1、中性点非直接接地系统弧光接地过电压的危害
   弧光接地过电压又称间歇性弧光接地电压。当中性点非直接接地系统发生单相间歇性弧光接地（以下简称“弧光接地”）故障时，由于不稳定的间歇性电弧多次不断的熄灭和重燃，在故障相和非故障相的电感电容回路上会引起高频振荡过电压，非故障相的过电压幅值一般可达3.15~3.5倍相电压。这种过电压是由于系统对地电容上电荷多次不断的积累和重新再分配形成的，是断续的瞬间发生的且幅值较高的过电压，对电力系统的设备危害极大，主要表现在以下几个方面：
   （1）随着我国电网的发展，具有固体绝缘的电缆线路逐渐取代架空线路。由于固体绝缘击穿的积累效应，当系统发生单相弧光接地时，在3.5倍过电压的持续作用下，造成电气设备绝缘的积累损伤，在非故障相的绝缘薄弱五一节造成对地击穿，进而发展成为相间短路事故。
（2）弧光接地过电压使电压互感器饱和，容易激发铁磁谐振，导致过电压或电压互感器爆炸事故。
（3）弧光接地过电压的能量由电源提供，持续时间较长，当过电压超过避雷器所能随的400A  2ms能量时，就会造成避雷器的爆炸事故。
2、我国限制弧光接地过电压的措施分析
国外3~35kv中等电压等级的电力系统多为中性点直接接地或经小电阻接地，弧光接地过电压问题并不突出，一般不需要采取特殊的措施。我国3~35（66）kv中等电压等级的电力系统，多为中性点非直接接地，弧光接地过电压的幅值较高。由于建国初期多为架空线路，绝缘水平较高，且气体绝缘是不可恢复的，弧光接地过电压危害不大，因此并未特殊采取措施。这一电压等级的避雷器，主要用于限制雷电过电压，要求3.5倍以下的过电压不动作。而弧光接地过电压一般不超过3.5倍。避雷器对弧光接地过电压根本不能限制。
随着城网改造的进行，架空线路逐步被电缆线路取代，中等电压等级的电网中固体绝缘的设备逐年增多，以及现有电缆线路随着运行时间的加长绝缘逐渐老化。近几年来弧光接地过电压的问题越来越突出，以至于电缆放炮等绝缘事故成为影响企业内部电网和供电电网安全运行的主要因素。
消弧线圈曾经对于提高3~66kv架空电网的供电可靠性方面，起了很大的作用。这是因为，中性点非直接接地系统发生单相接地时，三相电压是对称的，仍然可以继续供电。由于消弧线圈的电感电流补偿了电容电流，使得故障点的电弧能够自行熄灭，这就大大减小了因受风吹、电动力等影响而引起直接的相间弧光短路的可能性。一旦电弧自行熄灭后，架空线路的绝缘又可以完全恢复。
正因为这样，几十年来人们误认为消弧线圈能够限制弧光接地过电压。其实不然，消弧线圈不仅不能抑制弧光接地过电压，有时反而加大了过电压的幅值。如前所述，弧光接地过电压的产生是由于电弧过零点自行熄灭后，故障点对地绝缘开始恢复。另一方面，非故障相对地电容会向故障相对是电容充电，随着故障相地地电容上电荷的积累，使故障相对地电压逐渐升高。一旦对地电压高于故障点对地绝缘水平时，就会发生重击穿，故障点对地电压立即降为零。非故障相上也随之迭中一个故障分量，迫使三相对地电容上电荷重新分配，致使非故障相产生过电压。从弧光接地过电压产生的整个过和来看，与系统对地电容电流的大小并无关系。有人曾经在系统对地电容电流为1.1~4.5A的情况下做过上千次试验，结果都有弧光接地过电压产生。而消弧线圈仅仅降低了故障点的电容电流，这一电流在过零点熄弧 ，仍然不可避免地要发生电容上电荷的积累和再分配，因此并不能抑制弧光接地这电压。所以，我国现行规程并不建议采用消弧线圈来抑制弧光接地过电压，采用消弧或自动调谐的消弧线圈能够消除弧光接地过电压的说法，实属误导。正是由于消弧线圈的投入，减少了故障点的电流，加快了故障点绝缘的恢复，使得电压接近最大值的时候发生击穿的可能性以在高频电流过零点击穿的可能性大大增加。这都会导致过电压幅值的增加。
与架空线路不同是，电缆线路等固体绝缘设备的绝缘的水平低于架空线路，一旦发生穿其绝缘很难恢复，而且故障的发展非常迅速，这类设备对弧光接地过电压的承受能力远远低于架光线路。大量的事故表明，电路线路发生单相接地警报之后，少则几秒钟多则十几秒就已发展成为电缆相间短路事故。因此，对于电缆线路来说，消弧线路无法起到应有的保护作用。不仅如此，消弧线圈在正常运行时还存在以下问题：
（1）消弧线圈与系统对地电容串联谐振，产生虚幻接地或串联谐振过电压。
可以证明，是消弧线圈的投入，放大了系统的不平衡电压Ubp，使系统中性点产生位移电压U0：
 U0=Ubp2 
正是这一位移电压，才导致接地保护误动作发出接地警报，造成虚幻接地现象或者串联谐振过电压。
（2）消弧线圈与系统对地电容并联谐振，产生传递过电压。
变压器高压侧的对地过电压U01通过高低绕组之间的耦合电容C12传递到低压侧，使低压侧产生过电压U02。这一过电压取决于变压器低压侧对地阻抗Z20与高低压绕组间耦合阻抗Z12之间的分压比，即传递系数K。等效电路如下图所示：

其中，Z12由高低压绕组之间的耦合电容C12构成，Z20由消弧线圈的电感L及系统对地电容C构成。
