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浪涌電流范文1
【關鍵詞】 管理電路系統 電流浪涌 電路保護
電流浪涌是一種常見的電流現象，對電子產品的安全造成嚴重威脅。隨著人們對電子產品的需求不斷增加，對電子產品的保護措施也得到了長足的發展，尤其是電流浪涌管理的方法已經趨于成熟，從傳統的保險絲發展為更高級的保護措施。隨著科技不斷進步，人們在未來對管理電流浪涌的要求越來越高，因此必須在現有的基礎上進行相關研究，為后續發展奠定堅實的基礎。
1 電流浪涌概述
電流浪涌是一種電路中常見的電流特性，電氣設備在接通電源的一瞬間，由于電感的存在導致電路中出現峰值電流，且該電流遠大于電氣正常工作的實際電流，當電流峰值超過電氣設備穩態電流一定范圍就會導致電氣設備發生故障。為了保證電氣設備的正常工作，通常使用一些浪涌抑制器實現對電路的保護。
2 簡單電路系統保護
電路系統最傳統也最簡單的保護方式就是采用保險絲的形式，保險絲的種類較多，基于不同保險絲的不同用途，且各自特點及優缺點不同，因此實際設計中需要根據具體情況進行熔斷絲選擇。常用的熔斷絲主要包括快熔絲、多晶硅熔絲、慢熔絲和智能熔絲等?？烊劢z就是能夠在極短時間內熔斷的電阻絲，一些電氣設備由于電流過大導致電路燒毀，可能造成嚴重的后果。因此需要及時制止可能發生的事故，最佳方法就是切斷電流。（如圖1所示）
快速熔斷絲的特點就是在熔點低，且具有一定電阻，當電流過大時，根據公式P=I2R，電阻不變時，電流越大，功率越大，此時電能大多轉化為熱能?？焖偃蹟嘟z的熔點較低，因此當電路中電流快速變大時將會導致其溫度迅速升高并超過其熔點，快速熔斷絲熔斷。正常工作時，快速熔斷絲發揮了電線的功能，輸送電流保持電氣設備正常的工作，熔斷后電路處于斷路狀態，在即將發生電力事故時及時有效制止事故的發生。在使用快速熔斷絲進行浪涌管理時應該注意其額定值降低需高于百分之五十，如果是5安培快速熔斷絲其額定電流至少應高于10安培。慢熔斷絲的熔斷速度明顯低于快熔斷絲，，除此之外并無其他不同，因此仍然會出現錯誤邊跳的現象，所以進行浪涌管理時應該注意其額定值降低需高于百分之五十。
快熔斷絲和慢熔斷絲都是一種一次性的防護措施，熔斷后即失去其原有功能，因此在實際工作中造成更換熔斷絲的麻煩。多晶硅熔絲就是一種能夠反復使用的保險絲，在電路發生故障時多晶硅熔斷絲能夠及時保護電路不受到電流浪涌的影響，其最大的特點就是在電路故障消除后能夠自動恢復，不僅節約了成本，還省去了更換保險絲的操作。多晶硅熔絲的缺點同樣明顯，每次跳變后其性能都會 有所下降，隨著使用次數的增多，其作用逐漸不穩定，在電路正常工作時可能發生錯誤的跳邊現象，甚至發生在事故時無法跳變導致事故進一步擴大。因此在使用多晶硅熔斷絲時應該定期檢驗其性能是否完好。
智能熔斷絲是目前一種常見的保險絲，這種保險絲的成本較高，在特定情況下能夠發揮重要作用，具有難以取代的地位。其制作成本較高，且需要電壓保持在一定高度時才會產生作用，若未能達到條件，即使發生故障智能熔斷絲也不會發生起到實際作用。
以上簡單的浪涌管理保護措施只能解決一般的問題，當浪涌電流不穩定時會導致這些裝置出現誤變現象。利用傳統保險絲的形式無法切實阻止開關時產生的電流浪涌。另外由于保險絲功能的發揮需要調低額定電流，因此在電氣設備發生故障時仍舊允許大量電流通過，甚至造成更嚴重的事故。基于此，必須針對電流浪涌產生進行針對分析，采用專門的管理措施，降低電流浪涌造成的安全隱患。
3 加強電流浪涌的管理的方式
