消弧线圈的基本原理

    中性点是指发电机和变压器的三相绕组星形接线时的公共连接点。中性点的接地方式对电力系统的安全运行有多方面的影响，它涉及供电的可靠性、电力系统运行的稳定性、短路电流的大小、接地保护方式、过电压的高低和对通信的干扰等诸多方面的问题。电力系统中性点的接地方式主要有两大类，即中性点接地和中性点不接地。在我国60kV及以下的电力系统中性点是不接地的，称为小电流接地系统；110kV及以上的电力系统中性点接地，称为大电流接地系统。

    电力系统中的事故以单相接地故障的概率最大。中性点不接地系统发生单相金属性接地时，非接地相的对地电压将上升为线电压，中性点电压将升高为相电压。考虑到三相线路、电缆、配电装置等的对地电容，故障点的电流为非故障相容性电流之和，此接地电流的大小与系统电压、线路长度等有关。若这一电流达到一定数值，将形成间歇电弧或稳定电弧。稳定电弧可能烧毁设备，或者从单相接地电弧扩大为两相或三相弧光短路。周期性地熄灭和重燃的间歇性电弧，将引起电磁能的强烈振荡，产生间歇性电弧接地过电压，危及网络中的绝缘薄弱环节，甚至可能造成击穿。当中性点不接地系统中的接地电容电流超过允许值时，为了减小接地点的电容电流，形成故障点自行熄弧的条件，避免稳定性电弧和间隙性电弧带来的危害，可采用中性点经消弧线圈接地的方式。

    消弧线圈实质上是一个铁芯有气隙的可调电感线圈，从结构上看，一般为单相式，图5-7为其原理示意图。消弧线圈接在中性点与地之间，其伏安特性接近线性，正常情况下，中性点与地同电位，消弧线圈上没有电流流过。当发生单相接地故障时，中性点电压升高，在该电压作用下，消弧线圈上将会产生感性电流，与流过故障点的容性电流方向相反。如果适当选择电感线圈的电感大小（匝数），消弧线圈的感性电流与非故障相的容性电流就可以基本互相抵消，使接地点的容性电流限制在允许范围内，有利于接地电弧的熄灭。

    图5-7    消弧线圈原理示意图