В электротехнике всплески представляют собой быстрые, кратковременные электрические переходные процессы в напряжении ( скачки напряжения ), [ 1] токе ( скачки тока ) или передаваемой энергии ( скачки энергии ) в электрической цепи.
Быстрые, кратковременные электрические переходные процессы ( перенапряжения ) в электрическом потенциале цепи обычно вызываются [2]
При проектировании критически важной инфраструктуры и военной техники одной из проблем являются импульсы, создаваемые ядерными взрывами , чьи ядерные электромагнитные импульсы распространяют через атмосферу большие энергии на частотах от 1 кГц до гигагерцового диапазона.
Эффект скачка напряжения заключается в создании соответствующего увеличения тока ( токовой скачок ). Однако некоторые скачки напряжения могут создаваться источниками тока. Напряжение будет увеличиваться по мере необходимости, чтобы протекал постоянный ток. Ток от разряжающегося индуктора является одним из примеров.
Для чувствительной электроники чрезмерный ток может течь, если этот скачок напряжения превышает напряжение пробоя материала или если он вызывает лавинный пробой . В полупроводниковых переходах чрезмерный электрический ток может разрушить или серьезно ослабить это устройство. Лавинный диод , диод подавления переходного напряжения , варистор , ломик перенапряжения или ряд других устройств защиты от перенапряжения могут отводить ( шунтировать ) этот переходный ток, тем самым минимизируя напряжение. [3]
Скачки напряжения, также известные как скачки, могут быть вызваны быстрым нарастанием или затуханием магнитного поля, которое может индуцировать энергию в соответствующей цепи. Однако скачки напряжения могут иметь и более приземленные причины, такие как неисправность трансформатора или падение проводов питания с более высоким напряжением (первичная цепь) на провода питания с более низким напряжением (вторичная цепь) в результате аварии или повреждения штормом.
Скачки напряжения могут быть продольными (общим) или металлическим (нормальным или дифференциальным) режимом. Некоторые повреждения оборудования от скачков и скачков можно предотвратить с помощью оборудования защиты от скачков напряжения . Каждый тип скачков напряжения требует избирательного использования защитного оборудования. Например, скачок напряжения общего режима может даже не быть обнаружен защитой, установленной для переходных процессов нормального режима.
Увеличение или уменьшение мощности, длящееся несколько циклов, называется скачками или провалами соответственно. Непрерывное увеличение напряжения, которое длится более минуты, называется перенапряжением. Обычно они вызваны неисправностями системы распределения электроэнергии .