揭秘浪涌的洪荒之力

　　里約奧運(yùn)過(guò)去已久， 但“洪荒之力”的余力仍舊籠罩整個(gè)網(wǎng)絡(luò)世界，作為一個(gè)偽技術(shù)宅卻在想究竟有什么東西可以產(chǎn)生洪荒之力?

　　“古人云：天地玄黃，宇宙洪荒。傳說(shuō)天地初開(kāi)之時(shí)，曾經(jīng)有過(guò)一次大洪水，幾乎毀滅了整個(gè)世界。因此，洪荒之力指的是如天地初開(kāi)之時(shí)這種足以毀滅世界的力量。”在電力的世界里，洪荒之力的擔(dān)當(dāng)就是浪涌。

　　我們首先做一個(gè)小科普：什么是浪涌?

　　浪涌還有一個(gè)名字叫做突波，所以簡(jiǎn)單理解，浪涌就是電壓突破了正常的正弦波形;準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)是超出正常工作電壓的瞬間過(guò)電壓。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬(wàn)分之一秒時(shí)間內(nèi)的一種劇烈脈沖。

　　圖1

　　這種‘洪荒之力’是怎樣來(lái)的?

　　浪涌產(chǎn)生的原因比較多，比如重型設(shè)備、短路、電源切換或大型發(fā)動(dòng)機(jī)都可能引發(fā)電路中產(chǎn)生浪涌?？偨Y(jié)而言，供電系統(tǒng)浪涌產(chǎn)生的原因分為外部和內(nèi)部?jī)煞N。

　　1、外部原因

　　外部原因主要是雷電，雷電引發(fā)電涌過(guò)電壓。在雷擊放電時(shí)，以雷擊為中心1.5~2KM范圍內(nèi)，都可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的過(guò)電壓。雷擊引起電涌的特點(diǎn)是單相脈沖型，能量巨大。

　　外部電涌的電壓在幾微秒內(nèi)可從幾百伏快速升高至20000V，可以傳輸相當(dāng)長(zhǎng)的距離。按ANSI/IEEE C62.41-1991說(shuō)明，瞬間電涌可高達(dá)20000V，瞬間電流可達(dá)10000A。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，系統(tǒng)外的電涌主要來(lái)自于雷電和其它系統(tǒng)的沖擊，大約占 20%。間接雷擊和內(nèi)部浪涌發(fā)生的概率較高，絕大部分的用電設(shè)備損壞與其有關(guān)。所以電源防浪涌的重點(diǎn)是對(duì)這部分浪涌能量的吸收和抑制。

　　圖2

　　2、內(nèi)部原因

　　內(nèi)部原因則主要在于電氣設(shè)備啟停和故障等。比如，在電力系統(tǒng)內(nèi)部，由于斷路器的操作、負(fù)荷的投入和切除或系統(tǒng)故障等系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)變化，而使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，從而引起的電力內(nèi)部電磁能量轉(zhuǎn)換或傳輸過(guò)渡過(guò)程，將在系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)過(guò)電壓。系統(tǒng)內(nèi)的電涌主要來(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)部用電負(fù)荷的沖擊，大約占 80%。

　　是不是所有的‘洪荒之力都有意向不到的驚喜?

　　不，浪涌只有意想不到的驚嚇。

　　浪涌的危害主要分成兩種：災(zāi)難性的危害和積累性的危害。

　　1、災(zāi)難性危害

　　災(zāi)難性危害就是一個(gè)電涌電壓超過(guò)設(shè)備的承受能力，則這個(gè)設(shè)備完全被破壞或壽命大大降低。比如，電機(jī)通常的絕緣電壓為正常工作電壓的 2 倍加 1000V 左右，故 220V 電機(jī)的絕緣電壓一般為 1500V。電涌不斷地沖擊電機(jī)的絕緣層， 會(huì)導(dǎo)致絕緣層被擊穿。

　　2、積累性危害

　　積累性危害則是類(lèi)似多個(gè)小電涌累積效應(yīng)造成半導(dǎo)體器件性能的衰退、設(shè)備發(fā)故障和壽命的縮短，最后導(dǎo)致停產(chǎn)或是生產(chǎn)力的下降。

　　圖3

　　讀到這我們其實(shí)不難發(fā)現(xiàn)，如果我們不能抓住這個(gè)‘洪荒之力’，那么我們的時(shí)候?qū)?huì)有意向不到的‘驚嚇’;或許，一不小心我們的板子燒了，一不小心我們的儀器燒了，一不小心我們的系統(tǒng)都燒了。浪涌檢測(cè)勢(shì)在必行!

　　浪涌的檢測(cè)方法：

　　瞬變是指發(fā)生在極短時(shí)間內(nèi)的一些電壓現(xiàn)象，電壓瞬態(tài)包括：沖擊瞬態(tài)、振蕩瞬態(tài)和電壓波形缺口。瞬態(tài)檢測(cè)是E6500電能質(zhì)量分析儀針對(duì)這一系列的電壓現(xiàn)象而推出的功能，便于用戶發(fā)現(xiàn)這類(lèi)較為嚴(yán)重且不易監(jiān)測(cè)的電能質(zhì)量問(wèn)題。在監(jiān)測(cè)瞬態(tài)的同時(shí)，對(duì)電壓暫升、電壓暫降、電壓中斷三類(lèi)暫態(tài)事件進(jìn)行監(jiān)測(cè)。最小能捕捉50μs的波形脈沖。

　　圖4

　　圖5