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浪涌电流范文1
【关键词】 管理电路系统 电流浪涌 电路保护
电流浪涌是一种常见的电流现象，对电子产品的安全造成严重威胁。随着人们对电子产品的需求不断增加，对电子产品的保护措施也得到了长足的发展，尤其是电流浪涌管理的方法已经趋于成熟，从传统的保险丝发展为更高级的保护措施。随着科技不断进步，人们在未来对管理电流浪涌的要求越来越高，因此必须在现有的基础上进行相关研究，为后续发展奠定坚实的基础。
1 电流浪涌概述
电流浪涌是一种电路中常见的电流特性，电气设备在接通电源的一瞬间，由于电感的存在导致电路中出现峰值电流，且该电流远大于电气正常工作的实际电流，当电流峰值超过电气设备稳态电流一定范围就会导致电气设备发生故障。为了保证电气设备的正常工作，通常使用一些浪涌抑制器实现对电路的保护。
2 简单电路系统保护
电路系统最传统也最简单的保护方式就是采用保险丝的形式，保险丝的种类较多，基于不同保险丝的不同用途，且各自特点及优缺点不同，因此实际设计中需要根据具体情况进行熔断丝选择。常用的熔断丝主要包括快熔丝、多晶硅熔丝、慢熔丝和智能熔丝等。快熔丝就是能够在极短时间内熔断的电阻丝，一些电气设备由于电流过大导致电路烧毁，可能造成严重的后果。因此需要及时制止可能发生的事故，最佳方法就是切断电流。（如图1所示）
快速熔断丝的特点就是在熔点低，且具有一定电阻，当电流过大时，根据公式P=I2R，电阻不变时，电流越大，功率越大，此时电能大多转化为热能。快速熔断丝的熔点较低，因此当电路中电流快速变大时将会导致其温度迅速升高并超过其熔点，快速熔断丝熔断。正常工作时，快速熔断丝发挥了电线的功能，输送电流保持电气设备正常的工作，熔断后电路处于断路状态，在即将发生电力事故时及时有效制止事故的发生。在使用快速熔断丝进行浪涌管理时应该注意其额定值降低需高于百分之五十，如果是5安培快速熔断丝其额定电流至少应高于10安培。慢熔断丝的熔断速度明显低于快熔断丝，，除此之外并无其他不同，因此仍然会出现错误边跳的现象，所以进行浪涌管理时应该注意其额定值降低需高于百分之五十。
快熔断丝和慢熔断丝都是一种一次性的防护措施，熔断后即失去其原有功能，因此在实际工作中造成更换熔断丝的麻烦。多晶硅熔丝就是一种能够反复使用的保险丝，在电路发生故障时多晶硅熔断丝能够及时保护电路不受到电流浪涌的影响，其最大的特点就是在电路故障消除后能够自动恢复，不仅节约了成本，还省去了更换保险丝的操作。多晶硅熔丝的缺点同样明显，每次跳变后其性能都会 有所下降，随着使用次数的增多，其作用逐渐不稳定，在电路正常工作时可能发生错误的跳边现象，甚至发生在事故时无法跳变导致事故进一步扩大。因此在使用多晶硅熔断丝时应该定期检验其性能是否完好。
智能熔断丝是目前一种常见的保险丝，这种保险丝的成本较高，在特定情况下能够发挥重要作用，具有难以取代的地位。其制作成本较高，且需要电压保持在一定高度时才会产生作用，若未能达到条件，即使发生故障智能熔断丝也不会发生起到实际作用。
以上简单的浪涌管理保护措施只能解决一般的问题，当浪涌电流不稳定时会导致这些装置出现误变现象。利用传统保险丝的形式无法切实阻止开关时产生的电流浪涌。另外由于保险丝功能的发挥需要调低额定电流，因此在电气设备发生故障时仍旧允许大量电流通过，甚至造成更严重的事故。基于此，必须针对电流浪涌产生进行针对分析，采用专门的管理措施，降低电流浪涌造成的安全隐患。
3 加强电流浪涌的管理的方式
