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电涌知识介绍电涌知识介绍 什么是电涌?礼经电器 电涌被称为瞬态过电，是电路中出现的一种短暂的电流、电压波 动,在电路中通常持续约百万分之一秒220 伏电路系统中持续瞬间 (百万分之一秒)的 5,000 或 10,000 伏的电压波动， 即为电涌或瞬态过 电 电涌的来源： 简单而言，来自两个方面：外部电涌和内部电涌 来自外部的电涌： 最主要的来源是雷电当云层中有电荷集蓄， 云层下的地表集蓄了极性相反的等量电荷时，便发生了雷电放电，云 层和地面间的电荷电位高达若干百万伏，发生雷击时,以若干千安计 的电流通过雷击放电，经过所有的设备和大地返回云层，从而完成了 电的通路不幸的是，通路常常是取道重要或贵重的设备如果雷电 击中了附近的电力线，部分电流将沿线进入建筑物，这股巨大的电流 就会直接扰乱或破坏计算机和其它敏感的电气设备,其速度之快,全程 只需百万分之一秒 外部电涌的另一个来源是电力公司的公用电网开 关在电力线上产生的过电压 来自内部的电涌： 88％的电涌产生于建筑物内部的设备，如： 空调、电梯、电焊机、空气压缩机、水泵、开关电源、复印机和其它 感应性负荷 电涌对计算机和其它敏感电气设备的危害： 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 计算机能够承受多大的电涌？ CBEMA -计算机商业设备制造商协会制定了国际标准,该标准是 IBM 等计算机制造商们设计、 制造计算机的依据 中国的行业标准规 定： 使用 220/380伏电力系统的计算机所能承受的过电压不高于2000 伏 电涌防护如此重要，为什么我以前从未听说过? 美国广泛地应用计算机比中国早约 20 年，是通过惨痛的教训后 才重视了对计算机的电涌防护。

美国的银行、前 500 强公司、防卫 设施、金融保险系统、服务网络、电讯网络、石油化工厂等都装有电 涌防护器中国将是世界上最大的计算机消费市场五年前的中国银 行还未计算机化随着计算机的普及，人们也认识到保护这种电子设 备的重要性我国于 1998 年颁布并实施了计算机信息系统防雷保安 器的行业标准 电涌会损坏那些电气设备？ 含有微处理器的电气设备极易受到 电涌的损坏， 这包括计算机和计算机的辅助设备、 程序控制器、 PLC、 机、、留言机等；程控交换机、广播电视发送机、微波中继 设备；家电行业的产品包括电视、音响、微波炉、录像机、洗衣机、 烘干机和电冰箱等美国的调查数据表明，在保修期内出现问题的电 气产品中，有 63％是由于电涌造成的 电涌的来源: 电涌可来自电气装置外部，也可来自电气装置内部，即来自电气 装置内的电器设备 来自外部的电涌 这种电涌由雷电或公用电网开关的投切引起， 这两类有害的电源扰动都可扰乱计算机和微机信息处理系统的工作， 引起停工或永久性设备损坏 当云层上有电荷储蓄，云层下表面产生极性相反的等量电荷时， 将引起雷电放电 其后的情况就象一个大电池组或一个大电容器的放 电那样，云层和地面间的电荷电位高达若干百万伏。

发生雷击时以若 干千安没计的电流通过雷击放电，经过所有设备和大地返回云层，从 而完成电的通路不幸的是这个雷电通路常常取道重要或贵重的设 备 电涌防护的关键概念是给雷电感应电流提供一个通向大地的短捷 有效的通路这样雷电涌流将从设备外分流图 1 所示为设备处雷 电流减少的情况 图 1 大的雷击电流值常被例举应用，其实它发生 的可能性很小 如 Bellcore 公司的工程师们将电涌防护器的泄放电流 规定为 20000A（见参考资料 TR-NWT-001011）虽然他们按经验将 出现在其电气设备装置中的最大尖峰电流定为 10000A，他们仍取 100%的安全系数，即将电涌防护器的泄放电流规定为 2000A.路 高度暴露地段发生 21 万 A 的雷击电流（有记录的最大值之一）的机 会只占总雷击机会的 0.5%如此大的雷击电流极少出现在建筑物电 源进线处，但仍须重视对这种外来电涌的防范 来自内部的电涌 来自内部的电涌是经常发生的，诸如来自空调 机、空压机、电弧焊机、电泵、电梯、开关电源和其它一些感性负荷 的电涌例如一台 20hp 的感应电动机（线电压 230V，4 级，Y 结线） 在最大转矩时每相具有约 39J 的储存能量， 当其标称方根值电流被截 断时，它将产生瞬态过电压。

它经常发生，和它自同一配电箱供电的 其它负荷将因此易受损坏或工作失常 不要以为电气装置电源进线上的过电压防护器可以保护电气设 备不受内部电涌的危害它不能，它只能对沿电源线进入电气装置的 外部电涌进行防范， 因大容量的进线防护器距内部电涌发生处的距离 太远 戴恩·内里（Dion Neri）作，王余厚译，黄妙庆校 《EC&M 电气 施工与管理》1998 年 10 月第一卷第一期如下趣闻，摘自其他网站， 故事的真实性斑竹未考究过 “不一定只有总统才会被瞬态电涌击 中”电涌是微秒量级的异常大电流脉冲它可使电子设备受到瞬 态过电的破坏每年半导体器件的集成化都在提高，元件的间距在减 小，半导体的厚度在变薄这使得电子设备受到瞬态过电破坏的可能 性越来越大 如果一个电涌导致的瞬态过电压超过一个电子设备的承 受能力，那么这个设备或者被完全破坏，或者寿命大大缩短 雷电是导致电涌最明显的原因，雷电击中输电线路会导致巨大的 经济损失每一次电力公司切换负载而引起的电涌都缩短各种计算 机、通讯设备、仪器仪表和 PLC 的寿命另外，大型电机设备、电 梯、发电机、空调、制冷设备等也会引发电涌UPS 也可被电涌摧 毁 建筑物顶部的避雷针在直击雷时可将大部分的放电分流入地，避 免建筑物的燃烧和爆炸。

UPS 不间断电源是处理电压的严重下降 二者非常有用，但都不能保护计算机免受电涌的破坏，而且 UPS 本 身集中很多微处理器，也可被电涌摧毁 25 年之前，IBM 发现电涌 更为常见的来源是电力公司的电网开关和大型电力设备(如空调和电 梯)每天都有这样的电涌通过配电盘进入工作室破坏电子设备或缩 短其寿命因此，在美国几乎所有的有计算机或其它敏感电气设备的 建筑都安装了电涌保护器 计算机急需保护! 1999 年 11 月 15 日下午， 对于北京五星级酒店式管理的高斓大厦写字楼里的计算机来讲是个 不幸的日子下午 2：00－3：00 之间，电涌浩劫了楼里的计算机.一 楼邮局的计算机被反复启动 高层中一家公司的计算机的主板被摧毁. 厂家提供三年的保修，电涌使得它的寿命缩短了一半礼经电器 。