為何如此？我們需要先了解配電網(wǎng)的電能傳輸和控制形式。我們看下圖：
圖中，我們看到總火線L和總零線PEN，其中總零線PEN在戶外接地后分開為中性線N和地線PE，然后以相線L、中性線N 和地線PE的形式入戶。
交流電源入戶后，相線L和中性線N首先引至配電箱的主進(jìn)線開關(guān)QF1，主進(jìn)線開關(guān)的下方就是系統(tǒng)母線。系統(tǒng)母線的任務(wù)是把電能擴(kuò)展開來，并分配到各個(gè)出線開關(guān)QF2、QF3...... 上。出線開關(guān)的任務(wù)就是對(duì)某負(fù)載的電能實(shí)施合分及保護(hù)。
我們看到，母線起到分配電能的作用。
注意：如果系統(tǒng)中出現(xiàn)過電壓或者欠電壓，母線就會(huì)把這種作用分配和傳遞給所有用電負(fù)載。例如某大功率負(fù)載起動(dòng)時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)家里的照明燈會(huì)閃爍一下。其原因就是大功率負(fù)載起動(dòng)造成瞬態(tài)低電壓，而低電壓又被母線傳遞給照明回路所致。
明白這個(gè)道理后，我們就可以探討題主的問題了。
1、感性負(fù)載的特性
在配電網(wǎng)中以感性負(fù)載居多，例如電機(jī)、變壓器等等都是?？纯次覀兗依?，電冰箱、空調(diào)等較大功率的家用電器，都是感性負(fù)載。感性負(fù)載具有一個(gè)重要特征，就是它會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)。
我們?cè)O(shè)感性負(fù)載的等效電感量是 L，感性負(fù)載的電流是 IL，則當(dāng)電流發(fā)生變化時(shí)，有如下關(guān)系：
，公式告訴我們：當(dāng)感性負(fù)載突然斷電后，隨著它電流的迅速減小，它會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)電壓 UL，并且電流改變量越大，反向電動(dòng)勢(shì)電壓 UL 就越高。2、當(dāng)我們打開感性負(fù)載的控制開關(guān)時(shí)所發(fā)生的情況
我們看下圖：
圖中，在時(shí)間0和t1之間電器處于正常運(yùn)行狀態(tài)，我們看到開關(guān)兩端的電壓是零，流過開關(guān)的電流是運(yùn)行Iu。
現(xiàn)在，我們?cè)趖1時(shí)刻把開關(guān)打開。由于感性負(fù)載會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，于是開關(guān)兩端的電壓激增，出現(xiàn)了過電壓，并在開關(guān)中產(chǎn)生電弧。
注意1：隨著負(fù)載電流(實(shí)際上就是電弧電流)不斷減小，電流對(duì)時(shí)間的變化率反而越來越大，并且在接近于 t2 時(shí)刻，電流對(duì)時(shí)間的變化率di/dt達(dá)到最大值，電感的反向電動(dòng)勢(shì)電壓也達(dá)到最大值，我們把它叫做過電壓。
當(dāng)時(shí)間大于t2后，開關(guān)中的電流已經(jīng)等于零。過電壓將在電路系統(tǒng)中(包括電源和其它負(fù)荷在內(nèi))逐漸下降衰減，開關(guān)兩端的電壓最終回歸到正常電壓。
注意2：由于過電壓的過渡過程很短暫，一般小于交流電的半個(gè)周期 T，此時(shí)電壓尚未過零。因此，交流電路中瞬態(tài)過電壓可用直流電路瞬態(tài)過電壓來近似。
3、突然斷電產(chǎn)生的過電壓及其作用
如果不是因?yàn)殚_關(guān)斷開造成感性負(fù)載斷電，而是因?yàn)殡娫赐蝗粩嚯姸沟萌到y(tǒng)斷電，則感性負(fù)載產(chǎn)生的過電壓將直接加載在母線上，并使全系統(tǒng)都受到過電壓的沖擊。
由上圖我們看到，母線在這里扮演著過電壓傳遞的作用。
注意3：突然斷電后，系統(tǒng)中所有感性負(fù)載同時(shí)產(chǎn)生過電壓，并通過母線傳送到全系統(tǒng)正處于運(yùn)行態(tài)的所有負(fù)載上?？梢?，這是集體行為。
過電壓會(huì)產(chǎn)生何種影響？
過電壓會(huì)破壞系統(tǒng)絕緣，會(huì)損傷用電設(shè)備的電源和接地系統(tǒng)，會(huì)強(qiáng)烈沖擊照明負(fù)荷，對(duì)電視和電腦等電子產(chǎn)品產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊，并有可能損壞這些設(shè)備。
可見，消除過電壓的影響，提高系統(tǒng)抵御過電壓的能力十分重要。
消除過電壓有專門的裝置，叫做電源浪涌保護(hù)器SPD。由于SPD的知識(shí)已經(jīng)超越了問題點(diǎn)，此處忽略。
作者：張白帆
