雷電防護對于發電機那邊來說已經是很成熟了,整天打雷發電廠都沒有癱瘓,為什么能夠做得這么好?就是把發電機的中線接地,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或兩根線,就是避雷線,避雷線與中線不同,中線單獨接地,地線是單獨給避雷用的,不電的,這叫三相四線制供電?,F在美國推出一個標準是三相五線制,就是中線接地,用電這邊也要另外接地,接地不與那邊相連,叫做三相五線制,一般中線是不接的,到了變壓器這邊以后,這里也有一個中線,中線也接地,還有變壓器的外殼也接地,這邊有個中線,也接地,三個地最好都不要接在一起,越分開越好,這邊的中線是一個小線路,當成供電線路,對變壓器有保護,對使用設備不保護,名義上是接地的,但那邊實際上沒有接地。接地的概念是這樣,任何一個導線,當你充放電很快的時候電磁波傳播的速度是有限的,比如說電磁波在空氣里面傳是30萬公里/秒,在導體里面傳播沒有這么快,一般只有空氣中的1/3或1/2左右,少了之后靈敏度沒有這么高,當放電在每秒計的時候,放電的時候經過多少秒鐘才到這里?當電流傳到這邊來,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接地,某一點與另外一點看成同樣的功能,因為有一個時間差的問題。你認為它在這里接地是對直流可以,對交流也行,因為是排隊走,沒有輪到你,接地也沒有用。
雷電的原理就是這樣,這一塊是帶電的,降到這兩根線上面去。對地球來說相當于一個分布電容,雷電就是一個共模信號,相當于對整個電容進行放電。放電有幾個回路,上面的電流通過電容到達地,電流通過電容到大地,這是共模電容。這部分電流也通過電容下地,還有一部分通過變壓器分布電容傳到負載這邊,然后通過分布電容下地。你可以認為這個電容是大地的分布電容,實際上不跟大地它本身也是分布電容,任何一個導體只要電位改變就相當于一個電容,比如說你的身體帶電,另外一個不帶電,兩個人握手就會把電荷傳到另外一個人身上,相當于你這個電容對另外一個電容放電,另外一個相對來說是充電,是一個充放電的過程。
除了共模電流以外,還有一個差模電流,為什么?兩個回路都放電的時候,放電的時間、強度不一樣,有的放快一點,有的放慢一點,如果兩個東西的速度都一樣,任何電位差都是一樣的就不會產生差模電流了。但是有時候有一些是中線接地,放電快一些,相對來說電壓跌得特別快,另外一個跌得特別慢,就會產生差模,首先是共模,然后產生差模。
下面講一下共模電壓對電路的損害。其實共模電壓對開關電容前面的影響不是很大,最大是后面一點,通過電壓器分布電路,以前的模式電路電壓用得很低,都是1v-5v左右,納米級容易擊穿,電容也相當小。從里面串進去的電壓經過濾波不斷的吸收降下來,一般有上千伏,容易把后面的擊穿。在實踐過程中為了防雷,這幾個位置最好在上面布一個雷點電容,對防雷電擊穿很有效。共模電壓進去以后瞬間擊穿,如果電子沒斷開,外面的電流會繼續延續下去把它燒掉,如果備一個電容上去,共模電容通過電容一下子把它吸收掉,讓幾個電容互相通電位,幾個模組不會那么容易擊穿。
現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候,在電源線那個地方排出一個放電裝置,這樣既經濟又實用,放電管沒有那么大的功率吸收掉雷電的能量,如果排一個像鋸齒一樣的放電裝置,只要能量不大基本上都能夠吸收。發電距離一般是6mm,現在規定低于6mm就不合格,因為測試的時候,打火的時候耐壓2000v,交流2000v,其實正常放電是10000v/mm,也就是說1000v/cm,要留一定的安全系數,所以不測你,不到6mm就算不合格,所以一定要6mm,真正打雷進來,經過放電,電壓輸入進來只有6000v。前面輸入電壓是幾十萬伏都沒有關系,一放電它就在6000v的范圍里面,進來只有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限流電感,還有共模電流,對雷電有效。差模會通過差模電容來吸收,放電是一樣的,有一個差模,可以用電容吸收。電容上面標的是耐壓交流250v,實際測的直流耐壓是8000v以上,大家要注意一下。這個CX標的是250v,買的浪涌電壓都在5000v以上,用5000v電壓都打不穿,但是標的是250v,這是安全規定。
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