浪涌的产生与抑制

浪涌是指电路中瞬间出现的超出稳定值以上的剧烈脉冲，包括瞬态过电压和过电流。在电子设备中，浪涌主要是指电源开通的百万分之一秒间产生的强力脉冲，或者电路受到外来电磁干扰而产生的脉冲。今天，钧和电子与大家一起分析一下浪涌的产生与抑制

一、浪涌产生的原因

浪涌产生的原因很多，主要分为外来原因和内部原因两种。

（一）外来原因

外来原因主要是雷电流产生的过电压。雷电放电过程中，会在雷击中心周边2公里范围内产生强大的过电压，据调查发现，雷击带来的瞬态过电压可高达2万伏，瞬态过电流可高达1万安，而这种外来原因带来的浪涌占到了20%。其主要表现形式如下：

1.直击雷

直接雷击中地上建筑物，由于瞬间能量巨大，破坏力极强，对电力和电气线路上产生强大的瞬态过电压和过电流。直接雷击造成的浪涌是最严重的事件，尤其是雷击击中靠近用户进线口架空输电线，电压将上升到几十万伏特，雷电电流在电力线上传输的距离为一公里或更远，在雷击点附近的峰值电流可达100kA或以上。但是这种概率较低。

2.感应雷

雷击闪电会产生的高速变化的强大电磁场，闪电辐射的电场作用于导体，感应很高的过电压。间接雷击和内部浪涌发生的概率较高，绝大部分的用电设备损坏与其有关。所以电源防浪涌的重点是对这部分浪涌能量的吸收和抑制。

2.内部原因

浪涌发生的内部原因与供电系统内部的设备启停和供电网络运行的故障有关。在电力系统内部，由于断路器的操作、负荷的投入和切除或系统故障等系统内部的状态变化，而使系统参数发生变化，从而引起的电力内部电磁能量转换或传输过渡过程，将在系统内部出现过电压。

二、浪涌带来的危害

浪涌是普遍存在于供配电系统中的，其带来的危害也是不容忽视的，主要有：

（一）积累性危害

由于多次受到电涌的危害，导致设备性能减退、设备故障和使用寿命缩短等，从而造成设备数据丢失，安全生产能力下降。主要表现如下：

1.电压波动；

2.机器设备会自动停止或启动；

3.电气设备由于故障、复位或电压问题而缩短使用寿命……

（二）灾难性危害

如果瞬态过电压超过设备的承受能力，那么将导致设备完全损害，造成停工停产及数据无法恢复等重大损失。主要表现如下：

1.电机经常要更换或重绕；

2.电压击穿半导体器件；

3.破坏元器件金属化表层；

4.破坏印刷电路板印刷线路或接触点；

5.破坏硅元件、晶闸管……

三、浪涌的抑制措施

浪涌带来了众多危害，目前最有效的保护措施是在线路中安装浪涌保护器， 由于雷击的能量是非常巨大的，需要通过分级泄放的方法，将雷击能量逐步泄放到大地，主要分为四个级别：

（一）第一级浪涌保护

第一级浪涌保护是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区，将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500—3000V，可以对于直接雷击电流进行泄放，或者当电源传输线路遭受直接雷击时传导的巨大能量进行泄放。

钧和电子选用的第一级浪涌保护器（KSP-25KA/350）可防范10/350μs、100KA的雷电波，其技术参考为：雷电通流量大于或等于100KA（10/350μs）；残压值不大于2.5KV；响应时间小于或等于100ns。

（二）第二级浪涌保护

第二级浪涌保护是针对前级防雷器的残余电压以及区内感应雷击的防护设备，对于前级发生较大雷击能量吸收时，仍有一部分对设备或第三级防雷器而言是相当巨大的能量会传导过来，需要第二级浪涌保护器进一步吸收。同时，经过第一级浪涌保护器的传输线路也会感应雷击电磁脉冲辐射LEMP，当线路足够长感应雷的能量就变得足够大，需要第二级浪涌保护器进一步对雷击能量实施泄放。

钧和电子选用的第二级浪涌保护器（KSP-80KA）用于分配电柜线路中，C类保护器进行相—中、相—地以及中—地的全模式保护，主要技术参数为：雷电通流容量大于或等于40KA（8/20μs）；残压峰值不大于1000V；响应时间不大于25ns。

（三）第三级浪涌保护

第三级浪涌保护是最终保护设备的手段，将残余浪涌电压的值降低到1000V以内，使浪涌的能量不致损坏设备。钧和电子选用的第三级浪涌保护器（KSP-40KA）在电子信息设备交流电源进线端安装的电源防雷器作为第三级保护时应为串联式限压型电源防雷器，其雷电通流容量不应低于10KA。

（四）第四级浪涌保护

第四级浪涌保护是根据被保护设备的耐压等级，假如两级防雷就可以做到限制电压低于设备的耐压水平，就只需要做两级保护，假如设备的耐压水平较低，可能需要四级甚至更多级的保护。钧和电子第四级浪涌保护采用电源防雷插排（KS-CP-42N和KS-CP-10A-10A）,雷电通流容量不应低于5KA。

综上，供电线路经过四级防护已经达到了非常安全的级别。线路中的浪涌保护器属于易损部分，需要定期进行检查和维护，确保其有效运行，才能确保供电线路和设备的安全。

学习啦~

很乐意为大家分享

谢谢分享