Prenapetostna zaščita

Prenapetostna zaščita je naprava, ki preprečuje motnje na robu omrežja in opreme. Različne vrste motenj zlahka izkrivljajo obliko napetosti, zato preneha izpolnjevati zahteve standarda ali nosi nevarnost za potrošnike. Ta izraz se pogosto uporablja v zvezi z računalniškimi podaljški, ki spadajo pod to opredelitev.

Napetostna oblika industrijskega omrežja

Na frekvenco veljajo najstrožje zahteve. Odstopanje od norme ne presega 0,2 Hz. Relativna vrednost je manjša od 1%.Predpisana v GOST 54149 in zahteve za enojne napetostne sunke. Nestabilnost vpliva na pravilno delovanje opreme, lahko povzroči odpoved številnih naprav. Barvit primer je elektronska enota pralnega stroja, katere strošek je tak, da je popravilo opreme pogosto nepraktično. Ni presenetljivo, da je vhodni filter vsekakor vreden prenapetostnega zaščitnika.

Napačno je misliti, da je namen tega majhnega elementa zgolj zaščititi polnjenje opreme. Omrežni filter preprečuje motenje omrežja. Ne brez razloga, je bilo v starih priročnikih za električna orodja zelo priporočljivo, da se vsa digitalna oprema izklopi iz vtičnic med delom, tudi če je električni filter vedno vključen v katerikoli vrtalnik. Motnje zaradi dela kolektorskega motorja so tako velike, da je spet smiselno, da je varno.

V najenostavnejšem primeru utripanje( fliker) svetlobnih naprav vodi do motenj živčnega sistema. Za digitalno elektroniko so težke emisije nevarne. Omrežni filter je naprava za preprečevanje vseh frekvenc, razen 50 Hz. Edina naprava, ki se ne more spopasti z velikimi težavami.

Frekvenčni odziv omrežnega filtra

Razmislimo, kako prenapetostna zaščita opravlja svoje naloge. Za izdelavo naprav so bili uporabljeni reaktivni elementi:

1. Zmogljivosti( kondenzatorji).
2. Induktivnost.

Za navedene komponente je značilna frekvenčna selektivnost. Induktivnosti postanejo nizkoprepustni filtri in kapaciteti postanejo visoki. V prvem primeru se na izhodu pojavijo počasne spremembe napetosti, v drugem primeru so hitre. Zdi se, da je dovolj, da se zaduši ob vhodu v tehniko, da se znebimo težav, vendar je situacija bolj zapletena. Značilnost bo preveč ravna in masa škodljivih signalov bo potekala skozi vezje.

V praksi je prenapetostna zaščita zgrajena na osnovi resonančnih vezij, ki selektivno prenašajo frekvence od 50 do 60 Hz in preprečujejo tiste, ki ležijo nad in pod določenim območjem. To vam omogoča zaščito opreme pred neželeno izpostavljenostjo. Vsak resonančni krog vključuje hkrati induktivnost in kapacitivnost. Kombinacija lastnosti daje določeno kakovost: na resonančni frekvenci sistem prikazuje ničelno upornost. Zato so zahteve standardov tako stroge( odstopanje manj kot 1%).

Pomen amplitudno-frekvenčne značilnosti je pokazati, koliko signala bo oddajal signal. Strokovnjaki po urniku takoj povedo, kaj se zgodi na koncu. Višja kot se krivulja dvigne nad vodoravno osjo, boljše so ustrezne frekvence na izhod. Frekvenčni odziv omrežnega filtra je enakostranični zvonec s krono v območju 50 Hz.

-amplitudno-frekvenčni odziv pojasnjuje različne mrežne filtre, ki obstajajo na trgu. V vsakem primeru poskusite z minimalnimi stroški, da dosežete želeni rezultat. Da bi pojasnili težave, poglejmo, kako deluje na primer preklopno napajanje.

Najvišje harmonije v digitalni tehnologiji, njihovo filtriranje

Osebni računalniki uporabljajo stikalne napajalnike, kot pri večini naprav. Bistvo delovanja naprav je omejeno na popravljanje vhodnega toka in nadaljnje rezanje v snope visokofrekvenčnih impulzov. Takšen signal zazna kompleksen spekter, del pa preide na vhod naprave( vtič).

Po definiciji je frekvenca omrežja 50 Hz sestavljena iz enega samega harmonika. Na grafu je to le navpična črta z amplitudo 311 V. Vrednost se dobi, če se kvadratni koren dveh pomnoži z 220 V( efektivna vrednost napetosti v omrežju).Dejansko izkrivljanja vodijo do spektra kompleksne oblike. Omrežni filter po definiciji mora prenesti izredno koristen signal. To je edina vrstica na grafikonu 50 Hz.

Takšen omrežni filter danes ni mogoče zgraditi, značilnost naprave je predstavljena z navpičnimi pobočji in zelo ozkim trakom. To je že bilo povedano, da v vsakem primeru, izbiro shematični diagram, oblikovalec poskuša rešiti problem z minimalnimi stroški. V razvitih državah je znano, da z obiljem deleža nelinearnih porabnikov( več kot 15%), ki jim spadajo bloki računalniškega sistema, nastanejo številne situacije:

