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电能质量问题的危害及解决方案

导读: 普遍的波形失真指标准电源波形的多种谐波。电网谐波产生的原因是整流器、UPS电源、电子调速装备、荧光灯系统、计算机、微波炉、节能灯、调光器等电力电子设备和电器设备中开关电源的使用或二次电源本身自身产生。

  1.电压的变化范围过大

  电网供电不足,供电部门采取降压供电,或地处偏远地带,损耗过多,导致电压偏低。电网用电太少,导致电压偏高。

  电压低负载不能正常工作,电压太高,负载使用寿命缩短,或将负载烧毁。

  2.波形失真(或称谐波Waveform. Distortion)

  普遍的波形失真指标准电源波形的多种谐波。电网谐波产生的原因是整流器、UPS电源、电子调速装备、荧光灯系统、计算机、微波炉、节能灯、调光器等电力电子设备和电器设备中开关电源的使用或二次电源本身自身产生。

  谐波对公用电网的危害主要包括:

  1)使公用电网中的元件产生附加的谐波损耗,降低了发电、输变电设备的效率,大量的3次谐波流过中性线时,会引起线路过热甚至发生火灾;

  2)影响各种电气设备的正常工作,除了引起附加损耗外,还可使电机产生机械振动、噪声和过电压,使变压器局部严重过热,使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短,以致损坏;

  3)会引起公用电网中局部并联谐振和串联谐振,从而使谐波放大,使前述的危害大大增加,甚至引起严重事故;

  4)会导致继电保护和自动装置误动作,并使电气测量仪表计量不准确;

  5)会对邻近的通信系统产生干扰,轻者产生噪声,降低通信质量,重者导致信息丢失,使通信系统无法正常工作。

  3.突波(或称电涌Power Surges)

  指在瞬间内(数毫秒间)输出电压有效值高于额定值110%,持续时间达一个或数个周期。是破坏精密电子设备的主要元凶。除受到雷击产生外另外主要是由于在电网上连接的大型电气设备关机开机时,电网因突然卸载而产生的高压。

  电涌的危害:

  计算机技术发展至今,多层、超规模的集层芯片,电路密集,趋向是集成度更高、元器件间隙更小、导线更细。几年前,一平方厘米的计算机芯片有 2,000个晶体管而现在的奔腾机则超过10,000,000个。从而增加了计算机受电涌损坏的概率。 由于计算机的设计和结构决定了它应在特定的电压范围内工作。当电涌超出计算机能承受的水平时,计算机将出现数据乱码,芯片被损坏,部件提前老化,这些症状包括:出乎预料的数据错误,接收/输送数据的失败,丢失文档,工作失常,经常需要维修,原因不明的故障和硬件问题等等。 雷电电涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平,绝大多数情况下,造成计算机和其它电器设备的当即毁坏,或数据的永远丢失。即使是一个20马力的小型感应式发动机的启动或关闭也会产生3,000-5,000伏的电涌,使和它共用同一配电箱的计算机在每一次电涌中都会受到损坏或干扰,这种电涌的次数非常频繁。

  电涌对敏感电子电器设备的影响有以下类型:

  破坏

  电压击穿半导体器件

  破坏元器件金属化表层

  破坏印刷电路板印刷线路或接触点

  破坏三端双可控硅元件/晶闸管……

  干扰

  锁死、晶闸管或三端双向可控硅元件失控

  数据文件部分破坏

  数据处理程序出错

  接收、传输数据的错误和失败

  原因不明的故障……

  过早老化

  零部件提前老化、电器寿命大大缩短

 

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