浪涌电压


浪涌电压

文章插图
浪涌电压【浪涌电压】电路在遭雷击和在接通、断开电感负载或大型负载时常常会产生很高的操作过电压,这种瞬时过电压(或过电流)称为浪涌电压(或浪涌电流),是一种瞬变干扰 。例如直流6V继电器线圈断开时会出现300V~600V的浪涌电压;接通白炽灯时会出现8~10倍额定电流的浪涌电流;当接通大型容性负载如补偿电容器组时,常会出现大的浪涌电流冲击,使得电源电压突然降低;当切断空载变压器时也会出现高达额定电压8~10倍的操作过电压 。浪涌电压现象日趋严重地危及自动化设备安全工作,消除浪涌噪声干扰、防止浪涌损害一直是关係到自动化设备安全可靠运行的核心问题 。现代电子设备集成化程度在不断提高,但是它们的抗御浪涌电压能力却在下降 。在多数情况下,浪涌电压会损坏电路及其部件,其损坏程度与元器件的耐压强度密切相关,并且与电路中可以转换的能量相关 。
基本介绍中文名:浪涌电压
时间:电源接通瞬间
属于:流入电源设备的峰值电流
原因:短时间象“浪”一样的高电压
产生原因浪涌也叫突波,就是超出正常电压的瞬间过电压,一般指电网中出现的短时间象“浪”一样的高电压引起的大电流 。从本质上讲,浪涌就是发生在仅仅百万上之一秒内的一种剧烈脉冲 。浪涌电压的产生原因有两个,一个是雷电,另一个是电网上的大型负荷接通或断开(包括补偿电容的投切)时产生的 。(1)雷电是自然界发生的极为强烈的电磁暂态过程 。主要通过两个个渠道对电力自动化设备产生影响 。一是雷电直接击中变电站或调度中心的避雷针、避雷线,产生的瞬变电磁场对周围空间範围的电子设备的电磁作用,对封闭的金属迴路产生压电流,对开口的金属迴路产生感应电动势 。由于雷电电磁脉冲的作用十分强烈,感生的电压可能很高 。经地线泄放入地的雷电流引起地网电压升高,在接地系统中各接地点间产生很大的电压差,它们都可能对自动化设备造成干扰,轻则影响正常运行,严重的则会引起设备损坏 。二是雷电线上路上空的雷云之间放电,或对线路附近的大地放电,都会使线路因电磁感应产生雷电冲击波或浪涌电压,这种冲击波会沿着线路入侵到与之相连拉电力自动化设备,造成工作错误或设备损坏 。若雷电直接击中线路时,产生的浪涌电压更为强烈,危害更大 。(2)当某些大容量的电气设备接通或断开时间,由于电网中存在电感,将在电网产生“浪涌电压”,从而引发浪涌电流 。一般不管设备容量大小,都会存在浪涌电压,问题是小容量的设备产生的浪涌电压较小,不会产生多大的危害,因此常常被人们所忽略 。在脱线变换器启动期间,因对大容量电容器充电会产生一个大电流 。这个大电流比系统正常电流大几倍乃至几十倍(即所谓浪涌电流),而这可能使AC线路的电压降落,从而影响连线在同一AC线路上的所有设备的运行,有时会烧断保险丝和整流二极体等元件 。操作方式和故障形式的多样性决定了操作过电压的不同类别,主要有:中性点不接地系统中的弧光接地过电压,空载线路的合闸过电压,空载线路、空载母线和电容器分闸时的开断电容负载过电压,空载变压器、电抗器和电动机分闸时的开断电感负载过电压等等 。危害浪涌包括浪涌冲击、电流冲击和功率冲击,可分为由雷击引起的浪涌以及电气系统内部产生的操作浪涌 。出现在建筑物内的浪涌从近kV到几十kV,如不加以限制会导致:引起电子设备的误动;电源设备和贵重的计算机及各种硬体设备的损坏,造成直接经济损失;在电子晶片中留下潜伏性的隐患,使电子设备运行不稳定和老化加速 。现在,人们越来越关注浪涌电压对製造系统、信息系统造成的影响 。这主要是因为,现代工业的核心是自动化,自动化依靠计算机(常用就是PLC,这是一种通用的工业计算机)来控制 。计算机对于浪涌电压十分敏感 。浪涌电压是导致计算机误动作、数据丢失的主要原因 。浪涌电压也会导致计算机软损伤,软损伤就是计算机受到浪涌电压作用后,可靠性降低,寿命缩短 。浪涌电压导致现代化製造系统出现的故障主要包括:(1) 存储器内数据丢失(2) I/O接口电路复位,导致控制过程中断(3) 线路板上的器件损坏(4) 预置的校準值漂移(5) 程式跑飞、系统死锁(6) 变频器、直流电机驱动器等的输入整流模组故障(7) 控制器发出错误指令,导致系统误动作浪涌保护浪涌防护是现代製造系统、信息系统中必须考虑的问题 。需要注意的是,浪涌保护的标準也发生了巨大的变化 。传统的浪涌保护措施,只要保护电气设备的绝缘不被浪涌电压损坏即可 。而现代浪涌保护措施,要确保控制系统、信息系统在浪涌电压的条件下,不会出现误动作 。最近,发生在高铁上的重大事故,据说是因为天气恶劣,导致信号系统出现误动作 。这有可能是雷电导致的浪涌电压使信号系统出现误动作 。因此,在进行现代化的自动系统集成时,必须充分考虑浪涌电压的防护 。能够对自动控制系统和信息系统提供可靠浪涌保护的设备叫做“正弦波跟蹤浪涌保护器” 。使用这种设备,不仅能够保护电气设备的绝缘不被损坏,还能够保证控制设备、信息设备的可靠工作 。事实证明,在浪涌保护方面的投资会通过减少设备损坏、降低维护成本、延长系统正常工作时间等途径很快收回 。从维护系统的安全可靠运行的角度,安装浪涌保护器是十分必要的 。