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摘 要：本文分析了间隙性电弧接地的产生及危害，介绍了间隙性电弧接地分析和间隙性电弧接地下PT理论分析，对广大读者有很大的借鉴意义，提醒广大读者日常工作中应避免间隙性电弧接地的产生。
关键词：间隙性；电弧；接地
目前我国电力系统中性点的接地形式主要分为以下三种：中性点不接地、中性点直接接地和中性点经消弧线圈接地。间歇性电弧接地（弧光接地），主要发生在中性点不接地的小电流系统中，当系统中线路较少时，单相接地电流相对较小，很多瞬时性的弧光接地故障，一般都可以自行灭弧。但是，随着系统线路的增加和电压等级的升高，单相接地的容性电流也随之增加，单相接地产生的电弧就变得不能自行熄灭；另一方面，当接地点的电流不够大时，往往不能形成稳定性的接地电弧，于是就形成了熄弧与电弧重燃互相交替的不稳定状态。这种不稳定电弧状态就称为间歇性电弧接地或者弧光接地。
1.间隙性电弧接地的产生
中性点不接地系统发生单相接地时，流过接地点的故障电流是非故障相对地电容电流的总和，当接地点电流较小时，电流每次在过零点时都会产生一个暂态的自行熄弧过程，这种小接地系统的电弧电流一般能够自行熄灭。
随着系统对地电容的增加，短路点的容性电流将随之增加，当达到一定数值后，接地点的电弧就不能再自行熄灭。10kV配电网在使用大量电缆和绝缘导线后，在以电缆和绝缘导线为主的配电网中，电缆或者绝缘导线绝缘损伤后会引发间歇性电弧，工频过电压、高频熄弧过电压的幅值甚至可以达到6—8倍相电压，不仅幅值高而且持续时间比较长，对有过电压保护设备都将构成威胁，从而危害设备。
熄弧后，A相的对地电压逐渐恢复，又经过了半个工频周期（t2），B、C相相电压等于-0.5 Umax，A相电压恢复到-2Umax，这将导致电弧的重燃，其结果使B、C相的对地电压从初始值-0.5 Umax上升到趋于线电高1.5Umax，从而在一段时间后产生更高的过电压3.5Umax，经过暂态过程之后，非故障相电压将重新稳定于线电压。
可是随着线路的增长和电压的升高，单相接地的电容电流也随之变得不能自行熄灭；另一方面，由于接地电流并不大，往往不能形成稳定性的电弧，于是就形成了熄灭与电弧重燃相互交替的间歇性弧光接地现象。间歇性弧光接地现象容易导致电网运行状态的瞬息改变，在非故障相中产生严重的暂态过电压。
不难看出，如果其后每隔半个工频周期依次发生熄弧和电弧重燃，暂态过程和过电压的幅值不会发生任何的变化，而只是上述过程的重演。也就是说，非故障相的相的弧光接地过电压不超过3.5Umax，故障相的最大过电压为2Umax。
间歇性电弧接地过电压的幅值一般不会很高，相对于中性点不接地系统中的正常设备，由于都具有较大的绝缘电压裕度，一般都能承受这种过电压。但由于这种过电压持续时间长，并且这种过电压是遍及全网的，对一些绝缘差的老设备和线路上的绝缘薄弱环节存在较大威胁，严重影响系统的安全运行。
2. 间隙性电弧接地分析
所谓间歇性电弧指接地电弧的熄灭并随之重燃的多次重复现象，每次将伴随着相对地电容上的电荷积累并产生较大的过电压。这种过电压持续时间长，影响面大，对绝缘弱点与绝缘较弱的直配电机威胁较大。 对于中性点经小电阻接地系统中电弧接地过电压存在的可能性，可以从系统出线的组成、接地故障电流值以及故障的切除时间三方面加以分析。
（1）即使是以电缆出线为主的城市配电网，由于系统中仍旧有架空出线。当接地故障发生在架空线上时。就可能产生间歇性的电弧接地。上海市区供电公司某变电站就曾经发生过一次事故。该变电站某一条架空绝缘线断线后接地，但是由于接地点接地电阻较大，继电保护并不动作，发生了长时间的间歇性电弧接地。