U02=K*U01
K=Z20/（Z20+Z12）
由于正常时LC运行在谐振点附近，变压器对地阻抗Z20很大，使得传递系数接近于1，产生传递过电压。
早期的东北电力系统就发生过因消弧线圈引起的传递过电压，导致一些设备的绝缘的击穿事故。
（3）选线灵敏度降低甚至无法选线。
中性点非直接接地系统发生单相接地故障地，应尽快选出故障线路，以便检查处理。可以采用自动选线，也可以采用人工选线的方法进行选线。由于消弧线圈的补偿作用，使故障点的电流减少，相位发生变化，必然会降低选线的灵敏度，甚至使选线工作根本无法进行。
（4）从理论上分析，消弧线圈抑制弧光接地过电压是属误导。
发生金属性接地或稳定的弧光接地时，是以基波为主，在分析消弧线圈的作用时，可以使用稳态正弦交流电路采用的相量分极方法。与金属接地或稳定的弧光接地不同，间歇性的弧光接地时产生的过电压已不再是稳态的正弦波，而以高次谐波为主。显然，当频率增加是，对于电容电流是增加的，而电感电流是减少的，根本无法补偿。
正因为消弧线圈在正常运行时存上上述诸多问题，我国北京、上海等地区已逐步将中性点经消弧线圈接地改为经小电阻接地方式，我国石油化工系统也提出了采用小电阻接地方式的建议。
中性点经小电阻接地，从根本上解决了消弧线圈正常运行中带来的问题，缓解了弧光接地时的过电压，但扩大了单相接地时的故障电流，加剧了故障点的烧伤，牺牲了对用户供电的可靠性。
3、限制弧光接地过电压的新技术
    在中性点非直接接地系统中，发生单相金属性接地时，非故障相产生  倍的过电压，系统中的设备可以在这个电压安全运行。当发生间歇性弧光接地时，非故障相上将产生3.15~3.5倍的过电压，而如果接地电流在高频过零点熄弧或在电压接近最大值时发生击穿，这一过电压将会更高，曾经记录到超过8倍的过电压。正是间歇性弧光接地引起的过电压，才是设备绝缘的主要威胁之一。随着电网的扩大，系统对地电容不断增加，故障点的电弧已不能自行熄灭，消弧线圈补偿对于目前以电缆线路为主的供电网络已不能继续发挥作用，小电阻接地方式难免会牺牲对用户供电的可靠性。也正因为这样，多年以来人们一直为寻求适合我国国情的能有效抑制弧光接地过电压的措施，以便提高中性点非直接接地系统的供电可靠性，做了大量的探索和研究，但效果并不理想。
    我们的出发点是，系统发生单相金属性接地过电压只有 倍而且是稳定，不会造成设备绝缘的积累损伤，如果将弧光接地迅速转化为金属性接地，就可以将弧光接地过电压的能量降低到过电压保护器允许的400A 2ms能量指标以内。合肥潜龙电力科技有限公司的消弧消谐技术就是在这种情况下形成的。智能型消弧消谐装置（HQLXH），是为了迅速消除中性点非直接接地系统弧光接地给电器设备带来的危害而研制高新技术产品。
HQLXH系列智能型消弧消谐装置主要由HQLB系列大容量防爆过电压保护器、可分相控制的高压真空接触器JZ、微机控制器ZK、高压限流熔断器FU及带有辅助二次绕组的电压互感器PT等组成。一旦系统发生单相间歇性弧光接地过电压，微机控制器ZK立即判别故障类型与相别并向故障相的真空接触器JZ发出动作指令、真空接触器JZ在0.1s左右完成合闸动作，间歇性弧光接地随之被转化为金属性接地，弧光接地过电压消失。真空接触器动作之前的过电压由HQLB系列大容量防爆过电压保护器限制在较低的数值。由于时间短，能量不超过HQLB允许的800A 2ms的能量指标，仍可保证HQLB的安全。当由于装置故障、检修调试人员误线等原因造成装置误判断，导致相间弧光短路时，FU可以在2ms之内短路电流远没有达到最大值时快速切除故障，不会造成任何后果，对系统的运行没有影响。
运行实践表明，当中性点不接地系统加装HQLXH系列智能型消弧消谐装置后，可收到如下效果：
（1）弧光接地过电压，开断过电压、及大气过电压等都可以被限制在较低的水平，而且相间保护性能相对地保护性能相同，更能有效地保护设备的相间绝缘。
（2）由于母线过电压被限制在较低的水平，原本可能引发的铁磁谐振过电压的可能性大大减少。
（3）由装置的工作原理可知，其限制过电压的机理与电网对地电容电流的大小无关，因而其保护性能不随电网运行方式的改变而变化。
（4）装置结构简单，造价低廉，安装、调试方便。其主要部件真空接触器、微机控制器、过电压保护器等平时几乎不需要维护。
HQLXH系列智能型消弧消谐装置，已在冶金、煤炭、石油、化工及供电等企业获得推广和应用，在提高供电电网和企业内部电网的供电可靠性方面，收到了较理想的效果，受到用户的欢迎和认可。
参考文献
1、《电力系统过电压》武汉水利电力大学 解广润
2、《电力技术》2001年12月第2卷第4期，“对消弧线圈‘消除弧光接地电压’的异议”中国电力科学研究院 许颖
3、《电力系统运行操作和计算》东北电业管理局调度通信中心。
4、“石化企业6千夫配电网中性点接地方式探讨”，中国石化工程建设公司 徐慧雯、刘宁。
5、“矿山电网近几年过电压事故的原因及改进措施”，鞍钢集团鞍山矿业公司，段喜涛、谭宇海。