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谈谈浪涌的含义、产生、危害及防护措施

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第2189
浪涌指的是电路中瞬间出现超出稳定值的峰值,也被称为突波,它包括浪涌电压和浪涌电流。从本质上来说,浪涌是发生在仅仅几百万之一秒时间内的一种剧烈脉冲,雷击、短路、电源切换、重型设备开启都可能引发 浪涌。

浪涌普遍存在于配电系统中,其危害主要分为灾难性危害和积累性危害两种。灾难性危害指的是电涌电压超过某设备的承受能力,则该设备完全被破坏或寿命大大降低;积累性危害是指多个小电涌累积效应造成电子设备半导体器件性能的衰退、设备发故障和寿命的缩短,最后导致停产或是生产力的下降。
·浪涌的特点:产生时间短,通常只持续几纳秒至几毫秒;浪涌出现时,电压电流的幅值超过正常值的两倍以上。
·浪涌的影响:浪涌无处不在,在配电系统中,浪涌对敏感电子设备的影响主要有破坏、干扰和过早老化。

·浪涌产生的原因

配电系统中浪涌的来源主要分为外部(雷电)和内部(电气设备启停、故障等)

(1)外部原因:a.直击雷落在电网上,瞬间产生巨大能量,破坏力超强;

b.感应雷,雷电产生的高速变化的电磁场作用于导体,产生很高的过电压,具有很陡的前沿并快速衰减;

c.雷击传导产生的浪涌:由远处的架空线传导而来,并且由于接在电力网的设备对过电压有不同的抑制能力,因此传导过电压能量随线路的延长而减弱;

d.振荡电涌过电压:动力线等效一个电感,并于大地及临近金属物体间存在分布电容,构成并联谐振回路,在TT、TN供电系统,当出现单相接地故障的瞬间,由于高频率的成分出现谐振,在线路上产生很高过电压,主要损坏二次仪表。

(2)内部原因:内部浪涌发生的原因同供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关,系统内的浪涌主要来自于系统内部用电负荷的冲击,大约占 80%。在电力系统引起的内部过电压的原因大致可分为:a.电力大负荷的投入和切除,如空调、压缩机、水泵或马达等;b.感性负荷的投入与切除;c.功率因素补偿电容器的投入和切除;d.短路故障。

·浪涌保护方法

浪涌保护器是一种高效能的电路保护器,它能承受瞬态高压干扰脉冲抑制到预定电压,从而有效地保护设备和敏感器件不受损坏。不同浪涌保护器的共同特点是在正常电压时,其对电路工作没有任何影响,一旦一旦高脉冲电压到来,浪涌保护器件的阻抗会变低,通过其自身的电流增大,迅速导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。


·多级浪涌保护器配合工作

由于雷击的能量是非常巨大的,需要通过逐级泄放的方法,将雷击能量逐步泄放到大地。

第一级保护:一级浪涌保护装置通常安装在房屋或建筑物的入口处,它将保护从入口接线处之后的所有设备免遭浪涌的迫害,通常第一级浪涌保护器的容量及体积都非常大。一般要求该级电源防雷器具备每相100KA以上的最大冲击容量,要求的限制电压小于1500V,称之为CLASS I级电源防雷器,将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V。

第二级保护:应安装在向重要或敏感用电设备供电的分路配电处,该处使用的电源防雷器要求的最大冲击容量为每相45kA以上,要求的限制电压应小于1200V,称之为CLASS Ⅱ级电源防雷器,主要技术参数为:雷电通流容量大于或等于40KA(8/20μs);残压峰值不大于1000V;响应时间不大于25ns。

第三极保护:在电子信息设备交流电源进线端安装的电源防雷器作为第三级保护时应为串联式限压型电源防雷器,其雷电通流容量不应低于10KA,以达到完全消除微小的瞬态过电压的目的。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备具备第三级保护是必要的,同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。

第四级保护:根据被保护设备的耐压等级,如果是敏感类电子设备,可在设备输入端接入防雷抗浪涌PDU插座或抗浪涌转换插头,第四级保护其雷电通流容量不应低于5KA。

来源:电磁兼容之家
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首次发布时间:2024-05-11
最近编辑:1月前
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