Dispozitiv de protecție împotriva supratensiunii

Un dispozitiv de protecție împotriva supratensiunii este un dispozitiv conceput pentru a suprima interferențele la marginea rețelei de alimentare și a echipamentelor. Diferitele tipuri de perturbații distorsionează ușor forma de tensiune, astfel încât aceasta nu mai îndeplinește cerințele standardului sau prezintă un pericol pentru consumatori. Acest termen este adesea folosit în legătură cu extinderea calculatoarelor, care se încadrează în definiție.

Forma de tensiune a rețelei industriale

Cele mai stricte cerințe sunt impuse de frecvență.Abaterea de la normă nu depășește 0,2 Hz. Valoarea relativă este mai mică de 1%.Prescrise în GOST 54149 și cerințele pentru supratensiuni de unică tensiune. Instabilitatea interferează cu funcționarea corectă a echipamentului, poate duce la eșecul unui număr de dispozitive. Un exemplu colorat este unitatea electronică a unei mașini de spălat, a cărei cost este de așa natură încât deseori repararea echipamentelor devine imposibilă.Fara a fi surprinzator, filtrul de intrare merita cu siguranta un protector de supratensiune.

Este o greșeală să credem că scopul acestui element mic este numai acela de a proteja umplutura echipamentului. De asemenea, filtrul de rețea împiedică rețeaua să interfereze cu acesta. Nu fără nici un motiv, în vechile manuale pentru unelte electrice sa recomandat ca toate echipamentele digitale să fie oprite din prize în timpul perioadei de lucru, chiar dacă filtrul de putere este inclus permanent în orice mașină de găurit. Interferența de la locul de muncă a motorului colector este atât de mare încât există un sentiment din nou să fie în siguranță.

În cel mai simplu caz, pâlpâirea( pâlpâirea) dispozitivelor de iluminare duce la tulburări ale sistemului nervos. Pentru electronice digitale, emisiile dure sunt periculoase. Filtrul de rețea este un dispozitiv pentru suprimarea tuturor frecvențelor, cu excepția a 50 Hz. Singurul dispozitiv care nu poate face față unei game largi de probleme.

Răspunsul de frecvență al filtrului de rețea

. Luați în considerare modul în care protectorul de supratensiune își îndeplinește propriile sarcini. Pentru a construi dispozitivele utilizate elemente reactive:

1. Capacități( condensatoare).Inductanță
2. .

Componentele indicate sunt caracterizate prin selectivitatea în frecvență.Inductanțele devin filtre low-pass, iar capacitățile devin ridicate.În primul caz, schimbările de tensiune lent au loc la ieșire, în cel de-al doilea caz sunt rapide. Pare suficient să punem urechea la intrarea în tehnică pentru a scăpa de probleme, dar situația este mult mai complicată.Caracteristica va fi prea plată, iar masa semnalelor dăunătoare va trece prin circuit.

În practică, protecția împotriva supratensiunii este construită pe baza circuitelor rezonante care trec selectiv de frecvențe de la 50 la 60 Hz și pot suprima cele situate deasupra și dedesubtul domeniului specificat. Acest lucru vă permite să protejați echipamentul de expunerea nedorită.Fiecare circuit rezonant include simultan inductanța și capacitatea. Combinația de proprietăți oferă o calitate specifică: la frecvența rezonantă, sistemul prezintă zero rezistență.Prin urmare, cerințele standardelor sunt atât de stricte( abatere mai mică de 1%).

Sensul caracteristicilor de frecvență-amplitudine este de a demonstra cât de mult din spectrul de semnal va fi emis. Profesioniștii din program spun imediat ce se întâmplă în cele din urmă.Cu cât curba crește mai sus de axa orizontală, cu atât frecvențele corespunzătoare ajung la ieșire. Răspunsul de frecvență al filtrului de rețea este un clopot echilateral cu o coroană situată în regiunea de 50 Hz.

