Закрити

  Авторизація

Логін
Пароль
Запам'ятати на 2 тижні?

Забули пароль?
Якщо ви незареєстровані, пройдіть реєстрацію
Останні новини
Останні новини
До 2030 року виробництво електроенергії на світових ГЕС збільшиться на 50%
15.11.2018р.

В той час як сонячна та вітрова енергетика постійно...

Енергохаб Литви, Польщі й України забезпечить незалежність від Росії
14.11.2018р.

Створення Східноєвропейського енергетичного хабу...

Представлено надзвичайний концептуальний електроспортбайк
14.11.2018р.

Тайванська фірма «Kymco», що випускає скутери,...

Обсяги виробництва на підприємстві «Південкабель» збільшились на 40%
13.11.2018р.

Продукція, яку випускає харківський завод,...

Міністр енергетики США: Малі модульні реактори – перспективний проект для України
12.11.2018р.

США вважають можливим подальший розвиток в Україні...

Опитування
Опитування

Вам подобається оновлений портал?

6946
11.06.2009р. |
Мережні фільтри захист від імпульсних перенапруг і високочастотних завад

Образно кажучи, ми й не зчулись, як опинилися серед безлічі різних електричних приладів та „розумних” електронних апаратів – простіших чи складніших, дешевших чи дорожчих, більш чи менш уразливих при експлуатації. Пересічний користувач цією різноманітною технікою донедавна мало цікавився, яку саме за якістю електричну енергію йому постачають для живлення всього цього дива. Проте деякі випадки підвищення чи пониження величини напруги мережі, імпульсні перенапруги за рахунок стихійних грозових явищ тощо призводили до того, що з ладу виходили холодильники, пральні машини, телевізори, скорочувався термін роботи електронних компонентів, наставав збій у роботі цифрової техніки, повністю руйнувалися комп’ютери та інші інформаційні апарати.

Все це сконцетрувало увагу постачальників електричної енергії на підтриманні параметрів напруги та захисті користувачів у випадку їх порушень. Яка б відповідальність не лягала на постачальників за порушення гарантованої якості електроенергії, користувач все ж сам повинен подбати про захист свого електротехнічного та електронного обладнання від біди як на етапі організації власного розподільного щита, так і під час безпосереднього під’єднання електронних апаратів до розеток напруги живлення.

 

Рис. 1. Прямий удар блискавки в будинок.

Організація ввідного розподільного щита повинна передбачати, передусім захист людини у випадку пошкодження корпусної ізоляції, тобто контакту струмоведучих частин до корпусу виробу, захист від підвищення/пониження напруги понад заданий рівень (можливий навіть варіант пошуку кондиційної сусідньої фази) та захист від імпульсних перенапруг, що виникають як наслідок комутації силових кіл та грозових явищ у природі.

На сьогодні боротися з імпульсними перенапругами, зосередивши всю захисну апаратуру в одному місці, наприклад, на вводі, не вдається. Теж саме можна сказати й про захист від високочастотних завад – ворогів аудіо-, відеоапаратури та комп’ютерної техніки. В такому випадку вдаються до побудови так званих мережевих фільтрів, що захищають електронну техніку як захисні проміжні елементи, що вмикаються між розеткою мережі і вилкою споживача (наприклад, комп’ютера) у вигляді видовжувачів-розмножувачів розеток.

Розглянемо докладніше явища імпульсних перенапруг і поняття високочастотних завад та будову мережевих фільтрів.

Імпульсна перенапруга – це короткочасне (10-6–10-9 сек.) підвищення амплітуди напруги до 4-6 тисяч вольт. Блоки живлення електронних пристроїв не забезпечують при цьому необхідного захисту. Найвразливішими елементами є мікросхеми, що містяться в багатьох побутових приладах (комп'ютерах, телевізорах, аудіо-, відеоапаратурі).

Причинами виникненняімпульсних перенапруг можуть бути комутаційні події в електричних системах та (чи) грозові явища у природі.

Комутаційні перенапруги є результатом:

• увімкнення чи вимкнення споживачів великої потужності, особливо ємнісного чи індуктивного характеру;

 

Рис. 2. Загальний вигляд мережного фільтра СФ-03К.

