 生电压漂移，该工频电压作用在消弧线圈 L 上（见图一） ，产生 感性工频电流 iL，iL 在故障点与电容电流 iI 汇合，由于感性电 流 iL 与容性电流 iI 频率相同，相位差 180°，相互可以抵消， 先进的可调消弧线圈，完全可以调节到 iL 与 iI 相等，两个大小 相等，方向相反的电流在故障点处完全互相抵消了，但必要条件 是故障点的绝缘是可恢复的，如架空线的瓷瓶表面和油电缆（两 个频率不同的电流不能被抵消，所以高频电流 iC 在故障点，不 可能被 iL 抵消） 。当故障点的绝缘性质是可自恢复的，如空气和
消弧线圈和消弧柜并用讨论说明
电网安装消弧线圈后， 发生单相接地时消弧线圈产生电感电 流，该电感电流补偿因单相接地而形成的电容电流，使得接地电 流减小，同时使得故障相恢复电压速度减小，治理电容电流过大 所造成的危害。同时由于消弧线圈的嵌位作用，它可以有效的防 止铁磁谐振过电压的产生。消弧线圈补偿效果越好，对电网的安 全保护作用越大，所以需要跟踪电容电流变化在，自动调谐的消 弧线圈。 电网安装消弧柜之后，发生单相接地时，消弧柜检测到电压 互感器传来的开口三角电压信号，根据故障性质进程处理，单相 金属性接地时消弧柜发出信号到后台，发生单相弧光接地时，消 弧柜将不稳定的单相弧光接地转换为单相金属性接地， 从而达到 消除弧光接地的作用。 以上两种装置的最终目的都是消除电网系统中， 发生的弧光 故障带来的过电压危害。但采用原理不一样，消弧线圈采用以自 身产生的电感电流补偿系统接地产生的电容电流， 使接地点电流 减小，从而消除了弧光。消弧柜则采用检测电压信号方式来进行 单相接地故障处理，不用担心电网运行方式的改变。 电缆线路中发生弧光接地大部分都是固体绝缘故障， 极少的 短暂性弧光接地，都是不可恢复性故障，必须更换电缆。消弧线 圈不能够全面有效补偿高频电流和谐波电流， 维持弧光燃烧取决 于高频振荡电流衰减的快慢和工频电流以及谐波电流， 即使消弧
浅谈消弧柜
浅谈消弧柜故障相接地消弧装置（消弧柜）的危害1、消弧柜误判故障相引起相间短路，将导致3种恶果：①进线开关跳闸大面积停电；②高压熔断器不能熔断，消弧柜爆炸；③高压熔断器熔断，系统失去消弧保护。
2、消弧柜动作将导致无法查找故障线路，必然造成大面积停电。
系统发生永久性单相接地，消弧柜动作，形成多点接地，无法查找故障线路。
3、非总降变电所的开闭所、末端变电所安装消弧柜，将使总降变根本无法查找故障线路。
4、高压电机发生单相接地，消弧柜动作将烧毁高压电机。
5、退出消弧时会引发PT铁磁谐振。
6、消弧柜误判故障相是无法逾越的技术难题。
微机采样时间必须大于交流信号的半个周波，才能实施数字滤波，才能进行幅值、相位计算。
对于50Hz 交流，采样时间必须大于等于10ms。
对于单相弧光接地，熄弧时健全相对地电压是相电压，燃弧时健全相对地电压是相电压，弧光燃烧时间<10ms，也就意味着微机在10ms时间段内采样的健全相电压一段是线电压，一段是相电压，而微机计算按照是一个交流信号处理运算，得出的结果肯定不正确。
因此，数据来源错误，消弧控制器根本无法准确判断故障相消弧柜详细介绍：XHG消弧消谐及过压保护装置适用于3-35KV 中胜点非直接接地系统，主要用来限制系统运行中发生的各种相地及相间过电压（如：大气过电压、单相间歇性弧光接地过电压、铁磁谐振过电压等），特别是消除了单相间歇性弧光接地过电压，有效地保护电气设备不受过电压的危害，提高了电力系统运行的安全性和供电的可靠性。
