其實小編自己就曾遭遇到這樣的事情，上大學(xué)時冬天太冷（小編的學(xué)校是會下雪的哦）宿舍、教室都沒有暖氣，所以我們都是靠電熱水袋暖手，上課、自習(xí)都會帶著。記得某日在教室自習(xí)，手凍到寫不了字，于是乎就把熱水袋拿去充電加熱，剛一插上電就聽見“砰”的一聲（小編當(dāng)時嚇得退了好幾步，魂兒都嚇跑了），隨著就是一股焦味兒襲來，等我緩過神來發(fā)現(xiàn)充電線已經(jīng)炸斷，而且周圍地上、墻上黑了一大片，我的熱水袋就這樣魂消玉隕了。當(dāng)我們遇到這些情況時，也許會感覺到莫名其妙？其實不然，這只能說這些產(chǎn)品設(shè)計不過關(guān)。那什么樣的產(chǎn)品才算是合格的呢？各位看官且聽我慢慢道來。

 

引起上電沖擊電流的原因：上電沖擊電流主要跟負(fù)載電容有關(guān)，輸出上電時間越短，輸入電容越大，會導(dǎo)致瞬態(tài)電流越大，由di=C*dV/dt可知。

 

解決辦法：解決的辦法有很多，延緩上電時間，減少輸入電容，采用扼流電感等；當(dāng)然也有特殊的，比如有些CPU,需要較大瞬態(tài)電流才能正常啟動，這時需要留有余量。

 

引起過電壓的原因：過壓產(chǎn)生的原因應(yīng)該有很多：比如引線過長造成寄生電感較大，dV=L*di/dt，勢必造成瞬態(tài)過壓；另外就是輸入輸出阻抗失衡，電源上升期間，包含豐富的諧振頻率。

 

解決辦法：

1、適當(dāng)增大輸入電容，有利于減少過壓的風(fēng)險；

2、也可以選用類似含低寄生電容的二極管（如果能量不是很大，推薦用穩(wěn)壓管），各類限流限壓的芯片進(jìn)行鉗位輸出。

 

對于電力供電系統(tǒng)或者說在電力供電電網(wǎng)上，過電壓現(xiàn)象更普遍。如果沒有防范措施，隨時都有可能發(fā)生。引起電網(wǎng)過電壓的原因很多，主要可分為內(nèi)部過電壓和雷電過電壓。

諧振過電壓：內(nèi)部過電壓又分諧振過電壓和操作過電壓，其中諧振過電壓在正常運行操作中出現(xiàn)頻繁，其危害性較大，在各級電網(wǎng)中都有可能發(fā)生。系統(tǒng)中許多元件是屬于電感性的或電容性的，例如電力變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、消弧線圈為電感元件，補償用的并聯(lián)或串聯(lián)電容器組，高壓設(shè)備的寄生電容為電容元件。而線路各導(dǎo)線對地和導(dǎo)線間既存在縱向電感又存在橫向電容。這些元件組成復(fù)雜的L-C振蕩回路，在一定的能源作用下，特定參數(shù)配合的回路中會出現(xiàn)諧振現(xiàn)象，引起電壓的異常升高。  諧振常屬于穩(wěn)態(tài)現(xiàn)象，因此其持續(xù)時間比操作過電壓長得多，可以穩(wěn)定地存在，直至進(jìn)行新的操作破壞原回路的諧振條件為止。正是由于諧振過電壓的持續(xù)時間長，所以其危害也大、在電力系統(tǒng)中，諧振過電壓不僅危及電氣設(shè)備的絕緣，還可能產(chǎn)生持續(xù)的過電流而燒斷熔絲或設(shè)備，同時還會影響到過電壓保護(hù)裝置的工作條件，普通避雷器常因在諧振過電壓下動作而又不能滅弧的情況下會遭到毀壞。

 

(1) 提高開關(guān)動作的同期性 由于許多諧振過電壓是在非全相運行條件下引起的，因此提高開關(guān)動作的同期性，防止非全相運行，可以有效防止諧振過電壓的發(fā)生。

 

(2) 在并聯(lián)高壓電抗器中性點加裝小電抗，用這個措施可以阻斷非全相運行時工頻電壓傳遞及串聯(lián)諧振。

 