Răspunsul la frecvența amplitudinii explică varietatea diagramelor circuitului de filtru de rețea care există pe piață.În fiecare caz, încercați costul minim pentru a obține rezultatul dorit. Pentru a explica dificultățile, să vedem cum funcționează, de exemplu, o sursă de alimentare de comutare.

Cele mai înalte armonici în tehnologie digitală, filtrarea lor

Computerele personale utilizează surse de alimentare de comutare, la fel ca în majoritatea dispozitivelor. Esența acțiunii dispozitivelor este redusă la rectificarea curentului de intrare și apoi la tăierea în pachete de impulsuri de înaltă frecvență.Un astfel de semnal detectează un spectru complex, o parte din acesta trecând la intrarea dispozitivului( fișă).

Prin definiție, o frecvență de rețea de 50 Hz constă într-o singură armonică.În grafic, aceasta este pur și simplu o linie verticală cu o amplitudine de 311 V. Valoarea se obține dacă rădăcina pătrată a două este înmulțită cu 220 V( valoarea efectivă a tensiunii în rețea).De fapt, distorsiunile duc la un spectru de formă complexă.Un filtru de rețea prin definiție trebuie să treacă printr-un semnal extrem de util. Aceasta este singura linie de pe graficul de 50 Hz. Filtrul

Un astfel de filtru de rețea este imposibil de construit astăzi, caracteristica dispozitivului fiind reprezentată de pante verticale și o bandă extrem de îngustă.Sa spus deja că, în fiecare caz, alegerea unei diagrame schematice, designerul încearcă să rezolve problema cu cheltuieli minime.În țările dezvoltate, se știe că, cu o abundență în proporția consumatorilor de sarcină neliniară( peste 15%), la care apar blocurile de sisteme informatice, apar o serie de situații:

1. Supraîncălzirea și distrugerea conductorilor neutri. Teoretic, conform legii lui Kirchhoff, curentul din serial este același, în practică este diferit. Elementele reactive stochează puterea și, într-un anumit moment în timp, o dau neuniform. Datorită acestui fapt, vârfurile de putere din firele neutre depășesc faza de 1,5 ori sau mai mult. Ca urmare, izolarea suferă, venă este capabilă să ardă.Cititorii au ghicit deja de ce sunt necesare filtre de rețea computerizată, denumite în mod obișnuit șobolani.
2. Chiar și dispariția carcasei unității de sistem nu elimină întotdeauna problemele calculatorului de mușcături. Uneori, o persoană nu știe că este imposibil să atingă un ajutor de fier și obiecte împământate în același timp. Este posibil să aveți un șoc electric. Filtrul de alimentare al unității de alimentare este proiectat astfel încât armonicile să direcționeze carcasa. Prin urmare, echipamentul va fi conectat cu siguranță la o priză echipată corespunzător. Deseori în case, sistemul de alimentare cu energie electrică TN-C-S sau TN-C.În acest caz, trecerea armonicilor în rețea va provoca un efect neplăcut( dar nu atât de dureros ca și absența zeroării).
3. S-a stabilit că o sursă de alimentare de comutare determină aplatizarea vârfurilor sinusoidelor de alimentare pentru alți consumatori. Dacă luați echipament informatic, duceți la o serie de efecte negative.

1. Mai întâi, prin reducerea amplitudinii tensiunii, eliberarea de căldură în rezistențele active crește. Acest lucru rezultă direct din legea Joule-Lenz, care afirmă că efectul depinde de pătratul curentului.Și curentul, desigur, crește atunci când tensiunea scade, sursa de alimentare de comutare asigură că puterea( produsul curentului și tensiunii) rămâne aceeași.
2. În al doilea rând, rezistența la scurgeri de tensiune este redusă.Întrerupătorul de alimentare continuă să funcționeze după ce faza dispare. Este mai ușor să vedeți exemplul difuzoarelor, care sunt încă jumătate de secundă pentru a continua să se joace, fiind deconectate de la priză.Efectul se datorează energiei stocate în condensatoarele de intrare, în funcție de amplitudinea tensiunii( înălțimea inferioară aplatizată).