我國目前大部分的AC/DC變換器輸入整流濾波采用的是電容輸入式濾波方式[1]，該方式的電路圖如圖2所示。此時，電容器電壓一般不能輕易發生躍變，因此在一開始的時候電容器電壓為0，即電容器上下電容板間不存在電勢差，此時可以看做導線，即等效為整流輸出為斷路狀態。在這里假設發生最不利的狀況，即在上電后電壓值瞬間達到峰值，此時電路會產生遠大于正常工作電流的浪涌電流，浪涌電流會造成電源電壓波形塌陷的狀況，給實際供電狀況造成嚴重影響，甚至會對其他電氣設備造成影響，嚴重的話電氣設備可能會失效，極有可能導致安全事故的發生。前文已經提過，浪涌電流對整流器的沖擊可能不會造成熔斷器熔斷，熔斷器無法熔斷將會造成難以想象的后果，難以起到實際的電路保護作用。
基于上述情況必須對電路中的浪涌電流進行限制。就目前而言限制浪涌電流最有效的方式就是在整流器和濾波器間加入一個負溫度系數熱敏電阻（下文簡稱NTC），如圖3：
使用NTC能夠使電流過載產生的熱能導致其阻值降低從而減少損耗，在操作上具有一定的簡便性，但NTC受到環境因素的影響較大，尤其是在溫度多變的地區或上電時間間隔極短的情況下，這種方法就難以起到抑制浪涌電流的作用。從使用途徑上來看，NTC適用于廉價的電源。為了提高對浪涌電流的有效控制，必須利用簡便可靠的抑制方式。將圖3中的NTC換為限流電阻就能有效解決穩定性問題，如圖4：
從上圖4可以看出，該電阻能夠起到與NTC相似的作用，且不受溫度及環境的影響，具有簡便性及穩定性。其唯一缺點就是該電阻在電流變大是產生較多的熱能，降低了電源利用效率，從根本上來看，電路處于穩態后，該電阻實際上已經完成其抑制浪涌電流的任務，此時若仍舊連在電路中只會起到消耗電能的副作用，針對這種狀況，可以在電路穩態后將其短路，讓其成為電路外一部分，如下圖5：
電阻上方安裝一開關，當需要抑制浪涌電路時讓開關處于打開狀態，此時電阻發揮抑制浪涌電路的作用，電路穩態后閉合開關，此時電阻被短路，電流經由開關直接流入電路，減少了電能損失，提高電源利用率。
4 結語
電流浪涌會在瞬間產生高強度電流，對電氣設備造成嚴重的影響，甚至會造成安全事故的發生。因此必須做好浪涌電流的管理工作，利用有效措施管理電流浪涌現象，抑制浪涌電流。
參考文獻
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浪涌電流范文2
電力通信是電力一次系統的先行，電力系統一旦發生故障，如果通信線路不暢，就不能及時調度指揮，其后果是相當嚴重的。與公用電信網相比，電力系統通信所處的環境更為惡劣，必要的技術防護措施是保障通信線路暢通的重要手段，下面介紹電力系統通信的幾種保護措施。
1 電力系統通信的干擾源和基本預防手段
1．1 干擾源
(1) 雷電。1)直擊雷過電壓：它是帶電云層與大地上某點之間，發生快速放電形成的電壓。雷直擊某建筑物引發的高過電壓對建筑物內的通信系統造成反擊；通過泄放雷電流的接地引線，形成激烈變化的電磁場，危及鄰近的設備。2)感應雷過電壓：它是在帶電云層發生直擊雷之后，由于靜電作用，地面某一范圍內形成高電壓，該高電壓對微電子設備產生閃擊，并導致雷電電磁干擾。
(2) 工業電磁干擾。包括電力系統中電壓開關操作引起的暫態過電壓、不對稱短路和電力線路三相不平衡電流等引起的電磁干擾。將范圍再擴大一點，還可包括：由電源系統不良、接地系統不良帶來的干擾，以及核爆炸產生的射頻寬帶電磁脈沖(EMP)干擾等。
1．2 雷電侵入途徑
雷電侵入通信系統的途徑主要有3個方面：(1)通過通信系統的電源線路侵入；(2)感應雷過電壓沿信號傳輸線侵入；(3)雷直擊通信系統所在的建筑物，引起地電位的急劇上升并對微電子設備造成反擊。
1．3 電力系統通信的基本防護措施
電力系統通信的防護，主要是防強電和雷電。
