1、供電系統(tǒng)中浪涌的影響

供電系統(tǒng)浪涌的來(lái)源分為外部（雷電原因）和內(nèi)部（電氣設(shè)備啟停和故障等）。

雷擊對(duì)地閃電可能以兩種途徑作用在低壓供電系統(tǒng)上：

1.直接雷擊：雷電放電直接擊中電力系統(tǒng)的部件，注入很大的脈沖電流。發(fā)生的概率相對(duì)較低。

2.間接雷擊：雷電放電擊中設(shè)備附近的大地，在電力線上感應(yīng)中等程度的電流和電壓。

2電壓等級(jí)劃分及適用范圍

1. 高、低壓的劃分

按照電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL408-1991《電力安全工作規(guī)范（發(fā)電廠和變電所電氣部分）》規(guī)定：

低壓：指設(shè)備對(duì)地電壓在250V及250V以下；

高壓：指設(shè)備對(duì)地電壓在250V以上。

浪涌保護(hù)器，適用于交流50/60Hz，額定電壓220V/380V的供電系統(tǒng)中，對(duì)間接雷電和直接雷電影響或其他瞬時(shí)過壓的電涌進(jìn)行保護(hù)，適用于家庭住宅、第三產(chǎn)業(yè)以及工業(yè)領(lǐng)域電涌保護(hù)的要求。

2. 電壓的適用范圍

220kV及其以上電壓為輸電電壓，用來(lái)完成電能的遠(yuǎn)距離輸送。

110kV及以下電壓，一般為配電電壓，完成對(duì)電能進(jìn)行降壓處理并按一定的方式分配至電能用戶。

35～110kV配電網(wǎng)為高壓配電網(wǎng)；10～35kV配電網(wǎng)為中壓配電網(wǎng)；1kV以下為低壓配電網(wǎng)。

3kV、6kV、10kV是工礦企業(yè)高壓電氣設(shè)備的供電電壓。

3浪涌保護(hù)器安裝接線圖

電涌保護(hù)器接入模式

在ＴＮ制式中，一般情況下電涌保護(hù)器只需作共模接法，即接于相線中性線與保護(hù)地線之間。

但在ＴＮ－Ｓ制式的起始位置，中性線與保護(hù)地線之間無(wú)須接入電涌保護(hù)器。只有對(duì)Ａ級(jí)防雷等級(jí)中的第三、四級(jí)和Ｂ級(jí)防雷等級(jí)中的第三級(jí)上的特別重要設(shè)備的電源端口，才需做差模接入，即增加接于相線與中性線之間的電涌保護(hù)器。

在ＴＴ制式中，當(dāng)?shù)谝患?jí)電涌保護(hù)器位于漏電保護(hù)器之后，可作上述共模接法。當(dāng)?shù)谝患?jí)電涌保護(hù)器位于漏電保護(hù)器之前，且高壓系統(tǒng)為中心點(diǎn)接地系統(tǒng)，電涌保護(hù)器應(yīng)作“３＋１”接法，即三個(gè)相線對(duì)中性線各接一個(gè)電涌保護(hù)器，中性線對(duì)保護(hù)地線再接一個(gè)電涌保護(hù)器。

在ＩＴ制式中，電涌保護(hù)器只作共模接法。

電涌保護(hù)器接入模式

4浪涌保護(hù)器對(duì)浪涌的保護(hù)方法

浪涌保護(hù)器為電子設(shè)備的電源浪涌防護(hù)提供了一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、可靠的防護(hù)方法，通過防浪涌元件（MOV），在雷擊感應(yīng)及操作過電壓時(shí)，迅速將浪涌能量傳入大地，保護(hù)設(shè)備免遭損害。浪涌保護(hù)器對(duì)浪涌的防護(hù)方法如下：

1. 并聯(lián)型電涌保護(hù)器并聯(lián)于供電線路上

在正常情況下，防雷模塊內(nèi)的壓敏電阻處于高阻狀態(tài)。電網(wǎng)遭受雷擊或開關(guān)操作出現(xiàn)瞬時(shí)浪涌過電壓時(shí)，防雷器在納秒級(jí)時(shí)間內(nèi)響應(yīng)，壓敏電阻呈低阻狀態(tài)，迅速將過電壓限制在一個(gè)很低的幅值內(nèi)。當(dāng)線路中有較長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)脈沖或持續(xù)過電壓，壓敏電阻器性能劣化而發(fā)熱到一定程度使熱脫機(jī)構(gòu)脫扣，避免火災(zāi)發(fā)生，從而保護(hù)設(shè)備。

并聯(lián)型

2. 串聯(lián)濾波型電涌保護(hù)器串聯(lián)接入供電線路中

為貴重的電子設(shè)備提供安全、潔凈的電源，雷電波除了有巨大的能量外，還有極其陡峭的電壓及電流上升率。并聯(lián)型電涌保護(hù)器只能抑制雷電波的幅值，但無(wú)法改變其急劇上升的前沿。串聯(lián)濾波型電源電涌保護(hù)器串聯(lián)于供電線路上。

