Перенапряжение

В электротехнике перенапряжение – это повышение напряжения за пределы расчетного предела цепи или элемента схемы . Условия могут быть опасными. В зависимости от продолжительности событие перенапряжения может быть временным ( скачок напряжения ) или постоянным, приводящим к скачку напряжения.

Объяснение

Электронные и электрические устройства рассчитаны на работу при определенном максимальном напряжении питания, и значительный ущерб может быть вызван напряжением, превышающим то, на которое рассчитаны устройства.

Например, в электрической лампочке есть провод , который при данном номинальном напряжении будет пропускать ток, достаточно большой, чтобы провод сильно нагрелся (выделяя свет и тепло ), но недостаточно горячий, чтобы он расплавился . Величина тока в цепи зависит от подаваемого напряжения: если напряжение слишком высокое, то провод может расплавиться и лампочка перегореть. Аналогичным образом другие электрические устройства могут перестать работать или даже загореться, если в цепь подается перенапряжение.

Источники

Естественный

Типичным естественным источником переходных перенапряжений является молния . всплески солнечного ветра после солнечных вспышек Известно также, что вызывают перенапряжение в электрических цепях, особенно на борту космических спутников .

Искусственный

Искусственные источники всплесков обычно вызываются электромагнитной индукцией при включении или выключении индуктивных нагрузок (таких как электродвигатели или электромагниты ) или при переключении тяжелых резистивных нагрузок переменного тока, когда не используется схема перехода через ноль - везде, где происходит большое изменение тока. имеет место. Одной из целей соблюдения требований по электромагнитной совместимости является устранение таких источников.

Важным потенциальным источником опасного перенапряжения является радиоэлектронная борьба . В этой области ведутся интенсивные военные исследования, целью которых является создание различных переходных электромагнитных устройств, предназначенных для генерации электромагнитных импульсов , выводящих из строя электронное оборудование противника. Недавней военной разработкой является взрывной конденсатор, предназначенный для излучения электромагнитного импульса высокого напряжения. Другим интенсивным источником электромагнитного импульса является ядерный взрыв .

Дизельные или бензиновые генераторы также могут быть источником перенапряжения. Если скорость генератора резко возрастает, например, из-за непреднамеренного движения дроссельной заслонки или нестабильной работы первичного двигателя , это может привести к кратковременному, но опасному перенапряжению для любого подключенного оборудования. Неисправный регулятор напряжения также может стать причиной перенапряжения. ^[1]

Пример перенапряжения произошел 25 августа 2011 года в Восточном Пало-Альто , Калифорния. Линейное напряжение, подаваемое 232 потребителям, увеличилось со 110 В до примерно 400 В за 80 минут. В результате происшествия было повреждено электронное оборудование, лампочки и другое электрооборудование, включая интеллектуальные счетчики . ^[2]^[3] Противоположностью такого события является отключение электроэнергии .

Путь проводимости

Переходные импульсы могут попасть в оборудование либо по линиям электропередачи или передачи данных, либо непосредственно через пространство от сильного изменения электромагнитного поля – электромагнитного импульса (ЭМИ). Фильтры используются для предотвращения попадания импульсов в оборудование или выхода из него по проводам, а устройства, электромагнитно связанные с пространством (например, радиочастотные приемные катушки в сканерах МРТ ), защищены экранированием .

Устройства защиты от перенапряжения

См. также

Ссылки

Внешние ссылки

[1] «Что вызывает высокое напряжение в дизельных генераторах? Что мы можем сделать, чтобы предотвратить перенапряжение генератора? - Tide Power Technology Co., LTD» .

[2] «Скачок напряжения вызывает вопросы о SmartMeters» .

[3] «Скачок напряжения выключает свет и телевизоры в Восточном Пало-Альто» .

[1]

[2]

[3]