瞬態(tài)電壓

瞬態(tài)電壓擾動(dòng)的主要特征包括：

(1)瞬態(tài)諧振。其特征指標(biāo)是波形、峰值和持續(xù)時(shí)間，產(chǎn)生的原因是由于線路、負(fù)載和電容器組的投切，造成的后果是破壞運(yùn)行設(shè)備的絕緣、損壞電子設(shè)備等。

(2)瞬態(tài)脈沖。其特征指標(biāo)是電壓上升時(shí)間、峰值和持續(xù)時(shí)間，產(chǎn)生的原因是線路遭受雷擊或感性電路分合等，造成的后果是破壞運(yùn)行設(shè)備的絕緣。

(3)瞬時(shí)電壓上升或暫降。其特征指標(biāo)是幅值、持續(xù)時(shí)間、瞬時(shí)值/時(shí)間，產(chǎn)生的原因通常是由于大容量電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、負(fù)荷瞬變、電力系統(tǒng)切換操作或遠(yuǎn)端發(fā)生故障等引起的，這是電力用戶投訴最多的一種電壓擾動(dòng)，這是因?yàn)樗矔r(shí)電壓上升或暫降可能造成用電設(shè)備發(fā)生運(yùn)行故障、敏感負(fù)載不能正常運(yùn)行等后果。

抑制瞬態(tài)電壓的對策，可在繼電器設(shè)計(jì)及應(yīng)用兩方面考慮。

（1）用隔離的方法。因?yàn)檫@問題是與耦合電容有關(guān)，而耦合電容是與距離成反比，故如將帶有雜聲的電路與不帶雜聲的電路予以隔離，即可有效而顯著的將瞬態(tài)電壓的干擾改善。例如將敏感度相近的電路集合在一起，并與其他的線路遠(yuǎn)離。及控制電纜的布線，使應(yīng)盡可能與高壓母線相互垂直。

（2）在瞬態(tài)電壓電源處抑制。如將一電阻插人斷路器或隔離開關(guān)中，在操作時(shí)瞬態(tài)電壓將會顯著的降低。大部分的電容器用斷路器，都使用附有電阻的斷路器(價(jià)錢較高)。

（3）在高阻抗的輔助線圈電路上并聯(lián)一穩(wěn)壓二極管，可有效的抑制開斷高阻抗線圈電路時(shí)所引起的反沖電壓。嚴(yán)重的反沖電壓會將繼電器接點(diǎn)燒損。

（4）使用屏蔽線。屏蔽體兩端接地有助于消除電磁感應(yīng)的瞬態(tài)電壓。但如屏蔽體是被用為信號的回路時(shí)，則兩端都不可接地。 2100433B

瞬態(tài)電壓有兩種型式，即差態(tài)及共態(tài)。差態(tài)電涌波也稱為正?；驒M向的感應(yīng)電壓， 其在一對導(dǎo)線上所產(chǎn)生的電壓和正規(guī)的電壓是同一方式的，都屬差態(tài)電涌波。共態(tài)電涌波也稱為縱向的感應(yīng)電壓，對同一參考點(diǎn)，其在一對導(dǎo)線上所產(chǎn)生的電壓是相等的。差態(tài)電涌波易造成繼電器的誤動(dòng)作，而共態(tài)電涌波則易造成絕緣的破壞。不過，如將一單純共態(tài)電涌波加于一不平衡的電路時(shí)，也可能產(chǎn)生一差態(tài)電涌的分量，反之亦然。

（1）電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)、閃變，如三相短路故障、兩相短路故障、單相接地短路故障等。這種擾動(dòng)由高電壓等級向低電壓等級以及在相同電壓等級之間傳播，其傳播的強(qiáng)度與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及電器參數(shù)存在密切的關(guān)系。

（2）雷擊引起電壓波動(dòng)和閃變。

（3）電力系統(tǒng)中電源設(shè)備切換形成操作波，造成電壓波動(dòng)和閃變。電力系統(tǒng)正常的斷路器投切往往總伴隨著瞬間的電壓跌落與上升，但幅度一般不大。如果操作較大負(fù)荷的合閘或分閘，就會產(chǎn)生較大的電壓跌落與上升。

（4）儲能設(shè)備的正常操作，如電力電容器或電抗器投入或退出運(yùn)行時(shí)，根據(jù)負(fù)荷的水平情況，會產(chǎn)生一定的無功波動(dòng)，從而產(chǎn)生電壓上升與跌落。一般可采用沖擊電流法來分析計(jì)算其產(chǎn)生電壓擾動(dòng)的大小。

（5）電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)產(chǎn)生電壓波動(dòng)和閃變。電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)需要較大的啟動(dòng)電流，從而產(chǎn)生短暫的電壓跌落，特別是有些高壓大容量電動(dòng)機(jī)的啟停頻度很大，因此，由此產(chǎn)生的電壓波動(dòng)與閃變不容忽視。一般而言，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流可按額定電流的6～8倍來考慮，并根據(jù)其接人點(diǎn)的短路容量可簡單計(jì)算電壓跌落的強(qiáng)度，其啟停頻度可根據(jù)生產(chǎn)過程統(tǒng)計(jì)而進(jìn)行估算。

TVS二極管會和要保護(hù)的電路并聯(lián)。當(dāng)其電壓超過突崩潰準(zhǔn)位時(shí)，直接分流過多的電流。TVS二極管是箝位器，會抑制超過其崩潰電壓的過高電壓。當(dāng)過電壓消失時(shí)，TVS二極管會自動(dòng)復(fù)歸，而其吸收的能量比類似額定的撬棒電路要大很多。

TVS二極管有單向的及雙向的。單向的TVS二極管在順向操作時(shí)類似整流子，但在其設(shè)計(jì)允許承受很大的峰值電流，1.5KE系列的瞬間功率可以到1500 W。

雙向的TVS二極管可以視為是二個(gè)極性相反的雪崩二極管相串聯(lián)，再和要保護(hù)的電路并聯(lián)。雖然在電路中會標(biāo)示為二個(gè)二極管，不過實(shí)際元件是將二個(gè)二極管封裝在同一個(gè)包裝中。

TVS二極管過電壓反應(yīng)的速度會比其他的過電壓保護(hù)元件（例如壓敏電阻或是氣體放電管）要快。實(shí)際的箝位大約只有一皮秒，但因?yàn)閷?shí)際電路中導(dǎo)線存在電感，因此保護(hù)元件需容許較長時(shí)間的大電壓。因此TVS二極管會比其他元件適合保護(hù)電路不受很快，而且有破壞性的電壓突波。像許多分散式的電路都有這種快速的過電壓突波，可能因?yàn)閮?nèi)部因素或是外部因素造成，例如閃電或是馬達(dá)短路。

瞬態(tài)電壓抑制器若使用在超過其設(shè)計(jì)條件的環(huán)境下，可能會損壞。瞬態(tài)電壓抑制器的失效模式有三種：短路、開路、元件額定下降。

TVS二極管常會稱為是transorbs，或是Vishay半導(dǎo)體的注冊商標(biāo)TransZorbs。