Alte efecte adverse sunt cunoscute. De exemplu, armonicile cu frecvență crescută afectează negativ funcționarea transformatoarelor datorită curenților de suprafață și efectului de proximitate. Tesla a descoperit că oscilațiile electrice de peste 700 Hz nu dăunează oamenilor. Explicație - curentul de înaltă frecvență curge numai deasupra suprafeței, perturând transmiterea câmpului magnetic în transformator. Efectul de proximitate se manifestă prin apariția interferențelor în cablare datorită re-radiației energiei.

Toate cele descrise necesită utilizarea de filtre de rețea și intermediare.În electronică, între cascade sunt incluse cel puțin condensatoare de separare pentru izolarea DC.Pentru profesioniști, protecțiile la supratensiuni sunt considerate doar un exemplu în ceea ce privește mijloacele complexe de abordare a armonicelor. Datorită planeității caracteristicilor amplitudine-frecvență ale componentelor spectrale individuale trec liber, deși slăbite.

De exemplu, utilizarea filtrelor de rețea externe pentru computere( șobolani) este considerată standard de facto și este concepută pentru a proteja nu atâtea echipamente de birou, precum cablurile și alți consumatori. Ca să spun despre mașina electrică, mașinile de spălat. Motoarele cu colectori sunt foarte strălucitoare, protectorii de supratensiune protejează rețeaua în sine de a ieși din interferențe inutile.

Design filtru

Ei au spus despre instrumentul de uz casnic, se știe că, de regulă, nu există inductanțe acolo, și mai sus sa spus că filtrele sunt construite pe baza circuitelor rezonante, unde elementele trebuie să fie prezente. Dar capacitatea aici servește ca o barieră plus un compensator. Un motor de orice tip detectează o rezistență inductivă pronunțată datorită înfășurărilor. Ca urmare, o parte din putere se duce la jet.

Este important să știți că condensatorul compensează astfel de efecte negative.În același timp, el devine parte a filtrului, a doua componentă a căruia este înfășurarea motorului.În alte tehnici, un circuit rezonant este prezent într-o anumită formă.Dacă priviți schemele schematice, este ușor de observat că este necesară o bună punere la pământ pentru o funcționare corectă: atât faza, cât și conductorul neutru sunt protejate în tehnologia importată.

Dacă este posibil, utilizați sistemul NT-S, care nu a fost utilizat în URSS.Apoi bucla de masă nu atinge conductorul neutru. Aceasta asigură o protecție reală a rețelei de alimentare de la excese. Neînțelegerea, respingerea corectă a problemei conduce la efecte negative.

Designul filtrelor de rețea

Filtrele de tensiune ale mașinilor de spălat sunt singurele unde elementul este plasat într-o unitate separată.Acest lucru este necesar pentru a pregăti tensiuni pentru consumul de electronică, pentru a proteja consumatorii externi de performanța motorului colector. Aruncați o privire mai atentă: accesoriile nu sunt vândute pentru frigidere. Motorul este asincron, nu strălucește și nu provoacă probleme. Cu toate acestea, nu este interzis să cumpărați un filtru extern și să conectați echipamentul prin el.

Pentru mașinile de spălat, componentele sunt fabricate într-un spațiu etanș, unde sunt indicate informațiile minime necesare:

• Denumirea produsului, prin cod este ușor să rupă piesa de schimb necesară în magazie.
• Diagrama circuitului electric ajută la găsirea unui analog, care mărește mentenabilitatea echipamentului, oferă conceptul de unde și ce este conectat( este deosebit de important atunci când nu se găsește partea originală).

Dispozitiv de protecție la supratensiuni disponibil pentru auto-asamblare. Ei au dat ideea cât de dificil este să asamblați corect un element și cum sunt luate în considerare informațiile masive în procesul de proiectare.