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低压配电柜受雷击后故障的分析

事故原因分析

电气设备受雷击，大部分都是由直击雷、感应雷、雷电波清儒、雷球等造成。过电压使电气设备的绝缘受到破坏是故障的主要原因。雷电过电压在供电系统中所形成的的雷电冲击电流，高幅值可以达到几十万安，产生的雷电冲击电压幅值至少为几十万伏，甚至高可达百万伏，所以极具破坏性。从事故现场分析，造成事故的原因总共有以下三点。

1.架空进户线上需要装设避雷器

南方受气候影响多雷雨天气，在空旷地方的架空线路极其容易受到雷击。当架空线受到雷击后，如果在线处没有安装避雷装置，强大的雷电流和高压就会加到配电装置上，使设备的绝缘破损，造成短路事故。

2.配电柜安装的位置不合理

配电柜距避雷器引下线和接地装置太近。当受到直击雷时，巨大的雷电流流进防雷装置时会造成防雷装置的电位升高，这样的高电位同样可以作用在电气设备、电气线路或其他金属管道上，这三者之间会产生放电现象。出现很高的反击电压使设备的绝缘破坏。而受到感应雷时，由于雷电流的强大电厂和磁场变化产生静电感应和电磁感应，能在配电柜与引下线的金属部件之间产生很高电位差造成电火花放电，把金属烧熔。

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电力系统为什么要采用自动重合闸?？

电力系统采用二次重合闸，主要是为了保证供电线路和长期供电的安全。

电力系统中的高压电力线敷设线路长，区域环境复杂，经常会遇到各种外部因素，导致停电事故。电源故障可分为暂时故障和故障。

例如，临时故障中闪电造成的绝缘子表面闪络、高压供电线路对分支的放电、分支和其他物体掉落在电线上造成的短路、强风造成的电线碰撞、输电线路杆塔上的鸟筑巢造成的线路与地面之间的短路、高压线路上的鸟栖息造成的对地短路以及绝缘瓷瓶的表面污染；高压输电线路被保护器断开后，电弧将熄灭，树枝、鸟等外部物体也将被烧掉并消失。

性故障包括:线反极、三相高压线断线、高压绝缘瓷绝缘子被高压击穿而无法恢复。简而言之，供电线路故障后，故障现象仍然存在，即被保护和断开。

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电气自动化工控系统信号干扰

      随着科学技术的发展，DCS/PLC等自动化设备在工业控制中的应用越来越广泛。这类控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。

自动化系统中所使用的各种类型DCS/PLC等自动化设备，有的是集中安装在控制室，有的是安装在生产现场和各种电机设备上，它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高这类控制系统可靠性，必须消除各种干扰才能有效保证系统可靠运行。

     PLC/DCS控制系统中电磁干扰的主要来源

     1.来自空间的辐扰空间的辐射电磁场（EMI）主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的，通常称为辐扰，其分布极为复杂．若PLC/DCS系统置于射频场内，就会收到辐扰，其影响主要通过两条路径；一是直接对DCS/PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰；二是对DCS/PLC通信网络的辐射，由通信线路的感应引入干扰．辐扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小，特别是频率有关，一般通过设置屏蔽电缆和系统局部屏蔽及高压泄放元件进行保护．

      2.来自系统外引线的传导干扰

主要通过电源和信号线引入，通常称为传导干扰．这种干扰在我国工业现场较严重．

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变频器输出方波电压的技术

这个就是PWM技术。PWM(pulse width modulation)脉冲宽度调制
就是利用三角波（载波），然后把正弦波（信号波，调制波）调制到这个载波上面。经过这么一调制，就可以得到一个宽窄有规律的方波信号。这个过程就是叫PWM。
具体地说：以信号的正半周为例，信号波与载波有一系列的相交点，在相邻相交点之间，如果信号波的信号大于载波，调制的输出信号为1。反之，则输出0。后就得到一系列的红色方波信号。
得到这个信号后，经过放大器放大，信号强度增强。就可以用这个放大的信号去驱动IGBT的栅极(G)。IGBT的栅极就会按这个信号的时序将CE极之间进行关断操作。
结合一个单相的IGBT逆变电路：
在信号的上半周，接到1和4的栅极上，那么R上就会有向下的电流通过。
在信号的下半周，接到2和3的栅极上，那么R上就会有向上的电流通过。
电阻R上的电压和电流的波形和那个调制信号的波形一样。它们频率就和信号波的频率一样。

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