1. Come si forma l'onda di fulmine?
Le sovratensioni da fulmini nel campo della EMC (compatibilità elettromagnetica) derivano generalmente da transitori di commutazione e transitori di fulmini.
I transitori di commutazione del sistema sono correlati a:
a) Disturbo di commutazione del sistema di alimentazione principale, come la commutazione della batteria di condensatori
b) Piccole azioni di commutazione o variazioni di carico in prossimità degli strumenti nel sistema di distribuzione dell'energia
c) Circuiti risonanti relativi a dispositivi di commutazione, come i tiristori
d) Vari guasti al sistema, come cortocircuiti e guasti da arco elettrico al sistema di messa a terra del gruppo di apparecchiature.
2. Quali sono i principi fondamentali della tensione impulsiva generata dai fulmini?
a) Un fulmine colpisce direttamente un circuito esterno (all'aperto) e la grande corrente iniettata scorre attraverso la resistenza di terra o l'impedenza del circuito esterno per generare una tensione.
b) Fulmini indiretti che generano tensione e corrente indotte sui conduttori all'interno e all'esterno degli edifici (ad esempio, fulmini tra o all'interno delle nuvole o fulmini su oggetti vicini e il campo magnetico generato da tali fulmini).
c) La corrente di terra proveniente da fulmini a terra a scarica diretta nelle vicinanze è accoppiata al percorso di messa a terra comune del sistema di messa a terra del gruppo di apparecchiature. Quando i dispositivi di protezione sono in funzione, tensioni e correnti possono cambiare rapidamente e possono accoppiarsi nei circuiti interni.
3. Quali sono i requisiti correlati ai test di sovratensione?
Diversi standard di prodotti elettrici ed elettronici hanno requisiti diversi per i test di immunità alle sovratensioni (impatto), ma la maggior parte di questi standard fa riferimento direttamente o indirettamente allo standard di base IEC 61000-4-5: "Tecniche di test e misurazione della compatibilità elettromagnetica (EMC) - test di immunità alle sovratensioni", e conduce i test in base ai metodi di prova ivi contenuti. Di seguito è riportata una breve introduzione al contenuto, ai metodi di prova e ai requisiti correlati di questo standard.
a) Ambito di applicazione
Applicabile alla risposta di apparecchiature elettriche ed elettroniche a sovratensioni (impulsi) generate da commutazioni o fulmini a un certo livello pericoloso quando si lavora in condizioni di lavoro specifiche. Questo standard non verifica la capacità dell'isolamento di resistere ad alta tensione. Questo standard non considera i fulmini diretti.
b) Contenuto del test
Per valutare le prestazioni delle porte di alimentazione, di segnale e di controllo delle apparecchiature elettriche ed elettroniche quando sottoposte a interferenze da sovratensione (impatto).
c) Scopo del test
Per valutare le prestazioni delle apparecchiature sottoposte a sovratensioni (impatti) ad alta energia provenienti da linee elettriche e interconnessioni.
d) Generatore di prova (generatore di sovratensione da fulmini)
Le caratteristiche del generatore di sovratensione dovrebbero simulare il più possibile i fenomeni transitori di commutazione e i fenomeni transitori dei fulmini.
Se la sorgente di interferenza si trova sulla stessa linea della porta dell'apparecchiatura sottoposta a test, ad esempio nella rete di alimentazione (accoppiamento diretto), il generatore di segnale può simulare una sorgente a bassa impedenza sulla porta dell'apparecchiatura sottoposta a test.
Se la sorgente di interferenza non è sulla stessa linea della porta del dispositivo in prova (accoppiamento indiretto), il generatore di segnale può simulare una sorgente ad alta impedenza. Per i prodotti utilizzati in diverse occasioni e diverse porte del prodotto, anche i parametri del generatore di segnale corrispondente sono diversi a causa delle diverse forme d'onda transitorie della sovratensione corrispondente (impatto).
Ad esempio, per le porte di alimentazione CA, di solito viene utilizzato un generatore di sovratensione d'onda combinato 1,2/50μs, 8/20μs. Per le porte di telecomunicazioni, di solito viene utilizzato un generatore di onde 10/700μs, 5/320μs. Le forme d'onda sono mostrate di seguito.
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