(1) 采用合適的防雷、消雷措施。一般可在建筑物上加裝各種接閃器預防直擊雷。感應雷的預防手段主要是選配和安裝可靠性能高的專用避雷器。感應雷從電源線路侵入通信系統的概率較高，電源避雷實際上是通信系統避雷的最重要的一環。其次，感應雷從信叫線路進入系統的可能性亦很高，程控電話機、無線載波機、干線放大器等微電子通信設備的耐沖擊水平遠遠達不到感應雷的感應電壓幅值。簡單的屏蔽保證不了通信設備的防雷要求，通常要采用信號防雷技術，在信號線路進入電子設備之前將雷電沖擊波對地進行抑制和疏散。
防雷器件的保護水平取決于它的殘壓。防雷器件保護水平的選擇應低于通信設備的沖擊耐壓值：交流220V系統為1500V；直流48V系統為330V；電信交換設備和用戶終端設備為1000V。為有效防御雷電過電壓的侵害，現大都采用多級保護、層層設防的方式，對通信防雷器件進行配合和選擇使用，以發揮各種防雷器件的作用，提高防雷措施的可靠性。
(2) 良好的接地。在通信設備中，以大地作為通信回路的接地裝置叫做工作接地；用以泄放危險電流的接地裝置叫做保護接地；為防止電磁干擾，將發射源設備外殼接地或將被輻射設備外殼接地的接地裝置叫做屏蔽接地。不論采用何種避雷、防雷措施，可靠的接地都是必不可少的。
2 幾種電力通信系統的防護方法
電力系統通信設備防雷，與輸配電設備防雷有共同之處，但又具有特殊性，防雷的基本任務不僅要解決雷電過電壓的侵入影響，更重要的是還必須解決好雷電流泄放過程中產生的二次電磁干擾。
2.1 數字微波通信站的防護
數字微波通信站的防雷方案總體有兩類。一個方案是采用“D、B、S、G、P” (均壓、分流、屏蔽、接地和保護)加避雷針方案，即首先將雷電引進避雷針，再采用傳統的方法綜合治理二次效應；一個是采用“D、B、S、GP”加半導體消雷器再加上配電電源過壓和信號線過流過壓防護方案，即利用半導體消雷器限制雷電流的幅值和陡值，從二次效應的源頭進行控制后，再綜合治理二次效應。實踐表明，通信設備機房采用交面屏蔽和廠、站采用半導體消雷器相結合的方式是一種較好的方式。
2．2 無線射頻通信系統中浪涌電流的防護
無線射頻通信系統主要指移動電話和無經結呼等通信方式。射頻通信系統中的天線極易遭受雷擊而引入浪涌電流。天線并不是引入流涌電流的唯一途徑，所有進入射頻通信設備機房的其它導體如數據線、電話線、電源線等都可以通過耦合方式把雷電引起的浪涌電流引入機房。防護手段中有兩點值得特別重視。
(1) 對進入機房的所有導體都施加避雷針。
(2) 做到有效和合理的接地。如果通信設備接地不當，進入機房的強大浪涌電流將在機房的導體之間形成較大的電壓差，造成射頻通信設備誤動和損壞。接地系統首先要求接地電阻小、要有一定的吸收浪涌電流的面積；對于某個具體的設備應做到單點接地，對浪涌電流提供一條直接的入地通道。有時需要將無線射頻設備和其它設備放在同一個機房內，由于無線射頻設備容易引入浪涌電流，所以其它設備的接地系統應與無線射頻設備的接地系統分開，并使用獨立的電源系統。
2．3 光纖愛信系統的防護
光纜以其傳輸容量大、傳輸衰耗小、搞干擾能力強、維護量小等優點，在電力系統通信中得到廣泛應用。光纜可分為有金屬材料和無金屬材料兩類。目前在電力系統通信中，有金屬光纜和無金屬光纜混合使用，有金屬光纜用于主體線路，無金屬光纜用于進站(局)的一段。
2．3．1 光纖通信系統的強電防護
光纖通信線路是否要考慮強電影響取決于光纜內有無金屬構件或導線。有金屬類光纜進入變電站、發電廠時與強電線路近距離平行接近，就會在光纜的金屬結構及遠供導線中產生干擾影響甚至危險影響。對于金屬類有銅線的光纜線路，可以采用如下的幾項簡要的防護措施：
(1) 在進入局(站)的光纖通信機房前的一段距離改用無金屬光纜，以避免強電侵入(或雷電侵入)機房而破壞通信設備。
(2) 盡可能使光纜線路遠離強電線路。當光纜與強電線路同桿架設時，架空光纜與其它建筑最小垂直凈距應符合標準，同時保證光纜與導線保持安全距離。
