中心議題：

• 瞬變電壓的抑止和保護

解決方案：

• 浪湧保護設備
• 接地
• 瞬變電壓的分層保護方法

瞬shun變bian電dian壓ya浪lang湧yong是shi指zhi所suo需xu的de電dian壓ya或huo信xin號hao發fa生sheng暫zan時shi但dan通tong常chang幅fu度du很hen大da的de變bian化hua。瞬shun變bian電dian壓ya的de變bian化hua幅fu度du越yue大da，用yong電dian設she備bei受shou到dao幹gan擾rao或huo破po壞huai的de可ke能neng性xing就jiu越yue大da。瞬shun變bian電dian壓ya可ke以yi在zai任ren何he導dao電dian材cai料liao中zhong產chan生sheng，因yin此ci它ta們men不bu僅jin會hui影ying響xiang與yu市shi電dian線xian路lu連lian接jie的de設she備bei，還hai會hui影ying響xiang與yu電dian話hua線xian
、以太網線
、同軸電纜、串行通信電纜等連接的設備。本文全麵介紹瞬變電壓的抑止和保護問題。

浪湧保護設備

浪湧保護設備 (SPD) 可以削弱這些浪湧的幅度以保護設備免遭破壞。但是，SPD 沒有必要將浪湧降低到零振幅。SPD 隻zhi是shi將jiang瞬shun變bian電dian壓ya降jiang低di到dao一yi個ge可ke以yi安an全quan地di傳chuan遞di到dao連lian接jie的de電dian氣qi負fu載zai的de水shui平ping。這zhe是shi因yin為wei在zai設she備bei中zhong電dian源yuan的de閾yu值zhi可ke能neng發fa生sheng變bian化hua，並bing且qie為wei保bao證zheng所suo連lian接jie的de設she備bei能neng夠gou連lian續xu運yun行xing而er將jiang電dian壓ya削xue弱ruo到dao零ling是shi不bu切qie實shi際ji的de。因yin此ci，SPD 會將瞬變電壓削弱到一個合理的水平
，以符合保護設備的要求。一些更高端 SPD 還提供噪聲過濾功能
，以減少電源波形中由 EMI 引起的幹擾，阻止其傳遞到所連接的設備。

簡而言之
，SPD 會阻止具有破壞性的瞬變電壓浪湧電平到達所保護的設備。SPD 通過吸收過剩的電壓
、將其分流或者組合使用這兩種手段，達到削弱浪湧電壓的目的。圖 1顯示了飛向靶子的箭。靶子代表 SPD，而(er)箭(jian)代(dai)表(biao)瞬(shun)變(bian)電(dian)壓(ya)尖(jian)峰(feng)脈(mai)衝(chong)。當(dang)箭(jian)擊(ji)中(zhong)靶(ba)子(zi)時(shi)，它(ta)會(hui)被(bei)吸(xi)收(shou)並(bing)滯(zhi)留(liu)在(zai)靶(ba)子(zi)中(zhong)。然(ran)而(er)，靶(ba)子(zi)的(de)厚(hou)度(du)將(jiang)決(jue)定(ding)箭(jian)是(shi)否(fou)可(ke)以(yi)在(zai)沒(mei)有(you)穿(chuan)到(dao)另(ling)一(yi)側(ce)時(shi)停(ting)止(zhi)。同(tong)樣(yang)

，在(zai)這(zhe)種(zhong)模(mo)式(shi)下(xia)，箭(jian)將(jiang)不(bu)停(ting)地(di)損(sun)壞(huai)靶(ba)子(zi)
，將(jiang)來(lai)靶(ba)子(zi)可(ke)能(neng)無(wu)法(fa)很(hen)好(hao)地(di)阻(zu)止(zhi)箭(jian)。現(xian)在(zai)，假(jia)設(she)在(zai)靶(ba)子(zi)前(qian)麵(mian)有(you)一(yi)個(ge)金(jin)屬(shu)盾(dun)牌(pai)。箭(jian)發(fa)出(chu)後(hou)
，它(ta)會(hui)擊(ji)中(zhong)盾(dun)牌(pai)
，無(wu)任(ren)何(he)損(sun)害(hai)地(di)彈(dan)飛(fei)到(dao)靶(ba)子(zi)的(de)旁(pang)邊(bian)。這(zhe)就(jiu)是(shi)大(da)多(duo)數(shu) SPD 的基本工作原理。SPD 吸收能量（並且根據它們的質地好壞，可以防止浪湧，但仍然會受到損壞），或者將電壓分流到設備接地線中。在大多數情況下，SPD 會將吸收和分流瞬變電壓浪湧的設備組合使用。

