Kaip išdėstyti ir veikia tinklo filtrai

Tinklo trukdžiai, kai jie atsiranda. Tinklo filtrų įrenginys, jo elementų paskirtis. Tinklo filtrų ypatybės.

Klausimų teorija

Kintamoji srovė buitiniame tinkle yra sinusinė. Tai reiškia, kad įtampa ir, atitinkamai, srovė, keičiasi išilgai sinusoido, tai yra, išilgai lygaus lanko, kuris svyruoja simetriškai aplink laiko ašį. Per vieną sekundę įtampa išėjimo angoje keičia savo vertę nuo +310 iki -310 voltų penkiasdešimt kartų. Taigi teoriškai veikia 220 voltų 50 Hz kintamos srovės tinklas.

Tačiau jei pažvelgsime į įtampos bangos formą mūsų išleidimo angoje, pamatysime, kad ji toli gražu nėra ideali. Kas ten yra sinusoidas !? Nepertraukiamos viršūnės, impulsai, formos iškraipymai, amplitudės pokyčiai, metimai ir šuoliai - štai ką pamatysime. Visa tai labai gadina vaizdą ir gali išjungti buitinius prietaisus. Pastarasis pirmiausia susijęs su muzikos centrais, televizoriais, radijo telefonų ir kitų prietaisų maitinimo šaltiniais.

Tinklo įtampos sinusoido iškraipymas yra daugybė priežasčių. Tai apima galingų elektrinių imtuvų įjungimą ir išjungimą, atmosferos viršįtampius, trumpus jungimus aukštoje transformatorinės pastotės pusėje, taip pat įvairius sudėtingus tranzientus.

Iš matematikos kursų žinoma, kad bet kurią sudėtingą funkciją galima pavaizduoti susiliejančios trigonometrinės Furjė serijos forma. Tai reiškia, kad mūsų iškreiptas sinusoidas yra tiesiog kitų, labai skirtingų sinusoidų, kurių kiekvienas turi savo dažnį ir amplitudę, suma. O mums, norint saugiai ir patikimai naudoti savo buitinius prietaisus, reikia palikti tik vieną sinusoidą - kurio 310 voltų amplitudė ir 50 Hz dažnis. Visi kiti sinusoidai arba, kaip įprasta sakyti, harmonikai, kuriuos mums reikia slopinti, iškrauti ir neperduoti maitinimo imtuvui.

Be to, yra ir specialus aperiodinių trukdžių tipas, kurio neįmanoma numatyti ar aprašyti naudojant matematines funkcijas. Tai impulsiniai bangos - labai trumpalaikiai, tačiau reikšmingi. Jie gali atsirasti bet kuriuo metu ir, be abejo, nėra naudingi buitiniams prietaisams. Todėl impulsų triukšmą taip pat reikia slopinti.

Šios dvi problemos yra išspręstos ir yra naudojamos viršįtampių apsaugos priemonės. Jie apsaugo įrangą nuo aukšto dažnio, žemo dažnio ir impulsinio triukšmo tinkle. Bet kaip jie veikia?

Viršįtampio apsauga

Jei rezistorių pasipriešinimas nepriklauso nuo juos praleidžiančios srovės tipo, tada tokių grandinės elementų, kaip talpa ir induktyvumas, reaktyvumas tiesiogiai priklauso nuo srovės dažnio. Pavyzdžiui, induktoriaus varža smarkiai padidėja dėl aukšto dažnio srovių.

Ši induktyvumo savybė yra naudojama tik apsaugose nuo viršįtampių, siekiant slopinti aukšto dažnio triukšmą - sinusines bangas nedideliais laikotarpiais. Pakanka įdėti dvi ritės nuosekliai su apkrova - į neutralų ir fazinį laidininką. Kiekvieno jų induktyvumas gali būti maždaug 60–200 μH.

Žemo dažnio trukdžius gali slopinti aktyvusis induktorių pasipriešinimas arba atskiri rezistoriai, kurie taip pat išdėstyti nuosekliai su apkrova. Tokių rezistorių varža neturėtų būti didelė, kitaip jie turės reikšmingą įtampos kritimą. Todėl rezistorių, slopinančių žemo dažnio trikdžius, didžiausias atsparumas turi būti 1 omas.