(3) 在光纜內銅線的適當位置安裝強電放電器，該位置由強電線路與光纜線路的接近段相對位置及其它參數計算確定。
(4) 縮小遠供段的強電影響積累長度。
2．3．2 光纖通信系統的雷電防護
當雷擊通信光纜線路或雷電發生在通信光纜線路附近時，通過直接的或電容耦合的方式，雷電將會在通信光纜線路上形成暫態過電壓，并以波動形式沿線路向通信終端侵入，危及設備和人身安全。在通信光纜工程設計及施工中，有些電信傳輸系統已經使用了一種新的光纜防強電及防雷措施，即將光纜接頭處的金屬結構斷開，不作接地處理，而在埋地光纜的上方加裝屏蔽線。這樣可降低有金屬光纜的雷擊機率。
浪涌電流范文3
[關鍵詞]漏電斷路器；性能；試驗；措施
中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）14-0300-01
引言
中國的電網規模不斷擴大，覆蓋到城鄉各個地區。為了提高電網運行的可靠性，漏電斷路器作為供電系統終端設備不僅使用量增加，而且產品的品種也是多種多樣。對漏電斷路器的安全可靠性以及電磁兼容性進行研究是非常必要的。
一、漏電斷路器的運行可靠性實驗
（一）漏電斷路器的運行可靠性問題
漏電斷路器的選型需要參考過載特性，要求其額定電流要能夠滿足過載特性保護需求。漏電斷路器多會采用電子開關，晶閘管截止的時候，晶閘管的兩端會加載電壓，脫扣線圈僅就可以起到扼流線圈的作用。如果脫扣線圈的兩端由很小的電壓，就無法將鐵心帶動起來，此時漏電斷路器就不會產生動作。當晶閘管被導通之后，電磁脫扣線圈上的電壓增加，就會有強大的吸力，漏電斷絕路器就會產生動作。
如果漏電斷路器無法發揮應有的效果，主要是由于兩種情況所造成的：其一，是由于舸┑紀ㄏ窒蠖導致的漏電斷路器無法合上，就必然會引發安全事故；其二，漏電斷路器已經損壞，使其保護功能無法正常運行，必然會產生安全事故。這兩種情況的存在，都會導致人觸電，直接危及到人的生命安全。
（二）提高漏電斷路器運行可靠性的處置方案
漏電斷路器在生產的過程中，往往對線路板的老化問題加以重視，卻沒有重視電子元器件的老化問題。在對斷路器進行生產的過程中，需要關注整機老化的現象，因此，要頻繁地對漏電斷路器的按鈕進行脫扣操作，對每一個部件的穩定性都要予以驗證，特別是線路板的晶閘管以及電磁脫器的線圈，都要通過實驗對其性能進行驗證，要求漏電斷路器老化的時候也能夠保證運行穩定，不會產生故障。當對產品進行定型之后，就要對整機進行實驗檢測，采用抽樣的方式就可以獲得良好的檢測效果。當檢測出問題之后，就可以及時采取措施具有針對性地處理。由此可以對產品的質量予以有效控制。在強化實驗質量控制的基礎上，還要做好市場調研工作，對產品的老化情況以及用戶的反饋信息進行收集、分析，以通過采取技術手段對產品進一步完善。如果僅僅采取抽樣檢查的方法是不夠的。當發現問題之后，就要采用模擬用戶使用的方法對產品的各項性能進行驗證，將影響產品質量的主要因素查找出來，采取相應的技術措施對產品產生的質量問題予以解決。通過對多臺漏電斷路器產品進行整機老化試驗之后，就可以發現其過早老化的根源主要是由于晶閘管損壞，當電流超過其可以承受的電流的時候，就會過早損壞，由此而對提高漏電斷路器的質量造成不良影響。
二、對漏電斷路器采用電磁兼容性試驗以及處置方案
（一）漏電斷路器采用電磁兼容性試驗
漏電斷路器處于運行狀態的時候，就會有零位飄移的現象產生，很難保證不會存在漏電流的問題。如果產生的零位飄移處于規定范圍以內是被允許的，不會對漏電斷路器的運行產生影響。如果零位飄移超出了規定的范圍，就需要加以注意。對漏電斷路器進行試驗，主要為靜電快速瞬變脈沖群抗擾度和靜電放電抗擾度的試驗。當進行浪涌電流和振鈴波試驗的過程中，由于無法保證漏電斷路器運行的可靠性，就會導致誤動作產生。
