什么是浪涌电压_浪涌电压的种类及保护器件的选型

一、浪涌电压的定义

浪涌电压,也称为浪涌电流,是指电路在遭雷击或在接通、断开电感负载或大型负载时产生的瞬时过电压或过电流。这种瞬变干扰通常发生在极短的时间内,如几百万分之一秒,但峰值电压可能极高,可能达到数千伏或数百伏以上。浪涌电压的本质是一种剧烈脉冲,会对电子设备和系统造成潜在的危害。

二、浪涌电压的种类

浪涌电压主要可以分为以下几种类型:

雷击引起的浪涌:

感应雷击电涌过电压:雷击闪电产生的高速变化的电磁场,闪电辐射的电场作用于导体,感应出很高的过电压。这类过电压具有很陡的前沿并快速衰减。

直接雷击电涌过电压:直接落雷在电网上,由于瞬间能量巨大,破坏力极强。目前,还没有一种设备能对直接落雷进行完全保护。

雷击传导电涌过电压:由远处的架空线传导而来,由于接于电力网的设备对过电压有不同的抑制能力,因此传导过电压能量随线路的延长而减弱。

电气系统内部产生的操作浪涌:

当某些大容量的电气设备接通或断开时,由于电网中存在电感,将在电网中产生浪涌电压,从而引发浪涌电流。例如,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。

三、浪涌电压保护器件的选型

浪涌保护器件的选型需要根据具体的应用场景和设备的特性来确定。以下是一些常见的浪涌保护器件及其选型原则:

浪涌保护器(SPD):

电力系统浪涌保护器:主要用于保护变压器、开关柜、电缆等设备。选型时需要考虑通流容量、放电电流和残压值等参数。例如,10kV系统通常选择通流容量≥10kA、放电电流≥50kA、残压值≤2.5kV的浪涌保护器。

信息系统浪涌保护器:主要用于保护计算机、通信设备、仪器仪表等设备。选型时同样需要考虑通流容量、放电电流和残压值等参数,但通常残压值要求更低以保证设备的稳定运行。

其他浪涌保护器件:

除了专门的浪涌保护器外,还可以采用压敏电阻、气体放电管等器件进行浪涌保护。这些器件的选择也需要根据具体的应用场景和设备的特性来确定。

四、浪涌电压保护的基本要求

浪涌电压保护的基本要求包括:

在电路没有干扰时,不影响设备的正常运行。

工作电路中一旦有浪电压侵入时,将浪涌电压抑制在设备可接受的阈值范围内,保证设备在受到浪涌干扰时的正常运行,并且防止电路元器件和系统的损坏。

五、浪涌电压保护的措施

为了有效防止浪涌电压对设备的危害,可以采取以下措施:

安装浪涌保护器:在电源进线处、设备进线处等关键位置安装浪涌保护器,以限制浪涌电压的幅值和持续时间。

合理布线:采用合理的布线方式,减少电磁感应和静电耦合等因素引起的浪涌电压。

设备接地:确保设备良好接地,以提供低阻抗的泄放通道,将浪涌电流迅速导入大地。

定期检查和维护:定期对浪涌保护器和其他保护设备进行检查和维护,确保其处于良好的工作状态。

综上所述,浪涌电压是电路中常见的瞬变干扰现象,对电子设备和系统具有潜在的危害。通过合理的选型、安装和维护浪涌保护器件,可以有效地防止浪涌电压对设备的危害,保障设备的正常运行和系统的稳定性。

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