Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Когда напряжение в цепи превышает предельное значение, установленное при проектировании – понятие в электротехнике.
When voltage across/within a circuit is raised beyond the design limit
a concept in electrical engineering
В электротехнике перенапряжение – это повышение напряжения сверх проектного предела цепи или элемента схемы. Это может быть опасно. В зависимости от длительности, перенапряжение может быть кратковременным – в виде импульса напряжения – или постоянным, приводящим к скачку напряжения в сети.
In electrical engineering, overvoltage is the raising of voltage beyond the design limit of a circuit or circuit element. The conditions may be hazardous. Depending on its duration, the overvoltage event can be transient—a voltage spike—or permanent, leading to a power surge.
Пояснение
Электронные и электрические устройства рассчитаны на работу при определенном максимальном напряжении питания, и превышение этого напряжения может привести к серьезным повреждениям. Например, в электрической лампочке есть нить накала, которая при номинальном напряжении пропускает ток, достаточный для ее сильного нагрева (с выделением света и тепла), но недостаточный для плавления. Сила тока в цепи зависит от приложенного напряжения: если напряжение слишком велико, нить накала может перегореть, а лампочка – выйти из строя. Аналогично, другие электрические устройства могут перестать работать или даже воспламениться при подаче в цепь повышенного напряжения.
Electronic and electrical devices are designed to operate at a certain maximum supply voltage, and considerable damage can be caused by voltage that is higher than that for which the devices are rated. For example, an electric light bulb has a wire in it that at the given rated voltage will carry a current just large enough for the wire to get very hot (giving off light and heat), but not hot enough for it to melt. The amount of current in a circuit depends on the voltage supplied: if the voltage is too high, then the wire may melt and the light bulb burn out. Similarly other electrical devices may stop working, or may even burst into flames if an overvoltage is delivered to the circuit.
Естественный
Типичным природным источником кратковременных переходных перенапряжений является молния. Всплески солнечного ветра, вызванные солнечными вспышками, также могут приводить к перенапряжению в электрических цепях, особенно на борту космических спутников.
A typical natural source of transient overvoltage events is lightning. Bursts of solar wind following solar flares are also known to cause overvoltage in electrical circuits, especially onboard space satellites.
Искусственный
Источники всплесков напряжения обычно вызываются электромагнитной индукцией при включении или выключении индуктивных нагрузок (таких как электродвигатели или электромагниты), или при переключении мощных резистивных нагрузок переменного тока, когда не используются схемы обнаружения перехода через ноль – в любом месте, где происходит резкое изменение тока. Одной из целей обеспечения электромагнитной совместимости является устранение подобных источников. Важным потенциальным источником опасного перенапряжения является радиоэлектронная борьба. В этой области ведутся интенсивные военные исследования, направленные на создание различных импульсных электромагнитных устройств, предназначенных для генерации электромагнитных импульсов, способных вывести из строя электронное оборудование противника. Недавней военной разработкой является взрывной конденсатор, предназначенный для излучения высоковольтного электромагнитного импульса. Еще одним мощным источником электромагнитных импульсов является ядерный взрыв. Дизельные или бензиновые генераторы также могут быть источником перенапряжения. Если скорость вращения генератора внезапно возрастает, например, из-за случайного открытия дроссельной заслонки или нестабильной работы приводного двигателя, это может привести к кратковременному, но разрушительному перенапряжению подключенного оборудования. Неисправный регулятор напряжения также может вызывать перенапряжение. Пример перенапряжения произошел 25 августа 2011 года в Ист-Пало-Альто, штат Калифорния. Линейное напряжение, подаваемое 232 потребителям, увеличилось с 110 вольт до примерно 400 вольт в течение 80 минут. В результате этого события были повреждены электронное оборудование, лампы накаливания и другое электрооборудование, включая интеллектуальные счетчики. Обратным явлением является понижение напряжения.
Man made sources of spikes are usually caused by electromagnetic induction when switching on or off inductive loads (such as electric motors or electromagnets), or by switching heavy resistive AC loads when zero crossing circuitry is not used anywhere a large change of current takes place. One of the purposes of electromagnetic compatibility compliance is to eliminate such sources. An important potential source of dangerous overvoltage is electronic warfare. There is intensive military research in this field, whose goal is to produce various transient electromagnetic devices designed to generate electromagnetic pulses that will disable an enemy's electronic equipment. A recent military development is that of the exploding capacitor designed to radiate a high voltage electromagnetic pulse. Another intense source of an electromagnetic pulse is a nuclear explosion. Diesel or petrol powered generators can also be a source of overvoltage. If the generator speed increases suddenly, such as due to inadvertent throttle movement or unstable operation of the prime mover, this can cause brief but damaging overvoltage to any connected equipment. A faulty voltage regulator can also cause overvoltage. An example of an overvoltage event occurred on August 25, 2011, in East Palo Alto, California. The line voltage supplied to 232 customers increased from 110 volts to around 400 volts for 80 minutes. The event damaged electronic equipment, light bulbs, and other electrical equipment including smart meters. The opposite of such an event is a brownout.
Путь проводки
Переходные импульсы могут проникать в оборудование по линиям электропитания или передачи данных, либо непосредственно через пространство в результате резкого изменения электромагнитного поля – электромагнитного импульса (ЭМИ). Для предотвращения проникновения или выхода импульсных помех через провода используются фильтры, а устройства, связанные с окружающим пространством электромагнитным путем (например, радиочастотные катушки в томографах МРТ), защищаются экранированием.
The transient pulses can get into the equipment either by power or data lines, or directly through space from a strong electromagnetic field change an electromagnetic pulse (EMP). Filters are used to prevent spikes entering or leaving the equipment through wires, and the devices coupled electromagnetically to space (such as radio frequency pick up coils in MRI scanners) are protected by shielding.