我国目前大部分的AC/DC变换器输入整流滤波采用的是电容输入式滤波方式[1]，该方式的电路图如图2所示。此时，电容器电压一般不能轻易发生跃变，因此在一开始的时候电容器电压为0，即电容器上下电容板间不存在电势差，此时可以看做导线，即等效为整流输出为断路状态。在这里假设发生最不利的状况，即在上电后电压值瞬间达到峰值，此时电路会产生远大于正常工作电流的浪涌电流，浪涌电流会造成电源电压波形塌陷的状况，给实际供电状况造成严重影响，甚至会对其他电气设备造成影响，严重的话电气设备可能会失效，极有可能导致安全事故的发生。前文已经提过，浪涌电流对整流器的冲击可能不会造成熔断器熔断，熔断器无法熔断将会造成难以想象的后果，难以起到实际的电路保护作用。
基于上述情况必须对电路中的浪涌电流进行限制。就目前而言限制浪涌电流最有效的方式就是在整流器和滤波器间加入一个负温度系数热敏电阻（下文简称NTC），如图3：
使用NTC能够使电流过载产生的热能导致其阻值降低从而减少损耗，在操作上具有一定的简便性，但NTC受到环境因素的影响较大，尤其是在温度多变的地区或上电时间间隔极短的情况下，这种方法就难以起到抑制浪涌电流的作用。从使用途径上来看，NTC适用于廉价的电源。为了提高对浪涌电流的有效控制，必须利用简便可靠的抑制方式。将图3中的NTC换为限流电阻就能有效解决稳定性问题，如图4：
从上图4可以看出，该电阻能够起到与NTC相似的作用，且不受温度及环境的影响，具有简便性及稳定性。其唯一缺点就是该电阻在电流变大是产生较多的热能，降低了电源利用效率，从根本上来看，电路处于稳态后，该电阻实际上已经完成其抑制浪涌电流的任务，此时若仍旧连在电路中只会起到消耗电能的副作用，针对这种状况，可以在电路稳态后将其短路，让其成为电路外一部分，如下图5：
电阻上方安装一开关，当需要抑制浪涌电路时让开关处于打开状态，此时电阻发挥抑制浪涌电路的作用，电路稳态后闭合开关，此时电阻被短路，电流经由开关直接流入电路，减少了电能损失，提高电源利用率。
4 结语
电流浪涌会在瞬间产生高强度电流，对电气设备造成严重的影响，甚至会造成安全事故的发生。因此必须做好浪涌电流的管理工作，利用有效措施管理电流浪涌现象，抑制浪涌电流。
参考文献
[1]JhnCummins.管理电路系统的电流浪涌加强系统保护[J].基础电子，2013（7）：59.
[2]朱华.输入浪涌电流抑制模块在AC/DC变换器的应用[J].电源招聘专家，2014（4）：50-53.
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电力通信是电力一次系统的先行，电力系统一旦发生故障，如果通信线路不畅，就不能及时调度指挥，其后果是相当严重的。与公用电信网相比，电力系统通信所处的环境更为恶劣，必要的技术防护措施是保障通信线路畅通的重要手段，下面介绍电力系统通信的几种保护措施。
1 电力系统通信的干扰源和基本预防手段
1．1 干扰源
(1) 雷电。1)直击雷过电压：它是带电云层与大地上某点之间，发生快速放电形成的电压。雷直击某建筑物引发的高过电压对建筑物内的通信系统造成反击；通过泄放雷电流的接地引线，形成激烈变化的电磁场，危及邻近的设备。2)感应雷过电压：它是在带电云层发生直击雷之后，由于静电作用，地面某一范围内形成高电压，该高电压对微电子设备产生闪击，并导致雷电电磁干扰。
(2) 工业电磁干扰。包括电力系统中电压开关操作引起的暂态过电压、不对称短路和电力线路三相不平衡电流等引起的电磁干扰。将范围再扩大一点，还可包括：由电源系统不良、接地系统不良带来的干扰，以及核爆炸产生的射频宽带电磁脉冲(EMP)干扰等。
