Overspanningsbeveiliging

Een overspanningsbeveiliging is een apparaat dat is ontworpen om storing aan de rand van het voedingsnetwerk en de apparatuur te onderdrukken. Verschillende soorten verstoringen vervormen de vorm van spanning gemakkelijk, waardoor het niet meer voldoet aan de eisen van de norm of een gevaar voor de consument vormt. Deze term wordt vaak gebruikt met betrekking tot computerverlengers, die onder de definitie vallen.

De spanningsvorm van het industriële netwerk

De strengste eisen worden aan de frequentie gesteld. Afwijking van de norm is niet hoger dan 0,2 Hz. De relatieve waarde is minder dan 1%.Voorgeschreven in GOST 54149 en de vereisten voor spanningen in één voltage. Instabiliteit interfereert met de juiste werking van de apparatuur, kan leiden tot het falen van een aantal apparaten. Een kleurrijk voorbeeld is de elektronische eenheid van een wasmachine, waarvan de kosten zodanig zijn dat vaak het repareren van apparatuur onpraktisch wordt. Het is niet verrassend dat het ingangsfilter zeker een overspanningsbeveiliging waard is.

Het is een vergissing om te denken dat het doel van dit kleine element uitsluitend is om apparatuurvulling te beschermen. Het netwerkfilter zorgt er ook voor dat het netwerk er niet door wordt gehinderd. Niet voor niets werd het in de oude handleidingen voor elektrische gereedschappen ten zeerste aanbevolen om alle digitale apparatuur tijdens de werkperiode uit te schakelen, zelfs als het powerfilter altijd in een boormachine is inbegrepen. Storing door het werk van de verzamelaarsmotor is zo groot dat het opnieuw veilig is om te voelen.

In het eenvoudigste geval leidt flikkering( flikkering) van verlichtingsapparaten tot aandoeningen van het zenuwstelsel. Voor digitale elektronica zijn harde emissies gevaarlijk. Het netwerkfilter is een apparaat voor het onderdrukken van alle frequenties behalve 50 Hz. Het enige apparaat dat een groot aantal problemen niet aankan.

Frequentiereactie van het

-netwerkfilter Laten we eens kijken hoe de overspanningsbeveiliging zijn eigen taken uitvoert. Om de gebruikte apparaten reactieve elementen te bouwen:

1. Capaciteiten( condensatoren).
2. Inductie.

De aangegeven componenten worden gekenmerkt door frequentieselectiviteit. Inductanties worden laagdoorlaatfilters en de capaciteiten worden hoog. In het eerste geval treden langzame spanningsveranderingen op aan de uitgang, in het tweede geval zijn ze snel. Het lijkt voldoende om de choke aan de ingang van de techniek te zetten om van de problemen af ​​te komen, maar de situatie is gecompliceerder. De karakteristiek is te vlak en de massa schadelijke signalen zal door het circuit gaan.

In de praktijk is de overspanningsbeveiliging gebouwd op basis van resonantiecircuits die selectief frequenties van 50 tot 60 Hz doorlaten en die boven en onder het opgegeven bereik onderdrukken. Hiermee kunt u apparatuur beschermen tegen ongewenste blootstelling. Elke resonantiecircuit omvat tegelijkertijd inductantie en capaciteit. De combinatie van eigenschappen geeft een specifieke kwaliteit: bij de resonantiefrequentie vertoont het systeem geen weerstand. Daarom zijn de vereisten van de normen zo streng( afwijking minder dan 1%).

De betekenis van de amplitude-frequentiekarakteristiek is om aan te geven hoeveel van het signaalspectrum wordt uitgevoerd. Professionals op schema zeggen meteen wat er uiteindelijk gebeurt. Hoe hoger de curve stijgt boven de horizontale as, hoe beter de corresponderende frequenties naar de output reizen. De frequentierespons van het netfilter is een gelijkzijdige klok met een kroon in het gebied van 50 Hz.

Amplitude-Frequency Response verklaart de variëteit van netwerkfiltercircuitdiagrammen die er op de markt zijn. Probeer in elk geval de minimale kosten om het gewenste resultaat te bereiken. Laten we, om de moeilijkheden te verklaren, eens kijken hoe bijvoorbeeld een schakelende voeding werkt.

