1引言靜電放電(esd)和電快速瞬變脈衝群(eft)對變頻器系統會產生不同程度的危害。當電纜暴露在4～8kv靜電放電環境中時，資訊傳輸電纜終端負載上可以測量到的感應電壓可達到600v，這個電壓遠遠超出了變頻器輸入、輸出埠和通訊埠的門限電壓值，典型的感應脈衝持續時間大約為400ns。
變頻器在使用中經常會遇到意外的電壓瞬變和浪湧，從而導致變頻器內部電子器件的損壞，損壞的現象是使變頻器中的半導體器件(包括二極體、電晶體、閘流體和積體電路等)被燒毀或擊穿。據統計變頻器控制部分的故障有75％是由於瞬變和浪湧造成的。電壓的瞬變和浪湧無處不在，電網、雷擊、爆破，就連人在地毯上行走都會產生上萬伏的靜電感應電壓，這些，都是變頻器控制埠和通訊埠的**危害源。
因此，為了提高變頻器的可靠性就必須對電壓瞬變和浪湧採取防護措施。
2防雷埠
根據變頻器應用的工程實踐，變頻器受雷擊可大致分為直擊雷、感應雷和傳導雷。但不論以哪一種形式到達裝置都可歸納為從以下4個部位侵入的雷電浪湧，在此把這些部位稱為防雷埠，並以變頻器舉例說明。
2.1外殼埠
比如說，我們可以把任何乙個大的或小的變頻器或系統視為乙個整體的外殼，如感測器、傳輸線、訊號中繼、現場儀表、dcs系統等，它們都有可能完全暴露在環境中受到直接雷擊，造成裝置損壞。標準規定，當裝置外殼受到4kv的雷電靜電放電時，都會影響變頻器或系統的正常執行。例如放置於室外輸入變頻器的感測器有可能受到雷電接觸放電;位於室內的變頻器櫃有可能受到建築物避雷引線洩流時的空間放電。
2.2訊號線埠
在變頻器控制系統中,為了實現訊號或資訊的傳遞總要有與外界連線的部位,那麼這些從外界輸入訊號或變頻器輸出的訊號介面都有可能受到雷電浪湧衝擊。因為變頻器櫃外部訊號輸入變頻器埠的浪湧往往通過長電纜，所以採用10/700μs波形，標準規定線到線間浪湧電壓為0.5kv，線到地間浪湧電壓為1kv。
而樓內變頻器之間傳遞訊號的埠受到浪湧衝擊相當於電源線上的浪湧衝擊，採用1.2/50(8/20)μs組合波，線到線、線到地浪湧電壓限值不變。一旦超過限值，訊號埠和埠後的裝置有可能遭受損壞。
2.3電源埠
電源埠是分布最廣泛也最容易感應或傳導雷電浪湧的部位，變頻器的電源埠為從配電屏到變頻器電源輸入端和從變頻器輸出端到電動機。標準規定在1.2/50(8/20)μs波形下線與線之間浪湧電壓限值為0.
5kv，線到地浪湧電壓限制為1kv。但這裡的浪湧電壓是指明工作電壓為220v交流進入的，如果工作電壓較低則不能以此為標準，電源線上受較小的浪湧衝擊不一定立即損壞裝置，但至少對壽命有影響。
2.4接地埠
儘管在標準中沒有專門提到接地埠的指標，實際上變頻器的接地埠是非常重要的。在雷電發生時接地埠有可能受到地電位反擊、地電位公升高影響，或者由於接地不良、接地不當使地阻過大，達不到參考電位要求使裝置損壞。接地埠不僅對接地電阻/接地線極(長度、直徑、材料等)、接地方式、地網的設定等有要求，而且還與裝置的電特性、工作頻段、工作環境等有直接的關係。
同時從接地端還有可能反擊到變頻器內的直流工作電源埠，損壞以直流為工作電壓的單元電路。綜上所述，變頻器的防雷可以考慮從四個關鍵的埠入手，如圖1所示。圖1變頻器的四個關鍵的埠3變頻器的埠保護3.