(3) 破壞發(fā)電機(jī)產(chǎn)生自勵磁的條件，防止參數(shù)諧振過電壓。

 

操作過電壓：操作過電壓由線路故障、空載線路投切、隔離開關(guān)操作空載母線、操作空載變壓器或其它原因在系統(tǒng)中引起的相對地或相間瞬態(tài)過電壓；其波形具有緩波前、持續(xù)時間短、單極性或振蕩、強衰減電壓特性。

 

 

(1) 選用滅弧能力強的高壓開關(guān)；

 

(2) 提高開關(guān)動作的同期性；

 

(3) 開關(guān)斷口加裝并聯(lián)電阻；

 

(4) 采用性能良好的避雷器，如氧化鋅避雷器；

 

(5) 使電網(wǎng)的中性點直接接地運行。

 

雷電過電壓：雷電過電壓與氣象條件有關(guān)，是電力系統(tǒng)外部原因造成的，因此又稱之為大氣過電壓或外部過電壓。一般分成：直接雷擊過電壓、雷電反擊過電壓、感應(yīng)雷過電壓、雷電侵入波過電壓。

雷電過電壓的防護(hù)措施：

 

發(fā)電廠和變電所廣泛使用獨立避雷針。變電架構(gòu)上的避雷針(110千伏及以上電壓變電所)和煙囪、水塔上的避雷針可防護(hù)直擊雷。大中型變電所常需安裝8～10支高30米左右的避雷針群。裝于發(fā)電廠煙囪上的避雷針可用來保護(hù)發(fā)電廠，其高度可達(dá)120米。這樣，直擊雷防護(hù)的可靠性可達(dá)安全運行1000～1300年的耐雷指標(biāo)(MTBF)。有些變電所是用避雷線來保護(hù)。為防護(hù)由輸電線傳入的雷電侵入波，可采用閥型避雷器或氧化鋅避雷器。對其保護(hù)性能及通流能量等要求甚高，還需嚴(yán)格做到全伏秒特性與被保護(hù)的變壓器等相配合，避雷器的尺寸亦甚龐大，如500千伏變電所的避雷器高達(dá)5米以上。110、220千伏變電所對侵入波的防護(hù)，其平均無故障時間MTBF運行值分別可達(dá)80年和200年，330～500千伏級的目標(biāo)值均為300～500年。繼電保護(hù)和控制回路多用電纜的金屬屏蔽層，并在兩端接地，或?qū)⒔^緣電線、塑料電纜穿入鐵管，將兩端接地，以防護(hù)感應(yīng)雷和侵入波。對發(fā)電機(jī)的雷電侵入波防護(hù)，則采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)專用避雷器，并配以由50～100米長的金屬屏蔽電纜(電纜埋入地中且在兩端和中間設(shè)置多點接地)和電纜首端的避雷器及其前方的避雷針或避雷線保護(hù)段(作為第一道防線)組成進(jìn)線保護(hù)段。這一保護(hù)系統(tǒng)能確保發(fā)電機(jī)的MTBF達(dá)100～300年。若采用防雷線圈（不用電纜）和避雷器的保護(hù)方式，MTBF超過600年。輸電線路用避雷線保護(hù)。110千伏、220千伏、330～500千伏線路分別可達(dá)到平均事故 0.2次、0.17次和0.1次/百公里年。為使避雷針、避雷線的布置處于屏蔽雷閃的最佳位置和獲得較好的計算方法，并將保護(hù)失效率──繞擊率(即每1000次雷擊，繞過保護(hù)裝置而擊于被保護(hù)物上的次數(shù))限制到最低限度，自1925～1926年美國人Peek在實驗室用“人工雷”首次對避雷針模型進(jìn)行試驗以來，一直在進(jìn)行研究。中國在避雷針設(shè)計、計算上較為先進(jìn)，實際繞擊率已達(dá)到0.5%。各國為研究超高壓、特高壓輸電的長間隙和絕緣子串的雷電沖擊特性、變電設(shè)備的沖擊特性，先后制出高達(dá)3600千伏、4800千伏、6000千伏、甚至10000千伏的沖擊電壓發(fā)生器，用以進(jìn)行大量的試驗研究工作。

 

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【經(jīng)驗分享】親生經(jīng)歷告訴我們過電流、過電壓保護(hù)的重要性