Tačiau filtrai, turintys kodinį pavadinimą LC, yra veiksmingiausi prieš tinklo trikdžius. Jie neapsiriboja induktoriai, ir apima 0,22–1,0 μF talpos kondensatorių, sujungtą lygiagrečiai su apkrova.Norint atsižvelgti į šios įtampos skirtumus, vardinė kondensatoriaus įtampa turi būti parinkta bent su dviem skirtumais, palyginti su tinklo įtampa.

LC filtrų poveikis yra tiesiogiai susijęs su dviem perjungimo dėsniais: ritė L slopina staigius srovės pokyčius, o kondensatorius C slopina aukšto dažnio įtampos svyravimus.

Bet mes vis dar turime trumpalaikį kišimąsi. Juos galima spręsti naudojant specialų puslaidininkio elementą, turintį netiesinę srovės ir įtampos charakteristiką - varistorių. Esant žemai įtampai, varistorius elgiasi kaip labai didelio pasipriešinimo varžas ir praktiškai nepraleidžia srovės. Bet jei įtampa pakyla iki vardinio varistoriaus lygio, tada jo pasipriešinimas smarkiai sumažėja - jis praeina srovės impulsą per save.

Taigi, jei varistorius yra įtrauktas į lygiagrečiąją apkrovą, tada jis „perims“ aukštos įtampos impulsus, manevrindamas apkrovą visą jų veikimo laiką. Varistoriaus vardinė įtampa turėtų būti apie 470 voltų.

Taigi linijiniame filtre daugiau ar mažiau sėkmingam darbui turėtų būti: du 60-200 μH induktyvumo ritės, sujungti nuosekliai į saugomą apkrovą, taip pat 470 voltų varistorius ir 0,22 - 1,0 μF kondensatorius, sujungti lygiagrečiai. Prireikus į grandinę gali būti įtraukiami rezistoriai, siekiant sumažinti žemųjų dažnių trukdžius ne daugiau kaip 1 omu. Dabartinis grandinės elementų įvertinimas turi būti pasirinktas atsižvelgiant į apkrovos galią.

Praktika

Didžioji dauguma pigių tinklo filtrų, kuriuos mes žinome kasdieniame gyvenime, iš tikrųjų nėra tinklo filtrai. Juose yra tik varistorius ir bimatalinis kontaktas, užtikrinantis maksimalią srovės apsaugą.

Bet tokie filtrai lengvai patobulinami, jei ranką su lituokliu ir surinkite visus reikalingus išvardytus elementus, kad surinktumėte LC grandinę.

Daugelio apsaugos nuo viršįtampių apsaugos priemonių galia yra menka. Taip yra dėl to, kad induktoriai ir kiti filtrų elementai didelėms apkrovoms bus per daug nepatogūs ir brangūs. Dažnai didelės galios imtuvams gali būti naudojami tik filtrai, kurie yra puslaidininkių keitikliai. Ir tokių filtrų kaina bus daug didesnė, taip pat jų įrenginio sudėtingumas.

Laimei, galingų buitinių elektros prietaisų nereikia apsaugoti nuo tinklo trikdžių. Ir viryklė, ir lygintuvas, ir virdulys visiškai nesirūpina gaunamos elektros kokybe. Todėl jiems nereikia apsaugos nuo viršįtampių.

O kompiuteriai, televizoriai ir muzikos centrai sunaudoja labai mažai energijos, o norint juos apsaugoti, pakanka atskiro linijos filtro, kurio vardinė srovė yra vos keli amperai.

Aleksandras Molokovas

Comments

[#1]

60-200 μg - kiek posūkių ir koks skersmuo yra posūkis?

[#2]

Tiesą sakant, šiuolaikiniai elektroninės įrangos tipai, tokie kaip televizorius ir kompiuteris, jau yra aprūpinti savo apsauga. Šis įmontuotas linijinis filtras (LC) ir maitinimo įtampa 100–260 V. (automatinė įtampa, mano nuomone) ir tt Apskritai, yra skirti nestabiliai ir prastos kokybės elektros energijai, ar aš klystu? Ar prasminga naudoti papildomus filtrus?

