浪涌是突然發(fā)生并超過(guò)典型工作電壓的過(guò)電壓。一般來(lái)說(shuō)，浪涌是電路中短暫的電流、電壓或功率波。地凱科技就來(lái)科普一下什么是雷電浪涌。
什么是浪涌？
浪涌，顧名思義，是一種突然發(fā)生并超過(guò)典型工作電壓的過(guò)電壓。一般來(lái)說(shuō)，浪涌是電路中短暫的電流、電壓或功率波。浪涌或瞬變是亞周期性過(guò)電壓，持續(xù)時(shí)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相關(guān)常見背景。浪涌可以是正的，也可以是負(fù)的，在常規(guī)電壓波形中增加或減少，并隨著時(shí)間的推移而振蕩和衰減。重型機(jī)械、短路、電源開關(guān)和強(qiáng)大的發(fā)動(dòng)機(jī)都是浪涌的潛在來(lái)源。產(chǎn)品中的浪涌阻斷裝置可以成功吸收巨大的電流爆發(fā)，防止損壞連接設(shè)備。
浪涌，也稱為瞬態(tài)，是功率波形中突然的過(guò)電壓尖峰或干擾，可能會(huì)損壞、降級(jí)或破壞任何房屋、商業(yè)建筑、工業(yè)或制造工廠中的電子設(shè)備。瞬態(tài)可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)伏的量級(jí)。浪涌發(fā)生所需的時(shí)間通常以微秒為單位。
每件電氣設(shè)備都可在特定的標(biāo)稱電壓下工作，例如 110 伏、220 伏或 24 伏。浪涌。另一方面，可能對(duì)幾乎所有設(shè)備都嚴(yán)重有害。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(dòng)而制造的。
浪涌/瞬態(tài)過(guò)壓電流
開關(guān)電氣設(shè)備是建筑物中浪涌的常見來(lái)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。雷電和電網(wǎng)切換引起的浪涌是源自設(shè)施外部的浪涌的示例。
瞬態(tài)過(guò)壓電流可能來(lái)自機(jī)構(gòu)內(nèi)部和外部環(huán)境
三、浪涌的特點(diǎn)
浪涌的持續(xù)時(shí)間非常短，大約為皮秒。發(fā)生浪涌時(shí)，電壓和電流幅度是正常幅度的兩倍以上。由于輸入濾波電容充電速度快，因此峰值電流大大高于穩(wěn)態(tài)輸入電流。 交流開關(guān)、橋式整流器、保險(xiǎn)絲和 EMI 濾波器組件可以承受的浪涌水平應(yīng)受電源限制。 交流輸入電壓不應(yīng)損壞電源或在反復(fù)切換環(huán)路時(shí)導(dǎo)致保險(xiǎn)絲熔斷。
四、浪涌的表現(xiàn)
浪涌在配電系統(tǒng)中無(wú)處不在，這意味著浪涌無(wú)處不在。配電系統(tǒng)中浪涌的主要表現(xiàn)是：
電壓波動(dòng)
機(jī)器設(shè)備將在典型工作條件下自動(dòng)停止或啟動(dòng)。
電氣設(shè)備包括空調(diào)、壓縮機(jī)、電梯、泵和電機(jī)。
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)經(jīng)常無(wú)緣無(wú)故地自行重置。
電機(jī)經(jīng)常更換或重新上鏈。
由于故障、復(fù)位或電壓?jiǎn)栴}，電氣設(shè)備的使用壽命會(huì)縮短。
浪涌對(duì)敏感電氣和電子設(shè)備的影響有以下幾種類型：
摧毀
半導(dǎo)體器件的電壓擊穿
破壞組件的金屬化表面
印刷電路板走線或觸點(diǎn)的破壞
三端雙向可控硅/晶閘管的破壞...
干擾
鎖相、晶閘管或三端雙向可控硅失控
數(shù)據(jù)文件部分損壞
數(shù)據(jù)處理程序錯(cuò)誤
接收和傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的錯(cuò)誤和故障
無(wú)法解釋的故障...
