瞬態電壓

瞬態電壓有兩種型式，即差態及共態。差態電湧波也稱為正常或橫向的感應電壓， 其在一對導線上所產生的電壓和正規的電壓是同一方式的，都屬差態電湧波。共態電湧波也稱為縱向的感應電壓，對同一參考點，其在一對導線上所產生的電壓是相等的。差態電湧波易造成繼電器的誤動作，而共態電湧波則易造成絕緣的破壞。不過，如將一單純共態電湧波加於一不平衡的電路時，也可能產生一差態電湧的分量，反之亦然。 ^[1] 

瞬態電壓擾動的主要特徵包括：

(1)瞬態諧振。其特徵指標是波形、峯值和持續時間，產生的原因是由於線路、負載和電容器組的投切，造成的後果是破壞運行設備的絕緣、損壞電子設備等。

(2)瞬態脈衝。其特徵指標是電壓上升時間、峯值和持續時間，產生的原因是線路遭受雷擊或感性電路分合等，造成的後果是破壞運行設備的絕緣。

(3)瞬時電壓上升或暫降。其特徵指標是幅值、持續時間、瞬時值/時間，產生的原因通常是由於大容量電動機啓動、負荷瞬變、電力系統切換操作或遠端發生故障等引起的，這是電力用户投訴最多的一種電壓擾動，這是因為瞬時電壓上升或暫降可能造成用電設備發生運行故障、敏感負載不能正常運行等後果。 ^[2] 

（1）電力系統發生短路故障造成電網電壓波動、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，其傳播的強度與電網結構及電器參數存在密切的關係。

（2）雷擊引起電壓波動和閃變。

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

（4）儲能設備的正常操作，如電力電容器或電抗器投入或退出運行時，根據負荷的水平情況，會產生一定的無功波動，從而產生電壓上升與跌落。一般可採用衝擊電流法來分析計算其產生電壓擾動的大小。

（5）電動機的啓動產生電壓波動和閃變。電動機的啓動需要較大的啓動電流，從而產生短暫的電壓跌落，特別是有些高壓大容量電動機的啓停頻度很大，因此，由此產生的電壓波動與閃變不容忽視。一般而言，電動機的啓動電流可按額定電流的6～8倍來考慮，並根據其接人點的短路容量可簡單計算電壓跌落的強度，其啓停頻度可根據生產過程統計而進行估算。 ^[2] 

抑制瞬態電壓的對策，可在繼電器設計及應用兩方面考慮。

（1）用隔離的方法。因為這問題是與耦合電容有關，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電壓的干擾改善。例如將敏感度相近的電路集合在一起，並與其他的線路遠離。及控制電纜的佈線，使應儘可能與高壓母線相互垂直。

（2）在瞬態電壓電源處抑制。如將一電阻插人斷路器或隔離開關中，在操作時瞬態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(價錢較高)。

（3）在高阻抗的輔助線圈電路上並聯一穩壓二極管，可有效的抑制開斷高阻抗線圈電路時所引起的反衝電壓。嚴重的反衝電壓會將繼電器接點燒損。

（4）使用屏蔽線。屏蔽體兩端接地有助於消除電磁感應的瞬態電壓。但如屏蔽體是被用為信號的迴路時，則兩端都不可接地。 ^[1]