什么是浪涌電壓_浪涌電壓的種類及保護(hù)器件的選型
出處:維庫(kù)電子市場(chǎng)網(wǎng) 發(fā)布于:2024-07-03 17:51:50
浪涌電壓,也稱為浪涌電流,是指電路在遭雷擊或在接通、斷開電感負(fù)載或大型負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)過電壓或過電流。這種瞬變干擾通常發(fā)生在極短的時(shí)間內(nèi),如幾百萬分之一秒,但峰值電壓可能極高,可能達(dá)到數(shù)千伏或數(shù)百伏以上。浪涌電壓的本質(zhì)是一種劇烈脈沖,會(huì)對(duì)電子設(shè)備和系統(tǒng)造成潛在的危害。
二、浪涌電壓的種類
浪涌電壓主要可以分為以下幾種類型:
雷擊引起的浪涌:
感應(yīng)雷擊電涌過電壓:雷擊閃電產(chǎn)生的高速變化的電磁場(chǎng),閃電輻射的電場(chǎng)作用于導(dǎo)體,感應(yīng)出很高的過電壓。這類過電壓具有很陡的前沿并快速衰減。
直接雷擊電涌過電壓:直接落雷在電網(wǎng)上,由于瞬間能量巨大,破壞力極強(qiáng)。目前,還沒有一種設(shè)備能對(duì)直接落雷進(jìn)行完全保護(hù)。
雷擊傳導(dǎo)電涌過電壓:由遠(yuǎn)處的架空線傳導(dǎo)而來,由于接于電力網(wǎng)的設(shè)備對(duì)過電壓有不同的抑制能力,因此傳導(dǎo)過電壓能量隨線路的延長(zhǎng)而減弱。
電氣系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的操作浪涌:
當(dāng)某些大容量的電氣設(shè)備接通或斷開時(shí),由于電網(wǎng)中存在電感,將在電網(wǎng)中產(chǎn)生浪涌電壓,從而引發(fā)浪涌電流。例如,接通白熾燈時(shí)會(huì)出現(xiàn)8~10倍額定電流的浪涌電流;當(dāng)接通大型容性負(fù)載如補(bǔ)償電容器組時(shí),常會(huì)出現(xiàn)大的浪涌電流沖擊,使得電源電壓突然降低;當(dāng)切斷空載變壓器時(shí)也會(huì)出現(xiàn)高達(dá)額定電壓8~10倍的操作過電壓。
三、浪涌電壓保護(hù)器件的選型
浪涌保護(hù)器件的選型需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和設(shè)備的特性來確定。以下是一些常見的浪涌保護(hù)器件及其選型原則:
浪涌保護(hù)器(SPD):
電力系統(tǒng)浪涌保護(hù)器:主要用于保護(hù)變壓器、開關(guān)柜、電纜等設(shè)備。選型時(shí)需要考慮通流容量、放電電流和殘壓值等參數(shù)。例如,10kV系統(tǒng)通常選擇通流容量≥10kA、放電電流≥50kA、殘壓值≤2.5kV的浪涌保護(hù)器。
信息系統(tǒng)浪涌保護(hù)器:主要用于保護(hù)計(jì)算機(jī)、通信設(shè)備、儀器儀表等設(shè)備。選型時(shí)同樣需要考慮通流容量、放電電流和殘壓值等參數(shù),但通常殘壓值要求更低以保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。
其他浪涌保護(hù)器件:
除了專門的浪涌保護(hù)器外,還可以采用壓敏電阻、氣體放電管等器件進(jìn)行浪涌保護(hù)。這些器件的選擇也需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景和設(shè)備的特性來確定。
四、浪涌電壓保護(hù)的基本要求
浪涌電壓保護(hù)的基本要求包括:
在電路沒有干擾時(shí),不影響設(shè)備的正常運(yùn)行。
工作電路中一旦有浪電壓侵入時(shí),將浪涌電壓抑制在設(shè)備可接受的閾值范圍內(nèi),保證設(shè)備在受到浪涌干擾時(shí)的正常運(yùn)行,并且防止電路元器件和系統(tǒng)的損壞。
五、浪涌電壓保護(hù)的措施
為了有效防止浪涌電壓對(duì)設(shè)備的危害,可以采取以下措施:
安裝浪涌保護(hù)器:在電源進(jìn)線處、設(shè)備進(jìn)線處等關(guān)鍵位置安裝浪涌保護(hù)器,以限制浪涌電壓的幅值和持續(xù)時(shí)間。
合理布線:采用合理的布線方式,減少電磁感應(yīng)和靜電耦合等因素引起的浪涌電壓。
設(shè)備接地:確保設(shè)備良好接地,以提供低阻抗的泄放通道,將浪涌電流迅速導(dǎo)入大地。
定期檢查和維護(hù):定期對(duì)浪涌保護(hù)器和其他保護(hù)設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù),確保其處于良好的工作狀態(tài)。
綜上所述,浪涌電壓是電路中常見的瞬變干擾現(xiàn)象,對(duì)電子設(shè)備和系統(tǒng)具有潛在的危害。通過合理的選型、安裝和維護(hù)浪涌保護(hù)器件,可以有效地防止浪涌電壓對(duì)設(shè)備的危害,保障設(shè)備的正常運(yùn)行和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
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