1．2 雷电侵入途径
雷电侵入通信系统的途径主要有3个方面：(1)通过通信系统的电源线路侵入；(2)感应雷过电压沿信号传输线侵入；(3)雷直击通信系统所在的建筑物，引起地电位的急剧上升并对微电子设备造成反击。
1．3 电力系统通信的基本防护措施
电力系统通信的防护，主要是防强电和雷电。
(1) 采用合适的防雷、消雷措施。一般可在建筑物上加装各种接闪器预防直击雷。感应雷的预防手段主要是选配和安装可靠性能高的专用避雷器。感应雷从电源线路侵入通信系统的概率较高，电源避雷实际上是通信系统避雷的最重要的一环。其次，感应雷从信叫线路进入系统的可能性亦很高，程控电话机、无线载波机、干线放大器等微电子通信设备的耐冲击水平远远达不到感应雷的感应电压幅值。简单的屏蔽保证不了通信设备的防雷要求，通常要采用信号防雷技术，在信号线路进入电子设备之前将雷电冲击波对地进行抑制和疏散。
防雷器件的保护水平取决于它的残压。防雷器件保护水平的选择应低于通信设备的冲击耐压值：交流220V系统为1500V；直流48V系统为330V；电信交换设备和用户终端设备为1000V。为有效防御雷电过电压的侵害，现大都采用多级保护、层层设防的方式，对通信防雷器件进行配合和选择使用，以发挥各种防雷器件的作用，提高防雷措施的可靠性。
(2) 良好的接地。在通信设备中，以大地作为通信回路的接地装置叫做工作接地；用以泄放危险电流的接地装置叫做保护接地；为防止电磁干扰，将发射源设备外壳接地或将被辐射设备外壳接地的接地装置叫做屏蔽接地。不论采用何种避雷、防雷措施，可靠的接地都是必不可少的。
2 几种电力通信系统的防护方法
电力系统通信设备防雷，与输配电设备防雷有共同之处，但又具有特殊性，防雷的基本任务不仅要解决雷电过电压的侵入影响，更重要的是还必须解决好雷电流泄放过程中产生的二次电磁干扰。
2.1 数字微波通信站的防护
数字微波通信站的防雷方案总体有两类。一个方案是采用“D、B、S、G、P” (均压、分流、屏蔽、接地和保护)加避雷针方案，即首先将雷电引进避雷针，再采用传统的方法综合治理二次效应；一个是采用“D、B、S、GP”加半导体消雷器再加上配电电源过压和信号线过流过压防护方案，即利用半导体消雷器限制雷电流的幅值和陡值，从二次效应的源头进行控制后，再综合治理二次效应。实践表明，通信设备机房采用交面屏蔽和厂、站采用半导体消雷器相结合的方式是一种较好的方式。
2．2 无线射频通信系统中浪涌电流的防护
无线射频通信系统主要指移动电话和无经结呼等通信方式。射频通信系统中的天线极易遭受雷击而引入浪涌电流。天线并不是引入流涌电流的唯一途径，所有进入射频通信设备机房的其它导体如数据线、电话线、电源线等都可以通过耦合方式把雷电引起的浪涌电流引入机房。防护手段中有两点值得特别重视。
(1) 对进入机房的所有导体都施加避雷针。
(2) 做到有效和合理的接地。如果通信设备接地不当，进入机房的强大浪涌电流将在机房的导体之间形成较大的电压差，造成射频通信设备误动和损坏。接地系统首先要求接地电阻小、要有一定的吸收浪涌电流的面积；对于某个具体的设备应做到单点接地，对浪涌电流提供一条直接的入地通道。有时需要将无线射频设备和其它设备放在同一个机房内，由于无线射频设备容易引入浪涌电流，所以其它设备的接地系统应与无线射频设备的接地系统分开，并使用独立的电源系统。
2．3 光纤爱信系统的防护
光缆以其传输容量大、传输衰耗小、搞干扰能力强、维护量小等优点，在电力系统通信中得到广泛应用。光缆可分为有金属材料和无金属材料两类。目前在电力系统通信中，有金属光缆和无金属光缆混合使用，有金属光缆用于主体线路，无金属光缆用于进站(局)的一段。
