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VFTO传递的方式

2．1．1)VFTO定义

特快波前过电压 （VFFO very-fast-front over voltage）一种瞬态过电压，通常为单向的，到达峰值的时间 Tf ≤ 0.1 μs，有或者没有叠加振荡，振荡频率在 30 kHz ＜ f ＜ 100 MHz之间。特快波前过电压VFFO也称为特快速瞬态过电压VFTO（very-fast-transient over voltage）。特快瞬态过电压VFTO(very-fast-transient over voltage) 是指波前時间在3-100ns范围内的瞬态过电压，在IEC60071-1：2006(绝缘配合第—部分定义、原理和原则) 和国家GB311-2012 标准中称之陡波前过电压。

2.1.2)VFTO的产生和分类

电力系统中有气体绝缘变电站（Gas Insulation Substation简称GIS）和空气绝缘变电站（Air  insulated Substation，简称AIS）。

VFTO隔离开关和断路器的操作引起的，其波头陡度与放电间隙的导通时间关系由巴申定律表示如下：波头部分的最大陡度为

（du/dt）max=0.15*U²/k*S

式中   U—间隙的静态击穿电压(伏) ；

S—间隙的距离(厘米) ；

               K—常数，K=1-2*10² (伏*秒/厘米) 。

在大气状态下，放电间隙的导通时间约为10-20毫微秒。在压缩气体状态下，放电间隙的导通时间约为1毫微秒。因此VFTO在电力系统中有气体绝缘变电站（Gas Insulation Substation简称GIS）和空气绝缘变电站（Air  insulated Substation，简称AIS）是不相同。

在气体绝缘变电站中，VFTO是由GIS内的断口装置如隔离开关和断路器的操作引起的，它具有很陡的波头。在气体绝缘变电站中，VFTO是由隔离开关和断路器的操作引起的。

2.1.3) VFTO的传递的方式

2.1.3.1) 感性耦合。高压母线上产生的瞬态电流在周围间会产生磁场，该磁场将在附近的连接二次设备的电缆上感应产生干扰电压和电流：

2.1.3.2) 容性耦合。高压母线上产生的瞬态电流在周围间会产生电场，该电场将在附近的连接二次设备的电缆上感应产生干扰电压和电流：

2.1.3.3)电磁场辐射。开关操作在高压母线周围空间产生瞬态电磁辐射的形式对附近的二次设备及系统造成电磁干扰：

2.1.3.4)传导性耦合。高压母线上产生的瞬态电压和电流将通过与母线相连接的电压互感器和电流互感器传入二次设备中，从而在二次设备端口产生干扰电压和电流。

上面四种耦合方式中，只有传导性耦合使得一次系统和二次系统有直接的电气系，所以要加以重。

2.2)VFTO的频率特性

VFTO总的波形往往很复杂，但通常由四个分量组成：

2.2.1) 阶 跃 电压;

2.2.2)由于波阻抗的多处微弱变化形成的甚高频范围f1分量(最高达100 MHz);

2.2.3)由于波阻抗的显著变化引起反射而形成的高频范围f2分量(最高达30 MHz);

2.2.4) 由 于 外部的大电容设备，如电容式电压互感器或输电线载波系统的藕合电容器引起谐振而产生的低频范围f3分量(0.1 MHz--5 MHz) 。

图 1 由 隔 离 开 关 合 闸 引 起 的 内 部 陡 波 前 过 电 压 波形示例