1. Pregrevanje in uničenje nevtralnih vodnikov. V teoriji, po Kirchhoffovem zakonu, je tok v seriji enak, v praksi je drugačen. Reaktivni elementi shranjujejo moč, v določenem trenutku pa jo dajejo neenakomerno. Zaradi tega vrhovi moči v nevtralnih žicah presegajo fazo za 1,5-krat ali več.Posledica je, da izolacija trpi, žila je sposobna gorenja. Bralci so že uganili, zakaj so potrebni filtri za računalniško omrežje, ki se običajno imenujejo podgane.
2. Tudi izginjanje ohišja sistemske enote ne odpravi vedno težav računalnika za grizenje. Včasih oseba ne ve, da je nemogoče hkrati dotakniti se železa pomočnika in ozemljenih predmetov. Možen je električni udar. Napajalni filter napajalne enote je zasnovan tako, da harmoniki usmerjajo ohišje. Zato bo oprema zagotovo priključena na ustrezno opremljeno vtičnico. Pogosto v domovih, sistem oskrbe z električno energijo TN-C-S ali TN-C.V tem primeru bo prehod harmonikov v omrežje povzročil neprijeten učinek( vendar ne tako boleče kot pri odsotnosti ničelne nastavitve).
3. Ugotovljeno je bilo, da preklopno napajanje povzroča izravnavanje vrhov sinusoidov hranjenja za druge potrošnike.Če vzamete računalniško opremo, to vodi do številnih negativnih učinkov.

1. Najprej se z zmanjšanjem amplitude napetosti poveča sproščanje toplote v aktivnih uporih. To neposredno izhaja iz Joule-Lenzovega zakona, ki navaja, da je učinek odvisen od kvadrata toka. Tok, seveda, poveča, ko napetost pade, preklopno napajanje zagotavlja, da moč( produkt toka in napetosti) ostaja enaka.
2. Drugič, upornost napetosti se zmanjša. Stikalna napajalna enota nadaljuje z delovanjem po izginotju faze. Lažje je videti primer zvočnikov, ki so še vedno pol sekunde, da bi lahko nadaljevali z igranjem, saj so izklopljeni od vtičnice. Učinek je posledica energije, shranjene v vhodnih kondenzatorjih, odvisno od amplitude napetosti( sploščenih vrhov nižje).Drugi škodljivi učinki so znani. Na primer, harmoniki večje frekvence negativno vplivajo na delovanje transformatorjev zaradi površinskih tokov in učinka bližine. Tesla je ugotovil, da električna nihanja nad 700 Hz ne škodujejo človeku. Pojasnilo - visokofrekvenčni tok teče samo po površini in moti prenos magnetnega polja v transformatorju. Učinek bližine se kaže v pojavu motenj v ožičenju zaradi ponovnega sevanja energije.

   Vse opisano zahteva uporabo omrežnih in vmesnih filtrov. V elektroniki so med kaskadami vsaj ločilni kondenzatorji za DC izolacijo. Za strokovnjake se šteje, da so ščitniki za valove samo primer v kompleksnih sredstvih za ravnanje s harmoniki. Zaradi ploskosti amplitudno-frekvenčnih karakteristik posameznih spektralnih komponent se prosto gibljejo, čeprav oslabijo.

   

   Uporaba filtra

   Na primer, uporaba zunanjih omrežnih filtrov za računalnike( podgane) velja za de facto standard in je zasnovana za zaščito ne toliko pisarniške opreme kot žice in drugih potrošnikov. Podobno kot pri električnem orodju, pralnih strojih. Kolektorski motorji so zelo bleščeči, prenapetostni ščitniki ščitijo omrežje pred nepotrebnimi motnjami.

   Načrt filtra

   Povedali so o gospodinjskem orodju, znano je, da tam praviloma ni induktivnosti, zgoraj pa je bilo rečeno, da filtri temeljijo na resonančnih vezjih, kjer morajo biti prisotni elementi. Ampak zmogljivost tukaj služi kot ovira in kompenzator. Vsak tip motorja zazna izrazito induktivno upornost zaradi navitij. Kot rezultat, del moči gre na jet.

   Pomembno je vedeti, da kondenzator kompenzira takšne negativne učinke. Hkrati postane del filtra, katerega druga komponenta je navitje motorja. Pri drugih tehnikah je resonančno vezje prisotno v določeni obliki.Če pogledate shematične diagrame, je enostavno opaziti, da je za pravilno delovanje potrebno ustrezno ozemljitev: tako faza kot tudi nevtralni vodnik sta zaščitena v uvoženi tehnologiji.

   Če je možno, uporabite NT-S sistem, ki ni bil uporabljen v ZSSR.Potem se zanka tal ne dotakne nevtralnega vodnika. To zagotavlja resnično zaščito električnega omrežja pred ekscesi. Nesporazum, nepripravljenost za pravilno reševanje problema vodi do negativnih učinkov.

   Načrtovanje omrežnih filtrov

   Prenapetostni filtri pralnih strojev so edini, kjer je element v ločeni enoti. To je potrebno za pripravo napetosti za porabo elektronike, za zaščito zunanjih porabnikov pred delovanjem kolektorskega motorja. Bodite pozorni: dodatki se ne prodajajo za hladilnike. Motor je asinhroni, ne iskri in ne povzroča težav. Vendar pa je prepovedano nakup zunanjega filtra in povezovanje opreme prek njega.

   Za pralne stroje se sestavni deli proizvajajo v nepredušnem ohišju, kjer so navedeni najmanjši potrebni podatki:

   • Ime proizvoda, s kodo je mogoče preprosto prebiti potrebne rezervne dele v trgovini.
   • Diagram električnega tokokroga pomaga poiskati analog, ki poveča vzdržljivost opreme, poda koncept, kje in kaj je povezano( še posebej je pomembno, če ni izvirni del).

   Prenapetostna zaščita za samostojno montažo. Predstavili so koncept, kako težko je sestaviti element pravilno in kako se v procesu načrtovanja upoštevajo masivne informacije.