Jännitepiikit

Jännitepiikit ovat sähkö- ja elektroniikkajärjestelmissä tapahtuvia äkillisiä jännitteen poikkeamia, jotka ylittävät normaalin toimintahinnan lyhyiksi ajoiksi. Niihin liittyy usein hyvin nopea muutos ja suuri amplitudi, ja niitä voi esiintyä sekä jännitteen nopeana nousuna että äkkinäisenä pudotuksena. Keston pituus on tyypillisesti mikrosekunteja tai millisekunteja.

Tyypillisiä syitä ovat kytkennät suurissa kuormissa, kuten moottorit ja muuntajat, induktiivisten kuormien purkautuminen sekä sähköverkon häiriöt. Salamointi ja ukkosen aiheuttamat surges ovat voimakkaimpia ulkoisia tekijöitä. Puutteellinen suojaus, maadoitus- ja kaapelointivirheet sekä väärin mitoitettu sähköverkko voivat lisätä piikkien esiintymistä. Piikkien vaikutukset voivat vahingoittaa laitteita, aiheuttaa datavirheitä tai aiheuttaa tilapäisiä sekä pysyviä vikoja.

Mittaamisessa käytetään oskillografiaa ja transienttien tallennuslaitteita, joiden avulla määritellään piikin huippujännite, nousuaika ja kesto sekä suhteelliset jännitearvot. Kansainväliset standardit ja ohjeet käsittelevät piikkien sietokykyä ja suojauksen tasoa, kuten IEC 61000-4-5 (surge immunity), IEC 61000-4-4 (Electrical fast transient/burst) ja IEC 61000-4-2 (ESD).

Ehkäisyyn ja minimoimiseen käytetään useita keinoja: SPD-suojalaitteita, MOV- ja TVS-diodeja, kaasupurkausputkia sekä RC-verkkoja ja suodattimia. Hyvä maadoitus ja asianmukainen huolellinen kaapelointi sekä tarvittaessa UPS-vara- järjestelmä auttavat vähentämään piikkien vaikutuksia ja nopeuttamaan laitteiden toipumista.