Eugenijus,
Galite naudoti paruoštus iš senų lentų, pavyzdžiui, iš televizoriaus. Jie tiesiogiai sako, kiek ICG.

[#3 s]

hmm, kodėl nuo -310 iki 310 voltų?

[#4]

Nes 220 voltų yra efektyvioji įtampos vertė. Maksimalus, tai yra, amplitudė yra apie 310 voltų.

[#5]

Noriu atkreipti ypatingą dėmesį į tai, kad yra tinklo filtrų, kuriuose varistoriai yra sujungti ne tik tarp fazės ir nulio, bet ir tarp fazės ir žemės bei nulio ir žemės! Todėl ne visas viršįtampių apsaugas galima naudoti be įžeminimo maitinimo lizde! Kai įtampa pakyla virš 231 volto, varistorius paprastai „nusileidžia“ tarp fazės ir nulio, o virš 250–300 voltų, atstatymas įvyksta į žemės laidininką. Jei nėra įžeminimo, srovė eis mažiausio pasipriešinimo keliu, t. per buitinius prietaisus į „gedimo“ vietą.

Straipsnio nuotraukoje matome nuostabią viršįtampių apsaugą „APC SurgeArrest® Home / Office PH6T3“, griežtai draudžiama ją naudoti be įžeminimo.

Prijungdamas tokį filtrą be įžeminimo pastebėjau, kad įžeminimo indikatorius šviečia žalia spalva, rodantis visišką naudojimą! Išjungus kompiuterį, lemputė pritemdė, išjungus telefoną ji užgeso.

Dėl tos pačios priežasties aš labai nerekomenduoju bute įrengti lizdų su įžeminimo kontaktu be įžeminimo! Naudokite įprastus ilgintuvus su maitinimo išjungimo mygtuku, su įžeminimo kontaktu ir pabandykite prijungti įrangą, sujungtą duomenų kabeliais, prie vieno tokio ilgintuvo.

Tai būtina norint išlyginti įrenginių potencialą. (1 pavyzdys: sistemos blokas, monitorius, spausdintuvas, kolonėlės. 2 pavyzdys: televizorius, DVD grotuvas.)

UZO, „Difavtomat“, įtampos relės ir saugikliai iš tokių TINKLO FILTRŲ neišgelbės, jūsų įranga, jie bus išgelbėti tik nuo gaisro dėl pardavėjų kaltės, kurie jums nepasako visos informacijos, ir dėl gamintojų kaltės, kurie nerašo apie savo „stebuklo prietaisų“ įžeminimo poreikį. .

Tokius linijų filtrus atpažinti nėra lengva: jei perskaičius vartotojo vadovą nėra aišku, ar reikalingas įžeminimas, ar manoma, kad reikia, vizualiai apžiūrėkite. Paprastai tokios viršįtampių apsaugos priemonės turi apsauginę lemputę arba įžeminimo simbolį, be to, šie filtrai kainuoja daugiau nei 20 USD.

Jei visi lizdai yra įžeminti, bet išmušėte RCD ar diferencialinę mašiną, atkreipkite dėmesį į savo linijos filtrus. Apsauginiai nuo viršįtampių tikrai yra naudingas dalykas, tačiau ne visus filtrus galima įjungti nuosekliai (vienas į kitą), o esmė čia yra ne bendra apkrova, o rezonanso reiškiniai ir padidėjusios srovės žemėje!

Jei neturite žemės jungties ir jau nusipirkote viršįtampio apsaugą su variostatine apsauga ant žemės (o nuo pirkimo dienos praėjo 14 dienų), nemėginkite grąžinti šio filtro į parduotuvę. Nebandykite atnaujinti grandinės, atjungdami įžeminimo laidą, tokį filtrą nukelkite „iki geresnių laikų“.

(Jūs, žinoma, galite iš jo iškirpti visą šūdas ir sudėti, tiesiogiai, bet labai gaila.)

