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什么是浪涌？

發(fā)布時間：2022-11-21 17:20:36

一什么是浪涌？
顧名思義，浪涌是一種突然發(fā)生并超過典型工作電壓的過電壓。一般來說，浪涌是電路中電流、電壓或功率的短暫波動。浪涌或瞬態(tài)是指亞周期過電壓，持續(xù)時間不到電力系統(tǒng)中常規(guī)電壓波形周期的一半，這可能是我們與浪涌有關(guān)的最常見的背景。浪涌可以是正的或負(fù)的，可以從規(guī)則的電壓波形中相加或相減，并且隨著時間的推移而振蕩和衰減。重型機械、短路、電源切換和強大的發(fā)動機都是浪涌的潛在來源。產(chǎn)品中的浪涌阻斷裝置可以成功地吸收巨大的電力爆發(fā)，防止對連接設(shè)備的損壞。

浪涌，也稱為瞬態(tài)，是電源波形中的突然過電壓尖峰或干擾，可能會傷害、降解或破壞任何房屋、商業(yè)建筑、工業(yè)或制造廠中的電子設(shè)備。瞬變的幅度可以達(dá)到數(shù)萬伏。浪涌發(fā)生所需的時間通常以微秒為單位。
每個電氣設(shè)備都是在特定的標(biāo)稱電壓下工作的，例如110伏、220伏或24伏。外科醫(yī)生。另一方面可能對幾乎所有的設(shè)備都是嚴(yán)重有害的。大多數(shù)設(shè)備都是為了管理其典型標(biāo)稱工作電壓的適度波動而建造的。

二浪涌/瞬態(tài)源
開關(guān)電氣設(shè)備是建筑物中浪涌的常見來源。這可以是任何東西，從控制加熱元件的基本恒溫器到許多小工具中使用的開關(guān)模式電源。閃電和電網(wǎng)切換引起的浪涌是源自設(shè)施外部的浪涌的例子。
瞬態(tài)可以來自機構(gòu)內(nèi)部和外部（內(nèi)部和外部來源）：60%至80%的時間是在工廠內(nèi)產(chǎn)生的。

三浪涌的特征
浪涌的持續(xù)時間非常短，大約在皮秒的數(shù)量級。當(dāng)浪涌發(fā)生時，電壓和電流幅度是正常情況下的兩倍多。因為輸入濾波電容器充電很快，所以峰值電流明顯高于穩(wěn)態(tài)輸入電流。交流開關(guān)、橋式整流器、保險絲和EMI濾波器組件所能承受的浪涌水平應(yīng)受到電源的限制。在反復(fù)切換回路時，交流輸入電壓不應(yīng)損壞電源或?qū)е卤ｋU絲熔斷。

1.磅/平方英寸
在大多數(shù)情況下，這種現(xiàn)象只持續(xù)幾納秒到幾毫秒。

2.磅/平方英寸
在浪涌發(fā)生時，電壓和電流是應(yīng)該值的兩倍多。

3.磅/平方英寸

四浪涌的性能
浪涌在配電系統(tǒng)中無處不在，這意味著浪涌無處不在。配電系統(tǒng)浪涌的主要表現(xiàn)形式有：

電壓波動
機器設(shè)備將在典型的工作條件下自動停止或啟動。
電氣設(shè)備包括空調(diào)、壓縮機、電梯、泵和電機。
計算機控制系統(tǒng)經(jīng)常在沒有明顯原因的情況下自行復(fù)位。
經(jīng)常更換或重新纏繞電機。
電氣設(shè)備的壽命因故障、復(fù)位或電壓問題而縮短。
浪涌對敏感電氣和電子設(shè)備的影響具有以下類型：

摧毀
半導(dǎo)體器件的電壓擊穿
破壞部件的金屬化表面
印刷電路板痕跡或觸點的破壞
三端雙向可控硅開關(guān)/晶閘管的破壞。。。

干擾
鎖定、晶閘管或三端雙向可控硅開關(guān)失控
數(shù)據(jù)文件部分損壞
數(shù)據(jù)處理程序錯誤
接收和傳輸數(shù)據(jù)時的錯誤和故障
無法解釋的故障。。。

過早衰老
零部件提前老化，電器壽命大大縮短
輸出聲音質(zhì)量和圖片質(zhì)量下降

五浪涌的來源
以配電系統(tǒng)為模型，可以將浪涌分為兩類：系統(tǒng)外和系統(tǒng)內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計，系統(tǒng)外的浪涌主要由雷電和其他系統(tǒng)的影響引起，約占總數(shù)的20%；系統(tǒng)內(nèi)的浪涌主要是由系統(tǒng)內(nèi)電力負(fù)荷的影響引起的，約占總負(fù)荷的80%。
4磅/平方英寸
內(nèi)部-電氣設(shè)備開關(guān)等。
外部-主要是雷擊
內(nèi)部來源
電氣負(fù)載的切換
以配電系統(tǒng)為模型，可以將浪涌分為兩類：系統(tǒng)外和系統(tǒng)內(nèi)。據(jù)統(tǒng)計，系統(tǒng)外的浪涌主要由雷電和其他系統(tǒng)的影響引起，約占總數(shù)的20%；系統(tǒng)內(nèi)的浪涌主要是由系統(tǒng)內(nèi)電力負(fù)荷的影響引起的，約占總負(fù)荷的80%。