圖1-吸收和反射瞬變電壓

鉗位是 SPD 用於限製瞬變電壓的一項功能。鉗位這一過程是由 SPD  內部組件將瞬變電壓降低到所保護的相連用電設備可接受的較低電壓電平。在經過 SPD  的瞬變電壓浪湧削弱電路後
，傳遞到相連用電設備的能量被稱為“通過電壓”。同樣，對於大多數 SPD laishuo，ciguochengdoubuhuijiangshunbiandianyajiangdidaolingfu

，huozhejiangdidaolianjiedefuzaizhengchanggongzuosuoxuyaodedianpingyixia。guofendijiangshunbiandianyaxueruodaosuoxudianpingyixiahuidaozhi SPD 本身承擔不必要的負擔。

金屬氧化物變阻器（MOV — 壓敏電阻）是 SPD 中最常使用的一個組件。MOV 是具有特殊半導體屬性的非 線性電阻。在瞬變電壓浪湧進入線路之前，MOV 將保持在非導電狀態，允許電源正常通過。瞬變電壓浪湧進入線路之後，MOV 開始導電，將過剩電壓傳到地。隨著安培數的增加，鉗位電壓的值也會增加
，這樣保證傳到設備的“通過電壓”處於可接受的水平，直到瞬變電壓浪湧平息為止。

MOV tongchangyureminbaoxiansijieheshiyong
，reminbaoxiansiweiyudianyuanxianluhesuobaohudeshebeizhijian，zaichuxianzainanxingdeshunbiandianyalangyongshikeyiqieduansuolianjieshebeidedianyuan。ruguoshunbiandianyafeichangda

，chixushijianhenchang，takenenghuidadao MOV 的峰值工作電 壓，此時 MOV 會處於完全導通狀態。如果出現此故障，熱量可能會導致熱敏保險絲（通常靠近或連接到 MOV）斷開電流，從而阻止向所保護的設備進一步供電。MOV 性能十分穩定
，這也是在 SPD 中采用該部件 的原因。MOV 將始終允許通過相同的電壓，在達到同一過剩電壓水平時開始導通，這一特性將一直持續到自身的故障點。

SPD 不能解決所有的電源質量問題。它們無法解決由電力設備提供的AC 電源中的欠壓（低電壓）和過壓（長期過電壓）問題。它們同樣無法降低由非線性負載（如計算機和熒光照明設施係統中的一些發動機和開關 式電源）產生的諧波問題。如果市電線路電壓過低，可以使用 UPS 設備，臨時使用電池供電，直到市電恢複為止。
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接地

接地是最大的電力環境問題之一
，對於 SPD 尤為如此。 地是所有電源、信號或數據網絡的必要元素。所有電壓和信號電平都要以地為參考。大多數 SPD 還使用設備中的接地線，以分流瞬變電壓產生的過剩電壓。如果沒有正確接地，這些 SPD 可能無法正常工作。

gongchangsheshizhongdejiedilianjiezhinenglianjiedaodianlixianlupeidianbanshangdedanyilianjiedian。zhezhongyudimiandandianlianjiedefangshikeyibimianyouyushuhuerzaochengduogejiedidian。duogejiedidianhuizaochengshidiandianyadechayi
，daozhibuxiwangdedianliuliuxiangdiyashujuxian。bingduishujuchuanshuzaochengzaoyinganrao
，suiranbuhuiyinqitaidadesunhai，danyekenenghuixingchengshunbiandianyalangyong
，yanzhongsunhuaishebeichuanshuxian。tu 2 顯示了一個接地回路示例。每個設備獨立接地（每個電源插座都參照不同的接地點）。如果設備通過某種形式的接地（也導電）數據線連接在一起，就會出現問題。在圖2 中，計算機使用並行通信電纜連接到打印機。如果所使用設備接地點之間存在電勢差（有電荷差異），那麼電流可能會通過並行電纜從一個設備流到另一設備
，以便中和電荷。這就是“接地回路”，會對設備造成嚴重損壞，因為設備在正常條件下隻需很小的電力就 可以工作。雖然這個示例隻顯示了一處設施
，但接地回路也可以在不同設施之間形成。