2．3．1 光纤通信系统的强电防护
光纤通信线路是否要考虑强电影响取决于光缆内有无金属构件或导线。有金属类光缆进入变电站、发电厂时与强电线路近距离平行接近，就会在光缆的金属结构及远供导线中产生干扰影响甚至危险影响。对于金属类有铜线的光缆线路，可以采用如下的几项简要的防护措施：
(1) 在进入局(站)的光纤通信机房前的一段距离改用无金属光缆，以避免强电侵入(或雷电侵入)机房而破坏通信设备。
(2) 尽可能使光缆线路远离强电线路。当光缆与强电线路同杆架设时，架空光缆与其它建筑最小垂直净距应符合标准，同时保证光缆与导线保持安全距离。
(3) 在光缆内铜线的适当位置安装强电放电器，该位置由强电线路与光缆线路的接近段相对位置及其它参数计算确定。
(4) 缩小远供段的强电影响积累长度。
2．3．2 光纤通信系统的雷电防护
当雷击通信光缆线路或雷电发生在通信光缆线路附近时，通过直接的或电容耦合的方式，雷电将会在通信光缆线路上形成暂态过电压，并以波动形式沿线路向通信终端侵入，危及设备和人身安全。在通信光缆工程设计及施工中，有些电信传输系统已经使用了一种新的光缆防强电及防雷措施，即将光缆接头处的金属结构断开，不作接地处理，而在埋地光缆的上方加装屏蔽线。这样可降低有金属光缆的雷击机率。
浪涌电流范文3
[关键词]漏电断路器；性能；试验；措施
中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）14-0300-01
引言
中国的电网规模不断扩大，覆盖到城乡各个地区。为了提高电网运行的可靠性，漏电断路器作为供电系统终端设备不仅使用量增加，而且产品的品种也是多种多样。对漏电断路器的安全可靠性以及电磁兼容性进行研究是非常必要的。
一、漏电断路器的运行可靠性实验
（一）漏电断路器的运行可靠性问题
漏电断路器的选型需要参考过载特性，要求其额定电流要能够满足过载特性保护需求。漏电断路器多会采用电子开关，晶闸管截止的时候，晶闸管的两端会加载电压，脱扣线圈仅就可以起到扼流线圈的作用。如果脱扣线圈的两端由很小的电压，就无法将铁心带动起来，此时漏电断路器就不会产生动作。当晶闸管被导通之后，电磁脱扣线圈上的电压增加，就会有强大的吸力，漏电断绝路器就会产生动作。
如果漏电断路器无法发挥应有的效果，主要是由于两种情况所造成的：其一，是由于舸┑纪ㄏ窒蠖导致的漏电断路器无法合上，就必然会引发安全事故；其二，漏电断路器已经损坏，使其保护功能无法正常运行，必然会产生安全事故。这两种情况的存在，都会导致人触电，直接危及到人的生命安全。
（二）提高漏电断路器运行可靠性的处置方案
漏电断路器在生产的过程中，往往对线路板的老化问题加以重视，却没有重视电子元器件的老化问题。在对断路器进行生产的过程中，需要关注整机老化的现象，因此，要频繁地对漏电断路器的按钮进行脱扣操作，对每一个部件的稳定性都要予以验证，特别是线路板的晶闸管以及电磁脱器的线圈，都要通过实验对其性能进行验证，要求漏电断路器老化的时候也能够保证运行稳定，不会产生故障。当对产品进行定型之后，就要对整机进行实验检测，采用抽样的方式就可以获得良好的检测效果。当检测出问题之后，就可以及时采取措施具有针对性地处理。由此可以对产品的质量予以有效控制。在强化实验质量控制的基础上，还要做好市场调研工作，对产品的老化情况以及用户的反馈信息进行收集、分析，以通过采取技术手段对产品进一步完善。如果仅仅采取抽样检查的方法是不够的。当发现问题之后，就要采用模拟用户使用的方法对产品的各项性能进行验证，将影响产品质量的主要因素查找出来，采取相应的技术措施对产品产生的质量问题予以解决。通过对多台漏电断路器产品进行整机老化试验之后，就可以发现其过早老化的根源主要是由于晶闸管损坏，当电流超过其可以承受的电流的时候，就会过早损坏，由此而对提高漏电断路器的质量造成不良影响。
