Transiënten

Per definitie is een transiënt een sterke verhoging van de spanning voor een zeer korte tijd. Deze tijdsduur kan bestaan uit een klein deel van een periode tot meerdere periodes. (Één periode is 20ms). De spanningsverandering bij een transiënt ligt vaak vele malen hoger dan de nominale spanning. Doorgaans geldt de volgende regel: Des te korter de tijdsduur van de transiënt, des te hoger de spanningsverandering.

Gevolg

Zoals hiervoor genoemd is een transiënt een sterke verhoging in de spanning. Hier mag niet te licht over gedacht worden. Dit zijn geen verhogingen van bijvoorbeeld 230V naar 250V, maar bijvoorbeeld een verhoging van 230V naar 1000V.

Apparatuur kan erg gevoelig zijn voor deze overspanning. Vooral regelingen en besturingen kunnen erg gevoelig zijn voor transiënten. Dit kan als direct gevolg hebben dat apparatuur defect raakt. Een transiënt kan de levensduur van een apparaat aanzienlijk verkleinen. Daarom is het gevolg van transiënten vaak op de langere termijn pas zichtbaar.

Oorzaak

Een transiënt kan ontstaan door bijvoorbeeld een blikseminslag. Bij directe inslag ontstaat er een transiënt van meer dan 1 miljoen Volt voor ongeveer 1 microseconde. Ondanks de zeer korte tijd is dit direct verwoestend voor alle apparatuur. Ook een inslag in de nabije omgeving kan een hevige transiënt op de spanning veroorzaken. Deze zal meestal vooral invloed hebben op de levensduur van apparatuur en deze schade is daarom soms pas na jaren zichtbaar – Te laat om de transiënt als oorzaak aan te kunnen wijzen en komt daarom ook met veel extra kosten.

Een andere oorzaak van transiënten is het schakelen van condensatorbanken, op een condensator kan een veel hogere spanning staan dan op het spanningsnet waar deze op geschakeld wordt. Er zal dus heel kortstondig een verhoging van de spanning plaatsvinden op dit spanningsnet waar de condensator op geschakeld wordt.

Een zeldzame oorzaak voor een transiënt is een foutieve schakeling van de netbeheerder. Waardoor er kortstondig een verhoging van de spanning kan ontstaan.

Tegengaan

Transiënten zijn tegen te gaan met overspanningsbeveiligingen. Een overspanningsbeveiliging verbreekt het circuit wanneer er een dusdanig hoge spanning op komt te staan. Bij een directe blikseminslag heeft een overspanningsbeveiliging echter geen functie omdat deze spanningen simpelweg te groot zijn om te kunnen verbreken. (kan gemakkelijk een aantal meters door de lucht overslaan). Directe schade door blikseminslag is gelukkig te verzekeren en daarnaast ook te voorkomen met bliksemafleiders.

Scenario

Een klein bedrijfje met veel computers en regelapparatuur bevindt zich direct naast een klein riviertje. Op een stormachtige dag is er buiten plotseling een felle flits te zien, gevolgd door een oorverdovende knal. De deuren en ramen trilden hevig maar daarna was het direct weer rustig. Toen de werknemers naar buiten keken zagen ze dat een bliksemstraal ingeslagen was op een boom op de oever aan de overkant van het kleine riviertje. Alle werknemers en vooral de eigenaar waren opgelucht dat de bliksem niet direct op het bedrijfje had ingeslagen en dat ze geen schade hadden ondervonden. Tenminste, dat dachten ze.

In de opvolgende jaren ging plotseling één voor één alle apparatuur kapot. In het begin leek het toeval, maar naarmate er meer en meer apparatuur kapot ging, ongeacht het merk of type, werd toch duidelijk dat dit met die blikseminslag te maken moest hebben. Apparatuur die na de blikseminslag aangeschaft was ging immers niet kapot. De verzekering zei echter dat er geen bewijs was dat het een gevolg was van een blikseminslag en daarom waren alle kosten voor het bedrijf zelf.

Transiënte spanningen op de ITIC-curve

Figuur 1 Transiënte spanningen op de ITIC-curve

Invloed van een transiënt op de spanning in een transformator

Figuur 2 Invloed van een transiënt op de spanning in een transformator