Yleensä ylijännite on virran, jännitteen tai tehon ohimenevä aalto sähköpiirissä. Erityisesti sähköjärjestelmissä – ja tämä on todennäköisesti yleisin asiayhteys, johon suhtaudumme ylijännitteisiin – ylijännite eli transientti on osajakson ylijännite, jonka kesto on alle puolen jakson normaalista jänniteaaltomuodosta. Ylijännite voi olla joko positiivista tai negatiivista napaisuutta, se voi olla additiivinen tai vähennettävä normaalista jännitteen aaltomuodosta, ja se on usein värähtelyä ja hajoamista ajan myötä. virran aaltomuoto, joka voi vahingoittaa, heikentää tai tuhota elektronisia laitteita missä tahansa kodissa, liikerakennuksessa, teollisuudessa tai tuotantolaitoksessa. Transientit voivat saavuttaa kymmenien tuhansien volttien amplitudit. Leikkaukset mitataan yleensä mikrosekunteina.
Jokainen sähkölaite on suunniteltu toimimaan määrätyllä nimellisjännitteellä, kuten 120 Vac, 240 Vac, 480 Vac ja niin edelleen. Suurin osa laitteista on suunniteltu käsittelemään pieniä nimelliskäyttöjännitteen vaihteluita, mutta ylijännitteet voivat olla erittäin vahingollisia melkein kaikille laitteille.
Yleinen lähde rakennuksen sisällä syntyville ylijännitteille on laitteita, jotka kytkevät virran päälle ja pois päältä. Tämä voi olla mitä tahansa yksinkertaisesta termostaattikytkimestä, joka käyttää lämmityselementtiä, kytkentätilan virtalähteeseen, joka löytyy monista laitteista. Laitoksen ulkopuolelta peräisin olevat leikkaukset sisältävät salaman ja verkon verkkokytkennät.
-
- Tämä yhden sivun pääpiirre kuvaa, miksi sinun pitäisi välitä ylijännitesuojaimista, mitä ne ovat, kuka niitä valmistaa, niiden edut ja missä ne asennetaan rakennuksiin.
60-80% ylijännitteistä syntyy laitoksessa
Sisäiset lähteet:
-
Sähkökuormien kytkeminen
Tiettyjen sähkökuormien kytkeminen (päälle ja pois päältä) ja käyttö – joko tahallisesta tai tahattomasta toiminnasta johtuen – voi olla sähköjärjestelmän ylijännitteiden lähde. Kytkentätaajuudet eivät aina tunnista tai häiritse suurempia ulkoisesti tuotettuja nousuja, mutta niitä esiintyy paljon useammin. Nämä kytkennät voivat olla ajan myötä häiritseviä ja vahingollisia laitteille. Ne tapahtuvat osana päivittäisiä toimintoja.
Kytkentä- ja värähtelyjännitteiden lähteitä ovat:
- Kontaktorin, releen ja katkaisijan toiminnot
- Kondensaattoripankkien ja kuormien kytkeminen (kuten tehokertoimen korjaus)
- Induktiivisten laitteiden (moottorit, muuntajat jne.) purkaus
- Kuormien käynnistys ja pysäytys
- Vika tai kaaren käynnistys
- Kaaren viat (maadoitus)
- Vian poisto tai keskeytys
- Sähköjärjestelmän palauttaminen (seisokista)
- Löysät liitännät
-
Magneettinen ja induktiivinen kytkentä
Aina kun sähkövirta virtaa, syntyy magneettikenttä. Jos tämä magneettikenttä ulottuu toiseen johtimeen, se aiheuttaa jännitteen kyseisessä johtimessa. Tämä on perusperiaate, jolla muuntajat toimivat. Ensisijaisen magneettikenttä indusoi jännitteen sekundäärissä. Viereisten tai lähellä olevien rakennusten johdotusten tapauksessa tämä jännite on ei-toivottu ja voi olla luonteeltaan ohimenevä.
Esimerkkejä laitteista, jotka voivat aiheuttaa induktiivisen kytkennän, ovat: Hissit, lämmitys- ja ilmastointijärjestelmät (LVI vaihtelevalla taajuusmuuttajat) ja loistelamppujen liitäntälaitteet, kopiokoneet ja tietokoneet.
-
Staattinen sähkö
Sähköstaattinen purkaus (ESD) ilmiöt tai staattinen, voivat tuottaa sähkömagneettisia kenttiä laajalla taajuusalueella matalaan gigahertsin alueeseen saakka. Termi ESD-tapahtuma sisältää paitsi purkausvirran myös sähkömagneettiset kentät ja koronaefektit ennen purkausta ja sen aikana. ESD johtaa äkilliseen varauksen siirtymiseen erilaisten sähköstaattisten potentiaalien kappaleiden välillä. Sähköjakoon indusoitu ESD sisältää paljon korkeataajuista melua.
