Какво представлява защитата от пренапрежение и за какво е предназначена?

Казано по-просто, защитата от пренапрежение е такъв тройник с превключвател, често се използва за свързване на компютър към електрическата мрежа. Това устройство може да се намери на рафтовете на магазините за електрически стоки, както и вече включено в контакта в апартаменти и къщи. Но защо се нуждаем от предпазител от пренапрежение и какво е особено в него? Ще поговорим за това допълнително.

Предназначение на предпазителя от пренапрежение

Известно е, че имате захранваща мрежа с напрежение 220 волта във вашия контакт. "Променливо напрежение (ток)" означава, че неговата величина и / или знак е нестабилна, но се променя с течение на времето в съответствие с определен закон.

Синусоидно напрежение

Характерът на генериращите електрически машини (генератори) е такъв, че на изходните клеми се генерира синусоидален ЕМП. Всичко обаче би било добре, ако всички устройства имат резистивен характер, нямаше пускови токове и нямаха импулсни преобразуватели в състава си. За съжаление това не се случва, защото повечето устройства имат индуктивен, капацитивен характер, двигатели с четки, импулсни вторични източници на енергия. Целият този сложен набор от думи са основните виновници на електромагнитните смущения.

Операция за защита от пренапрежение

Стартирахме статията с беседа за електромагнитни смущения поради причина. Тези смущения „развалят“ равномерната форма на синусоидата. Образуват се така наречените хармоници. Ако разширим реалния сигнал от изхода под формата на серия на Фурие, ще видим, че синусоидата е била допълнена с различни функции, с различна честота и амплитуда. Формата на напрежението в реален контакт е далеч от идеалната.

И така, какъв е резултатът? Лошото захранване е проблем за радиопредавателните устройства. Просто телевизорът или радиото ви ще работят с смущения. Освен смущения от потребителите в мрежата има и смущения с произволен произход, които не можем да предвидим. Това са изблици спада на напрежението от прекъсвания на електрозахранването, включване на мощен товар и т.н.

Протекторът от пренапрежение е необходим, за да:

  1. Филтрирайте смущения, за да почистите силата на устройствата.
  2. Намалете смущения от захранванията.

Как работи защитникът от пренапрежение

Филтрирането на ненужни сигнални компоненти се извършва, колкото и да е странно, чрез специални филтри, те се събират от индуктори (L) и кондензатори (C). Спиковете с високо напрежение са ограничени от варистори. Това работи благодарение на такива концепции на електротехниката - постоянна време и закони за превключване, реактивност.

Константата на времето е времето, през което кондензаторът се зарежда или индуктивността натрупва енергия. Зависи от филтърните елементи (R, L и C). Реактивното съпротивление е съпротивлението на елементите, което зависи от честотата на сигнала, както и от тяхната номинална стойност. Присъства в индуктори и кондензатори. Причинява се само от прехвърлянето на променлив ток в електрическо или магнитно поле.

Съпротивление на веригата

С прости думи - с помощта на реактивността е възможно да се намалят, ограничат високочестотните хармоници на нашия синусоид. Известно е, че 50 Hz честота на захранване е налична на изход. Така че трябва да преброите филтъра на честоти порядък по-голям и повече. В индуктивността съпротивлението се увеличава с увеличаване на честотата, в кондензатора пада. Тоест, принципът на работа на мрежовия филтър е да потиска високочестотните компоненти на мрежовия синусоид, като същевременно има минимален ефект върху основния 50 Hz компонент.

Гледаме вътре

Разбрахме къде се прилага мрежовият филтър, така че сега нека да разберем от какво се състои истински мрежов филтър, абстрактно от теорията.

  1. Шумов филтър.
  2. Бутон или превключвател.
  3. Варистор.
  4. Розетна група.
  5. Захранващ кабел.

Вътрешността на скъп и висококачествен филтър обърнете внимание на кондензаторната банка отдясно и размерите на дросела в центъра:

Качествен монтаж

Да вървим в ред - филтър. Дизайнът на такъв елемент е LC филтър. Нулевите и фазови проводници от изхода ще се свържат към индуктора (всеки към него), а между тях 1 или повече кондензатори. Типични стойности на части:

  • индуктивността на всяка намотка е 50-200 μH;
  • кондензатори 0,22-1 uF.

