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过电压保护——雷电波的传播

发布日期:2016/02/10已有 2354 人浏览

电网频率较低,因此,电压波的传播相对电网频率而言是瞬时传播:在导体内的任何点,瞬时电压都相同。
雷电波是一种高频现象(从几百kHz到MHz):
雷电波在特定速度下相对电网频率以一定的速度传播。因此,在任何给定时间下,介质内所有点的电压数值都不相同(参见图表1)。

图表1雷电波在导体内的传播
介质的变化会导致传播现象以及或者波反射,具体情况取决于:
- 两种介质之间的阻抗差别;br - 前进波的频率(如果是脉冲,则为上沿时间的陡峭程度);br - 介质的长度。
如果是全反射的情况,电压值可能会增加一倍。
实例: 使用浪涌保护器的保护
通过在实验室中模拟和测试雷电波说明:如果采用30米电缆给负载供电,并在其上游用一个电压Up的浪涌保护器提供保护,那么在考虑反射现象的情况下,最多可以维持2 x Up的电压(参见图表 J56)。此电压波不是能量波。

图表2雷电波在电缆终接处的反射
纠正措施
在三种因素(阻抗差、频率、距离)中,唯一能真正控制的是浪涌保护器和被保护负载之间的电缆长度。长度越长,反射率越大。
一般情况下,对于建筑内遇到的过电压,从10米开始有明显的反射现象,从30米开始电压可能会加倍(参见图表 3)。
在精细保护中,如果进线末端浪涌保护器和被保护设备之间的电缆长度超过10米,则必须安装第二个浪涌保护器。

图表 3 雷电波在电缆终端的反射