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电力主动化设备的浪涌电压维护

2017-07-29 15:32分类:电工考证知识 阅读:

 

一、前语
跟着主动化水平的不断前进,这些电子设备以大计划集成电路为主的构成格局,芯片体积越来越小,功用越来越强,而耐过电压水平却直线降低。因为各种要素构成的浪涌电压已变成损坏电力主动化设备的最首要要素。电力主动化设备过电压维护的底子办法包含修建物一次防雷、设备的杰出接地、等电位联合、屏蔽以及在电子设备端口设备浪涌维护器(SPD)等。下面关于浪涌电压维护作一简略介绍。
二、浪涌电压的分类
1、雷电过电压与操作过电压
(1)雷电是天然界发作的极为剧烈的电磁暂态进程。首要经过两个个路径对电力主动化设备发作影响。一是雷电直接击中变电站或调度基地的避雷针、避雷线,发作的瞬变电磁场对周围空间计划的电子设备的电磁效果,对关闭的金属回路发作压电流,对开口的金属回路发作感应电动势。因为雷电电磁脉冲的效果非常剧烈,感生的电压或许很高。经地线泄放入地的雷电流致使地网电压添加,在接地体系中各接地址间发作很大的电压差,它们都或许对主动化设备构成搅扰,轻则影响正常作业,严峻的则会致使设备损坏。二是雷电在线路上空的雷云之间放电,或对线路邻近的大地放电,都会使线路因电磁感应发作雷电冲击波或浪涌电压,这种冲击波会沿着线路侵略到与之相连拉电力主动化设备,构成作业过错或设备损坏。若雷电直接击中线路时,发作的浪涌电压更为剧烈,损害更大。
(2)电力体系操作过电压是指电力体系中的缺陷和操作致使暂态振动而发作的过渡进程过电压。操作办法和缺陷办法的多样性抉择了操作过电压的纷歧样品种,首要有:中性点不接地体系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。
2、差模搅扰和共模搅扰
依据浪涌电压对设备搅扰的效果办法纷歧样,可分为差模搅扰和共模搅扰。
(1)差模搅扰是呈现于回路(如信号线或电源线的两条线)中与正常信号电压相串联的搅扰。差模搅扰Edm呈如今电路往复引线L1、L2之间,它与有用信号(源电动势)Es相串联,在受端设备Z上叠加一搅扰重量。在电力主动化体系中,这种叠加在有用信号上的搅扰重量可致使丈量过错或操控误动等不杰出效果。
(2)共模搅扰是呈现于回路与规矩参阅点(通常是地或机壳)之间的电磁搅扰。Ecm使悉数电路对参阅点的电位一同添加,共模搅扰Ecm在电路中不直接构成与有用信号Es相串联的搅扰电压,但较强的共模搅扰有或许使电路对地绝缘接受较高的电压而致使闪络或击穿,构成“反击”事端。别的,因为往复引线阻抗不对称,共模搅扰可悉数或有些转化为差模搅扰,需加以防备。
不管是差模搅扰仍是共模搅扰,只需它们的搅扰强度满意大,不只会影响设备的正常作业,严峻时更会直接损坏设备。因为它们对设备的效果办法纷歧样,抗搅扰的办法出有所纷歧样。
3、浪涌电压维护机理
浪涌电压维护的底子恳求是:在电路没有搅扰时,不影响设备的正常作业;作业电路中一旦有浪电压侵入时,将浪涌电压按捺在设备可接受的阈值计划内,确保设备有遭到浪涌搅扰时的正常作业,而且避免电路元器材和体系的损坏。从电路联接联络的视点来看,维护的办法有两种,一是将设备从受搅扰的作业电路接连开,二是给浪涌电压供应泄放通道,终究使浪涌电压不效果到被维护的设备上。因为维护器材在体系正常作业和浪涌搅扰时所体现出的电气功用彻底纷歧样,维护器材的伏安特性有必要具有剧烈的非线性特征。而关于通常的元器材,其电阻底子不随作业工况的改动而改动,其伏安特性体现出杰出的线性特征。电工之家
有一类元件,当其两头电压差在正惯例划内时,电阻很大,简直没有电流转过;一旦元件两头电压差增大到必定的门槛值时,电阻活络削减,简直为零。运用这类元件能够做成并联型浪涌维护器,然后维护了设备。实习上,浪涌侵入时维护器不或许彻底呈短路状况,两头电压也不或许抵达零,只能抵达一个较小的值,称作箝位电压,只需这个箝位电压小于被维护设备的安全电压,就能有用地维护设备。
别的有一类元件则具有相反的非线性特征,在正常作业电压下,电阻简直彻底为零,当操控电压(信号电压或电源电压)抵达必定的门槛值时,元件立刻呈现出很大的电阻值,运用这类元件能够做成串联型浪涌维护器。因为其呈现出高阻态,电路恰当于断开,使被维护设备免遭浪涌电压的侵入。
纷歧样搅扰办法的维护计划
搅扰办法
并联型
串联型

共模搅扰
别离并联于设备两头和地之间
别离串联于设备的两头子进口处

差模搅扰
并联于设备两头
别离串联于设备的两头子进口处

如今用于浪涌维护的器材有四种:
(1)二极管瞬变电压按捺器(TVS),电流调度才华强,作业电压和箝位电低,照应速度快,用于维护400V以下的低压电路,能接受50~500A的浪涌电流,有串联型和并联型两种,是电路板维护和抱负器材。
(2)金属氧化物变阻器(压敏电阻), 照应速度比TVS管慢,但通流量大于TVS管,可维护电压低于20 kV的设备,常用于电源维护回路。电工之家
(3)气体放电管或放电火花空位,是一个充有慵懒气体的密封式火花空位,当两头呈现逾越其维护电压的搅扰时,一小段延时后空位被击穿变为低阻抗,通流量大(>20Ka),维护电压可达10kV,适宜信号维护回路运用。
(4)固体放电管,是依据晶闸管原理和构造的一种二端负阻器材,照应速度快,无限重复,功耗小,起动电压为5~500V,刹那间冲击电流可达50~3000A,适用于维护电子元器材。

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