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县级电力调度自动化系统防雷

[电力机车论文] 前言　　随着电力系统容量的增加和自动化水平的不断提高，农电系统的众多县级电力局已使用了相当数量的计算机、RTU和其他微电子设备。一些微电子器件工作电压仅几伏，传递信息电流小至微安级，对外界的干扰极其敏感，而雷电流产生的瞬变电磁场对微电子设备的干扰和损害尤为严重。在雷雨季节，有的县电力局调度大楼和电力局所属自动化显示系统、通信联络系统(Modem、载波机、程控交换机等)等常常损坏，造成较大的直接和间接经济损失。尽管有些电力调度自动化系统采取了一定的防雷措施，但仍常出现雷害事故，其原因何在?正确而全面的防雷措施是什么?这些都是本文要探讨的。2 微电子器件耐冲击水平与TVS管特性　　微电子器件中TTL数字电路的抗冲击能力最弱，10V、30ns脉宽的冲击电压可使TTL电路损坏；雷电流产生的磁场达007×10－4T时可使微电子器件误动，无电磁异蔽时即使雷电流通道远在1km处，也可能使微电子设备误动。为使微电子器件遇雷击时不致损坏，有效的办法是选用新型保护器件——TVS管。TVS管即瞬态电压抑制器。当其两极受到反向瞬态高能量冲击时，它能以10－12s量级的速度，将两级间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于一个预定值(一般小于2倍额定工作电压)，有效的保护电子电路中的精密元器件免受各种浪涌脉冲的破坏。　　TVS管的伏安特性如图1所示。其正向特性与普通二级管相同，反向特性为典型的PN结雪崩器件。在瞬态脉冲电流的作用下，流过TVS管的电流，由原来的反向漏电流ID上升到 IR(25℃下，IR=1mA)时，其两极呈现的电压由额定反向关断电压Uoff上升到击穿电压UBR，TVS管被击穿。随着峰值脉冲电流的出现，流过TVS管的电流达到峰值脉冲电流Ipp，其两极的电压被箝位到预定的最大箝位电压Uc以下；其后，随着脉冲电流按指数衰减，TVS管两极电压不断下降，最后恢复到起始状态。这就是TVS管抑制出现的浪涌脉冲功率，保护电子元件的过程。　……

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投稿人：jff4

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