（2）根据 DL/T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定：10 k V 系统当电容电流大于 10 A（钢筋混凝土或金属杆塔的架空线），20 A（非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线）或 30 A（电缆），接地电弧将不能自熄。但对接地电流大于何值，接地电弧将能稳定燃弧（即不发生电弧接地，类似金属性接地的情况）并没有说明。这是因为接地电弧的燃弧情况除了与恢复电压有关外，还与外界气象条件、电弧部位介质等多种因素有关，实际过程极为复杂。不论接地电弧能否自熄，实验证明：在接地故障电流为数安至数百安的范围内都可能产生接地电弧过电压。而在中性点经小电阻接地系统中发生单相接地时，其故障电流也就是在几百安左右（当然不排除接地故障电流在近千安的情况），这就有可能发生电弧接地过电压。
（3）中性点经小电阻接地系统采用限时零序电流速断保护作为主保护，同时也配合零序电流过流保护。一旦发生接地故障，可能要求立即跳闸以切除故障点，也有可能在很长时间的延时以后跳闸。其实，所谓“立即”是相对的，其动作时间也有零点几秒。而这相对于工频周期而言并不是立即的。在这段时间内，足以产生电弧接地过电压。由上分析，在中性点经小电阻接地系统中，仍然可能产生电弧接地过电压。
3.间隙性电弧接地的危害
间歇性电弧接地主要容易造成以下几种危害：
①高幅值的过电压容易造成电缆等设备的绝缘累积性损坏。对于中性点不直接接地系统，我国现行的规定是允许带其单相接地故障运行2h，却未分架空线路还是电缆线路，也没有明确是弧光接地还是金属性接地。在高幅值的弧光接地过电压的作用下，将加剧电缆等固体绝缘的累积性破坏。
②容易在非故障相的绝缘薄弱环节造成设备相对地击穿，继而发展成为相间的短路事故。普通电磁式电压互感器饱和点一般为1.6—1.8倍相电压，在弧光接电压作用下，当电压互感器磁通严重饱和时，电压互感器励磁绕组电流就会急剧增加，容易导致电压互感器热稳固性破坏而烧毁或高压保险熔断。
③间隙性电弧容易导致避雷器的爆炸，发生弧光接地时，过电压的能量由系统电源提供，持续时间越长，产生能量越大。当过电压的能量超过了避雷器所能承受的极限时就会发生爆炸。
4. 间隙性电弧接地下PT的理论分析
根据前面分析可知，在系统发生单相接地故障时，PT的励磁绕组会产生冲击电流，而在中性不接地不接地系统中，单相接地故障电流不大，不能形成稳定的短路状态，然而如今中性不接地系统的线路长度和条数正在逐年增加，城市化的建设也使得配网中电缆正在逐渐取代架空线，这些都使得中性点不接地系统在发生单相接地故障时，故障电流有所增加，而这种故障电流没有大到形成稳定的接地状态。
所以在中性点不接地系统中，很容易发生间歇性电弧接地，又由于PT磁路饱和产生冲击电流，使得间歇性电弧接地使PT频繁的产生冲击电流最终导致PT的损坏成为了可能性。
PT保险以其机械强度选择O.5A的熔丝，主要进行短路保护，在不稳定的单相接地暂态过程中，电压互感器铁心的工作点进入深度饱和区，因而产生很高倍数的过电流，但是并没有达到0.5A，由于热量以平方关系增长，当超过其极限输出容量时，从而导致电压互感器热稳固性破坏而先于熔断器烧毁。
5. 结束语
