Příčiny přepětí

Přepětí - co přesně to vlastně je? Jak vzniká přepětí? Jak se přepětí dostane do vašich přístrojů a zařízení? Tyto otázky jste si možná již sami položili. Na následujících stránkách vám poskytneme podrobné informace o oblasti technologií pro ochranu proti přepětí.

Příčiny vzniku

Tato přepětí se vyskytují pouze v časovém intervalu zlomku sekundy. Proto se nazývají přechodová napětí nebo transientní jevy. Mají velmi rychlou dobu náběhu v řádu několik mikrosekund a potom poklidně pomalu v časovém rozpětí až 100 mikrosekund opět poklesnou.

Přepětí vzniká v důsledku těchto událostí:

Odborný výraz pro výboj blesku je LEMP. To znamená Lightning Electromagnetic Pulse (světelný elektromagnetický impulz).

Výboje blesku při bouřce způsobují extrémně vysoká transientní přepětí. Ta jsou výrazně vyšší, než ta, která vznikají v důsledku spínacích akcí nebo elektrostatických výbojů. Avšak ve srovnání s jinými příčinami vzniku přepětí se vyskytují podstatně vzácněji.

Operace spínání se označují zkratkou SEMP. To znamená Switching Electromagnetic Pulse (světelný elektromagnetický impulz).

Pod pojmem spínací děje se v této souvislosti rozumí spínání výkonných strojů nebo zkraty v napájecí síti. U těchto procesů nastane v příslušném vedení na zlomek sekundy velmi vysoká změna proudu.

Zkratka ESD znamená Electrostatic Discharge a označuje elektrostatický výboj.

V tomto případě se jedná o přenos elektrického náboje při přiblížení nebo dotyku těles s různým elektrostatickým potenciálem. Známým příkladem je výboj člověka, který se nabije při chůzi po koberci, a potom se vybije při doteku kovového uzemněného předmětu, například kovového zábradlí.

Druhy vazeb

Přepětí se mohou do proudových obvodů dostat různými cestami. Tyto cesty se označují jako druhy vazeb.

Galvanická vazba (vlevo), induktivní vazba (uprostřed) a kapacitní vazba (vpravo)

Galvanická vazba (vlevo), induktivní vazba (uprostřed) a kapacitní vazba (vpravo)

Tak se nazývají přepětí, která se vážou přímo do určitého proudového obvodu. To lze například pozorovat při zásahu blesku. Vysoké amplitudy bleskového proudu přitom způsobí přepětí na odporu uzemnění dotčené stavby.

Všechny vodiče, které jsou připojeny k centrálnímu vyrovnání potenciálů, budou zasaženy tímto napětím. Na vodičích, kterými protéká bleskový proud, vznikne sekundární přepětí. To vzniká z důvodu vysoké strmosti proudu zejména na základě indukčního podílu odporu vedení. Podkladem pro výpočet je indukční zákon: u0 = L x di/dt.

Tento proces je vyvolán magnetickým polem vodiče, kterým protéká proud na principu transformátoru. Přímo indukované přepětí způsobuje v příslušném vodiči rázový proud s vysokými růstovými hodnotami.

Současně vzniká kolem tohoto vodiče adekvátně silné magnetické pole jako u primárního vinutí transformátoru. Magnetické pole indukuje přepětí v ostatních vodičích, které se nacházejí v dosahu jeho působení, jako u sekundárního vinutí transformátoru. Přes vodič se indukované přepětí dostane do připojeného přístroje.

Tato vazba probíhá v zásadě přes elektrické pole mezi dvěma body s vysokým rozdílem potenciálů. Na bleskosvodu vzniká vysoký potenciál z důvodu výboje blesku. Mezi svodičem a ostatními částmi s nízkým potenciálem se vytvoří elektrické pole.

To mohou být například vedení rozvodu elektrického napájení nebo přenosu signálu nebo přístroje v budově. Nastane transport náboje elektrickým polem. To způsobí nárůst napětí, případně přepětí v dotyčném vodiči a přístrojích.

Směr působení přepětí

Přepětí působí v ovlivněných obvodech ve dvou směrech.

Podélné napětí (vlevo) a příčné napětí (vpravo)

Podélné napětí (vlevo) a příčné napětí (vpravo)

Podélná napětí [UL] vznikají v případě ovlivnění přepětím nebo vysokofrekvenčním rušivým napětím mezi aktivními vodiči a zemí. Používají se také pojmy asymetrické nebo souhlasné napětí.

Asymetrická napětí ohrožují v první řadě konstrukční prvky, které se nacházejí mezi aktivními potenciály a uzemněnou kostrou a také izolaci mezi aktivními potenciály a zemí. Dochází k průrazům do desek plošných spojů nebo z elektricky vodivých provozních prostředků do uzemněných částí skříně.

Příčná napětí [UQ] se vyskytují v případě působení přepětí nebo vysokofrekvenčního rušivého napětí mezi aktivními vodiči proudového obvodu. Používají se také pojmy symetrické nebo rozdílové napětí.

Symetrická přepětí ohrožují vstupy napětí a signálů na přístrojích a rozhraních. Dochází k přímému přetížení a poškození příslušných provozních prostředků, které jsou připojeny k elektrickému napájení, nebo konstrukčních prvků, které zpracovávají signály.

PHOENIX CONTACT, s.r.o.

Mokráň záhon 4
821 04 Bratislava
+421 2 3210 1470

Táto webová stránka používa súbory cookies, pokračovaním v prezeraní stránok súhlasite s našou cookie politikou. Viac informácií nájdete v našich zásadách o ochrane osobných údajov.

zavrieť