（二）漏電斷路器電磁兼容性的處置方案
其一，分立元件線路板對漏電斷路器電磁兼容性具有一定的影響。分立元件線路板上的穩壓二極管對浪涌電流試驗起到了決定性的作用。浪涌電流試驗就是測定浪涌電流下漏電斷路器的性能。在進行試驗的過程中，所采用的是模擬浪涌漏電流的試驗，在零序電流互感器的兩端分別安裝有電容器、電阻以及穩壓二極管，當電流互感器對非常高的電流信號有所感應的時候，高電流信號就會轉變為電壓信號，可以起到一定的穩壓作用。所以，穩壓二極管對實驗的效果具有一定的影響性。如果穩壓二極管的功率非常小，就容易擊穿穩壓管。在對穩壓管進行選擇的時候，由于芯片的規格是不同的，僅僅從穩壓管的外觀而言，對其運行功率是無法做出準確判斷的，因此需要選擇大芯片。試驗的過程中，穩壓管多數會被擊穿，就必然會導致浪涌電流試驗無法順利進行。因此，要注意穩壓管的選擇。
晶閘管控制極發揮著抗干擾的作用。通過對剩余的額定電流進行整定之后，可以保證剩余電流動作的分段時間與規定的標準相符合。諧波是重要的干擾信號，其充電的時間和放電的時間都非常長，可以對抗干擾信號進行規避。因此，在設計的過程中，要根據額定剩余電流動作的時候的分斷時間選擇電容，以保證試驗的可靠運行。做好元器件的選擇是保證電磁兼容性發揮的關鍵。在對線路板進行設計的過程中，要盡量避免寄生電容。
其二，分析集成電路線路板，了解集成漏電斷路器所存在的缺陷。對漏電斷路器的性能進行試驗中，由于射頻電磁場輻射的抗擾度不足，就使得試驗難以順利展開。在進行閃流抗干擾試驗的過程中，由于有很多的干擾源存在，就會由于負載過多而引發誤動作。在試驗的過程中，主要是使用對講機進行模擬實驗，可以明確，漏電專用芯片時候具有良好的抗干擾性對漏電斷路器的使用質量至關重要。對于抗射頻干擾試驗使用對講機進行模擬上存在爭議，由于其具有強電磁輻射，采用這種模擬的方法是存在一定的合理性的。
圖1為針對實驗設計的電路漏電斷路器的原理圖。其中的R3和R4、VD5和VD6、C6和C7都是基于原有的線路板而設計的抗干擾電路，VD5和VD6是對二極管起到了一定的保護作用，C6和C7都是瓷片電容，即使用特質的陶瓷材料為介質，之后在陶瓷的表面圖上一層金屬薄膜，由此為電極發揮電容器的作用。R3和R4都是電阻。這種設計的抗干擾電路可以穩定電壓信號，有效地過濾諧波，即便漏電斷路器是在不良環境中運行，也可以防止誤動作發生。
結束語
綜上所述，針對漏電斷路器的使用性能進行研究，可以對其優勢以及弱點充分了解，對避免誤動作，排除觸電安全隱患具有可參考價值，對提高供電質量具有重要的作用。
參考文獻
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浪涌電流范文4
在我們的日常工作中，錄像機的電源可能是微不足道的，可是我們必須知道，一個穩定工作的電源，是使我們的錄像機能夠更好工作的前提。錄像機的開關電源工作電壓較高，通過的電流較大，又工作在有自感電動勢的狀態下，因此，使用過程中故障率較高。對于電源產生的故障，我們很多時候束手無策，而且有時電源的故障，更會對錄像機造成無法彌補的后果。但是，我們只要掌握足夠多的電子電路知識，就能使其能更好、更穩定的工作！因此我們要簡單介紹一下錄像機的開關電源中的電路。
一、防浪涌軟啟動電路
錄像機開關電源的輸入電路大都采用電容濾波型整流電路，在進線電源合閘瞬間，由于電容器上的初始電壓為零，電容器充電瞬間會形成很大的浪涌電流，特別是大功率開關電源，采用容量較大的濾波電容器，使浪涌電流達100A以上。在電源接通瞬間如此大的浪涌電流，重者往往會導致輸入熔斷器燒斷或合閘開關的觸點燒壞，整流橋過流損壞。輕者也會使空氣開關合不上閘。上述現象均會造成開關電源無法正常工作。
