電壓突波是指當電源所接負載設備中，附近高電流的設備在關機後，在電力的運送中會造成慣性的突波。一般計算機或精密設備均有設計一定的電壓範圍，以接受此種狀況之發生。但若此電壓突波超過所設範圍將會損壞設備組件而導致故障與壽命減短。
基本介紹
- 中文名：電壓突波
- 外文名：surges
- 學科：電力
- 影響：損壞設備組件
- 保護設備：電壓突波保護器
- 原因：開關動作時所引起之突波
簡介,突波干擾模式,突波操作,
簡介
電壓突波的現象是一種瞬時的現象其瞬時頻率介於數kHz至數十kHz之間，且瞬時頻率與系統電容成反比，尤其在極少電容量之開關切換其瞬時頻率相對比較高。電壓突波的方式及類型有很多種，較常見且對於電力系統影響較大的有下列四種：高壓開關動作時所引起之突波；各種負載設備在投入與切離所產生之電力電弧；電力系統中電容組開關動作時所產生之開關突波；斷路器再清除故障時開關動作所引起之瞬時突波。對於電壓突波，設備都會突波保護器防止電壓突波損壞設備組件，常見的的保護器有電壓突波保護器、穩壓器和UPS單元。電壓突波保護器是一種保護設備免受高壓突波破壞的設備。穩壓器是使輸出電壓穩定的設備。穩壓器由調壓電路、控制電路、及伺服電機等組成。UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不間斷電源，是將蓄電池（多為鉛酸免維護蓄電池）與主機相連線，通過主機逆變器等模組電路將直流電轉換成市電的系統設備。
突波干擾模式
突波對於電力系統、電子系統、通信系統的干擾模式有三種型態，分別為橫向模干擾、常模干擾及共模干擾三種型態。
橫向模干擾。輸電網路、浮動系統及未接地的網路系統，因雷雲閃絡、無線電傳輸器、汽車點火系統、電弧及其他類似的輻射干擾源，造成電磁場以橫向模式傳送至電力系統的輸電線上，稱之為橫向模干擾。大部分這類噪聲在變壓器繞線的輸入端即自行消失，由於不平衡的對地阻抗，一小部分的橫向干擾噪聲未消失，此噪聲通常重迭在AC正弦波上。此類干擾噪聲之輻射頻率約10kHz以上，因此僅對高頻的接收器有影響。
常模干擾。配電系統中任何兩輸送電流線路的導體，出現了不該有的電位差稱之常模干擾。換句話說就是噪聲重迭線上電壓正弦波上稱之常模噪聲。其干擾形式有雷雲閃絡突波，遠方的開關突波侵入干擾變壓一次側，而以磁耦合方式耦合至二次側形成常模噪聲干擾；分支電路上負載的啟動使用與關閉形成瞬間開關突波迭在AC線電壓上形成常模噪聲干擾；非線性或開關負載影響到電力系統的源阻抗造成匯流排的供電受干擾，這亦是另一種常模噪聲干擾。
共模干擾。配電系統中任一輸送電流的線路導體與接地導體間，出現不該有電位差稱之共模干擾。另在三相Y接的供電系統中在中性點與地間有異常的電位差亦稱之為共模噪聲干擾。通常共模噪聲對靈敏度極高的設備影響較大。
突波操作
突波的正常操作
對於常態的電力系統開關操作突波是可以預見的，但有可能發生非預期的電流、電壓突波附帶效應，具體有以下三種類型。
較小的開關切換：靠近關注點的開關切換，如家用設備周期性、隨意性的開關切換，白熾燈白勺投入，支路會有較高的湧入電流供電至燈絲，產生相當於火線於零線之間線電壓一半的暫態電壓。這種現象是良性的，但有可能會超過監則器擾動記錄儀的設定值。凹陷電壓：凹陷電壓發生在電力電子轉換器整流期間的每個周期內，凹陷電壓是具有快速電壓變化的瞬時相對相短路導致。這一現象可能幹擾一些電子負載。
主電力系統元件開關操作：電力系統上與電容器組開關切換有關的暫態過電壓，在開關操作情況下，其電壓通常是正常電壓的兩倍。然而，當電容器組安裝在低壓設備時，突波放大倍數是可能發生的，這些暫態現象可能會實時發生，且它們的波形一般顯示比正常電容器開關切換所造成的振盪周期還要長。
突波的異常操作
電力系統在異常、非預期狀況下可能產生開關突波。電力系統對於異常狀況的預期反映也能產生電流或電壓突波的附帶效應，具體有以下幾種：
電弧故障：電弧故障一般為絕緣劣化及典型的接地故障引起的。雖然大小比雷擊故障小，但電弧故障可能產生高的熱量及電弧電壓，擴大絕緣材料的進一步碳化。
故障清除：在發生故障的負載電路被限流型熔絲及快速動作斷路器清除斯間，故障電流通過會在故障備清除的負載電路上存儲較高的電感性能量。
電力系統恢復：在故障後電力系統恢復有時會發生接觸相關閉。三相系統中單一熔絲操作也會在剩餘的電路產生單向運行。
