Co to jest ochrona przeciwprzepięciowa i do czego służy?

Cel ochrony przeciwprzepięciowej

Wiadomo, że masz sieć prądu przemiennego o napięciu 220 woltów w swoim gniazdku. „Napięcie przemienne (prąd)” oznacza, że ​​jego wielkość i / lub znak jest niestabilny, ale zmienia się w czasie zgodnie z określonym prawem.

Charakter generujących maszyn elektrycznych (generatorów) jest taki, że sinusoidalny emf jest generowany na zaciskach wyjściowych. Wszystko byłoby jednak w porządku, gdyby wszystkie urządzenia miały charakter rezystancyjny, nie istniałyby prądy rozruchowe i nie miałyby w swoim składzie przetworników impulsowych. Niestety tak się nie dzieje, ponieważ większość urządzeń ma charakter indukcyjny, pojemnościowy, silniki szczotkowe, pulsacyjne wtórne źródła zasilania. Cały ten skomplikowany zestaw słów jest głównym winowajcą zakłóceń elektromagnetycznych.

Z jakiegoś powodu artykuł rozpoczęliśmy od rozmowy o zakłóceniach elektromagnetycznych. Te zakłócenia „psują” równomierny kształt fali sinusoidalnej. Powstają tak zwane harmoniczne. Jeśli rozszerzymy rzeczywisty sygnał z gniazda w postaci szeregu Fouriera, zobaczymy, że fala sinusoidalna została uzupełniona o różne funkcje, o różnej częstotliwości i amplitudzie. Forma napięcia w prawdziwym gniazdku stała się daleka od ideału.

Jaki jest zatem wynik? Słabe zasilanie stanowi problem dla urządzeń nadawczych. Po prostu telewizor lub radio będzie działać z zakłóceniami. Oprócz zakłóceń ze strony konsumentów w sieci występują zakłócenia o losowym pochodzeniu, których nie możemy przewidzieć. To są wybuchy spadki napięcia z powodu awarii zasilania, włączenia dużego obciążenia itp.

Ochrona przeciwprzepięciowa jest potrzebna do:

1. Odfiltruj zakłócenia, aby oczyścić moc urządzeń.
2. Zmniejsz zakłócenia pochodzące od zasilaczy.

Jak działa zabezpieczenie przeciwprzepięciowe

Filtrowanie niepotrzebnych elementów sygnału odbywa się, co dziwne, za pomocą specjalnych filtrów, które są gromadzone z cewek indukcyjnych (L) i kondensatorów (C). Skoki wysokiego napięcia są ograniczone przez warystory. Działa to dzięki takim koncepcjom elektrotechniki - stała czasowa i prawa przełączania, reaktancja.

Stała czasowa to czas, w którym kondensator jest ładowany lub indukcyjność gromadzi energię. Zależy od elementów filtrujących (R, L i C). Reaktancja to rezystancja elementów, która zależy od częstotliwości sygnału, a także od ich wartości nominalnej. Obecny w cewkach i kondensatorach. Jest to spowodowane jedynie przeniesieniem energii prądu przemiennego do pola elektrycznego lub magnetycznego.

W prostych słowach - za pomocą reaktancji można zmniejszyć, ograniczyć harmoniczne wysokich częstotliwości naszego sinusoidy. Wiadomo, że częstotliwość zasilania 50 Hz jest dostępna w gniazdku zasilania. Musisz więc policzyć filtr na częstotliwościach o rząd wielkości wyższych i więcej. W indukcyjności rezystancja rośnie wraz ze wzrostem częstotliwości, w kondensatorze maleje. Oznacza to, że zasada działania filtra sieciowego polega na tłumieniu składowych sinusoidy o wysokiej częstotliwości, przy minimalnym wpływie na główny składnik 50 Hz.

Zaglądamy do środka

Ustaliliśmy, gdzie jest stosowany filtr sieciowy, więc teraz zastanówmy się, na czym polega prawdziwy filtr sieciowy, bez teorii.