[#6]

1. Tiesą sakant, keista, kad pavieniai impulsai taip pat išdėstomi Furjė serijose. Pavyzdžiui, žaibo impulsas yra nuolatinė srovė, tačiau skilimo metu aišku, kad tai yra aukšto dažnio virpesiai. Iš tiesų, tokios nuolatinės srovės elektromagnetinis impulsas tęsiasi iki kilometrų nuo žaibo smūgio vietos ir degina oro televizijos stiprintuvus, o 10 m paprasto laido (kaip ir nesąmonės induktyvumas) žymi didelę varžą žaibo srovei.
2. Norint geriau suprasti problemą, reikia pasakyti, kad viršįtampiai gali eiti tiek faziniais, tiek neutraliaisiais laidininkais, todėl pagal taisykles manoma, kad ant abiejų laidų turi būti numatyta apsauga (ribotuvai). Tai aiškiausiai matoma, kai apsauga visam butui taikoma naudojant įžeminimą (o ne įžeminimą!), Gerai paaiškintą IEK kataloge. Turi būti tikras įžeminimas (jei nėra TN-S, aš jį imu iš gelžbetoninių pastatų armatūros)!
3. Galima paminėti, kad yra filtrų (viršįtampių slopintuvų) klasifikacija pagal trukdžių galią ir įtampą, galutiniai nešiojamieji filtrai yra silpniausi, tačiau jie riboja trukdžius iki minimalios įtampos.
4.Filtrų nuosekliam sujungimui tikriausiai geriau paaiškinti ne rezonansą, o nuotėkio į žemę padidėjimą per filtrų kondensatorius - kuo daugiau filtrų, tuo daugiau nuotėkio.
5. Beje, prie galingos skalbimo mašinos įėjimo yra ir savas filtras iš kondensatorių, siekiant apsaugoti savo elektroniką. Manau, kad šiuolaikinės kaitlentės ir orkaitės su elektronika turi savo filtrus. Gal kai kuriuos jau turi kompetentingi arbatinukai ir lygintuvai. Taigi neatsipalaiduokite, turite palyginti buitinės technikos kainą ir apsaugą nuo trikdžių.

[#7 Dmitrijus]

Mano tinklo filtras atlieka automato funkciją. Žmonai patinka tuo pačiu metu įjungti televizorių, džiovintuvą, šildytuvą, lygintuvą ir porą galingų vartotojų :-)

[#8 Aleksandras]

Taip, neįmanoma išsiversti be įžeminimo - tai pavojinga ne tik technologijoms, bet ir gyvybei ...

[#9]

Dėl galingų pavienių impulsų:
Jie pasirodo ne tik iš žaibo, bet ir iš perjungiamos bei galingos įrangos, ir nėra labai galingi. Vieno nanodalelių ir pikosekundės impulsų beveik neįmanoma aptikti, nebent, jei pasisekė, naudojant kaupiamąjį osciloskopą.
Apsauga nuo jų yra sudėtinga ir brangi - mažos talpos ir toroidinių induktyvumų aukštos įtampos kondensatoriai ant mažo pralaidumo ferito su labai reta apvija - siekiant sumažinti posūkio talpą. Visa tai padaryta specialiame pjūvio dizaine su sidabruotu vidiniu paviršiumi.
Tai tikrai veikia, apsaugodama kompiuterines technologijas nuo užšalimo.
P.S. Lengviausias būdas užkimšti savo elektros tinklą ir erzinti kaimynus yra naudoti pritemdytuvus :)

[#10]

Daug naujo iš elektrotechnikos skyriaus, ty žinių.

[#11 Maksimas]

Andrejus,
Ar galite rekomenduoti apsaugą nuo viršįtampių, kurią galima naudoti lizde be įžeminimo?

[#12 rūkė]

Filtre yra 3 jungtys: 1 tiesioginis ryšys, 2 akumuliatorių apsauga, todėl jie nustojo veikti, kokia problema?

[#13 Igoris]

Matyt, jūs turite ne filtrą, bet nepertraukiamąjį. Nepertraukiamuose akumuliatoriuose akumuliatoriai bėgant laikui sugenda, greičiausiai tai yra akumuliatorių apsaugos gedimo priežastis, tačiau tai gali būti tiesiog gedimas (mažai tikėtina).