概念

浪涌也叫電涌、突波，就是超出正常工作電壓的瞬間過電壓。本質(zhì)上講，浪涌是發(fā)生在僅僅幾百萬分之一秒時間內(nèi)的一種劇烈脈沖。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。

特點

時間極短‌：浪涌的產(chǎn)生時間非常短，通常在幾百萬分之一秒（微秒級）內(nèi)完成‌。

電壓和電流幅值高‌：浪涌出現(xiàn)時，電壓和電流的幅值會超過正常值的兩倍以上，甚至更高‌。

產(chǎn)生的原因

1、電力系統(tǒng)開關(guān)瞬態(tài)；

2、主要的電力系統(tǒng)切換騷擾，例如電容器組的切換;

3、配電系統(tǒng)中較小的局部開關(guān)動作或負載變化；

4、與開關(guān)器件(如晶閘管)相關(guān)聯(lián)的諧振現(xiàn)象；

5、各種系統(tǒng)故障，例如設(shè)備組合對接地系統(tǒng)的短路和電弧故障；

6、雷電瞬態(tài)雷電產(chǎn)生浪涌電壓；

7、直接雷擊于外部(戶外)電路，注入的大電流流過接地電阻或外部電路阻抗而產(chǎn)生電壓；

8、間接雷擊(即云層之間或云層中的雷擊或擊于附近物體的雷擊產(chǎn)生的電磁場),它在建筑物內(nèi)、外導(dǎo)體上產(chǎn)生感應(yīng)電壓和電流；

9、附近直接對地放電的雷電電流,當(dāng)它耦合到設(shè)備組合接地系統(tǒng)的公共接地路徑時產(chǎn)生感應(yīng)電壓；

10、當(dāng)雷電保護裝置動作時,電壓和電流可能發(fā)生迅速變化,并可能耦合到內(nèi)部電路；

常用的整改器件

1、壓敏電阻

2、氣體放電管

3、瞬態(tài)抑制二極管

實驗等級

1 級

適用于較好保護的環(huán)境，如工廠或電站的控制室，對應(yīng)較低的電壓強度。

2 級

適用于有一定保護的環(huán)境，如無強干擾的工廠，電壓強度較 1 級稍高。

3 級

適用于普通的電磁騷擾環(huán)境，如普通安裝的電纜網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)性工作場所和變電所，電壓強度適中。

4 級

適用于受嚴(yán)重騷擾的環(huán)境，如民用架空線、未加保護的高壓變電所，電壓強度較高。

X 級

特殊級，具體電壓強度由用戶和制造商協(xié)商確定，適用于特定環(huán)境下的特殊設(shè)備。在進行浪涌試驗時，通常需要根據(jù)設(shè)備的使用環(huán)境、類型和功能等因素來選擇合適的試驗等級

開路電壓峰值與短路電流峰值對應(yīng)關(guān)系

浪涌測試中，開路電壓峰值與短路電流峰值存在一定對應(yīng)關(guān)系，這一關(guān)系對整改浪涌干擾具有重要的指導(dǎo)意義：

• 基于歐姆定律的理論關(guān)系在理想情況下，浪涌發(fā)生器可等效為一個電壓源和內(nèi)阻的串聯(lián)組合。根據(jù)歐姆定律，這里的是開路電壓，是浪涌發(fā)生器的內(nèi)阻。當(dāng)外接短路時，短路電流就等于開路電壓除以浪涌發(fā)生器的內(nèi)阻，即。這表明在浪涌發(fā)生器內(nèi)阻固定的情況下，短路電流峰值與開路電壓峰值成正比關(guān)系；
• 對整改浪涌干擾的指導(dǎo)意義

不同類型的浪涌防護器件，如金屬氧化物壓敏電阻（MOV）、氣體放電管（GDT）、瞬態(tài)電壓抑制二極管（TVS）等，它們的伏安特性曲線各不相同，這就導(dǎo)致它們在面對相同的浪涌開路電壓時，所能承受的短路電流以及箝位電壓的表現(xiàn)也有所差異。通過監(jiān)測開路電壓峰值與短路電流峰值的對應(yīng)關(guān)系，并結(jié)合防護器件的特性曲線，可以準(zhǔn)確評估防護器件在實際浪涌環(huán)境中的性能表現(xiàn)，判斷其是否能夠滿足設(shè)備的浪涌防護要求。例如，如果在測試中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)浪涌開路電壓達到一定值時，某 MOV 器件的短路電流超過了其額定通流容量，同時箝位電壓也過高，無法有效保護后端設(shè)備，那么就需要考慮更換更大通流容量的 MOV 器件，或者采用其他防護方案。

組合波發(fā)生器原理圖

組合波發(fā)生器使工程師能夠精確模擬各種實際環(huán)境中的浪涌情況，包括不同的浪涌波形、幅值、持續(xù)時間等參數(shù)。通過在實驗室環(huán)境中對設(shè)備進行真實浪涌情況的模擬測試，工程師可以更準(zhǔn)確地評估浪涌防護措施在實際應(yīng)用中的有效性，從而為進一步改進防護方案提供可靠依據(jù)。例如，在模擬雷電浪涌對通信基站設(shè)備的影響時，可根據(jù)組合波發(fā)生器原理，設(shè)置合適的浪涌參數(shù)，如開路電壓為 10kV，短路電流為 5kA，浪涌波形為標(biāo)準(zhǔn)的 1.2/50μs 雷電波。通過對通信基站設(shè)備在這種模擬雷電浪涌環(huán)境下的測試，觀察設(shè)備的運行狀態(tài)、防護器件的工作情況等，從而準(zhǔn)確評估設(shè)備的浪涌防護效果，判斷現(xiàn)有防護措施是否能夠滿足實際應(yīng)用中對雷電浪涌防護的要求。

整改思路

復(fù)位

原因

1、電源掉電

2、復(fù)位引腳被干擾

3、控制電路

對策

1、電源：優(yōu)化電源；

2、復(fù)位：增加濾波和抗干擾；

3、控制電路：增加濾波，優(yōu)化布局，布線；

死機

原因

1、保險絲選型不合理，流通量不夠；

2、防護器件、被防護器件失效；

3、控制電路被鎖死；

對策

1、保險絲重新選型；

2、重新選型防護器件；

3、分析哪部分電路被鎖死，進一步處理；

拉弧

原因

距離不足造成耐壓不足；

對策

1、增加拉弧位置的距離，進行測試驗證；

2、替換耐壓更高的器件或者增大拉弧位置的距離；

設(shè)計思路

電路設(shè)計示意圖

以上電路設(shè)計示意圖僅供參考。

測試標(biāo)準(zhǔn)

國家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T17626.5

國際標(biāo)準(zhǔn)：IEC61000-4-5

以下是本節(jié)思維導(dǎo)圖：

以上是今天的內(nèi)容。