Sähköstaattinen purkaustapahtuma voi aiheuttaa laitteiden toimintahäiriöitä ja fyysisiä vaurioita. Laitteiden toimintahäiriö voi sisältää tietojen vioittumista ja laitteiden lukkiutumista. Fyysiset vauriot voivat sisältää laitevahinkoja ja jopa ihmishenkien menetyksiä. Merkittävän ESD-häiriönsiirron saavuttamiseksi on harkittava koko järjestelmän suunnittelua sekä suoran purkauksen että kenttien osalta.
Minimijännite, joka tarvitaan henkilön tuntemiseen hänen itsestään. osallistuminen sähköstaattiseen purkaukseen on noin 3000 V.Siitä huolimatta sähköstaattiset purkaukset, jotka tapahtuvat tämän ihmisen havaintokynnyksen alapuolella, voivat sisältää riittävästi energiaa aiheuttamaan häiriöitä tai vaurioita elektronisille laitteille. Itse asiassa nykyisten aaltomuotojen nopeammat alkukaltevuudet, jotka johtuvat ESD-tapahtumista näillä matalilla jännitetasoilla, voivat tehdä tällaisista purkauksista vieläkin häiritsevämpiä kuin suuremmilla jännitteillä alkavat ESD-tapahtumat.
Ihmiskehon tai sen jännite mobiili esine voi vaihdella suuresti ympäristöstä toiseen. Se voi pysyä selvästi alle 5 kV valvotuissa kosteustilanteissa, joissa käytetään vain antistaattisia tai staattisia haihtuvia materiaaleja. Se voi vaihdella välillä 5 kV – 15 kV kosteissa ympäristöissä, joissa on synteettisiä materiaaleja. Laitteen uhri on lähellä ESD-tapahtumaa, ja tunkeilijan ja vastaanottimen välisen purkauksen aiheuttamat sähkömagneettiset kentät voivat häiritä tai vahingoittaa sitä.
Ulkoiset lähteet:
Tunnistettavin ylinopeuden lähde laitoksen ulkopuolella on salama. Salama voi olla hieman harvinaista tietyillä alueilla, mutta sen aiheuttama vahinko laitokselle voi olla katastrofaalinen. Muut alueet ovat alttiina ukkosmyrskyille ja salamalle paljon useammin.
Salaman aiheuttamat aallot voivat johtua joko salaman suorasta kosketuksesta laitoksen sähköjärjestelmään tai yleisemmin epäsuorasta tai lähellä olevasta salamasta. joka aiheuttaa sähkö- tai viestintäjärjestelmien ylijännitteitä. Kumpi tahansa skenaario voi olla välittömästi vahingollinen sähköjärjestelmälle ja / tai liitetyille kuormille.
Muita ulkoisia ylijännitelähteitä ovat apuohjelman käynnistämä verkko ja kondensaattoripankin vaihto. Sähköverkon käytön aikana apuohjelman on ehkä vaihdettava virransyöttö toiseen lähteeseen tai keskeytettävä tilapäisesti asiakkaiden virranvirta vian poistamiseksi järjestelmästä. Näin on usein, jos kaatunut puun raaja tai pieni eläin aiheuttaa vian linjalla. Nämä virtakatkokset aiheuttavat ylijännitteitä, kun virta katkaistaan ja kytketään sitten uudelleen asiakkaan kuormiin.
Virran laadun häiriöitä voidaan aiheuttaa sähköjärjestelmän normaalin toiminnan aikana. Sähkölaitokset tuottavat sähköä useista sähköntuotantolaitoksista ja jakavat sähkön tiettyihin käyttäjien verkkoihin. Koska sähkön tuottamiseen käytettävät laitteet toimivat tehokkaimmin tasaisella nopeudella, apuohjelmat säätävät sähkön jakamista sen sijaan, että tekisivät jatkuvasti muutoksia voimalaitoksen tuotantolaitteisiin. Kun apuohjelmat vaihtavat virransyöttöä verkosta toiseen, esiintyy tehohäiriöitä, mukaan lukien transientit tai piikit, sekä ali- ja ylijänniteolosuhteet. Nämä toiminnot aiheuttavat transientteja järjestelmään ja voivat levitä loppukäyttäjän laitteisiin ja voivat aiheuttaa vahinkoja tai toimintahäiriöitä.
Lisätietoja näistä ja muista aiheista, jotka on otettava huomioon ylijännitesuojauksessa laitteista, katso IEEE Std. C62.41.1-2002 ja IEEE Std. C62.72-2007, jotka näkyvät tämän verkkosivuston Säädöt ja standardit -sivulla.