电源质量问题的危害因素分析

1.电压的变化范围过大

电网供电不足，供电部门采取降压供电，或地处偏远地带，损耗过多，导致电压偏低。电网用电太少，导致电压偏高电压低负载不能正常工作，电压太高，负载使用寿命缩短，或将负载烧毁。

2.波形失真(或称谐波WaveformDistorTIon)

普遍的波形失真指标准电源波形的多种谐波。电网谐波出现的原因是整流器、UpS电源、电子调速装备、荧光灯系统、计算机、微波炉、节能灯、调光器等电力电子设备和电器设备中开关电源的使用或二次电源本身自身出现。谐波对公用电网的危害重要包括：

1)使公用

电网中的元件出现附加的谐波损耗，降低了发电、输变电设备的效率，大量的3次谐波流过中性线时，会引起线路过热甚至发生火灾;

2)影响各种电气设备的正常工作，除了引起附加损耗外，还可使电机出现机械振动、噪声和过电压，使变压器局部严重过热，使电容器、电缆等设备过热、绝缘老化、寿命缩短，以致损坏;

3)会引起公用电网中局部并联谐振和串联谐振，从而使谐波放大，使前述的危害大大新增，甚至引起严重事故;

4)会导致继电保护和自动装置误动作，并使电气测量仪表计量不准确;

5)会对邻近的通信系统出现干扰，轻者出现噪声，降低通信质量，重者导致信息丢失，使通信系统无法正常工作。

3.突波(或称电涌powerSurges)

指在瞬间内(数毫秒间)输出电压有效值高于额定值110%，持续时间达一个或数个周期。是破坏精密电子设备的重要元凶。除受到雷击出现外另外重要是由于在电网上连接的大型电气设备关机开机时，电网因突然卸载而出现的高压。

电涌的危害：计算机技术发展至今，多层、超规模的集层芯片，电路密集，趋向是集成度更高、元器件间隙更小、导线更细。几年前，一平方厘米的计算机芯片有2,000个晶体管而现在的奔腾机则超过10,000,000个。从而新增了计算机受电涌损坏的概率。由于计算机的设计和结构决定了它应在特定的电压范围内工作。当电涌超出计算机能承受的水平时，计算机将出现数据乱码，芯片被损坏，部件提前老化，这些症状包括：出乎预料的数据错误，接收/输送数据的失败，丢失文档，工作失常，经常要维修，原因不明的故障和硬件问题等等。雷电电涌远远超出了计算机和其它电气设备所能承受的水平，绝大多数情况下，造成计算机和其它电器设备的当即毁坏，或数据的永远丢失。即使是一个20马力的小型感应式发动机的启动或关闭也会出现3,000-5,000伏的电涌，使和它共用同一配电箱的计算机在每一次电涌中都会受到损坏或干扰，这种电涌的次数非常频繁。

电涌对敏感电子电器设备的影响有以下类型：

破坏

电压击穿半导体器件

破坏元器件金属化表层

破坏印刷电路板印刷线路或接触点

破坏三端双可控硅元件/晶闸管

干扰

锁死、晶闸管或三端双向可控硅元件失控

数据文件部分破坏

数据处理程序出错

接收、传输数据的错误和失败

原因不明的故障

过早老化

零部件提前老化、电器寿命大大缩短

输出音质、画面质量下降

电涌会毁坏什么电气设备?

含有微处理器的电气设备极易受到电涌的毁坏，这包括计算机及辅助设备、程序控制器、pLC、传真机、电话机、留言机等;程控交换机、广播电视发送机、影视设备、微波中继设备;家电行业的产品包括电视机、音响、微波炉、录象机、洗衣机、烘干机、电冰箱等。调查数据表明：在保修期出现问题的电气设备中，有63%是由于电涌造成的。

4.尖波(或高压尖脉冲Spikes)

指峰值达6000V，持续时间从万分之一秒至二分之一周期(10ms)的电压。这重要是由于雷击、电弧入电、静态放电或大型电气设备的开关操作而出现。

危害：

在炼钢厂、轧钢厂或者大量使用晶闸管设备、电火花设备、电力机车等地方，这种尖峰干扰为害尤厉。其幅度大的可达数百伏甚至上千伏，而脉宽一般为S数量级。雷电也常以尖峰脉冲方式入侵。尖峰脉冲幅度很大时，会破坏工控机开关电源输入滤波器、整流器甚至主振管。再加之其频谱很宽，也会窜

入计算机造成干扰。

5.瞬态过电压(transientovervoltage)和暂态过电压(temporaryovervoltage)

指峰值电压高达20000V，但持续时间界于百万分之一秒至万分之一秒的脉冲电压。其重要原因及可能造成的破坏类似于高压尖脉冲，重要由雷电所致。

危害：

以大规模集成电路为核心组件的测量、监控、保护、通信、计算机网络等先进电子设备广泛运用于电力、特种、特种、通信、广电、金融、交通、石化、医疗以及其它现代生活的各个领域，以大型CMOS集成元件组成的这些电子设备普遍存在着对暂态过电压、过电流耐受能力较弱的缺点，暂态过电压不仅会造成电子设备出现误操作，或者造成电子设备受到干扰，数据丢失，或暂时瘫痪;严重时可引起元器件击穿及电路板烧毁，使整个系统陷于瘫痪。

6.电压下陷/下降(SagsBrownouts)

指市电电压有效值界于额定值的80-85%之间的低压状态，并且持续时间达一个到数个周期，甚至更长。其出现原因包括：大型设备启动和应用、大型电动机启动、或大型电力变压器接入、主电力线切换、线路过载等。