• резонансних коливань напруги в електричних мережах, зумовлених роботою перемикальних приладів, тиристорів, зокрема;

• пошкоджень у системах, наприклад, при коротких замиканнях на землю і дугових розрядах в електричних установках чи коротких замикань між провідниками в енергетичній розподільчій мережі.
У мережі напругою 380 В комутаційні імпульсні перенапруги можуть сягнути амплітуди до 4,5 кВ.

Грозові мікросекундні імпульси перенапругивиникають:

• при прямому ударі блискавки в будинок чи споруду. Зовнішній блискавкозахист будинку у вигляді громовідводу, у кращому випадку відводить 50% енергії у землю (близько 50% струму блискавки може проникнути у внутрішню систему об’єкта, обходячи заземлення, через арматуру чи інше обладнання, наприклад, водопровід), не захищає внутрішнього електричного устаткування від можливого руйнування. Величезний імпульс струму, що протікає громовідводом, за явищем електромагнітної індукції різко підвищує потенціал тих частин, що не є під напругою, насамперед, в заземлювальних пристроїв. Внаслідок цього виникає величезний струм, що з руйнівною силою передається електричною дугою через ізоляційні проміжки з заземлених частин в струмоведучі частини мережі низької напруги чи лінії передачі даних (рис. 1);

• пряме влучання в лінію електропередачі. Імпульс перенапруги утворюється як наслідок протікання великого струму по зовнішньому колі й колі заземлення;

• при непрямому ударі блискавки (у ближні об’єкти, між хмарами) електромагнітні поля, які розповсюджуються при цьому, наводять у зовнішніх та (чи) внутрішніх електричних колах високі імпульси напруги і, відповідно, струму, що може призвести до знищення вимірювального, керувального обладнання, телевізорів, комп’ютерів, звукової апаратури тощо ще до того, як пролунає грім;

• при ударі блискавки в грунт. Розрядний струм, протікаючи по землі, може створити значну різницю потенціалів у системі заземлення.

Грозові імпульсні перенапруги в мережах 380 В можуть досягати величини 10 кВ у повітряній лінії живлення і до 6 кВ – у внутрішньому проводі будівель та споруд.

Належить відзначити, що грозові й комутаційні перенапруги можливі як у повітряних, так і у кабельних лініях живлення.

Найчастіше звичайний користувач навіть не підозрює, які проблеми електромережі витримує його апаратура. Фільтрувати стрибки і форму напруги життєво необхідно для нормальної роботи електронного устаткування, оскільки воно достатньо дороге й найбільше піддається згубному впливові завад за вхідною напругою.

Високочастотна завада – невизначений за часом і амплітудою сигнал у діапазоні 100 Гц – 30 МГц, що спотворює параметри вхідної напруги (220В/50Hz). Високочастотна завада негативно позначається на роботі телевізорів, аудіосистем, моніторів й усього устаткування. Іноді високочастотну заваду називають “радіозавадою”.

Джерела виникнення високочастотних завад є такі ж, що й імпульсних. До них можна додати лише побутові прилади: електродрилі, млинки для кави, електробритви, холодильники тощо. Повністю усунути вплив високочастотних завад неможливо, тому що вони передаються як по провідниках, так і по повітрі.

Очевидно, що єдино доступним, популярним і використовуваним засобом захисту дорогого і чутливого електроустаткування від імпульсних перенапруг і високочастотних завад є мережеві фільтри.

Компанія „ІЕК” випускає мережеві фільтри двох типів – СФ-03К та СФ-05К, які відрізняються тільки кількістю розеток для під’єднання споживачів (три та п’ять відповідно).

Загальний вигляд мережевого фільтра СФ-03К показаний на рис. 2, а його внутрішня будова на - рис. 3.

 

Рис. 3. Внутрішня будова мережного фільтра СФ-03К.

Мережевий фільтр за внутрішньою будовою умовно можна поділити на дві частини, які розташовані на одній платі: це блок обмежувачів напруги й електричний фільтр. Функціональна схема мережевого фільтра компанії „ІЕК” зображена на рис. 4.