1. Filtr hałasu
2. Przycisk lub przełącznik.
3. Warystor
4. Grupa rozetowa.
5. Przewód zasilający

Wewnątrz drogiego i wysokiej jakości filtra zwróć uwagę na zestaw kondensatorów po prawej stronie i wymiary przepustnicy w środku:

Chodźmy w porządku - filtr. Konstrukcja takiego elementu jest filtrem LC. Przewody zerowe i fazowe z gniazdka zostaną podłączone do cewki indukcyjnej (każdy do własnego), a między nimi 1 lub więcej kondensatorów. Typowe wartości części:

• indukcyjność każdej cewki wynosi 50-200 μH;
• kondensatory 0,22-1 uF.

Warystor to element półprzewodnikowy z nieliniowym CVC. Po osiągnięciu określonego napięcia przyłożonego do niego, chroni ono obciążenie poprzez zwarcie wejściowych obwodów mocy, powodując sam w sobie „cios”. Jest to konieczne w celu ochrony sprzętu przed „złym odżywianiem”. Najczęściej stosowanym warystorem jest 470 woltów. Zasada działania takiego zabezpieczenia jest oczywista - podczas skoków napięcia obwody mocy chronionego obciążenia są blokowane przez warystor.

Zawartość taniego filtra, w ogóle nie ma cewki indukcyjnej - jego wydajność jest minimalna, ale nadal jest warystor (niebieski w środku ramy) i uratuje to przed skokami napięcia:

Dlaczego potrzebujemy przełącznika, jeśli wszystko może działać bez niego? Tylko po to, aby nie wyciągać wtyczki z gniazdka za każdym razem, ponieważ najczęściej sprzęt stacjonarny jest podłączony przez zabezpieczenie przeciwprzepięciowe. Zmniejszy to zużycie płytek stykowych gniazdka.

Schemat ochronnika przeciwprzepięciowego:

Gdzie jest stosowany filtr i co zrobić, jeśli nie jest

Faktem jest, że w wysokiej jakości zasilaczach musi być zainstalowany bezpośrednio na płycie, a tym bardziej na zasilaczach dużej mocy, takich jak zasilacze komputerowe. Ale niestety twoje ładowarki do smartfona, zasilacz z laptopa, stateczniki elektroniczne lamp fluorescencyjnych i LED najczęściej nie mają ich w swoim składzie. Wynika to z faktu, że chińscy producenci upraszczają obwody swoich urządzeń, aby obniżyć koszty. Często zdarza się, że na płycie znajdują się miejsca na części, których celem jest odfiltrowanie hałasu, ale po prostu nie są lutowane, a zamiast tego są zworki. Bloki komputerowe to osobny problem, prawie każdy ma jeden obwód, ale wykonanie jest inne, aw najtańszych modelach nie ma filtra.

Możesz zmniejszyć zakłócenia telewizora lub innego urządzenia, które chcesz zabezpieczyć, i poprawić jego zasilanie, dodając konwencjonalny przedłużacz do takiego filtra. Możesz go złożyć samodzielnie lub wyodrębnić z dobrego, ale niepotrzebnego lub wadliwego zasilacza.

Na koniec zalecamy obejrzenie przydatnego filmu na ten temat:

Urządzenie przeciwprzepięciowe jest prostym, ale użytecznym urządzeniem, które poprawi jakość zasilania Twoich urządzeń i zmniejszy szkody wyrządzone jego częstotliwości przez działanie zasilaczy impulsowych, a zakres jest wystarczająco szeroki - użyj go do każdego nowoczesnego sprzętu. Jego urządzenie pozwala powtórzyć schemat nawet początkującemu amatorowi radiowemu, a naprawa nie będzie trudna. Zastosowanie zabezpieczenia przeciwprzepięciowego jest bardzo pożądane dla każdego rodzaju konsumentów.

Przyda się czytać:

• Skok sieci - co robić
• Jakiego rodzaju zakłócenia występują w sieci?
• Jak wybrać nieprzerwany dom
• Co to są stabilizatory napięcia