在過電壓情況下MOV1、MOV2在納妙級(jí)時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)，將過電壓箝位;同時(shí)LC濾波器將雷電波陡峭的電壓，電流提升率降低近1000倍，殘壓降低5倍，從而保護(hù)敏感的用戶設(shè)備。

串聯(lián)型

3. 在電源線的相間、線間安裝壓敏限幅型元件，以限制浪涌過電壓

第一種方法對(duì)照明、電梯、空調(diào)、電機(jī)等耐沖擊電壓水平較高的電氣設(shè)備的防護(hù)效果比較好。但對(duì)于集成度高、結(jié)構(gòu)緊湊的現(xiàn)代電子設(shè)備來(lái)說，實(shí)際防護(hù)效果就不那么令人滿意了。理由如下：

以單相220V交流電源的感應(yīng)雷擊防護(hù)為例，常用方法在零、地線之間并上合適的壓敏型元件，以吸收限制感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的尖峰電壓。電源線路防雷效果的好壞完全取決于壓敏器件參數(shù)的選擇和壓敏器件工作的可靠性。

壓敏限幅值的選擇是在市電的峰值310V的基礎(chǔ)上加上20%的電網(wǎng)波動(dòng)影響、10%的器件分散性誤差和15%的因長(zhǎng)期工作造成發(fā)熱、受潮、元件老化等可靠性因素補(bǔ)償，一般取值為470V～510V。感應(yīng)雷擊等各種尖峰干擾電壓都被限制在470V。對(duì)于470V以下的電壓，壓敏器件不動(dòng)作。

普通低壓電器設(shè)備（機(jī)床、電梯、照明、空調(diào)等）的工頻耐壓值一般為交流1500V，而瞬間耐壓峰值可達(dá)2500V以上，所以470V的電壓是十分安全的。

但大規(guī)模集成電路組成的現(xiàn)代電子設(shè)備的工作電壓一般為±5V～±15V之間，最高耐壓值一般不超過50V，所以疊加在市電上的小于470V的高頻尖峰電壓就會(huì)直接送入負(fù)載，通過空間耦合電容，變壓器層間、極間電容不成比例地傳到開關(guān)電源或集成電路芯片上，能造成故障。

盡管高頻開關(guān)電源和電子設(shè)備都有相應(yīng)的防尖峰干擾措施，但受成本和體積限制，再加上感應(yīng)雷擊等尖峰干擾的強(qiáng)度、頻譜變化很大，所以防護(hù)效果不理想。這還是在壓敏限幅元件比較理想的情況下得出的效果，實(shí)際上由于壓敏元件殘壓和引線電感的影響，在較強(qiáng)感應(yīng)雷擊下，可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)際限幅電壓峰值升到800V～1000V以上，而使后級(jí)電子設(shè)備遭受威脅。

4. 加強(qiáng)對(duì)電子設(shè)備的防護(hù)效果，在電源與負(fù)載間串入超隔離變壓器（又稱隔離法），以隔絕高頻尖峰干擾，同時(shí)又可使次級(jí)等電位聯(lián)接便于進(jìn)行

隔離法主要采用帶屏蔽層的隔離變壓器。由于共模干擾是一種相對(duì)大地的干擾，所以它主要通過變壓器繞組間的耦合電容來(lái)傳遞。如果在初、次級(jí)之間插入屏蔽層，并使之良好接地，便能使干擾電壓通過屏蔽層分路掉，從而減小輸出端的干擾電壓。

理論上帶屏蔽層的變壓器能使衰減量達(dá)到60dB左右。但隔離效果的好壞，往往取決于屏蔽層的工藝。最好選用 0.2 mm厚的紫銅板材，原邊、副邊各加一個(gè)屏蔽層。

通常，原邊的屏蔽層通過一個(gè)電容器與副邊的屏蔽層接到一起，再接到副邊的地上。也可以原邊的屏蔽層接原邊的地線，副邊的屏蔽層接到邊的地線。并且接地引線的截面積也要大一些好。采用帶屏蔽層的隔離變壓器，是個(gè)好方法，只是體積較大。

這種方法因變壓器功能過于單一，相對(duì)體積、重量大，安裝不甚方便，對(duì)中、低頻尖峰和浪涌防護(hù)效果不好，因此市場(chǎng)有限，生產(chǎn)廠家也不多。所以非特殊場(chǎng)合一般都不用。

5. 吸收法

吸收法主要采用吸波器件將浪涌尖峰干擾電壓吸收掉。

吸波器件都有共同的特點(diǎn)，即在閾值電壓以下呈現(xiàn)高阻抗，而一旦超過閾值電壓，則阻抗便急劇下降，因此對(duì)尖峰電壓有一定的抑制作用。

這類吸波器件主要有壓敏電阻、氣體放電管、TVS管、固體放電管等。不同的吸波器件對(duì)尖峰電壓的抑制也有各自的局限性。

如壓敏電阻的電流吸收能力不夠大;氣體放大電管的響應(yīng)速度較慢。

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