En ingeniería eléctrica , la sobretensión es el aumento de la tensión más allá del límite de diseño de un circuito o elemento de circuito . Las condiciones pueden ser peligrosas. Según su duración, el evento de sobretensión puede ser transitorio (un pico de tensión ) o permanente, lo que da lugar a una subida de tensión.
Los dispositivos electrónicos y eléctricos están diseñados para funcionar con un determinado voltaje de suministro máximo, y un voltaje superior al que soportan los dispositivos puede causar daños considerables.
Por ejemplo, una bombilla eléctrica tiene un cable que, a una determinada tensión nominal, conduce una corriente lo suficientemente grande como para que el cable se caliente mucho (emite luz y calor ), pero no lo suficiente como para que se funda . La cantidad de corriente en un circuito depende de la tensión suministrada: si la tensión es demasiado alta, el cable puede fundirse y la bombilla puede fundirse. De forma similar, otros dispositivos eléctricos pueden dejar de funcionar o incluso pueden estallar en llamas si se aplica una sobretensión al circuito.
Una fuente natural típica de eventos transitorios de sobretensión son los rayos . También se sabe que las ráfagas de viento solar posteriores a las erupciones solares causan sobretensiones en los circuitos eléctricos, especialmente a bordo de los satélites espaciales .
Las fuentes de picos de tensión artificiales suelen estar causadas por inducción electromagnética al encender o apagar cargas inductivas (como motores eléctricos o electroimanes ) o al conmutar cargas de CA resistivas pesadas cuando no se utilizan circuitos de cruce por cero , es decir, en cualquier lugar donde se produzca un gran cambio de corriente. Uno de los objetivos del cumplimiento de la compatibilidad electromagnética es eliminar dichas fuentes.
Una fuente potencial importante de sobretensiones peligrosas es la guerra electrónica . Existe una intensa investigación militar en este campo, cuyo objetivo es producir diversos dispositivos electromagnéticos transitorios diseñados para generar pulsos electromagnéticos que inutilicen el equipo electrónico del enemigo. Un desarrollo militar reciente es el del condensador explosivo diseñado para radiar un pulso electromagnético de alto voltaje. Otra fuente intensa de pulso electromagnético es una explosión nuclear .
Los generadores diésel o de gasolina también pueden ser una fuente de sobretensión. Si la velocidad del generador aumenta de repente, por ejemplo, debido a un movimiento involuntario del acelerador o a un funcionamiento inestable del motor principal , esto puede provocar una breve pero dañina sobretensión en cualquier equipo conectado. Un regulador de tensión defectuoso también puede provocar sobretensión. [1]
Un ejemplo de un evento de sobretensión ocurrió el 25 de agosto de 2011 en East Palo Alto , California. El voltaje de la línea suministrada a 232 clientes aumentó de 110 voltios a alrededor de 400 voltios durante 80 minutos. El evento dañó equipos electrónicos, bombillas y otros equipos eléctricos, incluidos los medidores inteligentes . [2] [3] El opuesto de un evento de este tipo es un apagón .
Los pulsos transitorios pueden entrar en el equipo a través de líneas eléctricas o de datos, o directamente a través del espacio a partir de un fuerte cambio en el campo electromagnético : un pulso electromagnético (PEM). Se utilizan filtros para evitar que los picos entren o salgan del equipo a través de cables, y los dispositivos acoplados electromagnéticamente al espacio (como las bobinas de captación de radiofrecuencia en los escáneres de resonancia magnética ) están protegidos por un blindaje .