Hoogste harmonischen in digitale technologie, hun filtering

Personal computers maken gebruik van schakelende voedingen, zoals bij de meeste apparaten. De essentie van de werking van apparaten wordt gereduceerd tot het corrigeren van de ingangsstroom en het verder snijden in bundels van hoogfrequente pulsen. Zo'n signaal detecteert een complex spectrum, een deel ervan gaat naar de ingang van het apparaat( plug).

Per definitie bestaat een netwerkfrequentie van 50 Hz uit een enkele harmonische. In de grafiek is dit gewoon een verticale lijn met een amplitude van 311 V. De waarde wordt verkregen als de vierkantswortel van twee vermenigvuldigd wordt met 220 V( de effectieve waarde van de spanning in het netwerk).Verstoringen leiden zelfs tot een spectrum van complexe vormen. Een netwerkfilter per definitie moet een uiterst nuttig signaal doorgeven. Dit is de enige regel op de grafiek van 50 Hz.

Zo'n netwerkfilter is vandaag niet te bouwen, het kenmerk van het apparaat is vertegenwoordigd door verticale hellingen en een extreem smalle strip. Er is al gezegd dat de ontwerper in elk geval, door een schematisch diagram te kiezen, probeert het probleem op te lossen met minimale kosten. In ontwikkelde landen is het bekend dat met een overvloed aan niet-lineaire verbruikers( meer dan 15%), waartoe computersysteemblokken behoren, zich een aantal situaties voordoen:

1. Oververhitting en vernietiging van neutrale geleiders. In theorie is volgens de wet van Kirchhoff de stroom in de serie hetzelfde, in de praktijk is het anders. Reactieve elementen slaan kracht op en op een bepaald moment geven ze het ongelijk. Hierdoor overschrijden de vermogenspieken in de neutrale draden de fase met 1,5 keer of meer. Als gevolg hiervan lijdt de isolatie, kan de ader branden. Lezers hebben al geraden waarom computernetwerkfilters, gewoonlijk ratten genoemd, nodig zijn.
2. Zelfs het verdwijnen van de behuizing van de systeemeenheid elimineert niet altijd de problemen van de bijtcomputer. Soms weet een persoon niet dat het onmogelijk is om tegelijkertijd een ijzeren helper en geaarde objecten aan te raken. Het is mogelijk om een ​​elektrische schok te krijgen. Het voedingsfilter van de voedingseenheid is zo ontworpen dat de boventonen de behuizing richten. Daarom zal de apparatuur zeker worden aangesloten op een goed uitgerust stopcontact. Vaak in woningen, het elektriciteitsvoorzieningssysteem TN-C-S of TN-C.In dit geval zal het passeren van harmonischen in het netwerk een onaangenaam effect veroorzaken( maar niet zo pijnlijk als bij afwezigheid van nulstelling).
3. Er is vastgesteld dat een schakelende voeding zorgt voor afvlakking van de pieken van de voedingssinusoïde voor andere consumenten. Als u computerapparatuur gebruikt, leidt dit tot een aantal negatieve effecten.

1. Allereerst neemt door het verminderen van de amplitude van de spanning de warmteafgifte in actieve weerstanden toe. Dit volgt direct uit de Joule-Lenz-wet, waarin staat dat het effect afhangt van het kwadraat van de stroom. En de stroom neemt natuurlijk toe als de spanning daalt, de schakelende voeding zorgt ervoor dat het vermogen( het product van stroom en spanning) hetzelfde blijft.
2. Ten tweede is de weerstand tegen spanningsdips verminderd. De schakelende voeding blijft werken nadat de fase verdwijnt. Het is gemakkelijker om het voorbeeld van de luidsprekers te zien, die nog steeds een halve seconde duren om door te gaan met spelen, waarbij de verbinding met het stopcontact wordt verbroken. Het effect is te wijten aan de energie opgeslagen in de ingangscondensatoren, afhankelijk van de spanningsamplitude( afgevlakte toppen lager).

