涌浪电压(浪涌电压)是电路或设备在运行时突然出现的、超出额定电压的瞬时过电压。它通常由雷击、电感性负载的断开、电力系统的故障切换或大型电容性负载的接通等原因引起。涌浪电压是一种高能量的瞬变干扰,可能损坏电子设备,如击穿半导体器件,导致设备故障、提前老化或寿命缩短。为保护设备,常使用电涌保护器(SPD)等设备来吸收或导走过电压和过电流。
涌浪电压的来源
- 外部原因:
- 雷击::自然界中的雷电活动会通过电力系统产生巨大的瞬时过电压。
- 电网干扰::电力系统中的设备故障、开路或短路等,以及电网的切换操作,都可能引起电压浪涌。
- 内部原因:
- 电感性负载的切断::当电感性负载(如继电器线圈、变压器)突然断开时,会产生很大的感应电动势,导致瞬时电压升高。
- 大型容性负载的接通::大型容性负载(如补偿电容器组)在接通时会引起大的涌流冲击,导致电源电压突然降低。
- 设备启停::一些大型设备的开关操作也可能引起瞬时过电压。
涌浪电压的危害
- 损坏元器件:
涌浪电压的高能量可能击穿半导体器件,损坏印刷电路板,导致设备故障。 - 设备功能异常:
可能引起设备无理由的停止或启动,导致控制系统复位等问题。 - 缩短设备寿命:
反复的浪涌冲击会加速设备的磨损和老化,缩短其使用寿命。
涌浪电压的防护方法
- 电涌保护器(SPD):
这是最常见的防护措施。它是一种能够将过电压和过电流导向地的设备。 - 瞬态电压抑制二极管(TVS):
这是一种限压型的过压保护元件,能快速吸收浪涌功率,将电压控制在安全范围内。 - 压敏电阻:
当电压超过一定阈值时,压敏电阻的阻抗会迅速降低,将多余的电流导向地,是一种常见的限压型浪涌保护器件。 - 隔离变压器和接地系统:
这些措施也常用于构建涌浪防护体系,以提高设备的抗扰度。