Urządzenie przeciwprzepięciowe

Urządzenie przeciwprzepięciowe to urządzenie zaprojektowane do tłumienia zakłóceń na krawędzi sieci zasilającej i urządzeń.Różne rodzaje zakłóceń łatwo zniekształcają formę napięcia, w wyniku czego przestają spełniać wymagania normy lub niosą zagrożenie dla konsumentów. Termin ten jest często używany w odniesieniu do przedłużaczy komputerowych, objętych definicją.

Forma napięcia sieci przemysłowej

Najostrzejsze wymagania są nakładane na częstotliwość.Odchylenie od normy nie przekracza 0,2 Hz. Względna wartość jest mniejsza niż 1%.Przepisany w GOST 54149 i wymagania dla pojedynczego napięcia. Niestabilność zakłóca prawidłowe działanie sprzętu, może prowadzić do awarii wielu urządzeń.Kolorowym przykładem jest elektroniczna jednostka pralki, której koszt jest taki, że często naprawa sprzętu staje się niepraktyczna. Nic dziwnego, że filtr wejściowy z pewnością wart jest zabezpieczenia przeciwprzepięciowego.

Błędem jest myślenie, że celem tego małego elementu jest wyłącznie ochrona wypychania sprzętu. Filtr sieciowy zapobiega także zakłóceniom sieci. Nie bez powodu, w starych podręcznikach narzędzi elektrycznych, wysoce zalecane było wyłączenie wszystkich urządzeń cyfrowych z gniazd w trakcie pracy, nawet jeśli filtr zasilania jest na stałe włączony do każdego wiertła. Zakłócenia w pracy silnika kolektora są tak wielkie, że po raz kolejny istnieje poczucie bezpieczeństwa.

W najprostszym przypadku migotanie( migotanie) urządzeń oświetleniowych prowadzi do zaburzeń układu nerwowego. W przypadku elektroniki cyfrowej, ciężkie emisje są niebezpieczne. Filtr sieciowy jest urządzeniem do tłumienia wszystkich częstotliwości z wyjątkiem 50 Hz. Jedyne urządzenie, które nie radzi sobie z dużym zakresem problemów.

Charakterystyka częstotliwościowa filtru sieciowego

Zastanówmy się, w jaki sposób zabezpieczenie przeciwprzepięciowe wykonuje swoje własne obowiązki. Do budowy urządzeń wykorzystano elementy reaktywne:

1. Pojemności( kondensatory).Indukcyjność
2. .

Wskazane komponenty charakteryzują się selektywnością częstotliwościową.Induktancje stają się filtrami dolnoprzepustowymi, a pojemności stają się wysokie. W pierwszym przypadku na wyjściu pojawiają się powolne zmiany napięcia, w drugim przypadku są one szybkie. Wydaje się, że wystarczy udusić wejście do techniki, aby pozbyć się kłopotów, ale sytuacja jest bardziej skomplikowana. Charakterystyka będzie zbyt płaska, a masa szkodliwych sygnałów przejdzie przez obwód.

W praktyce, zabezpieczenie przeciwprzepięciowe zbudowane jest w oparciu o obwody rezonansowe, które selektywnie przechodzą częstotliwości od 50 do 60 Hz i tłumią te leżące powyżej i poniżej określonego zakresu. To pozwala chronić sprzęt przed niechcianą ekspozycją.Każdy obwód rezonansowy obejmuje jednocześnie indukcyjność i pojemność.Kombinacja właściwości daje określoną jakość: przy częstotliwości rezonansowej układ wykazuje zerową oporność.Dlatego wymagania norm są tak rygorystyczne( odchylenie mniejsze niż 1%).

Znaczenie charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej polega na zademonstrowaniu, jaka część spektrum sygnału zostanie wyprowadzona. Specjaliści zgodnie z harmonogramem natychmiast mówią, co dzieje się na końcu. Im wyższa jest krzywa powyżej osi poziomej, tym lepsze są odpowiednie częstotliwości na wyjściu. Odpowiedź częstotliwościowa filtra sieciowego jest dzwonkiem równobocznym z koroną umieszczoną w obszarze 50 Hz.