Andere schadelijke effecten zijn bekend. Bijvoorbeeld, harmonischen van verhoogde frequentie hebben een negatief effect op de werking van transformators als gevolg van oppervlaktestromen en nabijheidseffecten. Tesla ontdekte dat elektrische oscillaties boven 700 Hz geen schade toebrengen aan mensen. Uitleg - de hoogfrequente stroom vloeit alleen over het oppervlak en verstoort de overdracht van het magnetische veld in de transformator. Het nabijheidseffect manifesteert zich in het optreden van interferentie in de bedrading als gevolg van de herstraling van energie.

Alles beschreven vereist het gebruik van netwerk- en tussenfilters. In de elektronica bevatten cascades ten minste scheidingcondensatoren voor DC-isolatie. Voor professionals zijn overspanningsbeveiligingen slechts een voorbeeld in de complexe manier om met harmonischen om te gaan. Vanwege de vlakheid van de amplitude-frequentie-eigenschappen van de individuele spectrale componenten vrij passeren, hoewel verzwakt.

-filter gebruiken Het gebruik van externe netwerkfilters voor computers( ratten) wordt bijvoorbeeld beschouwd als de de facto standaard en is ontworpen om niet zozeer kantoorapparatuur als draden en andere consumenten te beschermen. Vergelijkbaar met zeggen over het elektrische gereedschap, wasmachines. Collectormotoren zijn zeer sprankelend, overspanningsbeveiligers beschermen het netwerk zelf tegen het afsluiten van onnodige interferentie.

Filterontwerp

Ze vertelden over een huishoudhulpmiddel, het is bekend dat er in de regel geen inductiviteiten zijn, en daarboven werd gezegd dat filters gebaseerd zijn op resonante circuits, waar elementen aanwezig moeten zijn. Maar de capaciteit dient hier als een barrière plus een compensator. Een motor van elk type detecteert een uitgesproken inductieve weerstand als gevolg van windingen. Als gevolg hiervan gaat een deel van de kracht naar de jet.

Het is belangrijk om te weten dat de condensator dergelijke negatieve effecten compenseert. Tegelijkertijd wordt het onderdeel van het filter, waarvan de tweede component de motorwikkeling is. In andere technieken is een resonantiecircuit aanwezig in een bepaalde vorm. Als u naar de schematische diagrammen kijkt, is het gemakkelijk om op te merken dat goede aarding vereist is voor een goede werking: zowel de fase als de nulleider worden beschermd in de geïmporteerde technologie.

Gebruik indien mogelijk het NT-S-systeem dat niet werd gebruikt in de USSR.Vervolgens raakt de aardlus de neutrale geleider niet aan. Dit zorgt voor een echte bescherming van het elektriciteitsnetwerk tegen uitwassen. Misverstand, onwil om het probleem goed op te lossen leidt tot negatieve effecten.

Het ontwerp van netwerkfilters

Stromingsfilters van wasmachines zijn de enige waarbij het element in een afzonderlijke eenheid wordt geplaatst. Dit is nodig om voltages voor te bereiden voor het verbruik van elektronica, om externe verbruikers te beschermen tegen de werking van de collectormotor. Kijk goed: accessoires worden niet verkocht voor koelkasten. De motor is asynchroon, niet sprankelend en veroorzaakt geen problemen. Het is echter niet verboden om een ​​extern filter te kopen en de apparatuur er doorheen te verbinden.

Voor wasmachines worden componenten geproduceerd in een luchtdichte behuizing, waarbij de minimaal noodzakelijke informatie wordt vermeld:

• Productnaam, per code is het eenvoudig om het benodigde reserveonderdeel in de winkel te doorbreken.
• Het elektrische schema helpt bij het vinden van een analoog, die de onderhoudbaarheid van apparatuur verhoogt, geeft het concept van waar en wat is aangesloten( het is vooral belangrijk als het niet het originele onderdeel is dat wordt gevonden).

Overspanningsbeveiliging beschikbaar voor zelfassemblage. Ze gaven het idee hoe moeilijk het is om een ​​element correct samen te stellen en hoe in het ontwerpproces rekening wordt gehouden met massieve informatie.