二、对漏电断路器采用电磁兼容性试验以及处置方案
（一）漏电断路器采用电磁兼容性试验
漏电断路器处于运行状态的时候，就会有零位飘移的现象产生，很难保证不会存在漏电流的问题。如果产生的零位飘移处于规定范围以内是被允许的，不会对漏电断路器的运行产生影响。如果零位飘移超出了规定的范围，就需要加以注意。对漏电断路器进行试验，主要为静电快速瞬变脉冲群抗扰度和静电放电抗扰度的试验。当进行浪涌电流和振铃波试验的过程中，由于无法保证漏电断路器运行的可靠性，就会导致误动作产生。
（二）漏电断路器电磁兼容性的处置方案
其一，分立元件线路板对漏电断路器电磁兼容性具有一定的影响。分立元件线路板上的稳压二极管对浪涌电流试验起到了决定性的作用。浪涌电流试验就是测定浪涌电流下漏电断路器的性能。在进行试验的过程中，所采用的是模拟浪涌漏电流的试验，在零序电流互感器的两端分别安装有电容器、电阻以及稳压二极管，当电流互感器对非常高的电流信号有所感应的时候，高电流信号就会转变为电压信号，可以起到一定的稳压作用。所以，稳压二极管对实验的效果具有一定的影响性。如果稳压二极管的功率非常小，就容易击穿稳压管。在对稳压管进行选择的时候，由于芯片的规格是不同的，仅仅从稳压管的外观而言，对其运行功率是无法做出准确判断的，因此需要选择大芯片。试验的过程中，稳压管多数会被击穿，就必然会导致浪涌电流试验无法顺利进行。因此，要注意稳压管的选择。
晶闸管控制极发挥着抗干扰的作用。通过对剩余的额定电流进行整定之后，可以保证剩余电流动作的分段时间与规定的标准相符合。谐波是重要的干扰信号，其充电的时间和放电的时间都非常长，可以对抗干扰信号进行规避。因此，在设计的过程中，要根据额定剩余电流动作的时候的分断时间选择电容，以保证试验的可靠运行。做好元器件的选择是保证电磁兼容性发挥的关键。在对线路板进行设计的过程中，要尽量避免寄生电容。
其二，分析集成电路线路板，了解集成漏电断路器所存在的缺陷。对漏电断路器的性能进行试验中，由于射频电磁场辐射的抗扰度不足，就使得试验难以顺利展开。在进行闪流抗干扰试验的过程中，由于有很多的干扰源存在，就会由于负载过多而引发误动作。在试验的过程中，主要是使用对讲机进行模拟实验，可以明确，漏电专用芯片时候具有良好的抗干扰性对漏电断路器的使用质量至关重要。对于抗射频干扰试验使用对讲机进行模拟上存在争议，由于其具有强电磁辐射，采用这种模拟的方法是存在一定的合理性的。
图1为针对实验设计的电路漏电断路器的原理图。其中的R3和R4、VD5和VD6、C6和C7都是基于原有的线路板而设计的抗干扰电路，VD5和VD6是对二极管起到了一定的保护作用，C6和C7都是瓷片电容，即使用特质的陶瓷材料为介质，之后在陶瓷的表面图上一层金属薄膜，由此为电极发挥电容器的作用。R3和R4都是电阻。这种设计的抗干扰电路可以稳定电压信号，有效地过滤谐波，即便漏电断路器是在不良环境中运行，也可以防止误动作发生。
结束语
综上所述，针对漏电断路器的使用性能进行研究，可以对其优势以及弱点充分了解，对避免误动作，排除触电安全隐患具有可参考价值，对提高供电质量具有重要的作用。
参考文献
[1] 陈金汕.家用小型漏电保护开关电性能试验自动操作装置的设计与应用[J].质量技术监督研究，2014（02）：6―8、29.