Amplitudowo-częstotliwościowa odpowiedź wyjaśnia różnorodność schematów obwodu filtru sieciowego istniejących na rynku. W każdym przypadku spróbuj minimalnego kosztu, aby osiągnąć pożądany wynik. Aby wyjaśnić trudności, zobaczmy, jak działa na przykład zasilacz impulsowy.

Najwyższe harmoniczne w technologii cyfrowej, ich filtrowanie

Komputery osobiste korzystają z zasilaczy impulsowych, tak jak w większości urządzeń.Istota działania urządzeń jest zredukowana do prostowania prądu wejściowego i dalszego cięcia go w wiązki impulsów wysokiej częstotliwości. Taki sygnał wykrywa złożone spektrum, część przechodzi na wejście urządzenia( wtyczki).

Z definicji częstotliwość sieciowa 50 Hz składa się z pojedynczej harmonicznej. Na wykresie jest to po prostu pionowa linia o amplitudzie 311 V. Wartość jest uzyskiwana, jeśli pierwiastek kwadratowy z dwóch jest pomnożony przez 220 V( wartość skuteczna napięcia w sieci).W rzeczywistości zniekształcenia prowadzą do spektrum złożonego kształtu. Filtr sieciowy z definicji musi przekazać niezwykle użyteczny sygnał.Jest to jedyna linia na wykresie 50 Hz.

Tego rodzaju filtr sieciowy nie jest dziś możliwy do zbudowania, cechą urządzenia jest pionowe nachylenie i niezwykle wąski pasek. Już powiedziano, że w każdym przypadku, wybierając schemat, projektant stara się rozwiązać problem przy minimalnych nakładach. W krajach rozwiniętych wiadomo, że przy obfitości udziału odbiorców nieliniowych( ponad 15%), do których należą bloki systemu komputerowego, powstaje wiele sytuacji:

1. Przegrzanie i zniszczenie przewodów neutralnych. Teoretycznie, zgodnie z prawem Kirchhoffa, prąd w serialu jest taki sam, w praktyce jest inny. Elementy reaktywne przechowują energię, aw danym momencie dają ją nierównomiernie. Z tego powodu szczytowe wartości mocy w przewodach neutralnych przekraczają fazę 1,5 raza lub więcej. W rezultacie cierpi izolacja, żyła jest w stanie palić.Czytelnicy już zgadli, dlaczego filtry sieciowe komputera, potocznie zwane szczurami, są wymagane.
2. Nawet zniknięcie przypadku jednostki systemowej nie zawsze eliminuje problemy komputera gryzącego. Czasami osoba nie wie, że niemożliwe jest dotknięcie żelaznego pomocnika i uziemionych obiektów w tym samym czasie. Możliwe jest porażenie prądem. Filtr zasilania zasilacza został tak zaprojektowany, aby harmoniczne kierowały obudową.Dlatego sprzęt z pewnością zostanie podłączony do odpowiednio wyposażonego gniazdka. Często w domach, systemie zasilania TN-C-S lub TN-C.W takim przypadku przejście harmonicznych do sieci spowoduje nieprzyjemny efekt( ale nie tak bolesny jak przy braku zerowania).
3. Ustalono, że zasilacz impulsowy powoduje spłaszczenie szczytów zasilającej sinusoidy dla innych odbiorców. Jeśli weźmiesz sprzęt komputerowy, spowoduje to wiele negatywnych skutków. Ochronniki przeciwprzepięciowe

1. Po pierwsze, zmniejszając amplitudę napięcia, zwiększa się uwalnianie ciepła w aktywnych oporach. Wynika to bezpośrednio z prawa Joule'a-Lenza, które stwierdza, że ​​efekt zależy od kwadratu prądu. A prąd oczywiście wzrasta, gdy napięcie spada, a zasilacz impulsowy zapewnia, że ​​moc( iloczyn prądu i napięcia) pozostaje taka sama.
2. Po drugie, zmniejsza się odporność na spadki napięcia. Zasilanie przełączające nadal działa po zaniku fazy.Łatwiej jest zobaczyć przykład głośników, które trwają jeszcze pół sekundy, aby kontynuować grę, będąc odłączonym od gniazdka. Efekt wynika z energii zgromadzonej w kondensatorach wejściowych, w zależności od amplitudy napięcia( spłaszczone blaty niżej).