У схемі захист від імпульсних перенапруг складається з трьох обмежувачів перенапруг класу D – RU1, RU2, RU3. Обмежувач RU1 стоїть у ланці L–PE, RU2 – у ланці N–PE, а RU3 – у ланці L–N. Захист мережі при короткому замиканні в обмежувачах RU1 та RU2, а також захист самих обмежувачів від перевищення максимально допустимого імпульсного струмуздійснюють відповідно запобіжники FU1 та FU2. Ланка обмежувача RU3 захищається спільним із обмежувачем RU1 запобіжником FU1. Номінальний струм обох запобіжників – 10 А. Сигнальна лампа EL2 інформує про перегоряння запобіжників FU1 чи FU2 (а отже, про відсутність захисту від перенапруг і завад), припиняючи горіння.

 

Рис. 4. Функціональна схема мережного фільтра СФ-03К компанії „ІЕК”.

Обмежувачами перенапруг RU1, RU2, RU3 є варистори – активні змінні опори, величина яких залежить від напруги. При певному рівні вхідної напруги (граничному значенні) величина опору варистора починає різко зменшуватися. Вона стає дедалі меншою, зі збільшенням вхідної напруги. Варистори приєднані паралельно до навантаження і при стрибку вхідної напруги основний струм завади протікає через них, а не через апаратуру.

Електричний фільтр (фільтр високочастотних завад Z1) складається з конденсаторів і котушки індуктивності, з'єднаних за відповідною схемою. Параметри електричного фільтра підібрані так, що амплітуда вихідного сигналу у визначеному діапазоні частот набагато менша від його амплітуди на вході. Котушка індуктивності й конденсатори утворюють широкодіапазонний L-C-фільтр нижніх частот, який безперешкодно пропускає струм промислової частоти (50 Hz) і гасить високочастотні завади.

Таким чином, варистори розсіюють енергію імпульсних завад у вигляді тепла, а електричний фільтр придушує високочастотні завади, що виникають при перехідних процесах. Взаємодія обмежувачів напруги й електричного фільтра дає максимальний ефект при придушенні усіх видів завад.

Мережевий фільтр оснащений захистом від струму перевантаження. Для цього використовується термовимикач SK1, що розмикає коло при струмі понад 16 А. Зазвичай, це трапляється через вмикання в мережевий фільтр декількох нагрівальних приладів.

Перевагою такого фільтра є також наявність „захисту від дітей”: відкрити корпус пристрою діти не зможуть. Річ у в тому, що головки самонарізів, якими стягнуті кришки корпуса, є зовсім рівними, тобто відкриття корпуса фільтра, а тим паче в домашніх умовах, узагалі не передбачене. А усі вихідні розетки обладнані "захистом від дітей": дитина не зможе застромити в них металеві предмети - з усіма наслідками від такої дії.

Для індикації стану мережевого фільтра встановлено дві лампочки. Лампочка підсвічування мережного вимикача EL1 сигналізує про наявність напруги на вихідній вилці фільтра. Друга лампочка

EL2, яка встановлена на верхній кришці корпуса фільтра, інформує про стан запобіжників FU1 чи FU2 (а отже, про наявність захисту від перенапруг і завад).

За матерілами Всеукраїнської галузевої газети "Електротема"

http://www.eltema.com.ua/

 

Теги та ключові фрази
комутаційні перенапруги електромагнітні, Комутаційні перенапруги як джерела електромагнітних завад, персональні мережні фільтри що це, Захисті блок фільтри, нагляд за паратами захисту від перевантаження і перенапруги обладнання, чому від удару блискавки іноді перегоряють запобіжники нвіть вимкненого з розетки електричного приладу?, будова Захисного блок фільтру, Де купити мережний фільтр на керамічній основі, Що означає FU1 у пральної машини, комутаційні перенапруги джерела електромагнітних завад


Поділіться цією інформацією в соцмережах, дякуємо за популяризацію порталу:
Також Ви можете:

Додати до закладок Підписатись Версія для друку




Інші статті
17.11.2010р.

Електричні щити 2

Електричний щит - це початок всієї електричної частини будівлі, і не важливо, що це - величезний завод у мегаполісі або скромний будиночок у селі. Скрізь є електричні щити

18.08.2010р.

Пристрій для плавного пуску електродвигуна

Одним із самих головних недоліків асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором є наявність у них великих пускових струмів. І якщо теоретично методи їх зниження були добре розроблені вже досить давно, то ось практично всі ці розробки застосовувалися дуже в рідкісних випадках

Більше статей за тегами
При використанні матеріалів посилання на www.proelectro.info (для інтернет ресурсів з гіперссилкою) обов'язкове.