什么是浪涌?
发布时间:2022-11-21 17:20:36

一什么是浪涌?
顾名思义,浪涌是一种突然发生并超过典型工作电压的过电压。一般来说,浪涌是电路中电流、电压或功率的短暂波动。浪涌或瞬态是指亚周期过电压,持续时间不到电力系统中常规电压波形周期的一半,这可能是我们与浪涌有关的最常见的背景。浪涌可以是正的或负的,可以从规则的电压波形中相加或相减,并且随着时间的推移而振荡和衰减。重型机械、短路、电源切换和强大的发动机都是浪涌的潜在来源。产品中的浪涌阻断装置可以成功地吸收巨大的电力爆发,防止对连接设备的损坏。

浪涌,也称为瞬态,是电源波形中的突然过电压尖峰或干扰,可能会伤害、降解或破坏任何房屋、商业建筑、工业或制造厂中的电子设备。瞬变的幅度可以达到数万伏。浪涌发生所需的时间通常以微秒为单位。
每个电气设备都是在特定的标称电压下工作的,例如110伏、220伏或24伏。外科医生。另一方面可能对几乎所有的设备都是严重有害的。大多数设备都是为了管理其典型标称工作电压的适度波动而建造的。


二浪涌/瞬态源
开关电气设备是建筑物中浪涌的常见来源。这可以是任何东西,从控制加热元件的基本恒温器到许多小工具中使用的开关模式电源。闪电和电网切换引起的浪涌是源自设施外部的浪涌的例子。
瞬态可以来自机构内部和外部(内部和外部来源):60%至80%的时间是在工厂内产生的。


三浪涌的特征
浪涌的持续时间非常短,大约在皮秒的数量级。当浪涌发生时,电压和电流幅度是正常情况下的两倍多。因为输入滤波电容器充电很快,所以峰值电流明显高于稳态输入电流。交流开关、桥式整流器、保险丝和EMI滤波器组件所能承受的浪涌水平应受到电源的限制。在反复切换回路时,交流输入电压不应损坏电源或导致保险丝熔断。

1.磅/平方英寸
在大多数情况下,这种现象只持续几纳秒到几毫秒。

2.磅/平方英寸
在浪涌发生时,电压和电流是应该值的两倍多。

3.磅/平方英寸

四浪涌的性能
浪涌在配电系统中无处不在,这意味着浪涌无处不在。配电系统浪涌的主要表现形式有:

电压波动
机器设备将在典型的工作条件下自动停止或启动。
电气设备包括空调、压缩机、电梯、泵和电机。
计算机控制系统经常在没有明显原因的情况下自行复位。
经常更换或重新缠绕电机。
电气设备的寿命因故障、复位或电压问题而缩短。
浪涌对敏感电气和电子设备的影响具有以下类型:

摧毁
半导体器件的电压击穿
破坏部件的金属化表面
印刷电路板痕迹或触点的破坏
三端双向可控硅开关/晶闸管的破坏。。。

干扰
锁定、晶闸管或三端双向可控硅开关失控
数据文件部分损坏
数据处理程序错误
接收和传输数据时的错误和故障
无法解释的故障。。。

过早衰老
零部件提前老化,电器寿命大大缩短
输出声音质量和图片质量下降

五浪涌的来源
以配电系统为模型,可以将浪涌分为两类:系统外和系统内。据统计,系统外的浪涌主要由雷电和其他系统的影响引起,约占总数的20%;系统内的浪涌主要是由系统内电力负荷的影响引起的,约占总负荷的80%。
4磅/平方英寸
内部-电气设备开关等。
外部-主要是雷击
内部来源
电气负载的切换
以配电系统为模型,可以将浪涌分为两类:系统外和系统内。据统计,系统外的浪涌主要由雷电和其他系统的影响引起,约占总数的20%;系统内的浪涌主要是由系统内电力负荷的影响引起的,约占总负荷的80%。

切换和振铃浪涌的来源包括:
1.接触器、继电器和断路器操作
2.电容器组和负载的切换(例如功率因数校正)
3.感应设备(电机、变压器等)的放电
4.负载启动和停止
5.故障或电弧
6.电弧(接地)故障
7.故障清除或中断
8.电力系统恢复(停电)
9.连接松动


磁感应联轴器
每当电流流动时,就会形成磁场。如果磁场延伸到第二根电线上,就会在第二根线上感应出电压。这就是变压器在基本水平上的工作方式。初级线圈的磁场在次级线圈中感应出电压。这种电压是不希望的,当它来自相邻或附近的建筑布线时,可能是暂时的。
电梯、暖通空调系统(带变频驱动器的暖通空调)、荧光灯镇流器、复印机和计算机都是可能产生电感耦合的设备。

静电
静电或静电放电(ESD)可以在很宽的频率范围内产生电磁场,一直到低千兆赫区域。术语ESD事件是指放电电流以及在放电之前和放电期间发生的电磁场和电晕效应。ESD导致具有不同静电电势的物品之间的电荷转移突然发生。ESD会在电气分布中产生大量高频噪声。
静电放电会破坏设备并造成身体伤害。数据损坏和设备锁定是设备故障的例子。设备损坏甚至死亡都是物理损坏的例子。为了开发有意义的ESD抗扰性,
设计时必须考虑完整的系统,包括直接放电和磁场。
一个人需要大约3000V的最低电压才能知道他或她正在进行ESD。另一方面,低于人类感知阈值的静电放电可能含有足够的能量,导致电子设备故障或损坏。事实上,在这些低电压电平下,由ESD事件产生的电流波形的更快的开始斜率可能使这种放电比在更高电压电平下产生的ESD事件更有害。

根据环境的不同,人体或移动物体上的电压可能会有很大的变化。在只有抗静电或静电耗散材料的可控湿度环境中,它可以保持在5kV以下。在使用合成材料的低湿度条件下,电压可能在5千伏到15千伏之间变化。设备受害者离ESD事件很近,入侵者和接收器之间的放电形成的电磁场可能会扰乱或伤害它。

外部来源:
闪电是设施外浪涌最常见的原因。虽然闪电在某些地方可能不常见,但它对基础设施造成的破坏可能是毁灭性的。雷暴和闪电在其他地区更为常见。
闪电可以通过与设施的电气系统直接接触产生浪涌,或者更典型地,通过间接或附近的闪电将浪涌启动到电力或通信系统上。这两种情况都有可能对电气系统和/或连接负载造成即时损坏。
公用事业启动的电网和电容器组切换是浪涌的另外两个外部驱动因素。为了帮助消除系统中的故障,公用事业公司可能需要将电源切换到另一个电源,或者在电网运行期间暂时中断向客户供电。线路故障通常是由倒下的树枝或小动物引起的。当电源被切断,然后重新连接到客户负载时,这会导致浪涌。
在电力系统正常运行期间,可能会出现电能质量中断。电力公司从各种来源发电,然后将其分配给特定的用户电网。电力公司改变电力分配,而不是不断调整电力公司的发电设备,因为用于发电的设备以恒定的速度运行最有效。当公用事业公司将电源从一个电网切换到另一个电网时,会出现瞬态或尖峰等电力干扰,以及欠压和过电压情况。这些操作会将瞬态引入系统,可能会扩散到最终用户设备,造成损坏或操作混乱。

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