Prepäťová ochrana je zariadenie určené na potlačenie rušenia na okraji napájacej siete a zariadenia. Rôzne druhy porúch ľahko narúšajú formu napätia, v dôsledku čoho prestáva spĺňať požiadavky normy alebo prináša nebezpečenstvo pre spotrebiteľov. Tento pojem sa často používa vo vzťahu k počítačovým extenderom, ktoré spadajú pod definíciu.
Napäťová forma priemyselnej siete
Najvyššie požiadavky kladú na frekvenciu. Odchýlka od normy nepresahuje 0,2 Hz. Relatívna hodnota je nižšia ako 1%.Predpísané v GOST 54149 a požiadavky na jednosmerné rázy. Nestabilita zasahuje do správnej prevádzky zariadenia, môže viesť k poruche viacerých zariadení.Farebným príkladom je elektronická jednotka práčky, ktorej náklady sú také, že sa často nedarí opraviť zariadenie. Nie je prekvapením, že vstupný filter určite stojí za ochranu proti prepätiu.
Je chybou myslieť si, že účelom tohto malého prvku je výhradne ochrana plniacich zariadení.Sieťový filter tiež zabraňuje tomu, aby sieť zasahovala. Nie je to bez dôvodov, v starých príručkách pre elektrické náradie bolo veľmi odporúčané, aby sa počas prevádzky vypínalo všetky digitálne zariadenia zo zásuviek, a to aj vtedy, keď je filter elektrického prúdu vždy zahrnutý v akomkoľvek vrtáku. Rušenie z práce kolektorového motora je také veľké, že je opäť ten pocit, aby bol bezpečný.
V najjednoduchšom prípade blikanie( blikanie) svetelných zariadení vedie k poruchám nervového systému. Pre digitálnu elektroniku sú drsné emisie nebezpečné.Sieťový filter je zariadenie na potlačenie všetkých frekvencií okrem 50 Hz. Jediný prístroj nie je schopný zvládnuť veľké množstvo problémov.
Frekvenčná odozva sieťového filtra
Zvážme, ako prepäťová ochrana vykonáva svoje vlastné povinnosti. Na vybudovanie zariadení použitých reaktívnych prvkov: kapacity
- ( kondenzátory).Induktancia
- .
Uvedené komponenty sa vyznačujú frekvenčnou selektivitou. Indukčné prvky sa stávajú nízkopriepustnými filtrami a kapacity sú vysoké.V prvom prípade sa na výstupe vyskytujú pomalé zmeny napätia, v druhom prípade sú rýchle. Zdá sa byť dostatočné, aby ste pri vstupe do technológie dostali tlmivku, aby sa zbavili problémov, ale situácia je zložitejšia. Táto charakteristika bude príliš plochá a hmotnosť škodlivých signálov prejde okruhom.
V praxi je prepäťová ochrana postavená na základe rezonančných obvodov, ktoré selektívne prechádzajú frekvencie od 50 do 60 Hz a potlačujú tie, ktoré ležia nad a pod stanoveným rozsahom. To umožňuje chrániť zariadenie pred nežiaducou expozíciou. Každý rezonančný obvod zahŕňa súčasne indukčnosť a kapacitu. Kombinácia vlastností poskytuje špecifickú kvalitu: pri rezonančnej frekvencii systém vykazuje nulový odpor. Preto sú požiadavky noriem tak prísne( odchýlka menšia ako 1%).
Význam amplitúdovo-frekvenčnej charakteristiky je demonštrovať, koľko signálového spektra bude výstupné.Odborníci podľa plánu okamžite hovoria, čo sa nakoniec stane.Čím vyššia krivka stúpne nad vodorovnú os, tým lepšie prechádzajú príslušné frekvencie na výstup. Frekvenčná odozva sieťového filtra je rovnostranný zvon s korunou umiestnenou v oblasti 50 Hz.