切換和振鈴浪涌的來源包括：
1.接觸器、繼電器和斷路器操作
2.電容器組和負(fù)載的切換（例如功率因數(shù)校正）
3.感應(yīng)設(shè)備（電機、變壓器等）的放電
4.負(fù)載啟動和停止
5.故障或電弧
6.電弧（接地）故障
7.故障清除或中斷
8.電力系統(tǒng)恢復(fù)（停電）
9.連接松動

磁感應(yīng)聯(lián)軸器
每當(dāng)電流流動時，就會形成磁場。如果磁場延伸到第二根電線上，就會在第二根線上感應(yīng)出電壓。這就是變壓器在基本水平上的工作方式。初級線圈的磁場在次級線圈中感應(yīng)出電壓。這種電壓是不希望的，當(dāng)它來自相鄰或附近的建筑布線時，可能是暫時的。
電梯、暖通空調(diào)系統(tǒng)（帶變頻驅(qū)動器的暖通空調(diào)）、熒光燈鎮(zhèn)流器、復(fù)印機和計算機都是可能產(chǎn)生電感耦合的設(shè)備。

靜電
靜電或靜電放電（ESD）可以在很寬的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁場，一直到低千兆赫區(qū)域。術(shù)語ESD事件是指放電電流以及在放電之前和放電期間發(fā)生的電磁場和電暈效應(yīng)。ESD導(dǎo)致具有不同靜電電勢的物品之間的電荷轉(zhuǎn)移突然發(fā)生。ESD會在電氣分布中產(chǎn)生大量高頻噪聲。
靜電放電會破壞設(shè)備并造成身體傷害。數(shù)據(jù)損壞和設(shè)備鎖定是設(shè)備故障的例子。設(shè)備損壞甚至死亡都是物理損壞的例子。為了開發(fā)有意義的ESD抗擾性，
設(shè)計時必須考慮完整的系統(tǒng)，包括直接放電和磁場。
一個人需要大約3000V的最低電壓才能知道他或她正在進(jìn)行ESD。另一方面，低于人類感知閾值的靜電放電可能含有足夠的能量，導(dǎo)致電子設(shè)備故障或損壞。事實上，在這些低電壓電平下，由ESD事件產(chǎn)生的電流波形的更快的開始斜率可能使這種放電比在更高電壓電平下產(chǎn)生的ESD事件更有害。

根據(jù)環(huán)境的不同，人體或移動物體上的電壓可能會有很大的變化。在只有抗靜電或靜電耗散材料的可控濕度環(huán)境中，它可以保持在5kV以下。在使用合成材料的低濕度條件下，電壓可能在5千伏到15千伏之間變化。設(shè)備受害者離ESD事件很近，入侵者和接收器之間的放電形成的電磁場可能會擾亂或傷害它。

外部來源：
閃電是設(shè)施外浪涌最常見的原因。雖然閃電在某些地方可能不常見，但它對基礎(chǔ)設(shè)施造成的破壞可能是毀滅性的。雷暴和閃電在其他地區(qū)更為常見。
閃電可以通過與設(shè)施的電氣系統(tǒng)直接接觸產(chǎn)生浪涌，或者更典型地，通過間接或附近的閃電將浪涌啟動到電力或通信系統(tǒng)上。這兩種情況都有可能對電氣系統(tǒng)和/或連接負(fù)載造成即時損壞。
公用事業(yè)啟動的電網(wǎng)和電容器組切換是浪涌的另外兩個外部驅(qū)動因素。為了幫助消除系統(tǒng)中的故障，公用事業(yè)公司可能需要將電源切換到另一個電源，或者在電網(wǎng)運行期間暫時中斷向客戶供電。線路故障通常是由倒下的樹枝或小動物引起的。當(dāng)電源被切斷，然后重新連接到客戶負(fù)載時，這會導(dǎo)致浪涌。
在電力系統(tǒng)正常運行期間，可能會出現(xiàn)電能質(zhì)量中斷。電力公司從各種來源發(fā)電，然后將其分配給特定的用戶電網(wǎng)。電力公司改變電力分配，而不是不斷調(diào)整電力公司的發(fā)電設(shè)備，因為用于發(fā)電的設(shè)備以恒定的速度運行最有效。當(dāng)公用事業(yè)公司將電源從一個電網(wǎng)切換到另一個電網(wǎng)時，會出現(xiàn)瞬態(tài)或尖峰等電力干擾，以及欠壓和過電壓情況。這些操作會將瞬態(tài)引入系統(tǒng)，可能會擴散到最終用戶設(shè)備，造成損壞或操作混亂。