其實(shí)小編自己就曾遭遇到這樣的事情，上大學(xué)時(shí)冬天太冷（小編的學(xué)校是會(huì )下雪的哦）宿舍、教室都沒(méi)有暖氣，所以我們都是靠電熱水袋暖手，上課、自習都會(huì )帶著(zhù)。記得某日在教室自習，手凍到寫(xiě)不了字，于是乎就把熱水袋拿去充電加熱，剛一插上電就聽(tīng)見(jiàn)“砰”的一聲（小編當時(shí)嚇得退了好幾步，魂兒都嚇跑了），隨著(zhù)就是一股焦味兒襲來(lái)，等我緩過(guò)神來(lái)發(fā)現充電線(xiàn)已經(jīng)炸斷，而且周?chē)厣?、墻上黑了一大片，我的熱水袋就這樣魂消玉隕了。當我們遇到這些情況時(shí)，也許會(huì )感覺(jué)到莫名其妙？其實(shí)不然，這只能說(shuō)這些產(chǎn)品設計不過(guò)關(guān)。那什么樣的產(chǎn)品才算是合格的呢？各位看官且聽(tīng)我慢慢道來(lái)。

 

引起上電沖擊電流的原因：上電沖擊電流主要跟負載電容有關(guān)，輸出上電時(shí)間越短，輸入電容越大，會(huì )導致瞬態(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(shí)間，減少輸入電容，采用扼流電感等；當然也有特殊的，比如有些CPU,需要較大瞬態(tài)電流才能正常啟動(dòng)，這時(shí)需要留有余量。

 

引起過(guò)電壓的原因：過(guò)壓產(chǎn)生的原因應該有很多：比如引線(xiàn)過(guò)長(cháng)造成寄生電感較大，dV=L*di/dt，勢必造成瞬態(tài)過(guò)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、適當增大輸入電容，有利于減少過(guò)壓的風(fēng)險；

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

 

對于電力供電系統或者說(shuō)在電力供電電網(wǎng)上，過(guò)電壓現象更普遍。如果沒(méi)有防范措施，隨時(shí)都有可能發(fā)生。引起電網(wǎng)過(guò)電壓的原因很多，主要可分為內部過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓。

諧振過(guò)電壓：內部過(guò)電壓又分諧振過(guò)電壓和操作過(guò)電壓，其中諧振過(guò)電壓在正常運行操作中出現頻繁，其危害性較大，在各級電網(wǎng)中都有可能發(fā)生。系統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、消弧線(xiàn)圈為電感元件，補償用的并聯(lián)或串聯(lián)電容器組，高壓設備的寄生電容為電容元件。而線(xiàn)路各導線(xiàn)對地和導線(xiàn)間既存在縱向電感又存在橫向電容。這些元件組成復雜的L-C振蕩回路，在一定的能源作用下，特定參數配合的回路中會(huì )出現諧振現象，引起電壓的異常升高。  諧振常屬于穩態(tài)現象，因此其持續時(shí)間比操作過(guò)電壓長(cháng)得多，可以穩定地存在，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(guò)電壓的持續時(shí)間長(cháng)，所以其危害也大、在電力系統中，諧振過(guò)電壓不僅危及電氣設備的絕緣，還可能產(chǎn)生持續的過(guò)電流而燒斷熔絲或設備，同時(shí)還會(huì )影響到過(guò)電壓保護裝置的工作條件，普通避雷器常因在諧振過(guò)電壓下動(dòng)作而又不能滅弧的情況下會(huì )遭到毀壞。

 

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

 

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

 

(3) 破壞發(fā)電機產(chǎn)生自勵磁的條件，防止參數諧振過(guò)電壓。

 

操作過(guò)電壓：操作過(guò)電壓由線(xiàn)路故障、空載線(xiàn)路投切、隔離開(kāi)關(guān)操作空載母線(xiàn)、操作空載變壓器或其它原因在系統中引起的相對地或相間瞬態(tài)過(guò)電壓；其波形具有緩波前、持續時(shí)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(kāi)關(guān)；

 

(2) 提高開(kāi)關(guān)動(dòng)作的同期性；

 

(3) 開(kāi)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(diǎn)直接接地運行。

 

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

雷電過(guò)電壓的防護措施：

 

發(fā)電廠(chǎng)和變電所廣泛使用獨立避雷針。變電架構上的避雷針(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(chǎng)煙囪上的避雷針可用來(lái)保護發(fā)電廠(chǎng)，其高度可達120米。這樣，直擊雷防護的可靠性可達安全運行1000～1300年的耐雷指標(MTBF)。有些變電所是用避雷線(xiàn)來(lái)保護。為防護由輸電線(xiàn)傳入的雷電侵入波，可采用閥型避雷器或氧化鋅避雷器。對其保護性能及通流能量等要求甚高，還需嚴格做到全伏秒特性與被保護的變壓器等相配合，避雷器的尺寸亦甚龐大，如500千伏變電所的避雷器高達5米以上。110、220千伏變電所對侵入波的防護，其平均無(wú)故障時(shí)間MTBF運行值分別可達80年和200年，330～500千伏級的目標值均為300～500年。繼電保護和控制回路多用電纜的金屬屏蔽層，并在兩端接地，或將絕緣電線(xiàn)、塑料電纜穿入鐵管，將兩端接地，以防護感應雷和侵入波。對發(fā)電機的雷電侵入波防護，則采用旋轉電機專(zhuān)用避雷器，并配以由50～100米長(cháng)的金屬屏蔽電纜(電纜埋入地中且在兩端和中間設置多點(diǎn)接地)和電纜首端的避雷器及其前方的避雷針或避雷線(xiàn)保護段(作為第一道防線(xiàn))組成進(jìn)線(xiàn)保護段。這一保護系統能確保發(fā)電機的MTBF達100～300年。若采用防雷線(xiàn)圈（不用電纜）和避雷器的保護方式，MTBF超過(guò)600年。輸電線(xiàn)路用避雷線(xiàn)保護。110千伏、220千伏、330～500千伏線(xiàn)路分別可達到平均事故 0.2次、0.17次和0.1次/百公里年。為使避雷針、避雷線(xiàn)的布置處于屏蔽雷閃的最佳位置和獲得較好的計算方法，并將保護失效率──繞擊率(即每1000次雷擊，繞過(guò)保護裝置而擊于被保護物上的次數)限制到最低限度，自1925～1926年美國人Peek在實(shí)驗室用“人工雷”首次對避雷針模型進(jìn)行試驗以來(lái)，一直在進(jìn)行研究。中國在避雷針設計、計算上較為先進(jìn)，實(shí)際繞擊率已達到0.5%。各國為研究超高壓、特高壓輸電的長(cháng)間隙和絕緣子串的雷電沖擊特性、變電設備的沖擊特性，先后制出高達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(guò)電流、過(guò)電壓保護的重要性