浪涌是突然發生并超過典型工作電壓的過電壓。一般來說，浪涌是電路中短暫的電流、電壓或功率波。地凱科技就來科普一下什么是雷電浪涌。

什么是浪涌？

浪涌，顧名思義，是一種突然發生并超過典型工作電壓的過電壓。一般來說，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電壓，持續時間不到電力系統中常規電壓波形周期的一半，這可能是我們與浪涌相關的最常見背景。浪涌可以是正的，也可以是負的，在常規電壓波形中增加或減少，并隨著時間的推移而振蕩和衰減。重型機械、短路、電源開關和強大的發動機都是浪涌的潛在來源。產品中的浪涌阻斷裝置可以成功吸收巨大的電流爆發，防止損壞連接設備。

浪涌，也稱為瞬態，是功率波形中突然的過電壓尖峰或干擾，可能會損壞、降級或破壞任何房屋、商業建筑、工業或制造工廠中的電子設備。瞬態可以達到數萬伏的量級。浪涌發生所需的時間通常以微秒為單位。

每件電氣設備都可在特定的標稱電壓下工作，例如 110 伏、220 伏或 24 伏。浪涌。另一方面，可能對幾乎所有設備都嚴重有害。大多數設備都是為了管理其典型標稱工作電壓的適度波動而制造的。

雷電浪涌

浪涌/瞬態過壓電流

開關電氣設備是建筑物中浪涌的常見來源。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模式電源。雷電和電網切換引起的浪涌是源自設施外部的浪涌的示例。

瞬態過壓電流可能來自機構內部和外部環境

三、浪涌的特點

浪涌的持續時間非常短，大約為皮秒。發生浪涌時，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態輸入電流。 交流開關、橋式整流器、保險絲和 EMI 濾波器組件可以承受的浪涌水平應受電源限制。 交流輸入電壓不應損壞電源或在反復切換環路時導致保險絲熔斷。

四、浪涌的表現

浪涌在配電系統中無處不在，這意味著浪涌無處不在。配電系統中浪涌的主要表現是：

電壓波動

機器設備將在典型工作條件下自動停止或啟動。

電氣設備包括空調、壓縮機、電梯、泵和電機。

計算機控制系統經常無緣無故地自行重置。

電機經常更換或重新上鏈。

由于故障、復位或電壓問題，電氣設備的使用壽命會縮短。

浪涌對敏感電氣和電子設備的影響有以下幾種類型：

摧毀

半導體器件的電壓擊穿

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

數據文件部分損壞

數據處理程序錯誤

接收和傳輸數據時的錯誤和故障

無法解釋的故障...

過早老化

零件提前老化，電器壽命大大縮短

輸出音質和畫質下降

雷電浪涌

五、浪涌的來源

使用配電系統作為模型，浪涌可以分為兩種類型：系統外部和系統內部。據統計，系統外的浪涌主要是由雷電和其他系統的影響引起的，約占總數的20%;系統內部的浪涌主要是由系統內電源負載的影響引起的，約占總數的80%。

內部 – 電氣設備開關等

外部 - 主要是雷擊

浪涌內部來源：

電氣負載切換

使用配電系統作為模型，浪涌可以分為兩種類型：系統外部和系統內部。據統計，系統外的浪涌主要是由雷電和其他系統的影響引起的，約占總數的20%;系統內部的浪涌主要是由系統內電源負載的影響引起的，約占總數的80%。

開關和振鈴浪涌的來源包括：

1. 接觸器、繼電器和斷路器操作

2. 電容器組和負載的切換（例如功率因數校正）

3. 感應設備（電機、變壓器等）的放電

4. 加載啟動和停止

5. 故障或電弧

6. 電弧（接地）故障

7. 故障清除或中斷

8. 電力系統恢復（停電）

9. 連接松動

磁感應聯軸器

每當電流流動時，就會形成磁場。如果該磁場延伸到第二根導線，則會在第二根導線中感應出電壓。這就是變壓器在基本層面上的工作方式。初級磁場在次級中感應電壓。該電壓是不需要的，當它來自相鄰或附近的建筑物布線時，可能是暫時的。

電梯、HVAC 系統（帶變頻驅動器的 HVAC）、熒光燈鎮流器、復印機和計算機都是可能產生電感耦合的設備示例。

靜電

靜電或靜電放電（ESD）可以在寬頻率范圍內產生電磁場，低至低千兆赫區域。術語ESD事件是指放電電流以及放電之前和期間發生的電磁場和電暈效應。ESD導致具有不同靜電勢的物品之間突然發生電荷轉移。ESD在配電中會產生大量高頻噪聲。

靜電放電會損壞設備并造成物理傷害。數據損壞和設備鎖定是設備故障的示例。根據環境的不同，人體或移動物體上的電壓可能會有很大差異。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可能會擾亂或傷害它。

浪涌外部來源：

閃電是設施外浪涌的最普遍原因。雖然閃電在某些地方可能并不常見，但它對基礎設施造成破壞可能是毀滅性的。雷暴和閃電在其他地區更為常見。

閃電可以通過與設施的電氣系統直接接觸來產生浪涌，或者更典型的是通過間接或附近的閃電將電涌啟動到電源或通信系統上。這兩種情況都有可能對電氣系統和/或鏈接負載造成即時損壞。

公用事業發起的電網和電容器組切換是浪涌的另外兩個外部驅動因素。為了幫助消除系統中的故障，公用事業公司可能需要將電源切換到另一個來源，或者在電網運行期間暫時中斷其客戶的電力流動。線路故障通常是由倒下的樹枝或小動物引起的。當斷電然后重新連接到客戶負載時，這會導致浪涌。

在正常的電力系統運行期間，可能會造成電能質量中斷。電力公司從各種來源發電，然后將其分配到指定的消費電網。電力公司改變電力分配，而不是不斷調整電力公司的發電設備，因為用于發電的設備以恒定的速度最有效地運行。當公用事業公司將電源從一個電網切換到另一個電網時，會發生電力干擾，例如瞬變或尖峰，以及欠壓和過壓情況。這些操作會將瞬變引入系統，這可能會蔓延到最終用戶設備，從而導致損壞或操作混亂。





審核編輯：劉清