间歇性电弧接地，当发生一相对地短路故障时，常出现电弧，由于系统中存在电容和电感，此时可能引起线路某一部分的振荡，当电流振荡零点或工频零点时，电弧可能暂时熄灭，之后事故相电压升高后，电弧则可能重燃，间歇性电弧接地现象产生，危害很大，日常工作中应避免间隙性电弧接地现象产生。
关键词：间隙性；电弧；接地
目前我国电力系统中性点的接地形式主要分为以下三种：中性点不接地、中性点直接接地和中性点经消弧线圈接地。间歇性电弧接地（弧光接地），主要发生在中性点不接地的小电流系统中，当系统中线路较少时，单相接地电流相对较小，很多瞬时性的弧光接地故障，一般都可以自行灭弧。但是，随着系统线路的增加和电压等级的升高，单相接地的容性电流也随之增加，单相接地产生的电弧就变得不能自行熄灭；另一方面，当接地点的电流不够大时，往往不能形成稳定性的接地电弧，于是就形成了熄弧与电弧重燃互相交替的不稳定状态。这种不稳定电弧状态就称为间歇性电弧接地或者弧光接地。
1.间隙性电弧接地的产生
中性点不接地系统发生单相接地时，流过接地点的故障电流是非故障相对地电容电流的总和，当接地点电流较小时，电流每次在过零点时都会产生一个暂态的自行熄弧过程，这种小接地系统的电弧电流一般能够自行熄灭。
随着系统对地电容的增加，短路点的容性电流将随之增加，当达到一定数值后，接地点的电弧就不能再自行熄灭。10kV配电网在使用大量电缆和绝缘导线后，在以电缆和绝缘导线为主的配电网中，电缆或者绝缘导线绝缘损伤后会引发间歇性电弧，工频过电压、高频熄弧过电压的幅值甚至可以达到6—8倍相电压，不仅幅值高而且持续时间比较长，对有过电压保护设备都将构成威胁，从而危害设备。
熄弧后，A相的对地电压逐渐恢复，又经过了半个工频周期（t2），B、C相相电压等于-0.5 Umax，A相电压恢复到-2Umax，这将导致电弧的重燃，其结果使B、C相的对地电压从初始值-0.5 Umax上升到趋于线电高1.5Umax，从而在一段时间后产生更高的过电压3.5Umax，经过暂态过程之后，非故障相电压将重新稳定于线电压。
可是随着线路的增长和电压的升高，单相接地的电容电流也随之变得不能自行熄灭；另一方面，由于接地电流并不大，往往不能形成稳定性的电弧，于是就形成了熄灭与电弧重燃相互交替的间歇性弧光接地现象。间歇性弧光接地现象容易导致电网运行状态的瞬息改变，在非故障相中产生严重的暂态过电压。
不难看出，如果其后每隔半个工频周期依次发生熄弧和电弧重燃，暂态过程和过电压的幅值不会发生任何的变化，而只是上述过程的重演。也就是说，非故障相的相的弧光接地过电压不超过3.5Umax，故障相的最大过电压为2Umax。
间歇性电弧接地过电压的幅值一般不会很高，相对于中性点不接地系统中的正常设备，由于都具有较大的绝缘电压裕度，一般都能承受这种过电压。但由于这种过电压持续时间长，并且这种过电压是遍及全网的，对一些绝缘差的老设备和线路上的绝缘薄弱环节存在较大威胁，严重影响系统的安全运行。
2. 间隙性电弧接地分析
所谓间歇性电弧指接地电弧的熄灭并随之重燃的多次重复现象，每次将伴随着相对地电容上的电荷积累并产生较大的过电压。这种过电压持续时间长，影响面大，对绝缘弱点与绝缘较弱的直配电机威胁较大。 对于中性点经小电阻接地系统中电弧接地过电压存在的可能性，可以从系统出线的组成、接地故障电流值以及故障的切除时间三方面加以分析。
（1）即使是以电缆出线为主的城市配电网，由于系统中仍旧有架空出线。当接地故障发生在架空线上时。就可能产生间歇性的电弧接地。上海市区供电公司某变电站就曾经发生过一次事故。该变电站某一条架空绝缘线断线后接地，但是由于接地点接地电阻较大，继电保护并不动作，发生了长时间的间歇性电弧接地。