我国现行的3-35KV 电力系统大多采用中比点非直接接地方式，为了提高供电的可靠性，电力规程中规定此类系统在发生单相接地时仍可继续运行 2 小时，而单相接地一般有两种形式：第一种为金属性单相接地，其非故障相电压升高0- 倍；第二种是单相间歇性弧光性接地，其过电压幅值可高达正常运行相电压的 3.5 倍。
然而运行经验证明，当这类电网发展到一定规模时，内部过电压，特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及特殊条件下产生的铁磁谐振过电压已成为这类电网设备安全运行的一大威胁，其中以单相弧光接地过电压最为严重。
消弧消谐原理及作用
消弧消谐柜的原理作用说的直白一点就是：当电路出现短路发生电弧接地时，迅速转化为金属接地。
金属性接地后，非故障相上的过电压立即稳定，系统中的设备可以在这个电压下安全运行；由于电弧被熄灭，过电压被限制在安全水平，故障不会再继续发展。
过电压的能量降低到过电压保护器允许的能量指标以内，避免了过电压保护器爆炸事故；母线过电压被限制在较低的水平，可避免激发铁磁谐振过电压。
消弧和消谐的工作原理是不一样的。
消弧是指当母线发生单相金属接地时消弧装置动作使金属接地通过消弧装置动作的真空接触器直接接地，有利于母线保护动作、这样可以避免谐波的产生。
消谐主要是消除二次谐波以及高次谐波，有利于电网的安全运行。
正常运行时，消弧线圈中无电流通过。
而当电网受到雷击或发生单相电弧性接地时，中性点电位将上升到相电压，这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消，使故障电流得到补偿，补偿后的残余电流变得很小，不足以维持电弧，从而自行熄灭。
这样，就可使接地迅速消除而不致引起过电压。
JZXH消弧消谐选线及过电压保护装置使用说明书一、概述我国3～35KV(含66KV)的电网大多采用中性点不接地的运行方式。
此类电网在发生单相金属性直接接地时，非故障相的对地电压将升高到线电压，三相线电压量值不变，且仍具有120。
的相位差，三相用电设备的工作并未受到影响，因而不影响电能的正常传输。
所以国家标准规定这类电网在发生单相接地故障后允许短时间带故障运行，提高了该类电网的供电的可靠性。
现有的运行规程规定，中性点非有效接地系统发生单相接地故障时，允许运行两小时，但规程未对“单相接地故障”的概念加以明确界定。
如果单相接地故障为金属性接地，则故障相的电压降为零，其余两健全相对地电压升高至线电压，这类电网的电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。
但是，如果单相接地故障为间歇性弧光接地，则会在系统中产生达3.5倍相电压峰值的过电压，这样高的过电压如果数小时作用于电网，势必会造成电气设备内绝缘的积累性损伤，在健全相的绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿，进而发展成为相间短路事故。
灭弧原理和方法
灭弧原理和方法
灭弧原理是一种防止电气设备发生过电压和过流的保护方法，其主要是利用振荡电路产生的高频瞬间电压来灭掉电气设备中的电弧，以达到保护的目的。
灭弧原理的方法主要包括熄弧箱、弧道制动和阻抗匹配方法。
熄弧箱是采用并联的电容及电阻，通过组合不同的阻抗来使得出现电弧时，电路中的电流被限制到安全范围内。
弧道制动是通过在设备上设置弧道，控制电弧的方向和速度，使得电流得以关闭。
