| 瞬態浪涌抑制器電能質量瞬態測試

當雷暴季節開始時，雷擊產生的高頻瞬態能量可能造成重大傷害。怎樣保護您的設備免受損害變得尤為重要。首步，需確保您的電力監控設備能夠勝任工作，并且捕獲這些事件。不幸的是，大部分設備并非如此。原因如下：現在幾乎每個電能質量監測設備的規格表都定義了“瞬態”這個術語，意思是從1/4周期下降到亞微秒脈沖瞬變的任何事情。根據IEEE標準，RMS變化是持續時間超過1/2周期的事件，瞬態要短于這個。因此，一個典型的儀器在周期內進行128次電壓采樣，并在RMS變化情況下進行觸發，只有在采樣周期內恰好發生典型的1.2 x 50微秒閃電脈沖瞬態時才會被捕獲。換言之監測設備捕獲成功的概率最多只有33%。

與此同時，如果您的設備能夠以1MHz或更快的采樣率來捕獲高頻瞬變，或使用高頻、可復位雙峰值的檢測器，概率將顯著上升。峰值檢測器將高頻電路結合到峰值保持回路中，保持其最大幅度值，直到復位為止。如果經常復位，例如每周期128次，則會捕獲雷電產生的電壓瞬變，并使您能夠評估對設備的任何沖擊。

現在我們將評估雷電暴風雨中常見的電能質量損失發生情況，并了解一個有效的監測儀器如何捕獲這些事件。在接下來的例子中，給設備供電的配電線路有近距離的直接或耦合的雷擊。該設施依賴于一些包含TVSS（瞬態電壓浪涌抑制器）的浪涌抑制帶。當電壓試圖爬升到超出預設值時，通過從根本上大幅降低其阻抗，這些元件能夠將大量能量轉移到接地導體中，遠離負載設備。

當這些TVSS設備正常工作時，電壓將被限制在一個安全的水平。通常是120VAC且峰值低于250V。很多電能質量監測設備的瞬態觸發設置在峰值500V或者更高，這樣當雷擊發生且TVSS工作時，電能質量檢測設備將無法觸發。在這種情況下，完全不知情將帶來危害，因為沖擊必然造成一個劇烈的瞬態現象，這意味著能量必須傳遞到某個地方。幸運的是，使用峰值檢測器觸發電流瞬變的電能質量監視器將使您能夠捕獲該數據并評估TVSS的性能。

但是，如果TVSS正常工作并且電壓被限制住，那么您為什么還要關心這些事件，特別是如果沒有明顯的設備損壞情況呢？這是因為TVSS每次受到輕微影響和打擊，都會削弱它轉移能量的功能。長此以往，TVSS將無法正常工作，此時你將在沒有察覺的情況下失去保護。通過同時監測電流和電壓瞬態，你將發現雷擊的瞬態確實沖擊了電氣系統，TVSS設備發揮了功效。同時判定TVSS設備是否性能下降并在造成重大損害前更換設備。換句話說，一個有效的監測儀器可以用來在發生破壞性故障前制定維護日程，優化緩沖您的設備使用，并大限度地提高設施的電氣可靠性。

現在，讓我們觀察下面這些圖形：電壓A和電流C在回路上游，而電壓B和電流D靠近負載。前2個圖形顯示了回路中沒有TVSS時的電壓和電流的波形。毫不奇怪，1038Vpk和92A瞬態出現在監控中的相同位置。第3個圖形顯示了一個放大版本的瞬態，伴隨著經典的雷擊脈沖瞬態的迅速上升和稍微緩慢點的衰減。

后面的2個圖形顯示了存在400V額定電壓浪涌抑制器時，同樣的瞬變產生的情形。在設備上游，電壓被限定在400V左右而電流上漲到360A。下游部分，電壓在400V以內同時電流只有5A。顯然，設備這次起到了良好的作用。但是如果監測設備設定在500V峰值觸發，由于沒有出發電流，TVSS回路中的瞬態將無法補貨。使用250V峰值設定的TVSS，即使使用高頻瞬態電壓檢測，在電壓觸發監視器上丟失事件的可能性也較大。該數據強調說明了在電流瞬態損害你的設備之前，一個可以真正捕獲高速電流瞬變設備的重要性。