Vad är kirurgi

I allmänhet är en överspänning en övergående ström av ström, spänning eller effekt i en elektrisk krets. I synnerhet i kraftsystem – och detta är sannolikt det vanligaste sammanhanget som vi relaterar till överspänningar till – en överspänning, eller övergående, är en undercykelöverspänning med en varaktighet på mindre än en halvcykel av den normala spänningsvågformen. En våg kan vara antingen positiv eller negativ polaritet, kan vara additiv eller subtrahera från den normala spänningsvågformen och är ofta oscillerande och sönderfallande över tiden.

Övergångar, eller transienter, är korta överspänningsspikar eller störningar på en kraftvågform som kan skada, bryta ned eller förstöra elektronisk utrustning i alla hem, kommersiella byggnader, industrier eller tillverkningsanläggningar. Transienter kan nå amplituder på tiotusentals volt. Surges mäts vanligtvis i mikrosekunder.

Varje del av den elektriska utrustningen är konstruerad för att fungera vid en specificerad nominell spänning som 120 Vac, 240 Vac, 480 Vac och så vidare. Den mesta utrustningen är utformad för att hantera mindre variationer i deras normala nominella driftspänning, dock kan överspänningar vara mycket skadliga för nästan all utrustning.

Interna källor:

• Växling av elektriska belastningar

  Till- och frånkoppling och drift av vissa elektriska belastningar – oavsett om det sker avsiktligt eller oavsiktligt – kan vara en källa till störningar i det elektriska systemet. Byte av överspänningar känns inte alltid igen eller stör omedelbart som större externt genererade överspänningar men de förekommer mycket oftare. Dessa omkopplingar kan vara störande och skada utrustningen över tid. De förekommer som en del av dagliga operationer.

  Källor för växling och oscillerande stigningar inkluderar:

  • Kontaktor-, relä- och breaker-operationer
  • Växling av kondensatorbanker och belastningar (såsom effektfaktorkorrigering)
  • Urladdning av induktiva enheter (motorer, transformatorer osv.)
  • Start och stopp av laster
  • Fel- eller båginitiering
  • Bågfel (mark) fel
  • Felsökning eller avbrott
  • Återställning av elsystem (från avbrott)
  • Lösa anslutningar

• Magnetisk och induktiv koppling

  När elektrisk ström flyter skapas ett magnetfält. Om detta magnetfält sträcker sig till en andra ledning kommer det att inducera en spänning i den ledningen. Detta är den grundläggande principen för vilken transformatorer fungerar. Ett magnetfält i primären inducerar en spänning i sekundären. När det gäller anslutningar till närliggande eller närliggande byggnader är denna spänning inte önskvärd och kan vara övergående till sin natur.

  Exempel på utrustning som kan orsaka induktiv koppling inkluderar: Hissar, uppvärmningsventilation och luftkonditioneringssystem (HVAC med variabel frekvensomriktare) och lysdioder med lysrör, kopieringsmaskiner och datorer.

• Statisk elektricitet

  Elektrostatisk urladdning (ESD) fenomen, eller statiska, kan generera elektromagnetiska fält över ett brett spektrum av frekvenser upp till lågt gigahertz-område. Termen ESD-händelse innefattar inte bara urladdningsströmmen utan också de elektromagnetiska fälten och koronaeffekterna före och under en urladdning. ESD resulterar i en plötslig överföring av laddning mellan kroppar med olika elektrostatiska potentialer. ESD inducerad i den elektriska fördelningen innehåller mycket högfrekvent brus.

  En elektrostatisk urladdningshändelse kan orsaka funktionsfel såväl som fysiska skador. Utrustningsfel kan innefatta korruption av data och låsning av utrustning. Fysiska skador kan inkludera skador på utrustningen och till och med förlust av liv. För att uppnå meningsfull ESD-immunitet måste designen av ett helt system övervägas, både för direkt urladdning och för fält.

  Den minsta spänning som krävs för att en person ska vara medveten om sin person involvering i en elektrostatisk urladdning är cirka 3000 V.Ändå kan elektrostatiska urladdningar som sker under denna tröskel för mänsklig uppfattning innehålla tillräckligt med energi för att orsaka störningar eller skador på elektronisk utrustning. Faktum är att de snabbare initiala lutningarna av strömvågformer som härrör från ESD-händelser vid dessa låga spänningsnivåer kan göra sådana urladdningar ännu mer störande än ESD-händelser med högre spänningar.

  Spänningen på en människokropp eller på ett mobilt objekt kan variera mycket från en miljö till en annan. Det kan förbli långt under 5 kV i situationer med kontrollerad luftfuktighet som endast involverar antistatiska eller statiska avledande material. Det kan variera från 5 kV till 15 kV i miljöer med låg luftfuktighet med syntetiska material. Utrustningsoffret är i närheten av ESD-händelsen och kan bli upprörd eller skadad av de elektromagnetiska fälten som genereras av urladdningen mellan inkräktaren och receptorn.

Externa källor:

Den mest kända källan till spänningar som genereras utanför anläggningen är blixt. Även om blixtar kan vara lite sällsynta i vissa regioner, kan skadan det kan orsaka en anläggning vara katastrofalt. Andra områden utsätts för åskväder och åskväder mycket oftare.

Böjningarna som är resultatet av blixtnedslag kan antingen vara från blixtens direktkontakt till ett anläggnings elsystem eller, mer vanligt, indirekt eller närliggande blixtar. som inducerar elektriska spänningar på kraft- eller kommunikationssystemen. Vart och ett av scenarierna kan omedelbart skada det elektriska systemet och / eller de anslutna belastningarna.

Andra externa källor till överspänningar inkluderar nätinitierat nät- och kondensatorbankväxling. Under drift av elnätet kan elnätet behöva byta strömförsörjning till en annan källa eller tillfälligt avbryta strömmen till sina kunder för att rensa ett fel från systemet. Detta är ofta fallet om fallande trädben eller små djur orsakar ett fel på linjen. Dessa strömavbrott orsakar störningar när strömmen kopplas bort och sedan återansluts till kundbelastningen.

Strömkvalitetsstörningar kan levereras under normal drift av elkraftsystemet. Elföretag producerar el från ett antal kraftproduktionsanläggningar och fördelar kraften till specifika användarnät. Eftersom utrustningen som används för att producera kraft går mest effektivt med konstant hastighet justerar verktygen fördelningen av kraft snarare än att göra konstanta justeringar av kraftverkets produktionsutrustning. När verktyg byter strömförsörjning från ett nät till ett annat inträffar strömstörningar, inklusive transienter eller spikar, och under- och överspänningsförhållanden. Dessa aktiviteter kommer att leda till att transienter införs i ett system och kan spridas till slutanvändarutrustning och kan orsaka skada eller driftstörning.

För ytterligare information om dessa och andra ämnen som är viktiga att tänka på för överspänningsskydd enheter, se IEEE Std. C62.41.1-2002 och IEEE Std. C62.72-2007 som visas på sidan Regler och standarder på denna webbplats.