Amplitude-Frequency Response vysvetľuje rozmanitosť diagramov sieťových filtračných okruhov, ktoré existujú na trhu. V každom prípade vyskúšajte minimálne náklady na dosiahnutie požadovaného výsledku. Aby sme vysvetlili ťažkosti, uvidíme, ako napríklad funguje spínací zdroj.
Najvyššie harmonické v digitálnej technológii, ich filtrovanie
Osobné počítače používajú spínané zdroje napájania, ako vo väčšine zariadení.Podstata pôsobenia zariadení sa znižuje na rektifikáciu vstupného prúdu a jeho ďalšie rozdelenie na zväzky vysokofrekvenčných impulzov. Takýto signál detekuje komplexné spektrum, jeho časť prechádza na vstup zariadenia( zástrčka).
Podľa definície sa frekvencia siete 50 Hz skladá z jednej harmonickej. Na grafe je to jednoducho vertikálna čiarka s amplitúdou 311 V. Hodnota sa získa, ak sa druhá odmocnina dvoch vynásobí 220 V( efektívna hodnota napätia v sieti).Deformácie v skutočnosti vedú k spektru zložitého tvaru. Sieťový filter podľa definície musí prejsť mimoriadne užitočným signálom. Toto je jediný riadok na grafe 50 Hz. Filter
Takýto sieťový filter sa dnes nedá budovať, charakteristika zariadenia je reprezentovaná vertikálnymi svahmi a extrémne úzkym pásom. Už bolo povedané, že v každom prípade, výberom schematického diagramu sa návrhár snaží vyriešiť problém s minimálnymi výdavkami. V rozvinutých krajinách je známe, že s veľkým podielom spotrebiteľov nelineárneho zaťaženia( viac ako 15%), ku ktorým patria počítačové bloky, vzniká niekoľko situácií:
- Prehriatie a zničenie neutrálnych vodičov. Teoreticky podľa Kirchhoffovho zákona je prúd v seriáli rovnaký, v praxi to je iný.Reaktívne prvky ukladajú energiu a v určitom časovom okamihu to dávajú nerovnomerne. Z tohto dôvodu špičky výkonu v neutrálnych vodičoch prekračujú fázu o 1,5 krát alebo viac. Výsledkom je izolácia, žila je schopná horieť.Čitatelia už hádali, prečo sú požadované filtre počítačových sietí, bežne nazývané potkany.
- Dokonca aj zmiznutie puzdra systémovej jednotky nie vždy vylučuje problémy s bitím počítača. Niekedy človek nevie, že je nemožné sa dotýkať železného pomocníka a uzemnených objektov súčasne. Môže dôjsť k úrazu elektrickým prúdom. Napájací filter jednotky napájania je navrhnutý tak, aby harmonické nasmerovali kryt. Preto bude zariadenie určite zapojené do riadne vybavenej zásuvky.Často v domácnostiach, systém TN-C-S alebo TN-C.V tomto prípade bude priechod harmonických do siete spôsobovať nepríjemný účinok( ale nie tak bolestivý ako pri absencii nulovania).
- Zistilo sa, že spínaný zdroj napájania spôsobuje vyrovnanie špičiek napájacej sínusoidy pre ostatných spotrebiteľov. Ak užívate počítačové vybavenie, vedie to k mnohým negatívnym účinkom. Prepäťové chrániče
- Najprv sa znížením amplitúdy napätia zvýši uvoľnenie tepla pri aktívnych odporoch. Toto vyplýva priamo z zákona Joule-Lenz, ktorý uvádza, že efekt závisí od štvorca prúdu. A prúd, samozrejme, sa zvyšuje, keď pokles napätia, spínací zdroj zabezpečuje, že výkon( výrobok prúdu a napätia) zostane rovnaký.
- Po druhé, je znížená odolnosť proti poklesu napätia. Spínacie napájanie pokračuje v činnosti po zmiznutí fázy. Je jednoduchšie vidieť príklady reproduktorov, ktoré sú stále pol sekundy, aby mohli pokračovať v hraní a boli odpojené od zásuvky.Účinok je spôsobený energiou uloženou vo vstupných kondenzátoroch, v závislosti od amplitúdy napätia( sploštené vrcholy nižšie).
