導語
有一個常見的錯誤概念,認為我們使用的市電,除了偶爾發生的斷電事故,是連續而且恒定的,其實不然。市電系統作為公共電網,上面連接了成千上萬各種各樣的負載,其中一些較大的感性、容性、開關電源等負載不僅從電網中獲得電能,還會反過來對電網本身造成影響,惡化電網或局部電網的供電品質,造成市電電壓波形畸變或頻率漂移。另外意外的自然和人為事故,如地震、雷擊、輸變電系統斷路或短路,都會危害電力的正常供應,從而影響負載的正常工作。
根據電力專家的測試,電網中經常發生并且對電腦和精密儀器產生干擾或破壞的問題主要有以下幾種:停電、電壓下陷、突波、欠電壓、過電壓、切換瞬變、電線噪聲、頻率波動和諧波。我們將之稱為威脅電力系統的9大難題。
電力問題01 停電
指市電中斷并且持續至少兩個周期到數小時的情況。其產生原因有:線路上的斷路器跳閘、市電供應中斷、電網故障。

電力問題02 電壓下陷
指市電電壓有效值介于額定值的80%至85%之間的低壓狀態,并且持續時間達一個到數個周期。大型設備開機,大型電動機啟動,或大型電力變壓器接入都可能造成這種問題。

電力問題03 突波
指當電源所接負載設備中,附近高電流的設備在關機后,在電力的運送中會造成慣性的突波。一般計算機或精密設備均有設計一定的電壓范圍,以接受此種狀況之發生。但若此電壓突波超過所設范圍將會損壞設備組件而導致故障與壽命減短。

電力問題04 欠電壓
指工頻下交流電壓均方根值降低,小于額定值的10%,并且持續時間大于1分鐘的長時間電壓變動現象;引起欠電壓的事件正好與過電壓相反,某一大容量負荷的投入或某一電容器組的斷開(無功嚴重不足引起的欠電壓)都可能引起欠電壓。

電力問題05 過電壓
指工頻下交流電壓均方根值升高,超過額定值的10%,并且持續時間大于1分鐘的長時間電壓變動現象;過電壓的出現通常是負荷投切的瞬間的結果。正常使用時在感性或容性負載接通或斷開情況下發生。

電力問題06 切換瞬變
瞬變現象有可能是最具破壞性的電力擾動類型,分為脈沖型和振蕩型。瞬變脈沖電壓是電壓和/或電流正向或負向急遽升高的現象。其結果可能會造成數據丟失(或損壞)甚至設備的損毀。暫態振蕩是信號電壓和/或電流在穩態時的突然變化,在正向和和負向信號防護區段處發生,按系統自然頻率振蕩。通常是由于市電開關操作引發,尤其是在電力電容器自動接入系統,,將會對電子設備造成很大的破壞。

電力問題07 電線噪聲
指射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EFI)以及其它各種高頻干擾。馬達的運行、繼電器的動作、馬達控制器的工作、廣播發射、微波輻射、以及電氣風暴等,都會引起電線噪聲干擾。

電力問題08 頻率波動
指市電頻率的變化超過3Hz以上。這主要由應急發電機的不穩定運行,或由頻率不穩定的電源供電所致。

電力問題09 諧波
在理想狀況下,電壓波形應是周期性標準正弦波,但由于電力系統中存在有大量非線性阻抗特性的供用電設備,這些設備向公用電網注入諧波電流或在公用電網中產生諧波電壓,稱為諧波源。諧波源使得實際的電壓波形偏離正弦波,這種現象稱為電壓正弦波形畸變。通常以諧波來表征。
