Cauzele tensiunii de descărcare

Tensiunea de descărcare – ce este, mai exact? Cum survin curenții de descărcare? Cum ajung acești curenți de descărcare în dispozitivele și instalațiile dvs.? V-ați pus poate deja asemenea întrebări. Pe paginile următoare veți fi informat complet despre domeniul tehnologiei protecției la supratensiune.

Cauze de apariție

Tensiunile de descărcare apar numai pentru o fracțiune de secundă. Prin urmare, acestea se mai numesc și tensiuni tranzitorii sau funcții tranzitorii scurte. Au timpi de creștere foarte mici, de câteva microsecunde, după care scad relativ lent, într-un interval de timp de până la 100 de microsecunde.

Tensiunile de descărcare sunt generate de următoarele evenimente:

Termenul tehnic pentru o lovitură de trăsnet este LEMP. Abrevierea vine de la Lightning Electromagnetic Pulse.

Fulgerele din timpul furtunii provoacă tensiuni tranzitorii de descărcare extrem de mari. Acestea sunt mult mai mari decât cele provocate prin operațiunile de comutare sau din cauza descărcărilor electrostatice. Cu toate acestea, în comparație cu alte cauze de apariție, se manifestă mult mai rar.

Operațiunile de comutare sunt prescurtate prin SEMP. Acest termen vine de la Switching Electromagnetic Pulse.

Prin operațiuni de comutare se înțelege, în acest context, comutarea mașinilor puternice sau scurtcircuitul din rețelele de alimentare. În timpul acestor operațiuni au loc modificări foarte mari ale curentului în cablurile afectate, în câteva fracțiuni de secundă.

Abrevierea ESD provine de la Electrostatic Discharge și înseamnă descărcare electrostatică.

Aici, la apropierea sau contactul cu corpuri cu diferite potențiale electrostatice are loc un transfer de sarcină electrică. Un exemplu bine cunoscut este descărcarea unei persoane care se încarcă atunci când merge pe covor și apoi se atinge de un obiect metalic, legat la pământ – cum ar fi o balustradă metalică.

Tipuri de cuplaje

Tensiunile de descărcare se pot deplasa în circuitul de curent pe mai multe căi. Aceste căi sunt denumite tipuri de cuplaje.

Cuplaj galvanic (stânga), cuplaj inductiv (mijloc) și cuplaj capacitiv (dreapta)

Cuplaj galvanic (stânga), cuplaj inductiv (mijloc) și cuplaj capacitiv (dreapta)

Astfel se numesc tensiunile de descărcare ce intră direct într-un circuit de curent. Acest lucru se poate observa, de exemplu, în timpul loviturilor de trăsnet. Astfel, amplitudinile mari ale descărcărilor atmosferice pe rezistența de împământare a clădirii afectate, generează tensiunea de descărcare.

Toate cablurile care sunt conectate la echipotențialul central sunt străbătute de această tensiune. Pe conductoarele străbătute de descărcările atmosferice apare, în plus, o tensiune de descărcare. Aceasta se datorează, în principal, gradientului mare de curent pentru componenta inductivă a rezistenței cablului. Baza de calcul este legea inducției: u0 = L x di/dt.

Acest proces are loc prin câmpul magnetic al unui conductor străbătut de curent, după principiul transformatorului. O tensiune directă cuplată de descărcare generează un curent de descărcare în conductorul afectat, cu valori mari de creștere.

În același timp ia naștere un câmp magnetic puternic în acest conductor, la fel ca înfășurarea primară a unui transformator. Câmpul magnetic induce o tensiune de descărcare în alte cabluri, care se află în zona sa de influență, la fel ca înfășurarea secundară a unui transformator. Prin intermediul cablului, tensiunea cuplată de descărcare ajunge în dispozitivul conectat.

Acest cuplaj este realizat, în principiu, prin câmpul electric dintre două puncte cu diferență mare de potențial. Prin descărcarea unui dispozitiv de protecție la descărcări atmosferice apare un potențial ridicat din cauza unei lovituri de trăsnet. Se formează un câmp electric între descărcător și alte piese cu potențial mai mic.

Acestea pot fi, de exemplu, cablurile sursei de alimentare și pentru transmiterea semnalului sau dispozitivele din interiorul clădirii. Se ajunge la un transfer de sarcină în câmpul electric. Acest lucru duce la o creștere de tensiune sau la o tensiune de descărcare în cablurile și dispozitivele afectate.

Direcția de acțiune a tensiunilor de descărcare

Tensiunile de descărcare acționează în două direcții în circuitele de curent afectate.

Tensiune longitudinală (stânga) și tensiune Hall (dreapta)

Tensiune longitudinală (stânga) și tensiune Hall (dreapta)

Tensiunile longitudinale [UL] apar ca urmare a influenței tensiunilor de descărcare sau a tensiunilor de interferență de înaltă frecvență dintre conductorii activi și pământ. Se folosesc, de asemenea, condițiile asimetrice și comune.

Tensiunile asimetrice amenință, în primul rând, componentele care se află între potențialele active și o bază legată la pământ, precum și izolația dintre potențialele active și pământ. Se ajunge la descărcarea disruptivă pe cablaj imprimat sau pe echipamentele parcurse de tensiune până la componentele carcaselor legate la pământ.

Tensiunile Hall [UQ] apar ca urmare a influenței tensiunilor de descărcare sau a tensiunilor de interferență de înaltă frecvență dintre conductorii activi ai unui circuit de curent. Se folosesc, de asemenea, condițiile simetrice și diferențiale.

Tensiunile simetrice amenință intrarea de tensiune și de semnal ale dispozitivelor și interfețelor. Se ajunge la o supraîncărcare directă cu distrugerea echipamentelor afectate din sursa de alimentare sau a componentelor de procesare a semnalului.

PHOENIX CONTACT SRL

Floreasca Business Park
Calea Floreasca 169 A,
Corp A, Etaj 8,
București, România,
RO-014459
0040 21 350 88 12
0040 21 350 88 13

Acest website folosește cookie-uri. Prin continuarea vizualizării site-ului nostru acceptați politicile noastre referitoare la cookie-uri. Pentru mai multe informații citiți politica noastră de confidențialitate.

Închidere