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浪涌电流范文4
在我们的日常工作中，录像机的电源可能是微不足道的，可是我们必须知道，一个稳定工作的电源，是使我们的录像机能够更好工作的前提。录像机的开关电源工作电压较高，通过的电流较大，又工作在有自感电动势的状态下，因此，使用过程中故障率较高。对于电源产生的故障，我们很多时候束手无策，而且有时电源的故障，更会对录像机造成无法弥补的后果。但是，我们只要掌握足够多的电子电路知识，就能使其能更好、更稳定的工作！因此我们要简单介绍一下录像机的开关电源中的电路。
一、防浪涌软启动电路
录像机开关电源的输入电路大都采用电容滤波型整流电路，在进线电源合闸瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，采用容量较大的滤波电容器，使浪涌电流达100A以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流，重者往往会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏，整流桥过流损坏。轻者也会使空气开关合不上闸。上述现象均会造成开关电源无法正常工作。
为此我们为录像机开关电源设置了防止流涌电流的软启动电路，以保证电源正常而可靠运行。
为了提高延迟时间的准确性，必须在采用晶闸管和限流电阻组成的防浪涌电流电路的同时，使用延迟电路。
二、过压、欠压及过热保护电路
录像机进线电源过压及欠压对开关电源造成的危害，主要表现在器件因承受的电压及电流能力超出正常使用的范围而损坏，同时因电气性能指标被破坏而不能满足要求。因此对输入电源的上限和下限要有所限制，为此采用过压、欠压保护以提高电源的可靠性和安全性。
温度是影响电源设备可靠性的最重要因素。根据有关资料分析表明，电子元器件温度每升高2℃，可靠性下降10%，温升50℃时的工作寿命只有温升25℃时的1/6，为了避免功率器件过热造成损坏，在开关电源中亦需要设置过热保护电路。
三、缺相保护电路
由于电网自身原因或电源输入接线不可靠，开关电源有时会出现缺相运行的情况，且掉相运行不易被及时发现。当电源处于缺相运行时，整流桥某一臂无电流，而其他臂会严重过流造成损坏，同时使逆变器工作出现异常。因此，必须对缺相进行保护。检测电网缺相通常采用电流互感器或电子缺相检测电路。由于电流互感器检测成本高、体积大，故开关电源中一般采用电子缺相保护电路。
四、短路保护
开关电源同其他电子装置一样，短路是最严重的故障，短路保护是否可靠，是影响开关电源可靠性的重要因素。IGBT（绝缘栅双极型晶体管）兼有场效应晶体管输入阻抗高、驱动功率小和双极型晶体管电压、电流容量大及管压降低的特点，是目前中、大功率开关电源最普遍使用的电力电子开关器件。IGBT能够承受的短路时间取决于它的饱和压降和短路电流的大小，一般仅为几μs至几十μs。短路电流过大不仅使短路承受时间缩短，而且使关断时电流下降率 过大，由于漏感及引线电感的存在，导致IGBT集电极过电压，该过电压可使IGBT锁定失效，同时高的过电压会使IGBT击穿。因此，当出现短路过流时，必须采取有效的保护措施。 为了实现IGBT的短路保护，则必须进行过流检测。适用IGBT过流检测的方法，通常是采用霍尔电流传感器直接检测IGBT的电流Ic，然后与设定的阈值比较，用比较器的输出去控制驱动信号的关断；或者采用间接电压法，检测过流时IGBT的电压降Vce，因为管压降含有短路电流信息，过流时Vce增大，且基本上为线性关系，检测过流时的Vce并与设定阈值进行比较，比较器的输出控制驱动电路的关断。
在短路电流出现时，为了避免关断电流的 过大形成过电压，导致IGBT锁定无效和损坏，以及为了降低电磁干扰，通常采用软降栅压和软关断综合保护技术。在设计降栅压保护电路时，要正确选择降栅压幅度和速度，如果降栅压幅度大（比如7.5V），降栅压速度不要太快，一般可采用2μs下降时间的软降栅压，由于降栅压幅度大，集电极电流已经较小，在故障状态封锁栅极可快些，不必采用软关断；如果降栅压幅度较小（比如5V以下），降栅速度可快些，而封锁栅压的速度必须慢，即采用软关断，以避免过电压发生。
