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日常生活中得雷击浪涌起因是什么?应该如何保护电器安全

2023-05-10 14:56:27

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日常生活雷击浪涌是从何而来,又怎么去保护电器呢?下面为大家分享雷击浪涌的起因以及如何保护电器安全。

   一、雷击浪涌的起因主要以下两个起因

   1、雷击(主要模拟间接雷):例如,雷电击中户外线路,有大量电流流进外部线路或接地电阻,因而产生的干扰电压;又如,间接雷击(如云层间或云层内的雷击)在线路上感应出的电压或电流;再如,雷电击中了邻近物体,在其四周建立了电磁场,当户外线路穿过电磁场时,在线路上感应出了电压和电流;还如,雷电击中了四周的地面,地电流通过公共接地系统时所引进的干扰。

   2、切换瞬变:例如,主电源系统切换时(例如补偿电容组的切换)产生的干扰;又如,同一电网中,在靠近设备四周有一些较大型的开关在跳动时所形成的干扰;再如,切换有谐振线路的晶闸管设备;还如,各种系统性的故障,例如设备接地网络或接地系统间产生的短路或飞弧故障。雷击浪涌发生后开关电源不能损坏。两种通常的类型,雷击” 振铃” 波。

  二、如何有效保护电器尽量减少雷击浪涌呢

  其实每个电子电路设计都不一样需要按JEC压敏电阻器。压敏电阻是以氧化锌为材料烧结而成的半导体限压型浪涌器件,它以其优异的非线性特性和超强的浪涌吸收能力被广泛应用于电子电路中进行保护。


雷击浪涌的起因是电力系统的开关瞬态和雷电瞬态,而浪涌抗扰度试验目的是建立一个共同的基准,以评价电气和电子设备在遭受浪涌(冲击)时的性能。根据标准IEC61000-4-5浪涌冲击抗扰度试验一般要求,雷击浪涌发生器模拟1.2/50us电压波形,8/20us电流波形和组合波(电压波形:10/700us,电流波形:5/320us),通过耦合网络,将波形耦合至被测电路中,已达到实验目的。实验等级则根据电压严酷程度分为1234X级,其中X及为开放级,每一级对应的电压强度如表一。

   严酷等级应用范围则取决于环境(遭受浪涌可能性的环境)及安装条件,大体按照以下条件分类:

   1级:较好保护的环境,如工厂或电站的控制室。

   2级:有一定保护的环境,如无强干扰的工厂。

   3级:普通的电磁骚扰环境,对设备未规定特殊安装要求,如普通安装的电缆网络,工业性的工作场所和变电所。

   4级:受严重骚扰的环境,如民用架空线,未加保护的高压变电所。

   X级:特殊级,由用户和制造商协商后确定。具体产品选用哪一级,一般由产品标准定。

  雷击浪涌测试是破坏性试验,视被测物破坏程度,分为以下几种情况:

  1、在制造商、委托方或购买方规定的限值内性能正常

  2、功能或性能暂时丧失或降低,但在骚扰停止后能自行恢复,不需要操作者干预;

  3、功能或性能暂时丧失或降低,但需操作人员干预才能恢复;

  4、因设备硬件或软件损坏,或数据丢失而造成不能恢复的功能丧失或性能降低。


EMC测试中如何解决雷击浪涌问题

产品一旦涉及到用电问题,电子工程师就会反射性的会优先考虑防护方案的设计,而这个过程少不了要进行EMC测试。

   一、如何发现产品雷击浪涌问题

   其实在产品设计的最初环节中,工程师就基本已经确定了防护类型。根据产品的应用领域、工作环境等相关信息就可以知道到底需要防护哪种损害,是雷击浪涌、瞬态浪涌或者是其他干扰。

   执行标准IEC 61000-4-5 / IEC 61643-1 /ITU-T K.20

   11.2/50μs-8/20μ雷击浪涌组合波20KV/10KA 2Ω

   210/700μs-5/320μ雷击浪涌组合波10KV/250A  40Ω

   310/1000μ电流波  0.15-0.75KA

   4、直击雷10/350μ电流波 0.15-0.75KA

   5、单相电源雷击耦合去耦合网络(配合浪涌发生器使用)  

   6、非屏蔽不对称高速信号耦合去耦合网络,外置匹配电阻(配合浪涌发生器使用)

   7、非屏蔽不对称低速信号耦合去耦合网络,外置匹配电阻(配合浪涌发生器使用)

   二、雷击浪涌有效解决方案

   雷击主要是共模干扰,解决雷击的有效解决办法是提供有效的雷击浪涌泄放路径,一般都是通过防雷击器件泄放到地上,防雷击器件有压敏电阻,TVS管,气体放电管等,有的时候也会在数据线上串接CMC,有隔离作用。

   选择适当的电路保护器件是实现高效、可靠电路保护设计的关键,涉及到电路保护器件的选型,我们就必须要知道各电路保护器件的作用。在选择电路保护器件的时候我们要知道保护电路不应干扰受保护电路的正常行为,此外,其还必须防止任何电压瞬态造成整个系统的重复性或非重复性的不稳定行为。


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