為此我們為錄像機開關電源設置了防止流涌電流的軟啟動電路，以保證電源正常而可靠運行。
為了提高延遲時間的準確性，必須在采用晶閘管和限流電阻組成的防浪涌電流電路的同時，使用延遲電路。
二、過壓、欠壓及過熱保護電路
錄像機進線電源過壓及欠壓對開關電源造成的危害，主要表現在器件因承受的電壓及電流能力超出正常使用的范圍而損壞，同時因電氣性能指標被破壞而不能滿足要求。因此對輸入電源的上限和下限要有所限制，為此采用過壓、欠壓保護以提高電源的可靠性和安全性。
溫度是影響電源設備可靠性的最重要因素。根據有關資料分析表明，電子元器件溫度每升高2℃，可靠性下降10%，溫升50℃時的工作壽命只有溫升25℃時的1/6，為了避免功率器件過熱造成損壞，在開關電源中亦需要設置過熱保護電路。
三、缺相保護電路
由于電網自身原因或電源輸入接線不可靠，開關電源有時會出現缺相運行的情況，且掉相運行不易被及時發現。當電源處于缺相運行時，整流橋某一臂無電流，而其他臂會嚴重過流造成損壞，同時使逆變器工作出現異常。因此，必須對缺相進行保護。檢測電網缺相通常采用電流互感器或電子缺相檢測電路。由于電流互感器檢測成本高、體積大，故開關電源中一般采用電子缺相保護電路。
四、短路保護
開關電源同其他電子裝置一樣，短路是最嚴重的故障，短路保護是否可靠，是影響開關電源可靠性的重要因素。IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）兼有場效應晶體管輸入阻抗高、驅動功率小和雙極型晶體管電壓、電流容量大及管壓降低的特點，是目前中、大功率開關電源最普遍使用的電力電子開關器件。IGBT能夠承受的短路時間取決于它的飽和壓降和短路電流的大小，一般僅為幾μs至幾十μs。短路電流過大不僅使短路承受時間縮短，而且使關斷時電流下降率 過大，由于漏感及引線電感的存在，導致IGBT集電極過電壓，該過電壓可使IGBT鎖定失效，同時高的過電壓會使IGBT擊穿。因此，當出現短路過流時，必須采取有效的保護措施。 為了實現IGBT的短路保護，則必須進行過流檢測。適用IGBT過流檢測的方法，通常是采用霍爾電流傳感器直接檢測IGBT的電流Ic，然后與設定的閾值比較，用比較器的輸出去控制驅動信號的關斷；或者采用間接電壓法，檢測過流時IGBT的電壓降Vce，因為管壓降含有短路電流信息，過流時Vce增大，且基本上為線性關系，檢測過流時的Vce并與設定閾值進行比較，比較器的輸出控制驅動電路的關斷。
在短路電流出現時，為了避免關斷電流的 過大形成過電壓，導致IGBT鎖定無效和損壞，以及為了降低電磁干擾，通常采用軟降柵壓和軟關斷綜合保護技術。在設計降柵壓保護電路時，要正確選擇降柵壓幅度和速度，如果降柵壓幅度大（比如7.5V），降柵壓速度不要太快，一般可采用2μs下降時間的軟降柵壓，由于降柵壓幅度大，集電極電流已經較小，在故障狀態封鎖柵極可快些，不必采用軟關斷；如果降柵壓幅度較?。ū热?V以下），降柵速度可快些，而封鎖柵壓的速度必須慢，即采用軟關斷，以避免過電壓發生。
浪涌電流范文5
關鍵詞：鉆井井場；防雷擊；接地
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.094
雷電是雷云之間或雷云對地放電的一種自然現象，因靜電感應，云層呈現出帶有正電，通過與大地表面感應，與云塊感應會產生出負電荷，當場強積累到一定量值的時候，雷云和大地間就會產生放電現象，此時會伴有強烈的電光和聲音，于是就形成了雷電。
1 雷擊現象對鉆井井場產生的危險