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关键词：钻井井场；防雷击；接地
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.14.094
雷电是雷云之间或雷云对地放电的一种自然现象，因静电感应，云层呈现出带有正电，通过与大地表面感应，与云块感应会产生出负电荷，当场强积累到一定量值的时候，雷云和大地间就会产生放电现象，此时会伴有强烈的电光和声音，于是就形成了雷电。
1 雷击现象对钻井井场产生的危险
因雷电产生的破坏有多种效应，如热效应、机械效应、电磁效应、雷电反击等不同表现形式，当出现雷电现象时，其所产生的巨大电流、高温、冲击波、电磁场以及辐射等，都会对钻井现场的生产设施及作业人员造成一定的威胁。如当雷电发生后，其所产生的热效应首先会击中物体，此时雷电电流非常高，在雷击点附近的热效应可产生6千到1万度的高温，由于雷电电流的作用时间短暂，局部产生的瞬时高温对较大的金属物体而言，使其熔化的能力非常有限。就科威特目前的钻井现场来说，当井架遭受到雷击后，其所产生的热效应并不会对井架造成多么大的危害，但是，当发生了雷击，会造成井架等设备直接放电，然后出现了电磁脉冲及浪涌电压，这样一来，因为产生的浪涌电压，要么设备会出现故障，造成数据的错误，要么直接造成设备芯片的损毁，严重时还可能引发生产事故，造成重大经济损失，故全面系统地完善钻井井场防雷措施，保证钻井生产安全，显得尤为必要。
2 井场的防雷击措施
防雷击的基本措施主要包括消雷、屏蔽、均压和分流，消雷是通过避雷针和接地体将雷击电流引入大地，通过散流电阻向大地散入电流；屏蔽是利用法拉第笼原理保护设备；均压是将金属导体与等电位母线联结后接入大地，雷击电流通过等电位母线直接散入大地；分流是通过防雷器保护设备，当雷击电位升高到保护电压时，防雷器电阻下降，雷击浪涌电流通过防雷器散入大地。通常井场采取消雷、屏蔽和均压措施即可起到很好的防雷作用，仅对弱电设备和重要仪器房的入户电源采取分流措施。
3 常见问题及整改措施
钻井井场有多种设备需要防雷击，根据已有记录和总结的因受雷击造成设备损毁情形，需要注意以下几个方面：
3.1 井场视频监视系统的正确安装及其问题整改
井场的视频系统也就是指的井场视频监视系统，如果在设备安装时，把二层台摄像头尾部装在井架的外边，这样非常容易让雷击电流沿着电缆进入摄像头的里面，造成电路板烧坏。所以，必须根据井场防雷系统的工作要求，把二层台摄像头放置在井架内侧，视频所需的电缆也应安装在井架笼梯里面，而且井场上的视频电缆线都要安装到屏蔽于金属结构里面。此外如果直流电源0V与金属外壳相连接，造成接地错误，那么雷击时所产生的浪涌电流，就会把所有的摄像头直流电源电路烧毁，因此，必须把直流电源0V与金属外壳隔离开来，否则后果严重。
3.2 VDX钻井参数仪表雷击损失及其整改措施
VDX钻井参数仪表，如果没有采取保护措施或者是接地错误，都会出现雷击损失的情形，如VDX钻井参数仪未安装终端防雷器、卫星远传系统没有安装天馈防雷器等。据此，录井终端需要有防雷器，并接地正确，卫星远传系统摄像头需要安装在屏蔽金属盒内，接地正确，主机的视频输入接头处也要有天馈防雷器。
VDX钻井参数仪表接地错误，主要有：传感器及仪表房输出端未接地，造成屏蔽层失效；传感器24V直流电源的0V与房体外壳相接通，因雷击时产生的地电位升高，会导致大部分传感器损毁；在井架外侧的传感器，在井架释放雷击电流时，因放电也会烧坏传感器；传感器内因耦合作用产生的浪涌电压，会烧毁传感器；传感器没有使用双屏蔽电缆，会导致传感器损坏；缺少屏蔽措施，采取架空方式的部分信号电缆，易遭受感应雷从而造成设备损坏；总电位联结母线之间未接辅助等电位母线，雷击时会造成VDX主机与钻机之间的电位差，因浪涌电流损坏VDX主机。故需对VDX全面采取消雷、屏蔽、分流等防雷措施；安装终端防雷器，同时采取双屏蔽电缆，并在输出端处正确接地；采用双屏蔽传感器电缆，并在输出端处正确接地；采取独立的传感器直流供电系统，严禁将直流电源0V与房体外壳相连；的传感器和摄像头应安装屏蔽外壳并正确接地，防遭受直击雷。
