存在场景(总空开跳闸):
办公区,每人一套PC电脑(开关电源)+一个手机充电器(原理也是开关电源),停电后,突然恢复供电,启动瞬间电流远远大于额定值, 引起总开关跳闸。
浪涌电流产生原因
PC电脑为开关电源,开关电源一般都采用整流滤波的原理,在开关电源启动的瞬间,大电容首先充电,在启动瞬间DU/DT非常大,因此充电电流i=c*du/dt,因此瞬时电流很大。需要输入端的主电网提供短时的大电流脉冲,这种电流脉冲通常被称为“输入浪涌电流(inrush current)”。
开关电源内部电容器在没有接入电源时电压显示为零,当接入电源时将会使电容器进入充电状态,在充电的开始时期,电流是最大的,这就会造成开机浪涌电流,此时电容器的大小受电阻以及电压的影响,电阻越小朗通电流将会越大,电压越高,浪涌电流就会更高。
如果输入回路中并没有浪涌电流,则证明是等值的电容器ERS接入。生活中常使用的电压值为220V,这对于开关电流将会达到300V,所以开关电源在开机时的浪涌电流是非常大的,极容易损害电器。
浪涌电流的危害
如果不对开机浪涌电流进行抑制,在开机时将会产生20-50倍(近千安培)的浪涌电流,这会对线路以及电网产生很大的危害。比较典型的就是空开跳闸自我保护。
标准供电参数:
在供电系统中,必须满足三相平衡,空开漏电保护器大于额定总功率,接地良好无漏电即为合格电源。经过现场多次核对,均是按国家标准合格施工,无违规情况。检测电压电流正常,未超过设计容量;未检测到漏电电流;螺丝加固未发现异常。
确认思路:模拟人为停电,上电流表,检测开机电流,电流瞬间达到设计2-3倍。PC电脑开关电源和手机充电器内大量电容,在多台设备同时开机的状态下,电容充放电过程形成反充电流。
有效措施
1. 在音响系统中,为了保证正常开机,避免啸叫声和烧毁设备,典型的案例是安装时序器,控制一级一级打开音响系统,关闭也是如此。
2.养成良好的习惯,关闭大量的手机充电器(拔除),关闭部分PC电脑,合闸送电,逐一分批打开检测开机瞬间电流,符合标准。
3.在负载端,加装浪涌保护器SPD,对成倍增加的浪涌电流进行放电。(设计时电路时,手机劣质充电器数量远远少于现在的数量,当时仅仅考虑了防止雷击浪涌电流。)
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