Ďalšie známe nežiaduce účinky. Napríklad harmonické zvýšenej frekvencie negatívne ovplyvňujú činnosť transformátorov v dôsledku povrchových prúdov a blízkosti. Tesla zistil, že elektrické oscilácie nad 700 Hz nepoškodzujú ľudí.Vysvetlenie - vysokofrekvenčný prúd tečie len cez povrch, čo narušuje prenos magnetického poľa v transformátore. Blízkový účinok sa prejavuje vo výskyte interferencie v elektroinštalácii v dôsledku opätovného vyžarovania energie.
Všetko, čo je popísané, vyžaduje použitie sieťových a stredných filtrov. V elektronike medzi kaskádami sú zahrnuté aspoň oddeľovacie kondenzátory pre izoláciu DC.Pre profesionálov sú prepäťové chrániče považované za príklad v komplexných prostriedkoch na riešenie harmonických. Vzhľadom na rovinnosť amplitúdovo-frekvenčných charakteristík jednotlivých spektrálnych komponentov voľne prechádza, aj keď oslabená.
Napríklad použitie externých sieťových filtrov pre počítače( krysy) sa považuje za de facto štandard a je navrhnuté tak, aby chráňovalo nie toľko kancelárskych zariadení, ako sú drôty a iní spotrebitelia. Podobne ako v prípade elektrického náradia, práčky. Kolektorové motory sú veľmi šumivé, prepäťové ochrany chránia samotnú sieť pred opustením zbytočného rušenia. Návrh
filtra
Povedali o nástroji pre domácnosť, je známe, že tam spravidla neexistujú žiadne indukčnosti a nad tým uviedli, že filtre sú postavené na základe rezonančných obvodov, kde sú prítomné prvky. Kapacita tu však slúži ako bariéra plus kompenzátor. Motor akéhokoľvek typu detekuje výrazný indukčný odpor spôsobený vinutím. V dôsledku toho časť energie prechádza do jet.
Je dôležité vedieť, že kondenzátor kompenzuje takéto negatívne účinky. Súčasne sa stáva súčasťou filtra, ktorého druhou zložkou je vinutie motora. V iných technikách je rezonančný obvod prítomný v určitej forme. Ak sa pozriete na schematické diagramy, ľahko si všimnete, že správne uzemnenie je potrebné pre správnu prevádzku: v dovážanej technológii sú chránené aj fázové aj neutrálne vodiče.
Ak je to možné, použite systém NT-S, ktorý nebol použitý v ZSSR.Potom sa zemná slučka nedotýka neutrálneho vodiča. Tým sa zabezpečí skutočná ochrana napájacej siete pred excesmi. Nedorozumenie, neochota vyriešiť problém správne vedie k negatívnym účinkom.
Konštrukcia sieťových filtrov
Prepäťové filtre práčok sú jediné, kde je prvok umiestnený v samostatnej jednotke. Toto je potrebné na prípravu napätia na spotrebu elektroniky, na ochranu vonkajších spotrebičov pred výkonom kolektorového motora. Pozrite sa bližšie: príslušenstvo sa nepredáva pre chladničky. Motor je asynchrónny, nie je šumivý a nespôsobuje problémy. Nie je však zakázané zakúpiť externý filter a pripojiť ho cez zariadenie.
Pre práčky sú komponenty vyrábané v hermeticky uzavretých prípadoch, kde sú uvedené minimálne potrebné informácie:
- Názov výrobku, pomocou kódu je ľahké preniknúť potrebnou náhradnou časťou do skladu.
- Schéma elektrického obvodu pomáha nájsť analóg, ktorý zvyšuje udržiavateľnosť zariadenia, dáva koncept kde a čo je pripojený( je obzvlášť dôležité, keď sa nenachádza pôvodná súčasť).
Prepäťová ochrana dostupná pre vlastnú montáž.Poskytli predstavu o tom, ako ťažké je správne zostaviť prvok a ako sa zohľadňujú masívne informácie v procese návrhu.