因雷電產生的破壞有多種效應，如熱效應、機械效應、電磁效應、雷電反擊等不同表現形式，當出現雷電現象時，其所產生的巨大電流、高溫、沖擊波、電磁場以及輻射等，都會對鉆井現場的生產設施及作業人員造成一定的威脅。如當雷電發生后，其所產生的熱效應首先會擊中物體，此時雷電電流非常高，在雷擊點附近的熱效應可產生6千到1萬度的高溫，由于雷電電流的作用時間短暫，局部產生的瞬時高溫對較大的金屬物體而言，使其熔化的能力非常有限。就科威特目前的鉆井現場來說，當井架遭受到雷擊后，其所產生的熱效應并不會對井架造成多么大的危害，但是，當發生了雷擊，會造成井架等設備直接放電，然后出現了電磁脈沖及浪涌電壓，這樣一來，因為產生的浪涌電壓，要么設備會出現故障，造成數據的錯誤，要么直接造成設備芯片的損毀，嚴重時還可能引發生產事故，造成重大經濟損失，故全面系統地完善鉆井井場防雷措施，保證鉆井生產安全，顯得尤為必要。
2 井場的防雷擊措施
防雷擊的基本措施主要包括消雷、屏蔽、均壓和分流，消雷是通過避雷針和接地體將雷擊電流引入大地，通過散流電阻向大地散入電流；屏蔽是利用法拉第籠原理保護設備；均壓是將金屬導體與等電位母線聯結后接入大地，雷擊電流通過等電位母線直接散入大地；分流是通過防雷器保護設備，當雷擊電位升高到保護電壓時，防雷器電阻下降，雷擊浪涌電流通過防雷器散入大地。通常井場采取消雷、屏蔽和均壓措施即可起到很好的防雷作用，僅對弱電設備和重要儀器房的入戶電源采取分流措施。
3 常見問題及整改措施
鉆井井場有多種設備需要防雷擊，根據已有記錄和總結的因受雷擊造成設備損毀情形，需要注意以下幾個方面：
3.1 井場視頻監視系統的正確安裝及其問題整改
井場的視頻系統也就是指的井場視頻監視系統，如果在設備安裝時，把二層臺攝像頭尾部裝在井架的外邊，這樣非常容易讓雷擊電流沿著電纜進入攝像頭的里面，造成電路板燒壞。所以，必須根據井場防雷系統的工作要求，把二層臺攝像頭放置在井架內側，視頻所需的電纜也應安裝在井架籠梯里面，而且井場上的視頻電纜線都要安裝到屏蔽于金屬結構里面。此外如果直流電源0V與金屬外殼相連接，造成接地錯誤，那么雷擊時所產生的浪涌電流，就會把所有的攝像頭直流電源電路燒毀，因此，必須把直流電源0V與金屬外殼隔離開來，否則后果嚴重。
3.2 VDX鉆井參數儀表雷擊損失及其整改措施
VDX鉆井參數儀表，如果沒有采取保護措施或者是接地錯誤，都會出現雷擊損失的情形，如VDX鉆井參數儀未安裝終端防雷器、衛星遠傳系統沒有安裝天饋防雷器等。據此，錄井終端需要有防雷器，并接地正確，衛星遠傳系統攝像頭需要安裝在屏蔽金屬盒內，接地正確，主機的視頻輸入接頭處也要有天饋防雷器。
VDX鉆井參數儀表接地錯誤，主要有：傳感器及儀表房輸出端未接地，造成屏蔽層失效；傳感器24V直流電源的0V與房體外殼相接通，因雷擊時產生的地電位升高，會導致大部分傳感器損毀；在井架外側的傳感器，在井架釋放雷擊電流時，因放電也會燒壞傳感器；傳感器內因耦合作用產生的浪涌電壓，會燒毀傳感器；傳感器沒有使用雙屏蔽電纜，會導致傳感器損壞；缺少屏蔽措施，采取架空方式的部分信號電纜，易遭受感應雷從而造成設備損壞；總電位聯結母線之間未接輔助等電位母線，雷擊時會造成VDX主機與鉆機之間的電位差，因浪涌電流損壞VDX主機。故需對VDX全面采取消雷、屏蔽、分流等防雷措施；安裝終端防雷器，同時采取雙屏蔽電纜，并在輸出端處正確接地；采用雙屏蔽傳感器電纜，并在輸出端處正確接地；采取獨立的傳感器直流供電系統，嚴禁將直流電源0V與房體外殼相連；的傳感器和攝像頭應安裝屏蔽外殼并正確接地，防遭受直擊雷。
3.3 電控房、頂驅房的安裝要求
電控房、頂驅房應有統一的保護接地措施，保護接地電阻阻值應不大于4Ω；房內所有電器設備保護接地及金屬構件應統一接到接地母排上；發電房動力電纜應通過屏蔽敷設進入電控房、MCC房、頂驅房，必要時應采取浪涌抑制措施；電控系統主要通過完善屏蔽、區域和局部等連接實現防雷保護，必要時可裝設浪涌抑制器；房內設備所外接的電機編碼器電纜應可靠接地，必要時可加裝金屬編織軟管進行屏蔽并接地。
