目前，真空開關和SF6開關是無油開關的兩大主導產品，它們在性能上相去無幾，但真空開關無SF6的溫室效應問題，其工藝水平適合我國企業的制造現狀，價格相對較低。所以，真空開關的生產量與使用量遠高于SF6開關，非凡是10kV戶內產品中，真空開關已占絕對優勢。據統計，1996年10kV級無油開關中，真空開關約占70。隨著城網開關無油化改造和真空開關的大量應用，其操作過電壓問題已日益突出，必須予以關注并采取相應的解決措施。1真空開關的結構特點

真空開關的觸頭是在密封的真空腔內分、合電路的，觸頭切斷電流時，僅有金屬蒸汽離子形成的電弧，而無氣體的碰撞游離，因金屬蒸汽離子的擴散及再復合過程非常迅速，從而能快速滅弧和恢復原來的真空度，可經受多次分、合閘而不降低開斷能力。其主要特點如下：

(1)結構緊湊，體積小，重量輕，動作快，分、合閘所需功率小。

(2)電氣、機械壽命長，觸頭壽命一般比少油開關長50倍，維修工作量少。

(3)開斷容量大，答應開斷次數多，適合于頻繁操作的場合。

(4)不產生高壓氣體及有毒氣體，無火災及爆炸危險，不污染環境。

(5)開斷小電感電流時輕易發生截流過電壓及電弧重燃過電壓。通常從加強運行治理和采取防護措施兩方面來抑制操作過電壓，以保證電網的安全運行。

2真空開關的操作過電壓

(1)截流過電壓真空開關切除電感電路并在電流過零前使電弧熄滅而感生很高的電壓——截流過電壓。現以切斷空載變壓器為例，分析發生過電壓的機理及相關因素。

附圖為空載變壓器的暫態等值電路，其中Vs為電源電壓，QF為真空開關，GT為變壓器繞

組對地電容，LT為變壓器激磁電感。設QF斷開的電流為i，則斷開前儲存在變壓器繞組中的電磁能量為WC=12LTi2，儲存在GT中的電場能量為WL=12GTU2，其中U為對應于i的截流電壓。當QF切除電路并快速滅弧時，電源即與負載完全分離，電磁能WL與電場能WC便互相轉換，形成振蕩，電容電壓達到最大值Um時的能量為

12CTU2m=12CTU2 12LTi2

即Um=U2 LTCTi2

可知影響截流過電壓Um的主要因素為：

①電感LT越大，過電壓越高。

②電容CT越小，過電壓越高。

③電流i越大，過電壓越高。而截流值i的大小還與觸頭材料有關。

(2)電弧重燃過電壓真空開關若在電流接近過零前切除電感電路(為附圖中的空載變壓器)，當電流過零時，CT與LT將發生能量振蕩，CT中的電場能量全部轉換成磁場能量使LT的電壓UL升高。因振蕩頻率f0遠大于50Hz，電源相對于高頻振蕩可看成近似直流，按最危險考慮，設Us=-Ｕsm，觸頭間的恢復電壓Un=Us-ＵL將達到較高值，若此時觸頭開距很小，觸頭間的介質擊穿電壓低于恢復電壓，觸頭間隙便被擊穿使電弧重燃。于是電源又對LT及CT補充能量，其電壓與重燃前電壓相疊加。當電流過零時，電弧再次熄滅，若間隙擊穿電壓仍小于恢復電壓，間隙再次被擊穿重燃，造成電壓多次疊加而產生很高的電弧重燃過電壓。

3過電壓的防護

過電壓防護是從技術上防止、抑制其數值在答應的范圍，以減小過電壓對電氣設備的危害和提高供配電系統的可靠性。常用的防護措施如下：

(1)降低截流值，從根本上降低截流過電壓。適當加大觸頭開距，以抑制電弧重燃過電壓。

(2)裝設R—C吸收器。若電阻及電容參數選擇合適，既可降低過電壓幅值，又可減緩過電壓的上升陡度。一般每相電容值取01～02μF，電阻值取100～200Ω，功率不小于200W。這是常用的一種方法。

(3)設置R—L保護器。將電阻R與鐵心電感L并聯后串接于開關與電纜之間。正常時鐵心飽和電感值較小，壓降及損耗都很低，不影響負載的工作。當發生電弧重燃振蕩時，高頻電流使鐵心電抗增大，抑制過電壓，電阻則起阻尼及限流作用。

(4)采用氧化鋅避雷器MOA。MOA實際上是一個非線性壓敏電阻，在工作電壓下呈極大電阻，漏電流為微安(μA)級，不影響電網運行。過電壓時，其阻值劇降并呈穩壓特性，一般可將過電壓限制在2倍相電壓以下，且閥片間有一定電容量，對殘壓的突變有抑制作用。