电气设备对电压和电流电涌的要求分析

电气设备对电压和电流电涌的要求分析

曹义斌

（中国电建集团核电工程公司山东济南250102）

摘要：目前，国内外交流逐渐频繁，社会经济不断上升，国民生活质量不断提高。国内各行各业都迎来一个新的发展前景，国内发展前景最好的其中就是电子技术行业。国内电子技术行业将迎来再一次发展高峰，为了更好地进行电子技术的突破，本文主要针对电子技术中电气设备对于电压和电流电涌的要求进行了深刻的研究与分析。在电气设备中，外部电涌以及内部电涌作为目前国内电气设备损坏以及在进行作业中出现工作中断情况的主要原因之一。我们在进行施工作业中，为了跟好的确保施工能够顺利进行，从而必须确保在施工过程中使用的电子设备能够精确的配合是公平，从而避免出现因内外部电涌电压不稳定从而出现的设备故障等情况。所以，为确保电气设备能够更好地使用，我们需要对设备规格以及质量，以及在使用过程中如何进行有效的维护都要按照标准进行。

关键词：电气设备；电压；内部电涌；外部电涌；设备故障；要求

目前，国内各行各业都有一个全新的发展前景，随着社会经济不断上升，国民生活质量不断提高，国内城市化建设以及工业化建设都加快了脚步。在进行城市化以及工业化建设过程中，以及对在建工程进行改建工程中最主要的就是电气设备的安全问题。为了更好地确保工程能够安全进行，我们在进行电气设备使用过程中，主要关注的问题就是电气设备机房的安全问题以及实施情况。其中，电气设备机房中使用的电源电涌防护器都需要使用标准之内的高质量，有保障的防护器，能够更好地确保在整个电气系统能够有一个完整的电涌防护措施，顺利推动整个电气设备安全进行，从而完成整个工程。

一、电涌产生的原理

电涌主要就是微妙量级的电流脉冲过于强大的情况。电涌在发生过程中，会造成电子设备在运行过程中受到瞬态过电压从而造成电子设备的故障。近年来，半导体的器件集成化在逐渐上升，元件的间距在逐渐缩短，半导体的厚度也在逐渐变薄，受到这种变化的影响，就会造成电子设备在运行过程中，受到瞬态过电压破坏的程度越来越高，近年来，出现的电子设备事故率逐渐提高。当电子设备在运行过程中，电子设备对于产生的电涌引发的瞬态过电压没有一定的承受能力，或者说超过电子设备承受能力，就会出现电子设备出现器件故障或者整体损坏，甚至会影响电子设备运行能力以及电子设备使用年限。

1.1导致电涌发生的最主要原因

在电子设备运行过程中，导致出现电涌发生的最主要原因就是雷电击中。近年来，雷电击中造成的电涌，造成大量的经济损失。电力公司每一次进行的切换负载从而引发电涌都会直接影响电子设备中计算机、通讯设备、仪器、仪表以及PLG的使用年限，更严重的就是受到电涌影响会致使大型的电气设备、电梯、发电机、电扇、空调等造成毁损，不能再进行正常运行以及工作。

1.2电涌防护原理简介

我们在进行电涌防护工作中，主要用的就是电涌防护器，进行电涌防护器设计中主要使用MOV技术。

MOV技术：这一技术在使用过程中，它的能量包含能力太高，因为这一能力，我们在进行敏感电气设备的保护工作中，主要策略就是在设备中进行电涌分流。理想的电涌防护器必须要求他在电力线上是不能被察觉到的，当电压到达一定程度的时候，MOV技术需要及时将多余的能量分流入流，确保不会出现负面影响。MOV技术工作原理就是根据电涌情况进行工作，没有电涌在电源线上禁止悬挂，作为一个电力设备的维护者。

