雷電防護(hù)對(duì)于發(fā)電機(jī)那邊來(lái)說(shuō)已經(jīng)是很成熟了,整天打雷發(fā)電廠(chǎng)都沒(méi)有癱瘓,為什么能夠做得這么好?就是把發(fā)電機(jī)的中線(xiàn)接地,與大地相連接,以后跟外面輸送電,上面的高壓電塔上一般都拉有一根線(xiàn)或兩根線(xiàn),就是避雷線(xiàn),避雷線(xiàn)與中線(xiàn)不同,中線(xiàn)單獨(dú)接地,地線(xiàn)是單獨(dú)給避雷用的,不電的,這叫三相四線(xiàn)制供電。現(xiàn)在美國(guó)推出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是三相五線(xiàn)制,就是中線(xiàn)接地,用電這邊也要另外接地,接地不與那邊相連,叫做三相五線(xiàn)制,一般中線(xiàn)是不接的,到了變壓器這邊以后,這里也有一個(gè)中線(xiàn),中線(xiàn)也接地,還有變壓器的外殼也接地,這邊有個(gè)中線(xiàn),也接地,三個(gè)地最好都不要接在一起,越分開(kāi)越好,這邊的中線(xiàn)是一個(gè)小線(xiàn)路,當(dāng)成供電線(xiàn)路,對(duì)變壓器有保護(hù),對(duì)使用設(shè)備不保護(hù),名義上是接地的,但那邊實(shí)際上沒(méi)有接地。接地的概念是這樣,任何一個(gè)導(dǎo)線(xiàn),當(dāng)你充放電很快的時(shí)候電磁波傳播的速度是有限的,比如說(shuō)電磁波在空氣里面?zhèn)魇?0萬(wàn)公里/秒,在導(dǎo)體里面?zhèn)鞑](méi)有這么快,一般只有空氣中的1/3或1/2左右,少了之后靈敏度沒(méi)有這么高,當(dāng)放電在每秒計(jì)的時(shí)候,放電的時(shí)候經(jīng)過(guò)多少秒鐘才到這里?當(dāng)電流傳到這邊來(lái),那邊早就燒掉了。所以在快速充放電里面不要隨便把某一點(diǎn)接地,某一點(diǎn)與另外一點(diǎn)看成同樣的功能,因?yàn)橛幸粋€(gè)時(shí)間差的問(wèn)題。你認(rèn)為它在這里接地是對(duì)直流可以,對(duì)交流也行,因?yàn)槭桥抨?duì)走,沒(méi)有輪到你,接地也沒(méi)有用。
雷電的原理就是這樣,這一塊是帶電的,降到這兩根線(xiàn)上面去。對(duì)地球來(lái)說(shuō)相當(dāng)于一個(gè)分布電容,雷電就是一個(gè)共模信號(hào),相當(dāng)于對(duì)整個(gè)電容進(jìn)行放電。放電有幾個(gè)回路,上面的電流通過(guò)電容到達(dá)地,電流通過(guò)電容到大地,這是共模電容。這部分電流也通過(guò)電容下地,還有一部分通過(guò)變壓器分布電容傳到負(fù)載這邊,然后通過(guò)分布電容下地。你可以認(rèn)為這個(gè)電容是大地的分布電容,實(shí)際上不跟大地它本身也是分布電容,任何一個(gè)導(dǎo)體只要電位改變就相當(dāng)于一個(gè)電容,比如說(shuō)你的身體帶電,另外一個(gè)不帶電,兩個(gè)人握手就會(huì)把電荷傳到另外一個(gè)人身上,相當(dāng)于你這個(gè)電容對(duì)另外一個(gè)電容放電,另外一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)是充電,是一個(gè)充放電的過(guò)程。
除了共模電流以外,還有一個(gè)差模電流,為什么??jī)蓚€(gè)回路都放電的時(shí)候,放電的時(shí)間、強(qiáng)度不一樣,有的放快一點(diǎn),有的放慢一點(diǎn),如果兩個(gè)東西的速度都一樣,任何電位差都是一樣的就不會(huì)產(chǎn)生差模電流了。但是有時(shí)候有一些是中線(xiàn)接地,放電快一些,相對(duì)來(lái)說(shuō)電壓跌得特別快,另外一個(gè)跌得特別慢,就會(huì)產(chǎn)生差模,首先是共模,然后產(chǎn)生差模。
下面講一下共模電壓對(duì)電路的損害。其實(shí)共模電壓對(duì)開(kāi)關(guān)電容前面的影響不是很大,最大是后面一點(diǎn),通過(guò)電壓器分布電路,以前的模式電路電壓用得很低,都是1v-5v左右,納米級(jí)容易擊穿,電容也相當(dāng)小。從里面串進(jìn)去的電壓經(jīng)過(guò)濾波不斷的吸收降下來(lái),一般有上千伏,容易把后面的擊穿。在實(shí)踐過(guò)程中為了防雷,這幾個(gè)位置最好在上面布一個(gè)雷點(diǎn)電容,對(duì)防雷電擊穿很有效。共模電壓進(jìn)去以后瞬間擊穿,如果電子沒(méi)斷開(kāi),外面的電流會(huì)繼續(xù)延續(xù)下去把它燒掉,如果備一個(gè)電容上去,共模電容通過(guò)電容一下子把它吸收掉,讓幾個(gè)電容互相通電位,幾個(gè)模組不會(huì)那么容易擊穿。
現(xiàn)在很多防雷都是用壓敏電阻或放電器件,我在這里告訴你,最有效的是在排版的時(shí)候,在電源線(xiàn)那個(gè)地方排出一個(gè)放電裝置,這樣既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用,放電管沒(méi)有那么大的功率吸收掉雷電的能量,如果排一個(gè)像鋸齒一樣的放電裝置,只要能量不大基本上都能夠吸收。發(fā)電距離一般是6mm,現(xiàn)在規(guī)定低于6mm就不合格,因?yàn)闇y(cè)試的時(shí)候,打火的時(shí)候耐壓2000v,交流2000v,其實(shí)正常放電是10000v/mm,也就是說(shuō)1000v/cm,要留一定的安全系數(shù),所以不測(cè)你,不到6mm就算不合格,所以一定要6mm,真正打雷進(jìn)來(lái),經(jīng)過(guò)放電,電壓輸入進(jìn)來(lái)只有6000v。前面輸入電壓是幾十萬(wàn)伏都沒(méi)有關(guān)系,一放電它就在6000v的范圍里面,進(jìn)來(lái)只有6000v了,其他都放掉。放掉以后吸收才有效,最有效的里面有一個(gè)限流電感,還有共模電流,對(duì)雷電有效。差模會(huì)通過(guò)差模電容來(lái)吸收,放電是一樣的,有一個(gè)差模,可以用電容吸收。電容上面標(biāo)的是耐壓交流250v,實(shí)際測(cè)的直流耐壓是8000v以上,大家要注意一下。這個(gè)CX標(biāo)的是250v,買(mǎi)的浪涌電壓都在5000v以上,用5000v電壓都打不穿,但是標(biāo)的是250v,這是安全規(guī)定。
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