Una sovratensione è una tensione che supera il valore massimo di tensione operativa in un circuito elettrico.
Sovratensioni a impulsi, loro formazione e divisione
Le sovratensioni a impulsi sono sovratensioni di breve durata, che durano da un paio di nanosecondi fino a un paio di millisecondi. È una delle manifestazioni più evidenti e più dannose delle interferenze elettromagnetiche (influenze perturbatrici) e rappresenta una minaccia, soprattutto per le apparecchiature elettroniche contenenti componenti semiconduttori.
In base alla sua origine, una sovratensione a impulsi è classificata nelle seguenti categorie:
- sovratensioni atmosferiche (LEMP – Lighting ElektroMagnetic Pulse)
- sovratensioni di commutazione (SEMP – Switching ElektroMagnetic Pulse)
- sovratensioni formate durante scariche di elettricità statica (ESD – ElektroStatic Discharge)
- sovratensioni dovute a esplosioni nucleari (NEMP-Nuclear ElektroMagnetic Pulse)
Sovratensioni atmosferiche (LEMP)
Sono le più pericolose, e sono indotte principalmente da temporali con scariche di fulmini. I guasti di sovratensione possono verificarsi tra una fase e la terra o tra i conduttori di fase. Sono causati principalmente dall’attività temporalesca, in particolare dalle scariche dei fulmini. Le sovratensioni, dovute a scariche atmosferiche, si manifestano maggiormente sulle linee aeree e nelle sezioni di cavi non schermati.
Le sovratensioni atmosferiche possono essere generate da:
- un colpo di fulmine diretto o ravvicinato in un parafulmine, una struttura metallica, un cavo…
- l’effetto distruttivo della corrente da fulmine è causato dall’alta energia liberata in breve tempo, causando:
- caduta di tensione a terra
- tensione indotta nei circuiti
- un colpo di fulmine lontano nelle linee aeree, causando sovratensioni che seguono anche dopo una scarica nuvolosa, o dopo un colpo di fulmine vicino alla linea
- un colpo di fulmine lontano deviato a terra che provoca un canale di fulmine
Switching overvoltage (SEMP)
Si tratta della sovratensione molto frequente che si verifica nelle reti a bassa e alta tensione.
Le sovratensioni di commutazione sono generate da attività industriali:
- quando si accendono e si spengono grandi cariche, soprattutto induttive, per esempio trasformatori o motori elettrici o anche piccoli elettrodomestici, per esempio frigoriferi, congelatori
- in caso di cortocircuiti in una rete di distribuzione e simili.
Impulsi di tensione invisibili che sono incommensurabili con mezzi usuali durano solo alcuni milionesimi o millesimi di secondo, eppure possono causare danni soprattutto alle apparecchiature elettroniche, a volte causando anche cortocircuiti, e incendi.