Варисторът е полупроводников елемент с нелинеен CVC. При достигане на определено напрежение, приложено към него, той защитава натоварването чрез късо съединение на входните силови вериги, предприемайки "удар" върху себе си. Необходимо е, за да запазите оборудването си от „неправилно хранене“. Най-често използваният варистор е 470 волта. Принципът на работа на такава защита е очевиден - по време на пренапрежения на захранването силовите вериги на защитения товар се превключват от варистор.

Съдържанието на евтин филтър, изобщо няма индуктор - ефективността му е минимална, но все пак има варистор (син в центъра на рамката) и това ще спести от пренапрежения:

Евтин филтър

Защо се нуждаем от превключвател, ако всичко може да работи без него? Само за да не дърпате щепсела от контакта всеки път, защото най-често стационарното оборудване е свързано през предпазителя от пренапрежение. Това ще намали износването на контактните плочи на изхода.

Принципна схема на предпазителя от пренапрежение:

схема

Къде е приложен филтърът и какво да направите, ако не е

Факт е, че при висококачествените захранващи устройства той трябва да бъде инсталиран директно на платката и още повече в PSU с висока мощност, като компютърни. Но, за съжаление, вашите зарядни за смартфон, PSU от лаптоп, електронни баласти с флуоресцентни и LED лампи най-често не ги имат в състава си. Това се дължи на факта, че китайските производители опростяват схемата на своите устройства, за да намалят разходите си. Често се случва на платката да има места за части, чиято цел е да филтрират шума, но те просто не са споени и вместо това има джъмпери. Компютърните блокове са отделен проблем, почти всеки има една схема, но изпълнението е различно и няма филтър в най-евтините модели.

Можете да намалите смущения на вашия телевизор или друго устройство, което искате да защитите и подобрите свойствата на захранването, като добавите конвенционален удължителен кабел с такъв филтър. Можете да го сглобите сами или да го извлечете от добър, но ненужен или дефектен PSU.

Накрая препоръчваме да гледате полезно видео по темата:

Протекторът от пренапрежение е просто, но полезно устройство, което ще подобри качеството на захранването на вашите устройства и ще намали вредата, причинена на неговата честота от работата на импулсни PSU, а обхватът е достатъчно широк - използвайте го за всяко модерно оборудване. Устройството му ви позволява да повторите схемата дори на начинаещ радиолюбител и ремонтът няма да бъде труден. Използването на предпазител от пренапрежение е много желателно за потребители от всякакъв вид.

Ще бъде полезно да прочетете:

(7 гласа)
Зареждането ...

6 коментара

  • Paul

    Добър ден, кажете ми, има ли аналози на такива филтри, така че да може да се вкара в апартамента и колко логично ще бъде това.

    отговор
    • Admin

      Добре дошли! Няма особена логика, тъй като ще бъде скъпо и нерационално. Не е необходимо да защитавате повечето потребители, всички видове чайници и електрически крушки от смущения. За защита от импулси от високо напрежение на входа се използва SPD, инсталират се филтри за филтриране на смущения и защита на чувствителното оборудване - телевизори, приемници, компютри и др.
      По принцип има различни предпазители от пренапрежение дори за монтаж на релса. Бих направил както писах по-горе, вие правите както искате! Не забравяйте, че той ще филтрира смущения отвън и от вашето оборудване към външната мрежа, намесата в схемите след филтъра в апартамента, която ще бъде предизвикана от вашите устройства, ще остане.

      отговор
      • Сергей

        От съдържанието - "Съдържанието на евтин филтър, изобщо няма индуктор - ефективността му е минимална, но все пак има варистор (син в центъра на рамката) и това ще спести от пренапрежения на тока:" - има точно толкова два индуктора на снимката, коригирайте текста или заменете снимката.

        отговор
  • Пингвин Максим

    Сергей написа коментара по-горе и е прав. Ще добавя от себе си, че има и филтриращ кондензатор (жълт правоъгълен). Оказва се напълно подходящ RLC филтър, тъй като дроселите с форма на дъмбели (на феритна сърцевина) имат слабо съпротивление. Самата снимка от статията, в която човек „завършва“ обикновен евтин мрежов филтър, добавяйки елементите, необходими за потискане на смущения.

    отговор
    • Admin

      Да, по погрешка вмъкнаха грешна картина, вече подменена!

      отговор

Добавете коментар

Задължителните полета са маркирани *