（2）根据 DL/T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定：10 k V 系统当电容电流大于 10 A（钢筋混凝土或金属杆塔的架空线），20 A（非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线）或 30 A（电缆），接地电弧将不能自熄。但对接地电流大于何值，接地电弧将能稳定燃弧（即不发生电弧接地，类似金属性接地的情况）并没有说明。这是因为接地电弧的燃弧情况除了与恢复电压有关外，还与外界气象条件、电弧部位介质等多种因素有关，实际过程极为复杂。不论接地电弧能否自熄，实验证明：在接地故障电流为数安至数百安的范围内都可能产生接地电弧过电压。而在中性点经小电阻接地系统中发生单相接地时，其故障电流也就是在几百安左右（当然不排除接地故障电流在近千安的情况），这就有可能发生电弧接地过电压。
（3）中性点经小电阻接地系统采用限时零序电流速断保护作为主保护，同时也配合零序电流过流保护。一旦发生接地故障，可能要求立即跳闸以切除故障点，也有可能在很长时间的延时以后跳闸。其实，所谓“立即”是相对的，其动作时间也有零点几秒。而这相对于工频周期而言并不是立即的。在这段时间内，足以产生电弧接地过电压。由上分析，在中性点经小电阻接地系统中，仍然可能产生电弧接地过电压。
3.间隙性电弧接地的危害
间歇性电弧接地主要容易造成以下几种危害：
①高幅值的过电压容易造成电缆等设备的绝缘累积性损坏。对于中性点不直接接地系统，我国现行的规定是允许带其单相接地故障运行2h，却未分架空线路还是电缆线路，也没有明确是弧光接地还是金属性接地。在高幅值的弧光接地过电压的作用下，将加剧电缆等固体绝缘的累积性破坏。
②容易在非故障相的绝缘薄弱环节造成设备相对地击穿，继而发展成为相间的短路事故。普通电磁式电压互感器饱和点一般为1.6—1.8倍相电压，在弧光接电压作用下，当电压互感器磁通严重饱和时，电压互感器励磁绕组电流就会急剧增加，容易导致电压互感器热稳固性破坏而烧毁或高压保险熔断。
③间隙性电弧容易导致避雷器的爆炸，发生弧光接地时，过电压的能量由系统电源提供，持续时间越长，产生能量越大。当过电压的能量超过了避雷器所能承受的极限时就会发生爆炸。
4. 间隙性电弧接地下PT的理论分析
根据前面分析可知，在系统发生单相接地故障时，PT的励磁绕组会产生冲击电流，而在中性不接地不接地系统中，单相接地故障电流不大，不能形成稳定的短路状态，然而如今中性不接地系统的线路长度和条数正在逐年增加，城市化的建设也使得配网中电缆正在逐渐取代架空线，这些都使得中性点不接地系统在发生单相接地故障时，故障电流有所增加，而这种故障电流没有大到形成稳定的接地状态。
所以在中性点不接地系统中，很容易发生间歇性电弧接地，又由于PT磁路饱和产生冲击电流，使得间歇性电弧接地使PT频繁的产生冲击电流最终导致PT的损坏成为了可能性。
PT保险以其机械强度选择O.5A的熔丝，主要进行短路保护，在不稳定的单相接地暂态过程中，电压互感器铁心的工作点进入深度饱和区，因而产生很高倍数的过电流，但是并没有达到0.5A，由于热量以平方关系增长，当超过其极限输出容量时，从而导致电压互感器热稳固性破坏而先于熔断器烧毁。
5. 结束语
间歇性电弧接地，当发生一相对地短路故障时，常出现电弧，由于系统中存在电容和电感，此时可能引起线路某一部分的振荡，当电流振荡零点或工频零点时，电弧可能暂时熄灭，之后事故相电压升高后，电弧则可能重燃，间歇性电弧接地现象产生，危害很大，日常工作中应避免间隙性电弧接地现象产生。