阻抗匹配方法则是利用阻抗匹配原理，将电弧的能量转移至另一部分电路中，从而保护电气设备的安全。
需要注意的是，灭弧原理和方法是为了保护电气设备的安全，而且在使用过程中需要根据实际情况选择合适的方法和设备，以避免电弧的产生，从而保障人员的生命财产安全。
同时，当发现电力系统中有电弧时，应及时采取灭弧措施，以尽快消除电气事故隐患。
消弧柜与消弧线圈的比较说明
“消弧柜”与消弧线圈的比较关于“消弧柜”与消弧线圈的比较6～66kV电网中性点采用消弧线圈或接地电阻接地运行方式由来以久。
其在电网运行中发挥的作用众所周知。
目前根据安徽大学开发的“消弧柜”技术，已有一些企业开发出自己的消弧柜并开始推广销售。
为了保证安全供电而进行一些新技术的探索是有益的。
不过，“限制间歇电弧接地过电压”的“消弧柜”，即历史上的“接地故障转移装置”。
其工作原理是在变电所的母线上，装一组分相控制的接地断路器，在电网正常运行情况下，该断路器组处于开断状态，当发生单相接地故障后，该相的断路器自动投入一定时间后再自动断开，利用在故障点产生的无电流间隙，接地电弧可能熄灭而转移成功。
不过，“消弧柜”技术从原理上就存在缺陷：1．在中压电网实际运行中，若电容电流数值很小，则接地电弧可以自行熄灭，所以中性点采用不接地方式足矣；相反，当电容电流超过某一定值后，在断路器投入之前往往形成相间短路，或者导致残留性故障，则转移必然失败。
由于该装置在发生单相接地故障时，人为的制作了一个接地故障点，等于是在加重线路的故障严重程度；且由于配备的接地电抗值是固定值并不能有效限制间歇电弧接地过电压，且其性能远不及当前电网的谐振接地或电阻接地方式，类似的产品在国外很早便已经被淘汰了，所以在当代国外电网的中性点产品中基本上是消弧线圈和接地电阻两分天下的格局。
2．大家知道，“间歇”电弧接地过电压的产生是有特定的“临界”条件的。
在电容电流较小或较大的情况下，此种过电压均不可能产生。
中性点经消弧线圈或电阻接地正是彼得生（W. Petersen）研究防止间歇电弧接地过电压的技术成果，是经过全球电力系统几十年运行实践检验了的。
消弧线圈可使接地故障电流显著减小，可破坏产生此种过电压的“临界”条件。
所以，消弧线圈接地方式可以完全防止其产生。
而“接地故障转移装置”显然不具有此种功能；同样，“消弧柜”也无能为力。
3．由于断路器的投入需要相当时间，若符合间歇电弧接地过电压产生的条件，则在该相断路器接地之前此种过电压就已经产生了。
消弧柜作业原理及特征
消弧柜作业原理及特征一、消弧柜概述消弧消谐选线及过电压维护设备是电力体系维护设备,首要运用于6～35kV中性点非有用接地电网，该设备不只能对该类电网中的各类过电压（弧光接地过电压、谐振过电压、操作过电压）加以绑缚，而且可以准确选出体系的接地线路,有用地跋涉了该类电网的工作安全性及供电牢靠性。
二、原理及特征1消弧原理本设备对体系发作的弧光接地缺陷,首要剖析弧光接地的性质,然后关于详细的接地类型,选用相应的处理办法,处理办法如下:●假定体系发作不安稳的间歇性弧光接地缺陷，则微机操控器区别接地的相别，一同宣告指令使缺陷相的真空触摸器ZK闭合，投入高能灭弧限压维护设备PTGTB,这时恰当于在体系傍边接入了高能氧化锌线性电阻R及非线性电阻RV，运用R、RV绑缚缺陷相的弧道康来电压，吸收接地致使的电磁能量，减缓体系振动，使弧道的介质康复抗电强度Ujf大于弧道康来电压Uhf。
使康来电压无法再次击穿缺陷点，然后完毕消弧。
数秒后，缺陷相的高压真空触摸器ZK断开，体系康复正常工作。
