В процессе эксплуатации на электрооборудование, питание которого осуществляется от систем электроснабжения общего назначения, воздействуют кондуктивные электромагнитные помехи, наиболее опасными из которых являются импульсные перенапряжения.
Воздействие импульсных перенапряжений, по некоторым оценкам [1], в 35% случаев является причиной повреждения электрооборудования. А на долю перенапряжений приходится до 18% от общего числа всех типов электромагнитных помех, возникающих в системах электроснабжения (СЭС) 0,4 кВ (рис. 1, 2).
Импульсные перенапряжения возникают в системах электроснабжения в результате воздействия внешних или внутренних источников помех. Внешние источники помех в первую очередь связаны с атмосферными процессами, то есть энергией разряда молнии. Внутренние источники помех — это коммутации на различных уровнях СЭС (на стороне как 6–10 кВ, так и 0,4 кВ), короткие замыкания в СЭС или электроустановках потребителей, замыкания между системами различного напряжения.
Воздействия молнии на различные объекты принято подразделять на две основные группы [2]: первичные, вызванные прямым ударом молнии (ПУМ), и вторичные, индуцированные близкими ее разрядами или занесенные в объект через протяженные металлические коммуникации. Опасность первичных и вторичных воздействий молнии для зданий и сооружений (следовательно, и для находящегося в этих объектах электрооборудования) определяется, с одной стороны, параметрами разряда молнии, а с другой — технологическими и конструктивными характеристиками объекта (например, огнестойкостью строительных конструкций, видом вводимых коммуникаций, их расположением внутри объекта и т. д.).
Импульсные перенапряжения (грозовые) могут возникать в цепях питания электрооборудования в результате первичных или вторичных проявлений молнии вследствие (рис. 3):
– влияния молнии на элементы СЭС (трансформаторные подстанции, линии электропередачи (как воздушные, так и кабельные)), происходящие на стороне высокого или низкого напряжения;