配電系統中電容器面臨的雷擊挑戰 #
在現代配電系統中，電力電容器常被用於改善負載功率因數。由於大多數負載屬於電感性，對於異常電壓及諧波電壓具有高阻抗性；相對地，電容器則對這些異常電壓及諧波電壓呈現低容抗。因此，當系統遭遇雷電波擊（lightning strike）時，產生的異常電壓與電流往往會被電容器吸收，導致電容器可能受到嚴重損傷。
電容器損害類型 #
一、異常電壓損害（Abnormal Voltage Damage）
當異常電壓超出電容器額定值時，會破壞其絕緣。絕緣被破壞後，常見的結果包括電容器內部元件短路或瞬間破裂。
二、突波電流損害（Surge Current Damage）
雷擊時，異常電壓常伴隨突波電流。根據公式 Q＝CV（Q：電荷量，C：靜電容量，V：電壓），當Q值瞬間過大，電容器無法承受，容易爆裂並產生電弧（electric arc）。
防護措施 #
為防止上述損害，通常會在受電點安裝避雷器，並於受電盤高壓側設置突波吸收電容器（Surge Absorbing Capacitors）。
高壓突波吸收電容器（HIGH VOLTAGE SURGE-ABSORBING CAPACITOR） #
突波吸收電容器專為承受比發電機等設備更高的耐壓而設計，能有效保護設備免受陡峭突波電壓的損害。
1. 環境條件（ENVIRONMENTAL CONDITIONS） #
- 安裝地點：室內／室外
- 周圍溫度：-20°C 至 +40°C（每日平均溫度低於35°C）
- 海拔高度：低於1,000m
2. 主要特性（CHARACTERISTICS） #
- 靜電容量容許差：額定值的 -5% 至 +10%（各相偏差於±3%以內）
- 溫升：35°C時低於25°C
- 絕緣電阻：端子對外殼大於1,000兆歐
- 油密封性：80°C時無漏油
- 殘留電感：低於標準值
測試電壓（Test Voltage） #
| 線路電壓 | AC (50Hz/60Hz) 測試 | DC 測試 |
|---|---|---|
| 3300V | 16kV (1 min.) | 45kV (10sec.) |
| 6600V | 22kV (1 min.) | 60kV (10sec.) |
| 11000V | 28kV (1 min.) | 90kV (10sec.) |
| 22000V | 50kV (1 min.) | 150kV (10sec.) |
3. 外殼顏色（CASE COLOR） #
- MUNSELL 7.5Y 7/2
4. 標準（STANDARD） #
- 參考 JIS C4902（目前無國際標準適用於突波吸收電容器）
5. 內部連接（INTERNAL CONNECTION） #
6. 突波吸收電容器的原理與效益（PRINCIPLE AND EFFECTIVENESS） #
當突波吸收電容器與旋轉機械等設備並聯時，能有效吸收行波，降低行波電壓。其效應如下圖所示：
符號說明：
- Vp：p點電壓
- Eo：行波絕對值
- Vo = EoH (t)
- C：電容值
- Z：線路突波阻抗
- P：d/d t
- α：(R + L) / (CRZ)
- R：旋轉機械等的集中等效電阻