●假定接地缺陷是安稳的弧光接地，微机操控器在区别接地相别后，宣告指令使缺陷相真空触摸器ZK和高能灭弧限压维护设备PTGTB中的活络开关GK一同闭合，这时等于把高能氧化锌线性电阻R接入体系的缺陷相，把缺陷相变成安稳的阻性接地，数秒后，先令高能灭弧限压维护设备PTGTB中的活络开关GK断开，这时在缺陷相投入了氧化锌线性电阻R和氧化锌非线性电阻RV，延时一秒后再断开缺陷相高压真空触摸器ZK。
若缺陷不见，阐明这一电弧接地缺陷是由过电压冲击致使的瞬时性接地缺陷，体系康复正常工作；若缺陷相触摸器断开后，体系再次在原缺陷相呈现安稳的电弧接地，则设备断定此缺陷为耐久性电弧接地缺陷，所以再次闭合缺陷相ZK和高能灭弧限压维护设备PTGTB中的活络开关GK,等候值勤人员处理。
2消谐原理本设备选用的是微机二次消谐技能,当体系发作谐振时，微机操控器在PT的开口三角绕组顷刻直接入大功率的消谐电阻,运用消谐电阻损坏体系的谐振参数,耗费谐振功率,然后消除体系的谐振缺陷。
消弧线圈与消弧柜比较资料
消弧线圈与消弧柜比较1、采用电流分相转移装置（消弧柜）的优劣点：电流分相转移装置（消弧柜方式）的主要原理是当系统发生单相接地后，系统判断出哪相接地，确定接地相后启动位于变电站内的接地装置，从而将电容电流从接地点转移到变电站内。
该装置的主要特点是转移、减少流经接地点的电容电流。
这种方式投资少，占地少，但是这种方式有自身的固有缺点：A、消弧柜方式只是转移电容电流，并不能真正补偿电容电流；对于金属接地，只能分流50%,如果电容电流100A，故障点仍然有50A电流，不满足国家标准和安全要求。
B、消弧柜需要PT判断哪相接地，其次控制器指令该相的真空接触器动作，最后接触器操作，这都需要时间，所以实际电流转移到位时间在100ms以上，而弧光接地过电压在3个周波内即≤60ms就已产生。
从速度上而言，消弧柜方式并不能消除弧光接地过电压。
C、消弧柜如果转移接地电容电流，则由于接地点无电流通过，造成小电流选线不准确。
如果先选线再转移接地电流，则弧光过电压一定会产生，由此可以看出改产品有无法解决的原理缺陷。
D、消弧柜存在扩大事故的潜在风险，容易将单相接地扩大为相间短路。
假设A相接地，消弧柜在变电站内将A相接地，实现转移电流的作用；但当A相接地消失后，消弧柜仍然保持A相接地，延迟一段时间才断开；如果这个时候发生B相接地，整个系统就表现为相间短路。
安徽电网公司就曾消弧柜造成单相接地演变成相间短路故障的事故，所以消弧柜方式不仅在安徽不再允许入网使用，而且全国各大电网公司的电力系统都不使用该种接地方式。
E、消弧柜方式不能起到抑制铁磁谐振的作用。
F、消弧柜接地时的接地电流大，容易导致消弧柜故障。
2、采用调匝式消弧线圈接地方式优劣点：调匝式消弧线圈成套装置的主要原理是实时检测系统容抗值，进行实时计算电容电流大小，调整消弧线圈在合适的补偿状态；一旦发生接地，消弧线圈快速提供补偿电流，保障零序残流值≤5A。
其优点是明显的：A、消弧线圈的主要作用是通过抑制弧光过电压产生的条件来实现消除弧光过电压的。
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并通过对各相电压 的计算分析，判断出接地故障的相别．向 对应相的高 压真空Байду номын сангаас触器发出合闸命令．把故障相直接在装 置 内实现金属性接地．同时向中央控制室发出报警信 号．以 便通知运行人员及时处理电网故障。无论单 相接地故障是间 歇性弧光接地还是稳定的电弧接 地 ．由于消弧柜直接把故障 相在装置内变成了金属 性接地．故障相的对地电压降为零。 原来故障点的电 弧必然熄灭．避免了弧光过电压的产生，而 其他两相 的对地电压则限制在线电压的水平上。
