浪涌、諧波

1、定義：諧波的定義是對周期性非正弦電量進(jìn)行傅立葉級數(shù)分解，除了得到與電網(wǎng)基波頻率相同的分量，還得到一系列大于電網(wǎng)基波頻率的分量，這部分電量稱為諧波。浪涌：超出正常工作電壓的瞬間過電壓，主要指的是電源(只是主要指電源)剛開通的那一瞬息產(chǎn)生的強(qiáng)力脈沖由于電路本身的非線性有可能有高于電源本身的脈沖或者由于電源或電路中其它部分受到本身或外來尖脈沖干擾叫做浪涌.它很可能使電路在浪涌的一瞬間燒壞如PN結(jié)電容擊穿電阻燒斷等等.產(chǎn)生：諧波的產(chǎn)生；第一類是

2、由于非線性負(fù)荷而產(chǎn)生諧波，例如可控硅整流器、開關(guān)電源等，這一類負(fù)荷產(chǎn)生的諧波頻率均為工頻頻率的整數(shù)倍。例如三相六脈波整流器所產(chǎn)生的主要是5次和7次諧波，而三相12脈波整流器所產(chǎn)生的主要是11次和13次諧波。第二類是由于逆變負(fù)荷而產(chǎn)生諧波，例如中頻爐、變頻器，這一類負(fù)荷不僅產(chǎn)生整數(shù)次諧波，還產(chǎn)生頻率為逆變頻率2倍的分?jǐn)?shù)諧波。浪涌是重型設(shè)備、短路、電源切換或大型發(fā)動機(jī)。而含有浪涌阻絕裝置的產(chǎn)品可以有效地吸收突發(fā)的巨大能量，以保護(hù)連接設(shè)備免于

3、受損。危害：諧波造成的危害大致列舉如下①.由于諧波的頻率較高，使導(dǎo)線的集膚效應(yīng)加重，因此銅損急劇增加。同時變壓器鐵心由于不能適應(yīng)急劇變化的磁通而導(dǎo)致鐵損急劇增加。②.諧波會影響表計(jì)的計(jì)量精度。從原理上進(jìn)行分析：諧波源將其吸收的一部分電網(wǎng)電能轉(zhuǎn)變?yōu)橹C波發(fā)送到電網(wǎng)中去，因此電能表會將諧波能量當(dāng)作發(fā)電來進(jìn)行計(jì)算，從而導(dǎo)致計(jì)量誤差。對于機(jī)械式電能表還會由于高頻率諧波所產(chǎn)生的高頻渦流阻力而變慢。因?yàn)樵诟叽沃C波嚴(yán)重的情況下（例如中頻爐）會嚴(yán)重影響電

4、能表的計(jì)量精度，導(dǎo)致莫名其妙的丟電現(xiàn)象。③.精密電子設(shè)備（包括電子式電能表）會被嚴(yán)重干擾，導(dǎo)致不能正常工作，甚至燒毀。④.所有接于電網(wǎng)中的設(shè)備的損耗都會增加，溫升增加。含有電容器的設(shè)備受影響最為嚴(yán)重，甚至可能導(dǎo)致設(shè)備損壞以及電容器爆炸等事故.⑤.電機(jī)類負(fù)荷由于諧波的逆序作用而導(dǎo)致輸出扭矩下降。⑥.繼電保護(hù)機(jī)構(gòu)可能會由于諧波而產(chǎn)生誤動或拒動故障。浪涌的危害使瞬間電壓變大，燒壞用電設(shè)備，危害極大。抑制：諧波的抑制思想是：1裝設(shè)諧波補(bǔ)償裝置來

5、補(bǔ)償諧波（LC調(diào)諧濾波器，有源電力濾波器APF）。2采用高功率因數(shù)的電力電子裝置.目前主要還是以LC調(diào)諧濾波器，它既可以補(bǔ)償諧波，又可以補(bǔ)償無功，結(jié)構(gòu)簡單，適用于補(bǔ)償固定頻率的諧波。浪涌的抑制主要是用濾波器，使電壓保持平穩(wěn)工作。2.1按工作原理分類按工作原理分類按其工作原理分類SPD可以分為電壓開關(guān)型、限壓型及組合型。(1)電壓開關(guān)型SPD。在沒有瞬時過電壓時呈現(xiàn)高阻抗一旦響應(yīng)雷電瞬時過電壓其阻抗就突變?yōu)榈妥杩乖试S雷電流通過也被稱為“短

6、路開關(guān)型SPD”。(2)限壓型SPD。當(dāng)沒有瞬時過電壓時為高阻抗但隨電涌電流和電壓的增加其阻抗會不斷減小其電流電壓特性為強(qiáng)烈非線性有時被稱為“鉗壓型SPD”。(3)組合型SPD。由電壓開關(guān)型組件和限壓型組件組合而成可以顯示為電壓開關(guān)型或限壓型或兩者兼有的特性這決定于所加電壓的特性。2.2按用途分類按用途分類按其用途分類SPD可以分為電源線路SPD和信號線路SPD兩種。2.2.1電源線路電源線路SPD由于雷擊的能量是非常巨大的需要通過分級

7、泄放的方法將雷擊能量逐步泄放到大地。在直擊雷非防護(hù)區(qū)(LPZ0A)或在直擊雷防護(hù)區(qū)(LPZ0B)與第一防護(hù)區(qū)(LPZ1)交界處安裝通過Ⅰ級分類試驗(yàn)的浪涌保護(hù)器或限壓型浪涌保護(hù)器作為第一級保護(hù)對直擊雷電流進(jìn)行泄放或者當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時將傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放。在第一防護(hù)區(qū)之后的各分區(qū)(包含LPZ1區(qū))交界處安裝限壓型浪涌保護(hù)器作為二、三級或更高等級保護(hù)。第二級保護(hù)器是針對前級保護(hù)器的殘余電壓以及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護(hù)設(shè)備在前級發(fā)生較

8、大雷擊能量吸收時仍有一部分對設(shè)備或第三級保護(hù)器而言是相當(dāng)巨大的能量會傳導(dǎo)過來需要第二級保護(hù)器進(jìn)一步吸收。同時經(jīng)過第一級防雷器的傳輸線路也會感應(yīng)雷擊電磁脈沖輻射。當(dāng)線路足夠長時感應(yīng)雷的能量就變得足夠大需要第二級保護(hù)器進(jìn)一步對雷擊能量實(shí)施泄放。第三級保護(hù)器對通過第二級保護(hù)器的殘余雷擊能量進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的耐壓等級假如兩級防雷就可以做到限制電壓低于設(shè)備的耐壓水平就只需要做兩級保護(hù)假如設(shè)備的耐壓水平較低可能需要四級甚至更多級的保護(hù)。選擇

9、SPD首先需要了解一些參數(shù)及其工作原理。(1)10350μs波是模擬直擊雷的波形波形能量大820μs波是模擬雷電感應(yīng)和雷電傳導(dǎo)的波形。(2)標(biāo)稱放電電流In是指流過SPD、820μs電流波的峰值電流。(3)最大放電電流Imax又稱為最大通流量指使用820μs電流波沖擊SPD一次能承受的最大放電電流。(4)最大持續(xù)耐壓Uc(rms)指可連續(xù)施加在SPD上的最大交流電壓有效值或直流電壓。(5)殘壓Ur指在額定放電電流In下的殘壓值。(6)保