圖2-接地回路

瞬變電壓分層保護方法

使用 SPD 網絡對瞬變電壓進行分層防禦是明智之舉。第一層用於控製進入係統設施的高輸入浪湧，如電線中 deshunbiandianya。zhekenengshiyouyushandianyinqide。ranhou
，shiyongqitacengkongzhineibudianxianheshujuxianzhongdeshunbiandianya。yinweidaduoshushunbiandianyalangyongdouzaijianzhuwuneichansheng，suoyilejieheyingyong SPD 對於改進任何工廠設施中的電源質量都是非常必要的。

這zhe種zhong分fen層ceng保bao護hu方fang法fa是shi防fang止zhi大da多duo數shu瞬shun變bian電dian壓ya問wen題ti的de最zui有you效xiao手shou段duan。這zhe種zhong方fang式shi對dui於yu防fang止zhi電dian線xian的de瞬shun變bian電dian壓ya問wen題ti非fei常chang重zhong要yao，對dui於yu數shu據ju線xian也ye同tong樣yang重zhong要yao。對dui於yu輸shu入ru數shu據ju線xian中zhong的de高gao瞬shun變bian電dian壓ya
，大da多duo數shu大da型xing設she施shi都dou具ju有you特te定ding形xing式shi的de首shou層ceng防fang禦yu措cuo施shi。例li如ru，很hen多duo家jia庭ting和he工gong廠chang設she施shi都dou使shi用yong陶tao瓷ci氣qi體ti放fang電dian管guan或huo玻bo璃li放fang電dian管guan SPD（通常由電信公司提供）來幫助將 高容量浪湧降低到基本電話設備（如不需要輔助電源就可以工作的獨立電話）的適宜水平。但是
，這些第一層 SPD 允許通過的電壓通常不能將電壓削弱到安全級別
，以避免損壞靈敏的用電設備，如計算機的 DSL 或撥號 調製解調器（或甚至是連接到這些調製解調器的計算機）等。對於連接到同軸電纜的其他靈敏用電設備，如音 頻/視頻設備或寬帶電纜調製解調器設備等，效果也是一樣。出於這個原因，應使用額外的 SPD 進一步削弱從第一層 SPD 傳來的允許通過電壓
，保護單個設備。

通常隻有在討論電線幹擾時才會提及瞬變電壓浪湧。然而，由於有很大一部分瞬變電壓是在係統設施內部的數 據(ju)線(xian)網(wang)絡(luo)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)，因(yin)此(ci)有(you)必(bi)要(yao)重(zhong)視(shi)抑(yi)止(zhi)數(shu)據(ju)線(xian)浪(lang)湧(yong)的(de)需(xu)求(qiu)。任(ren)何(he)導(dao)線(xian)都(dou)是(shi)瞬(shun)變(bian)電(dian)壓(ya)的(de)潛(qian)在(zai)載(zai)體(ti)，在(zai)任(ren)何(he)係(xi)統(tong)設(she)施(shi)內(nei)都(dou)會(hui)存(cun)在(zai)許(xu)多(duo)可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)感(gan)應(ying)耦(ou)合(he)的(de)因(yin)素(su)。當(dang)今(jin)計(ji)算(suan)機(ji)運(yun)行(xing)所(suo)需(xu)的(de)電(dian)力(li)閾(yu)限(xian)越(yue)來(lai)越(yue)低(di)
，這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)即(ji)使(shi)是(shi)非(fei) changxiaodedianliganrao

，yeyaojiayizhongshi，yibimianshujusunshihesunhuai。tongguoshouxianjiangdiwaibuheqitalaiyuandegaolangyong，ranhouzaichuandaolingmindeyongdianshebeizhiqianjinyibuzaineibuxueruodianli，fencengbaohufangfakeyilixiangdiyizhilangyong。shujuxianlangyongyizhiduiyubaohu 靈敏設備免遭數據損壞非常必要，可以避免對低電壓數據線造成破壞，還可以防止任何開放電路引入瞬變電壓浪湧。