我国电力系统中性点的运行方式主要有：中性点不接地，中 性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种，前两种接地系 统称为“小电流接地系统”。在小电流接地系统中单相接地 故障是最常见的，约占配电网故障的80%以上。单相接地时， 由于故障电流小，使得故障选线较困难。常规变电所是靠绝 缘监视装置发出信号，告知运行人员。然后由运行人员通过 接在电压互感器二次相电压中表的量值来判断故障点。由于 绝缘监视装置只能判断某一电压等级系统有接地，而不能指 出故障点所在的线路，所以为了找出故障点，必须依次短时 断开各条线路开关，再以自动重合闸恢复供电。这样，严重 影响了供电的可靠性。 近年来，随着综合自动化设备在供电 系统中的应用，对小电流接地选线已经能够做到：单相接地 后可直接判断故障点所在线路。这样就为我们迅速查找故障 点提供了可靠的保证。正确应用综合自动化设备中小电流接 地选线功能，是一个值得研究和重视的问题。
①
②
在中性点非直接接地电网中发生单相接地故障 时．由于故障 电流相对较小．且三相相问电压仍保持 对称．不会影响对负 荷的正常供电．因而发生单相接 地故障后允许继续运行一段 时间 。 我国6～ 35 kV电网多采用中性点非直接接地运行方式 ．以 提 高供电可靠性 6～35 kV电网采用中性点不接地运行方式 时． 若发生单相金属性接地故障．非故障相对地电压会 升高 到正常相电压的 √3倍．不会危害正常电气设 备的绝缘。但是。 如果发生间歇性单相弧光接地．则会 产生很高的弧光过电 压．非故障相的过电压幅值可高达正常相电压的3．5倍．严 重威胁电气设备的绝缘． 甚至造成绝缘击穿。进而发展成相 间短路故障。 为了限制弧光过电压．传统上6～35 kV电网多 采用中性点经 消弧线圈接地的运行方式。消弧线圈 可以补偿单相接地故障 时的电容电流．从而减小单 相接地电流．进而促使电弧自行 熄灭，因而可以消除 弧光过电压
。
随着电网规模的扩大 及电缆线路的增多．发生单相接地故 障时的电容电 流很大．用消弧线圈补偿电容电流的方法已 不能有 效消除弧光接地过电压 。 消弧柜工作原理 ： 消弧柜实质上是一种具有消弧、消谐及过电压 保护功能的电压 互感器柜(PT柜)，其消弧工作原理 见图 l。使用了消弧柜的 6～35 kV电网采用中性点不 接地运行方式 电网正常运行 时．消弧柜中的3个分 相控制的高压真空接触器(KM)都处于 分断状态．电 压互感器(PT)二次侧输出的三相电压正常．零 序电 压值几乎为零．微机智能控制器负责对电网的零序 电 压和三相电压进行实时监测 电网出现单相接地 故障时，故 障相电压上升，非故障相电压下降．零序 电压大大增加。 当零序电压达到一定值时，控制器即 判定系统发生了单相 接地故障．
消弧柜工作原理
说的直白一点就是：当电路出现短路发生电弧 接地时，迅速转化为金属接地。金属性接地后， 非故障相上的过电压立即稳定，系统中的设备 可以在这个电压下安全运行； 由于电弧被熄灭， 过电压被限制在安全水平，故障不会再继续发 展。过电压的能量降低到过电压保护器允许的 能量指标以内，避免了过电压保护器爆炸事故； 母线过电压被限制在较低的水平，可避免激发 铁磁谐振过电压 。