Inne niekorzystne działania są znane. Na przykład, harmoniczne o zwiększonej częstotliwości negatywnie wpływają na działanie transformatorów z powodu prądów powierzchniowych i efektu zbliżeniowego. Tesla stwierdził, że oscylacje elektryczne powyżej 700 Hz nie powodują u ludzi szkody. Wyjaśnienie - prąd o wysokiej częstotliwości płynie tylko po powierzchni, zakłócając transmisję pola magnetycznego w transformatorze. Efekt zbliżeniowy przejawia się w występowaniu zakłóceń w okablowaniu spowodowanych ponownym promieniowaniem energii.

Wszystko, co opisano, wymaga użycia filtrów sieciowych i pośrednich. W elektronice pomiędzy kaskadami znajdują się przynajmniej kondensatory separacyjne do izolacji DC.Dla profesjonalistów ochronniki przeciwprzepięciowe są uważane za przykład w złożonych środkach radzenia sobie z harmonicznymi. Ze względu na płaskość charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej poszczególnych składowych widmowych swobodnie przechodzą, choć osłabione.

Na przykład użycie zewnętrznych filtrów sieciowych dla komputerów( szczurów) jest uważane za standard de facto i ma na celu ochronę nie tyle sprzętu biurowego, co przewodów i innych użytkowników. Podobne do powiedzenia na temat narzędzia elektrycznego, pralek. Silniki kolekcjonerskie są bardzo błyszczące, urządzenia przeciwprzepięciowe chronią samą sieć przed niepotrzebnymi zakłóceniami.

Projekt filtra

Opowiedzieli o narzędziu domowym, wiadomo, że z reguły nie ma tam indukcyjności, a powyżej mówiono, że filtry oparte są na obwodach rezonansowych, w których wymagane są elementy. Ale pojemność tutaj służy jako bariera plus kompensator. Silnik dowolnego typu wykrywa wyraźny opór indukcyjny z powodu zwojów. W rezultacie część mocy trafia do strumienia.

Ważne jest, aby wiedzieć, że kondensator kompensuje takie negatywne skutki. Jednocześnie staje się częścią filtra, którego drugim komponentem jest uzwojenie silnika. W innych technikach obwód rezonansowy występuje w pewnej formie. Jeśli spojrzeć na schematy, łatwo zauważyć, że do prawidłowego działania wymagane jest odpowiednie uziemienie: zarówno faza, jak i przewód neutralny są chronione w importowanej technologii.

Jeśli to możliwe, użyj systemu NT-S, który nie był używany w ZSRR.Następnie pętla masy nie dotyka przewodu neutralnego. Zapewnia to prawdziwą ochronę sieci zasilającej przed przecięciami. Nieporozumienie, niechęć do rozwiązania problemu prawidłowo prowadzi do negatywnych skutków.

Budowa filtrów sieciowych

Filtry przeciwprzepięciowe pralek to jedyne elementy, w których element jest umieszczony w oddzielnej jednostce. Jest to wymagane do przygotowania napięć dla zużycia elektroniki, w celu ochrony zewnętrznych odbiorców przed działaniem silnika kolektora. Przyjrzyj się bliżej: akcesoria nie są sprzedawane do lodówek. Silnik jest asynchroniczny, nie iskrzący i nie powoduje problemów. Jednakże nie jest zabronione kupowanie zewnętrznego filtra i podłączanie sprzętu przez niego.

W przypadku pralek elementy są produkowane w szczelnej obudowie, w której wskazane są minimalne niezbędne informacje:

• Nazwa produktu, za pomocą kodu, łatwo jest przebić niezbędną część zamienną w sklepie.
• Schemat elektryczny pomaga znaleźć analog, który zwiększa łatwość konserwacji sprzętu, daje pojęcie, gdzie i co jest połączone( jest to szczególnie ważne, gdy nie jest to oryginalna część, która została znaleziona).

Filtr przeciwprzepięciowy dostępny do samodzielnego montażu. Podali pojęcie, jak trudno jest prawidłowo złożyć element, i jak ogromne informacje są brane pod uwagę w procesie projektowania.