過(guò)早老化
零件提前老化，電器壽命大大縮短
輸出音質(zhì)和畫質(zhì)下降
五、浪涌的來(lái)源
使用配電系統(tǒng)作為模型，浪涌可以分為兩種類型：系統(tǒng)外部和系統(tǒng)內(nèi)部。據(jù)統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)外的浪涌主要是由雷電和其他系統(tǒng)的影響引起的，約占總數(shù)的20%;系統(tǒng)內(nèi)部的浪涌主要是由系統(tǒng)內(nèi)電源負(fù)載的影響引起的，約占總數(shù)的80%。
內(nèi)部 – 電氣設(shè)備開關(guān)等
外部 - 主要是雷擊
浪涌內(nèi)部來(lái)源：
電氣負(fù)載切換
使用配電系統(tǒng)作為模型，浪涌可以分為兩種類型：系統(tǒng)外部和系統(tǒng)內(nèi)部。據(jù)統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)外的浪涌主要是由雷電和其他系統(tǒng)的影響引起的，約占總數(shù)的20%;系統(tǒng)內(nèi)部的浪涌主要是由系統(tǒng)內(nèi)電源負(fù)載的影響引起的，約占總數(shù)的80%。
開關(guān)和振鈴浪涌的來(lái)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(jī)、變壓器等）的放電
4. 加載啟動(dòng)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(dòng)
磁感應(yīng)聯(lián)軸器
每當(dāng)電流流動(dòng)時(shí)，就會(huì)形成磁場(chǎng)。如果該磁場(chǎng)延伸到第二根導(dǎo)線，則會(huì)在第二根導(dǎo)線中感應(yīng)出電壓。這就是變壓器在基本層面上的工作方式。初級(jí)磁場(chǎng)在次級(jí)中感應(yīng)電壓。該電壓是不需要的，當(dāng)它來(lái)自相鄰或附近的建筑物布線時(shí)，可能是暫時(shí)的。
電梯、HVAC 系統(tǒng)（帶變頻驅(qū)動(dòng)器的 HVAC）、熒光燈鎮(zhèn)流器、復(fù)印機(jī)和計(jì)算機(jī)都是可能產(chǎn)生電感耦合的設(shè)備示例。
靜電
靜電或靜電放電（ESD）可以在寬頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生電磁場(chǎng)，低至低千兆赫區(qū)域。術(shù)語(yǔ)ESD事件是指放電電流以及放電之前和期間發(fā)生的電磁場(chǎng)和電暈效應(yīng)。ESD導(dǎo)致具有不同靜電勢(shì)的物品之間突然發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。ESD在配電中會(huì)產(chǎn)生大量高頻噪聲。
靜電放電會(huì)損壞設(shè)備并造成物理傷害。數(shù)據(jù)損壞和設(shè)備鎖定是設(shè)備故障的示例。根據(jù)環(huán)境的不同，人體或移動(dòng)物體上的電壓可能會(huì)有很大差異。在僅使用抗靜電或靜電耗散材料的受控濕度條件下，它可以保持在遠(yuǎn)低于5kV的水平。在使用合成材料的低濕度條件下，它可以在 5 kV 到 15 kV 之間變化。設(shè)備受害者靠近ESD事件，入侵者和接收器之間的放電形成的電磁場(chǎng)可能會(huì)擾亂或傷害它。
浪涌外部來(lái)源：
閃電是設(shè)施外浪涌的普遍原因。雖然閃電在某些地方可能并不常見，但它對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施造成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(guò)與設(shè)施的電氣系統(tǒng)直接接觸來(lái)產(chǎn)生浪涌，或者更典型的是通過(guò)間接或附近的閃電將電涌啟動(dòng)到電源或通信系統(tǒng)上。這兩種情況都有可能對(duì)電氣系統(tǒng)和/或鏈接負(fù)載造成即時(shí)損壞。
公用事業(yè)發(fā)起的電網(wǎng)和電容器組切換是浪涌的另外兩個(gè)外部驅(qū)動(dòng)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(gè)來(lái)源，或者在電網(wǎng)運(yùn)行期間暫時(shí)中斷其客戶的電力流動(dòng)。線路故障通常是由倒下的樹枝或小動(dòng)物引起的。當(dāng)斷電然后重新連接到客戶負(fù)載時(shí)，這會(huì)導(dǎo)致浪涌。
在正常的電力系統(tǒng)運(yùn)行期間，可能會(huì)造成電能質(zhì)量中斷。電力公司從各種來(lái)源發(fā)電，然后將其分配到的消費(fèi)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?yàn)橛糜诎l(fā)電的設(shè)備以恒定的速度有效地運(yùn)行。當(dāng)公用事業(yè)公司將電源從一個(gè)電網(wǎng)切換到另一個(gè)電網(wǎng)時(shí)，會(huì)發(fā)生電力干擾，例如瞬變或尖峰，以及欠壓和過(guò)壓情況。這些操作會(huì)將瞬變引入系統(tǒng)，這可能會(huì)蔓延到最終用戶設(shè)備，從而導(dǎo)致?lián)p壞或操作混亂。
