電網可能會出現的電源質量問題

電網可能會出現的電源質量問題       

        如果說發電廠輸出的是“干凈”高質量的電源，但經過輸配電，受天氣、用戶設備、人為因素損壞影響，電壓過沖、跌落、中斷、共模噪聲等電源質量問題就相當突出。尤其在工業環境中，電源質量一般更差，不能忽視的是早年設計的大樓配電，已不能適合當今信息社會的需要。 電網中經常發生并且對電腦和精密儀器產生干擾或破壞，主要表現在以下幾個方面：

 

       1.電涌（power surges）：指輸出電壓有效值高于額定值110％，而且持續時間達一個或數個周期。電涌主要是由于在電網上連接的大型電氣設備關機時（例如常見的家用空調關機時），電網因突然卸載而產生的高壓（我們都會有這樣的切身體會：在晚上6:00至9:00左右的時間段，是用電的高峰期，市電電壓普遍偏低，家里的照明燈比較暗，過了用電高峰期，比如說在晚上10:00左右，你會發現家的照明燈突然一閃，并且亮了很多，這就是我們在日常生活中最常見到的一種電涌現象）。

       造成電涌（瞬變脈沖）的原因包括閃電、接地不良、感性負載切換、市電故障排除以及靜電放電（ESD），其結果可能會造成數據丟失（或損壞）甚至設備的損毀。而其中以閃電破壞性最強。閃電擊中以及觸點開關產生的瞬間放電或電弧放電引起的電涌，從現象上看有：

       2.高壓尖脈沖（high voltage spikes）：指峰值達6000v，持續時間從萬分之一秒至二分之一周期（10ms）的電壓。這主要由于雷擊、電弧放電、靜態放電或大型電氣設備的開關操作而產生。

 

       3.暫態過電壓（switching transients）：指峰值電壓高達 20000V，但持續時間界于百萬分之一秒至萬分之一秒的脈沖電壓。其主要原因及可能造成的破壞類似于高壓尖脈沖，只是在解決方法上會有區別。

 

        4.電壓下陷（power sags）：指市電電壓有效值介于額定值的80％至85％之間的低壓狀態，并且持續時間達一個到數個周期。大型設備開機，大型電動機啟動，或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。

 

       5.電線噪聲（electrical line noise）：系指射頻干擾(RFI)和電磁干擾（EFI）以及其它各種高頻干擾。馬達的運行、繼電器的動作、馬達控制器的工作、廣播發射、微波輻射、以及電氣風暴等，都會引起線噪聲干擾。

 

       6.頻率偏移（frequency variation）：系指市電頻率的變化超過3Hz以上。這主要由應急發電機的不穩定運行，或由頻率不穩定的電源供電所致。

 

       7.持續低電壓（brownout）：指市電電壓有效值低于額定值，并且持續較長時間。其產生原因包括：大型設備啟動和應用、主電力線切換、啟動大型電動機、線路過載（我們國家的很多地區存在這個問題）。

 

       8.市電中斷（power fai1）：即我們通常遇到的停電。其產生原因有：線路上的斷路器跳閘、市電供應中斷、電網故障。

 

       人類進入信息社會，怎樣保護電腦、網絡、數據已是人們十分關切的課題，電源質量的設計、監測、改善不僅僅是質量問題，而是安全問題。不間斷電源應用不僅僅是后備供電技術，而是電源質量的全面保護。改善電源質量以滿足信息社會正常運轉是一個新課題。一般簡單用戶解決方案可以通過交流穩壓器，抗干擾濾波器和不間斷電源改善信息設備供電質量，同時也要考慮減小信息設備對電網的污染，提高功率因素，減小電流諧波分量，把傳導輻射干擾抑制在一定范圍內。