浪涌电压的产生原因
0 2022-12-02

电路在遭雷击和在接通、断开电感负载或大型负载时常常会产生很高的操作过电压,这种瞬时过电压(或过电流)称为浪涌电压(或浪涌电流),是一种瞬变干扰。例如直流6V继电器线圈断开时会出现300V~600V的浪涌电压;接通白炽灯时会出现8~10倍额定电流的浪涌电流;当接通大型容性负载如补偿电容器组时,常会出现大的浪涌电流冲击,使得电源电压突然降低;当切断空载变压器时也会出现高达额定电压8~10倍的操作过电压。

浪涌电压现象日趋严重地危及自动化设备安全工作,消除浪涌噪声干扰、防止浪涌损害一直是关系到自动化设备安全可靠运行的核心问题。现代电子设备集成化程度在不断提高,但是它们的抗御浪涌电压能力却在下降。在多数情况下,浪涌电压会损坏电路及其部件,其损坏程度与元器件的耐压强度密切相关,并且与电路中可以转换的能量相关。

什么是浪涌电压----浪涌电压产生原因

浪涌也叫突波,就是超出正常电压的瞬间过电压,一般指电网中出现的短时间象“浪”一样的高电压引起的大电流。从本质上讲,浪涌就是发生在仅仅百万上之一秒内的一种剧烈脉冲。浪涌电压的产生原因有两个,一个是雷电,另一个是电网上的大型负荷接通或断开(包括补偿电容的投切)时产生的。

(1)雷电是自然界发生的极为强烈的电磁暂态过程。主要通过两个个渠道对电力自动化设备产生影响。一是雷电直接击中变电站或调度中心的避雷针、避雷线,产生的瞬变电磁场对周围空间范围的电子设备的电磁作用,对封闭的金属回路产生压电流,对开口的金属回路产生感应电动势。由于雷电电磁脉冲的作用十分强烈,感生的电压可能很高。经地线泄放入地的雷电流引起地网电压升高,在接地系统中各接地点间产生很大的电压差,它们都可能对自动化设备造成干扰,轻则影响正常运行,严重的则会引起设备损坏。二是雷电在线路上空的雷云之间放电,或对线路附近的大地放电,都会使线路因电磁感应产生雷电冲击波或浪涌电压,这种冲击波会沿着线路入侵到与之相连拉电力自动化设备,造成工作错误或设备损坏。若雷电直接击中线路时,产生的浪涌电压更为强烈,危害更大。

(2)当某些大容量的电气设备接通或断开时间,由于电网中存在电感,将在电网产生“浪涌电压”,从而引发浪涌电流。一般不管设备容量大小,都会存在浪涌电压,问题是小容量的设备产生的浪涌电压较小,不会产生多大的危害,因此常常被人们所忽略。在脱线变换器启动期间,因对大容量电容器充电会产生一个大电流。这个大电流比系统正常电流大几倍乃至几十倍(即所谓浪涌电流),而这可能使AC线路的电压降落,从而影响连接在同一AC线路上的所有设备的运行,有时会烧断保险丝和整流二极管等元件。操作方式和故障形式的多样性决定了操作过电压的不同类别,主要有:中性点不接地系统中的弧光接地过电压,空载线路的合闸过电压,空载线路、空载母线和电容器分闸时的开断电容负载过电压,空载变压器、电抗器和电动机分闸时的开断电感负载过电压等等。

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