4 結束語
鉆井井場防雷是一項系統工程，通過消雷、屏蔽、均壓、分流、接地等措施可有效降低井場直擊雷損失，在預防感應雷方面也收到很好的效果。
（1）正確地安裝和維護井場中等電位聯結母線及輔助等電位母線。
（2）為降低直擊雷造成的損失，缺少屏蔽的攝像機以及傳感器等設備，要有屏蔽的措施以及采取均壓的方式。
（3）當金屬結構與弱電設備的直流電源0V等連接時，由于雷擊電壓升高，會把連接在直流電源上的傳感器和主機損壞，因此需要采取一定的措施。
（4）井場上的會議室、錄井房等都有防雷擊系統，都安裝有交流電源防雷箱，類似打印機、傳真機等辦公設備應接在防雷插座上，確保接地正確。
（5）工作人員要定期、及時地檢查和維護好防雷器，以免因疏忽造成損失。
參考文獻：
浪涌電流范文6
這種插座具有防雷電、防錯相（220V供電突然升高為380V）及電壓異常偏高的功能，可保護各種500W以內的家用電器免遭過電壓損壞。
同樣，這種插座在學校、機關等推廣使用，可有效保護各種交流用電設備免遭雷電和過電壓的襲擊。
一、工作原理
過壓保護插座的電路如圖1所示。
其中F為普通保險管，RV為壓敏電阻器，XS為家用電器電源插座。保險管F串聯接入電源插座XS的回路，起過電流保護作用；壓敏電阻器RV并聯接在電源插座XS的兩端，起過電壓保護作用。
保險管F與壓敏電阻器RV兩者的作用結合起來，便構成了完善而合理的過電壓保護功能。
當電網電壓正常時，電源插座XS兩端的供電電壓有效值不會超過250V，其峰值電壓不會超過350V。
由于壓敏電阻器RV的標稱電壓值為390V，所以RV呈現出高電阻，它相當于一只小容量的電容器，不會影響線路及家用電器的正常工作。
一旦電網因故障錯相而引入380V高電壓時，其峰值電壓高達537V，壓敏電阻器RV迅速變成電阻極小的導電體，產生瞬間高達幾十安培甚至幾百安培的強大電流，使保險管F因過電流而很快熔斷，從而切斷了電源插座XS的供電電源，保護了所接家用電器不因過電壓而損壞。
可見，電網電壓異常升高時，壓敏電阻器RV形成強電流通路促使保險管F很快熔斷；而保險管F以犧牲自身，換取了家用電器的安全，同時也防止了持續強電流燒毀壓敏電阻器RV。
另外，當電網中傳來雷電（峰值電壓一般超過千伏特）、襲來各種浪涌電流時，由于它們的瞬間電壓遠遠超過390V，所以均會被壓敏電阻器RV有效吸收，從而不會對插座XS內所接的家用電器產生過電壓危害和強脈沖干擾等。
二、元器件選擇
RV選用標稱電壓（也稱壓敏電壓）為390V、峰值電流≥1kA的普通氧化鋅壓敏電阻器，常見型號有MYG390-1kA、MY21-390/1和MYL-1-390V等，其外形及圖形、文字符號表示如圖2所示。
壓敏電阻器是利用半導體材料的非線性特性原理制作而成的一種敏感電阻器，當外加電壓達到其臨界值時，壓敏電阻器的阻值會急劇變小。壓敏電阻器主要用于過電壓保護、抑制浪涌電流等電路。
F用帶機裝式管座的BGXP-3A型（250V、3A）普通保險管，以便在使用中隨時更換熔斷后的保險管。如果采用快速熔斷保險管（注意：啟動電流很大的感性或容性電氣設備不適合采用），則保護效果更佳。
XS為市售普通220V交流電源插座，它既可以是雙孔或三孔壁式電源插座，也可以是多孔、多功能可移動式電源插座。
三、制作與使用
這種過壓保護插座制作非常簡單，只需將保險管F及壓敏電阻器RV按照圖1所示，裝接到電源插座的底座腔內空閑位置處即成。
但應注意，在家中現有的壁式電源插座內裝接時，一定要事先斷開交流220V的總電源開關，切不可帶電操作！