3.3 电控房、顶驱房的安装要求
电控房、顶驱房应有统一的保护接地措施，保护接地电阻阻值应不大于4Ω；房内所有电器设备保护接地及金属构件应统一接到接地母排上；发电房动力电缆应通过屏蔽敷设进入电控房、MCC房、顶驱房，必要时应采取浪涌抑制措施；电控系统主要通过完善屏蔽、区域和局部等连接实现防雷保护，必要时可装设浪涌抑制器；房内设备所外接的电机编码器电缆应可靠接地，必要时可加装金属编织软管进行屏蔽并接地。
4 结束语
钻井井场防雷是一项系统工程，通过消雷、屏蔽、均压、分流、接地等措施可有效降低井场直击雷损失，在预防感应雷方面也收到很好的效果。
（1）正确地安装和维护井场中等电位联结母线及辅助等电位母线。
（2）为降低直击雷造成的损失，缺少屏蔽的摄像机以及传感器等设备，要有屏蔽的措施以及采取均压的方式。
（3）当金属结构与弱电设备的直流电源0V等连接时，由于雷击电压升高，会把连接在直流电源上的传感器和主机损坏，因此需要采取一定的措施。
（4）井场上的会议室、录井房等都有防雷击系统，都安装有交流电源防雷箱，类似打印机、传真机等办公设备应接在防雷插座上，确保接地正确。
（5）工作人员要定期、及时地检查和维护好防雷器，以免因疏忽造成损失。
参考文献：
浪涌电流范文6
这种插座具有防雷电、防错相（220V供电突然升高为380V）及电压异常偏高的功能，可保护各种500W以内的家用电器免遭过电压损坏。
同样，这种插座在学校、机关等推广使用，可有效保护各种交流用电设备免遭雷电和过电压的袭击。
一、工作原理
过压保护插座的电路如图1所示。
其中F为普通保险管，RV为压敏电阻器，XS为家用电器电源插座。保险管F串联接入电源插座XS的回路，起过电流保护作用；压敏电阻器RV并联接在电源插座XS的两端，起过电压保护作用。
保险管F与压敏电阻器RV两者的作用结合起来，便构成了完善而合理的过电压保护功能。
当电网电压正常时，电源插座XS两端的供电电压有效值不会超过250V，其峰值电压不会超过350V。
由于压敏电阻器RV的标称电压值为390V，所以RV呈现出高电阻，它相当于一只小容量的电容器，不会影响线路及家用电器的正常工作。
一旦电网因故障错相而引入380V高电压时，其峰值电压高达537V，压敏电阻器RV迅速变成电阻极小的导电体，产生瞬间高达几十安培甚至几百安培的强大电流，使保险管F因过电流而很快熔断，从而切断了电源插座XS的供电电源，保护了所接家用电器不因过电压而损坏。
可见，电网电压异常升高时，压敏电阻器RV形成强电流通路促使保险管F很快熔断；而保险管F以牺牲自身，换取了家用电器的安全，同时也防止了持续强电流烧毁压敏电阻器RV。
另外，当电网中传来雷电（峰值电压一般超过千伏特）、袭来各种浪涌电流时，由于它们的瞬间电压远远超过390V，所以均会被压敏电阻器RV有效吸收，从而不会对插座XS内所接的家用电器产生过电压危害和强脉冲干扰等。
二、元器件选择
RV选用标称电压（也称压敏电压）为390V、峰值电流≥1kA的普通氧化锌压敏电阻器，常见型号有MYG390-1kA、MY21-390/1和MYL-1-390V等，其外形及图形、文字符号表示如图2所示。
压敏电阻器是利用半导体材料的非线性特性原理制作而成的一种敏感电阻器，当外加电压达到其临界值时，压敏电阻器的阻值会急剧变小。压敏电阻器主要用于过电压保护、抑制浪涌电流等电路。
F用带机装式管座的BGXP-3A型（250V、3A）普通保险管，以便在使用中随时更换熔断后的保险管。如果采用快速熔断保险管（注意：启动电流很大的感性或容性电气设备不适合采用），则保护效果更佳。
XS为市售普通220V交流电源插座，它既可以是双孔或三孔壁式电源插座，也可以是多孔、多功能可移动式电源插座。
三、制作与使用
这种过压保护插座制作非常简单，只需将保险管F及压敏电阻器RV按照图1所示，装接到电源插座的底座腔内空闲位置处即成。
但应注意，在家中现有的壁式电源插座内装接时，一定要事先断开交流220V的总电源开关，切不可带电操作！