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2014-12-11 00:15 出处:PConline原创 作者:Orz 责任编辑:liucheng1

  【PConline 应用】小时候父母都叮嘱过打雷时不要看电视,不然会烧坏。时至今日,我们少看电视多玩电脑,但遇到雷神高歌时仍习惯地尽量少用。其实不止电视电脑,雷雨天人们都自然地避免用电器,因为大家心中都有一个共同的担忧——怕烧坏。可是这到底是什么原因?接下来就要涉及到电涌的问题。

浅谈电涌

什么是电涌?

  电涌又称浪涌,定义是超过相应稳定的电压峰值的任何电压峰值,即瞬变电压。瞬间的高电压导流导通,当电压及电流高于正常值的双倍时,称之为电涌(来自于国际电工委员会IEC664-1)。从电学原理上讲,电涌是发生在仅仅几百万分之一秒瞬间内的一种电压或电流脉冲。电涌是微秒量级异常大电流脉冲,波头时间一般在0.25~20μs,单位能量一般在2.5~10MJ/Ω。

  电涌按照其产生原因可以分为两大类:外部电涌和内部电涌。外部电涌主要来源于雷电及交流电网异常、周边大功率设备的启动引起的过电压;内部电涌主要是电气、电子网络系统内设备开关引起的过电压。简单来说,就是雷击放电或电气设备开关操作都会产生电涌。

电涌的危害

  电涌是用电设备无法避免的问题,只要有电的地方,就会有电涌。无论是外部电涌还是内部电涌都是电气杀手,会干扰电子设备,降低性能及过早老化,甚至直接破坏设备。

烧毁电器
电涌烧毁电器

  简单例子说明,打雷时电脑死机或电视的音质和画质突然下降等现象都是受到外部电涌的干扰影响;而有时候复印机开启后突然瘫痪无法再运作,是因为半导体器件承受不了机器内部末端负载间的高达千伏的瞬态电涌高压被击穿,导致设备损坏。

雷击电涌
雷击引发外部电涌示意图

  电涌危害中以雷击电涌过电压危害最大,雷电是导致电涌最明显的因素,雷击引起的电涌可分为(1)感应雷击电涌过电压;(2)直接雷击电涌过电压;(3)雷击传导电涌过电压;(4)振荡电涌过电压四大类。以上电涌现象都会产生极高的瞬间过电压,对电气设备特别是低压电气设备、微电子设备造成巨大的冲击和损坏。看来,打雷时候避免用电器是一种明智的做法。

  突发性和灾难性是雷击电涌的特点。据统计,2009年我国雷灾造成直接经济损失2.31亿元,间接经济损失6.41亿元。其中家庭、办公电子电器设备是主要受害对象,所占比例高达91.19%。(数据来自《2009 年全国雷电灾害汇编》)

fire
电涌冲击引发的电气火灾事件屡见不鲜

  雷击电涌也是引发火灾的直接原因之一,因为瞬间的超高压可能会烧爆设备;同时,内部电涌对电器设备日积月累的损害,加速了电器设备的老化,是造成电器火灾的间接原因。 

  电涌危害是一个不容忽视的问题,由于人类生活与现代经济对于电子设备已经形成密不可分的依赖性,电涌对电气设备硬件造成损坏会直接影响到整个紧密相连的电子网络,造成的间接损失要远远超过直接损失,可能严重影响人们的生活质量或甚至带来灾难性的后果。 

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