《电工技术》2006年第10期摘录:电涌的危害与预防
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正文摘录:
中低压电器选型推荐吕金忠(中国联通公司沧州分公司,河北近年来,随着社会的进步和电子技术的高速发展,电气电子设备的应用日益广泛,其冲击耐压水平日益受到大家的关注和重视,如瞬时过电压(即电涌)即是对敏感的电气和电子设备造成最严重和最直接的危害的因素。在美国,根据有关资料统计,由于电涌给各行各业造成的停产、时间的损失、设备维修、过早的更换设备等直接损失每年高达260亿美元。在我国,据有关资料报道,在保修期内出现问题的电气产品中.有63%是由于电涌产生的。电涌是由外部或内部因素造成的过电压或过电流现象,是电路中出现的一种瞬间的电流、电压波动,通常只持续短短几微秒。雷电、变速电机、电力网的切换以及邻近用户的负载切换是造成这种电力干扰现象的主要原因。研究表明:大约有8O%的电涌是由供电系统内部用电设备产生的,如复印机、空调、电梯、电焊机、电机、空压机、变频装置等感性负载,在脱离电源的瞬间会产生一个很高的电势,可以击穿电源开关的间隙而加到电源线上,从而在电源线上形成电涌,几乎所有的工业机器和系统都会产生电涌。内部产生的电涌的主要特点是振荡型,在供电系统中的变压器、感性负载和电容器之间振荡且高次谐波成分含量高。IEEE中指出,内部电涌的电压值在几微秒至几纳秒内从几百伏可升高至6000V。外部电涌的特点是单相脉冲型,能量巨大。而外部电涌的电压在几微秒内可从几百伏快速升高至20000V,可以传输相当长的距离。按ANsI/IEEEC62.41一l991说明,瞬间电涌可高达20000V,瞬间电流可达10000A。在繁忙的工厂中,每小时的瞬间电涌可达到l80000~432000次。在上述情况中,以雷击引起的电涌危害最大,在雷击放电时,以雷击为中心1.5~2km范围内,都有可能产生危险的过电压。当供电系统存在下列现象时即表明存在电涌现象:①电压出现异常波动;②在正常工作情况下,机器设备自动启停;③在供电系统中存在空调、压缩机、电梯、泵、电机、变频装置等设备经常出现收稿日期:2005—12—2886圜麟2006年10期无理由的复位:④需要经常更换设备中的电路板;④电机经常烧毁需更换或重绕。不同的设备受到电涌伤害的具体表现是不同的:①对于计算机等设备的表现是机器死机、运行速度变慢、乱码、主板短路、芯片损坏等;②对于电讯设备容易出现计费错误、驳接失误;③对于银行设备中的点钞机、验钞机出现误验、误检的现象;④对于影音设备如电视、音响等会出现色彩失真、音质变调、接收效果变差。电涌的产生带有随机性和重复性,往往伴随配电网中其它扰动现象的产生而产生.电涌保护器又称sPD。其作用是将电气、电子系统中不能用使用导体进行等电位连接的带电导体,如电源线、信号线等使用电涌保护器与接地系统连接,利用电涌保护器的非线性特性限制瞬时过电压和分流过电流形成准等电位连接,达到保护电气、电子系统的目的。使系统和设备从外部到内部减少瞬变现象和高次谐波产生的破坏,使电表计量准确,增加设备运转的效率,使能耗降低,减少电费开支,延长设备的使用寿命,为我们节约大量的昂贵设备的维修费用以及设备停工检修造成的额外损失。目前国内低压配电系统中所使用的电涌保护器大多为金属氧化物避雷器。当正常工作时本身只有微安级的漏电流,呈高阻状态,它对过电压响应时间非常快,通流能力也很高。当它承受瞬态高压、高能量脉冲时,快速(10。s)由原来的高阻抗变为低阻抗,并将瞬态高压干扰脉冲(电涌)限制到预定电压水平,从而有效地保护设备和敏感器件不受损坏,电路工作不受干扰。电涌处理完毕后,迅速恢复高阻状态,并且具备下一次电涌侵入时的保护特性。电涌保护器按照安装位置的不同可以分为串联型和并联型两种。串联型一般用于保护单个设备,与单个设备相连,因此它的性能更好一些:并联型一般用于保护多个用电设备,与母排或配电柜相连,应用范围要更广泛一些。选择电涌保护器应注意的几个问题:(1)电涌保护器的电压保护水平u.应始终小于中国电工网WWW.chlflaetnet
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