1外殼埠
變頻器的外殼埠保護不僅僅是建築物外殼，也應當包括變頻器外殼或變頻器櫃的外殼，比如說變頻器、變頻器櫃室等。按照iec1312—1《雷電電磁脈衝的防護》第一部分(一般原則)的適用範圍為:建築物內或建築物頂部變頻器系統有效的雷電防護系統的設計、安裝、檢查、維護。
其保護方法主要有三種:接地、遮蔽及等電位連線。（1）接地
iec1024—1已經闡述了建築物防雷接地的方法，主要是通過建築物地下網狀接地系統達到要求。變頻器系統防雷時還要求對相鄰兩建築物之間通過的電力線，訊號傳輸電纜均必須與建築物接地系統連線起來(不能形成迴路)，以利用多條並行路徑來減少電纜中的電流。變頻器系統的接地更應當注意系統的安全性和防止其它系統干擾。
一般來說工作狀態下變頻器系統接地不能直接和防雷地線相連，否則將有雜散電流進入變頻器系統引起訊號干擾。正確的連線方式應當在地下將兩個不同地網，通過放電器低壓避雷器連線，使其在雷擊狀態下自動連通。（2）遮蔽
從理論上考慮，遮蔽對變頻器外殼防雷是非常有效的。但從經濟合理角度來看，還是應當從裝置元器件抗擾度及對遮蔽效能的要求來選擇不同的遮蔽方法。線路遮蔽，即在變頻器系統中採用遮蔽電纜已被廣泛應用。
但對於裝置或系統的遮蔽需要視具體情況而定。iec提出了採用建築物鋼筋連到金屬框架的措施舉例。
iec1312—2作了如下描述:建築物內部變頻器系統的主要電磁干擾源是由一次閃擊時的幾個雷擊的瞬時電流造成的瞬態磁場。如果包含變頻器系統的建築物或房間，用大空間遮蔽，通常在這樣的措施下瞬時電場被減少到乙個足夠低的值。
(3)等電位接連
等電位連線的目的是減小變頻器之間和變頻器與金屬部件之間的電位差。在防雷區的介面處的等電位連線要考慮建築物內的變頻器系統，在那些對雷電電磁脈衝效應要求最小的地方，等電位連線帶最好採用金屬板，並多次與建築物的鋼筋連線或連線在其它遮蔽物的構件上。對於變頻器系統的外露導電物應建立等位連線網，原則上乙個電位連線網不需要直接連在大地，但實際上所有等電位連線網都有通大地的連線。
3.2訊號線埠
訊號線埠保護現在已經在已有許多態別的較為成熟的保護器件，比如變頻器訊號埠保護器、變頻器通訊埠保護器等。在保護器選擇時除了保護器本身的效能外，應該注意保
護裝置的傳輸速率、插入衰耗限值、駐波比、工作電壓、工作電流等相關指標，如果在同一系統使用多級保護還應該考慮相互配合問題。
在訊號埠竄入的瞬態電流最容易損壞變頻器內部的訊號交換或轉換單元及控制單元，如主機板、並行口、訊號介面卡等。事實上瞬態電流或浪湧可能通過不同途徑被引入到訊號傳輸網路中，若變頻器控制系統和上位機通訊採用乙太網結構，則ieee802—3乙太網標準中列出了四種可能對網路造成威脅的情況:
(1)區域網路元件和供電迴路或受電影響的電路發生直接接觸;(2)區域網電纜和元件上的靜電效果;
(3)高能量瞬態電流同區域網路系統耦合(由網路電纜附近的電纜引入);
(4)彼此相連的網路元件的地線電壓間有細小差別(例如兩幢不同建築的安全地線電壓就有可能略有不同)。
以變頻器通訊線為例，在rs-232的串、並行口的標準中，用於洩放高能浪湧和故障電流的地線同資料訊號的返回路徑共享一條線路，而小至幾十伏的瞬態電壓都有可能通過這些串、並行口而毀壞上位機及終端等裝置，訊號傳輸線也能直接將戶外電源線上的瞬態浪湧傳導進來，而訊號介面能夠傳導由閃電和靜電洩漏引起的浪湧電壓。
使用者應當對資料線保護器慎重選擇，有些保護器雖然起到了「分流」作用，但常常是將矽雪崩二極體(sad)接在被保護線路和保護器外殼之間，測試表明sad的箝位效能很好，但它電湧分流能力有限。同時壓敏電阻(mov)也不能在資料線保護器上使用。先進的過程控制系統的訊號介面防雷保護裝置(無論是rs-232串等通訊介面還是計算機同軸網路介面卡介面)目前均採用瞬態過電壓半導體放電管，其衝擊殘壓引數指標很重要。
有條件時能夠採取多級保護設計電路效果更佳。
3.3電源埠
原則上採用多級spd做電源保護，但變頻器控制系統的電源保護由於其敏感性必須採用較低的殘壓值的保護器件，且此殘壓應當低於需要保護裝置的耐壓能力。同時還必須考慮到電磁干擾對變頻器系統的影響，因此帶濾波的分流設計應當更加理想。所以對於變頻器系統電源保護特別注意的兩點是:
前兩級採用通流容量大的保護器，在變頻器終端處則採用殘壓較低的保護器。最後一級的保護器中最好有濾波電路。對變頻器系統電源埠安裝spd時應注意以下問題:
(1)多級spd應當考慮能量配合、時間配合、距離配合。如果配合不當的話，效果將適得其反。
(2)連線防雷保護器的引線應當盡量粗和短。(3)全保護時盡可能將所有連線線捆紮在一起。
4結束語
變頻調速傳動系統中，重視變頻器的的埠防護，已成為變頻變頻調速傳動系統設計、應用必須面對的問題，也是變頻器應用和推廣的關鍵問題之一。變頻器的埠防護問題一定會不斷發展和完善。
恆壓變頻供水系統技術方案
技術方案 北京晶伏華控電子裝置 一 簡介 恆壓變頻供水裝置是將交流變頻調速技術，可程式設計控制技術應用於水幫浦自動控制裝置中，與電機幫浦組結合的新型機電一體化供水裝置。可取代傳統給水裝置中的水塔供水，高位水箱供水或氣壓供水等供水方式，節能效果顯著，是國家重點推廣應用的節能新技術產品。二 用途 高層建...
礦用皮帶機變頻電控系統技術方案
方案淮南市六信電控裝置有限責任公司 一 總體說明 隨著電力電子技術 控制技術和電力器件製作工藝的進步，變頻器技術發展迅速，變頻器在風機 水幫浦 提公升機 皮帶機等方面的應用已很成熟。以前的礦用皮帶輸送機一般都採用工頻拖動，液力耦合器傳動，存在傳動效率低 啟動電流衝擊及機械衝擊大 無法功率平衡等問題，...
基於PLC的變頻器調速系統
畢業 系別專業 班級姓名 學號2012 2013 學年第一學期 摘要三相交流非同步電動機是工農業中最重要的拖動裝置之一，因為其結構簡單 維修容易而得到了廣泛的應用，而隨著社會進一步的發展，交流電機已經不僅僅侷限於簡單的恆速控制，在更多的現代工業生產中，很多裝置需要根據不同的工作環境，要調節到乙個特定...