MOV在电压到达之间设计的限额之后，会及时进行保护作业，这中间的反映时间在1-3毫微秒。MOV技术中V表示变阻器，在设备响应的一瞬间，MOV的电阻会直接变为零欧姆，从而使瞬态高压分流入地，保障电流不会影响敏感的电气设备。指导MOV技术将瞬态电压进行完全溜掉之后，继续进行正常工作。

火花间隙技术：这一技术与MOV技术的设计意图是相同的，这一技术有两个电极核心，这两个电极形状像牛角，利用绝缘材料分开，两个电极之间的距离非常近。火花间隙技术进行工作与MOV技术基本一样，当两个电极之间的电位差达到设定的标准之后，电荷会通过两个牛角型的电极空间进行打火放电，将放出来的电传入地面。

二、电气设备机房电涌防护手段

2.1直击雷防雷设备的安装

雷电作为造成电涌的主要原因，直击雷防雷设备在电涌防护措施中占据着重要位置。直击雷防雷设备主要目的是在出现直击雷之后，要避免雷电直接击中机房所在的建筑物以及在接闪器保护范围内的建筑物以及各种相应的金属电缆以及电气设备，简单来说就是接闪。不在接闪器保护范围内的各种金属线、电缆、因为直击雷造成的感应雷电以及在建筑物内发生的内部电涌不被防雷设备所保护的。这主要包括：

1）高压、低压动力电源线

2）被直接击中的部分网络以及专用数据通讯线

3）建筑物内的感应电动机、备用发电机、中央空调等产生的内部电涌

4）因为电力故障造成的外部电涌

5）因为静电感应、电磁感应、电位反击造成的一部分感应雷电

面对这些，我们必须要加强电涌保护器对于电源线以及数据线的保护能力，避免造成更大的电力故障。

2.2机房接地

一些工作人员总是将机房接地与设备的电涌防护混在一起。机房接地不同于电涌防护，它主要进行静电防护（在机房中，对于长期积累的过多的静电荷可以利用地线进行排放），机房接地主要是为了保障机器以及工作人员的安全性，其中一些特殊机器设备（不进行接地就会出现电磁干扰以及无基准点等情况）需要进行接地才可以进行正常工作，因此机房接地主要是为了机房更好的运作，以及防止出现人员安全事故，不能进行雷电防护。只有电涌保护器才能进行雷电保护以及防止内外部电涌。

2.3对采用UPS供电的设备进行的电涌防护工作

UPS供电主要用处就是在供电系统在出现突然停电以及电压不足是会进行设备的电力支撑。当设备在出现突然断电的时候，UPS进行电气、电子系统、处理控制器等一些主要设备以及部分数据的保护，确保这些主要设备不会因为突然断电造成损坏。一些UPS供电设备会进行内置的电涌抑制器的安装，但是这种低配抑制器只对与UPS相连的设备进行电流攻击，当电涌能力过高时，保护实效，所以这不能作为专门的电涌防护。研究表明，UPS设备中敏感电气控制线路受到电涌破坏的程度很高，这些线路主要进行UPS工作状态的监视以及交流电源输入、输出状态。

2.4电涌保护分级

我国在机房建设的电涌防护方面，对于电涌保护分级有着明确的分级要求。对于机房必须要求做好直击雷防护与接地网建设，对于机房的要求：

1）条件允许的机房

2）机房比较重要的

3）机房安装有最新计算机

4）通信机房的建设规范要求

对于政府机关以及有条件的单位在进行机房建设过程中对于雷电电涌防护问题的要求：

5）根据最新建筑电气设计规范要求

6）对于行业机房建设规范要求。行业机房：银行、金融、电信、税务、政府、机关、法院等

结束语

目前，国内的社会经济不断上升，国民生活质量不断上升，城市化建设的脚步越来越，为了更好的进行国家建设，保障工程的顺利进行，以及社会安全的保障，我们需要更好的进行电气设备中的电涌防护。

参考文献：

[1]黎益朝.不间断电源控制策略的研究[D].华东交通大学，2015.（06）

[2]林雄德.变电站接地系统降阻及优化的研究[D].华南理工大学，2014.（08）