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?浪涌保護器之低壓側瞬態過電壓的原因及特性

所謂瞬態過電壓是指在微秒內產生的高頻尖峰沖擊電壓。此種高頻尖峰沖擊電壓有別于一般電源上的所謂過壓，因一般電源過壓可能維持數秒或以上。 低壓側瞬態過電壓的形成有以下兩種途徑：一、雷擊。二、電子網暫態過程。 一般建筑物上的直擊雷防護系統只能保護其本身免受雷電直擊所損毀，但雷電會通過以下一些形式及途徑造成破壞：1、雷擊采用共地系統的防雷裝置。2、雷電的沿線來波。3、雷電感應。

　　1、雷擊采用共地系統的防雷裝置。大部分云對地的雷擊是由帶負電荷的云層對具正電荷的大地放電而產生的。直擊雷的能量巨大，雖然普通建筑物遭受雷電直擊的概率不大，但一旦受到雷擊會對建筑物本身及電氣或電子系統所造成巨大的破壞。根據目前國家建筑物防雷設計規范，所有的接地，例如防雷、低壓電力系統、電訊系統采用共用接地裝置，這樣一來當雷直擊于該建筑物的防雷裝置（接閃器或避雷帶）時，共用接地裝置的電位將升高，產生的過電壓可能擊穿低壓裝置或用電設備的絕緣。

　　為此國家建筑物防雷設計規范（GB50057-94）提出并參考IEC1024-1防雷標準第315款規定：“在電源引入的總配電箱處宜裝設過電壓保護器”。

　　國家建筑物防雷設計規范指出：

　　“根據IEC標準，室內低壓裝置的耐沖擊電壓最高僅為6kV。由于本條是將防雷裝置直接安裝在建筑物上和采用共用接地裝置，所以，當防雷裝置遭直接雷擊時，假設流經靠近低壓電氣裝置處接地裝置的雷電流為20 kA，以及接地裝置的沖擊接地電阻甚至低至1Ω，這時，在接地裝置上電位升高為20kV。也就是說，低壓電氣裝置接了地的金屬外殼的電位比帶電體（相導體）也約高20kV。它比前述的6kV耐壓高得多。如果在相導體與地之間不裝過電壓保護器，則在這種情況下，在低壓電氣裝置絕緣較弱處可能被擊穿而造成短路、發生火花、損壞設備，這是有危險的。若短路電流小（即長期有較大的漏電流，但又不可能使保護設備及時動作切斷線路），時間一長則可能引起外殼升溫而發生事故或火災?！?/p>

　　2、雷電的沿線來波。雷電通過電源線路或數據線路以行波速度沿著導線向與其連接的設備裝置前行。而被浪涌雷電波擊中的損害程度取決于設備裝置與被擊中處的距離。雷電直擊到電力系統上，主要是架空的裸露高壓線，在線路上直接形成過電壓；或雷電落在供電線路附近，由于雷云先導的作用，使附近導體上感應出與先導通道符號相反的電荷，雷云主放電時，先導通道中的電荷迅速中和，在導體上的感應電荷得到釋放，形成雷電暫態過電壓或過電流，這就是我們通常所指的靜電感應。這兩者都會造成雷電波沿電力線侵入，危及人身安全或損壞設備。

　　3、雷電感應。雷電放電時，在附近導體上將產生靜電感應和電磁感應。所謂電磁感應是指因雷電流迅速變化在其周圍空間產生瞬變的強電磁場，使附近導體上感應出很高的電動勢，如：雷電直擊到接閃裝置或戶內終端用戶的外圍設備，則在雷電流引下線和供電及數據線路周圍通過電磁感應使敏感設備易于擊穿或跳火。

　　另外，在電力系統中，由于開關操作，負荷的投入和切除及系統短路、接地故障產生的過電壓過電流暫態過程，這種暫態過程的有害波在輸電線路上傳播并通過電容藕合和電磁藕合方式侵入到通訊線路、數據線路、信號控制線路中，在這些線路上形成危及微電子設備的暫態過電壓及過電流，并以流動波的形式侵害設備。這是低壓側人為形成過電壓的主要原因，我們稱之為電子網暫態過程。

　　這些現象均會在大約1微秒(μs)的瞬間產生幾千伏的瞬間過電壓，由于其電壓幅值大，且雷電流屬于高頻（通常為數千赫茲），而電力開關只對工頻電流的過載起保護作用，而開關本身也會被瞬態過電壓擊穿或跳火。對連接在電源網絡上的設備更可能被干擾和損害。