Πώς είναι τα φίλτρα δικτύου ρυθμισμένα και λειτουργούν

Παρεμβολές δικτύου, όπως προκύπτουν. Συσκευή φίλτρου δικτύου, σκοπός των στοιχείων της. Χαρακτηριστικά φίλτρων δικτύου.

Θεωρία ερωτήσεων

Το εναλλασσόμενο ρεύμα σε ένα οικιακό δίκτυο είναι ημιτονοειδές. Αυτό σημαίνει ότι οι μεταβολές στην τάση και συνεπώς στο ρεύμα συμβαίνουν κατά μήκος ενός ημιτονοειδούς, δηλαδή κατά μήκος ενός ομαλού τόξου που ταλαντώνεται συμμετρικά γύρω από τον άξονα του χρόνου. Σε ένα δευτερόλεπτο, η τάση στην έξοδο αλλάζει την τιμή από +310 σε -310 βολτ πενήντα φορές. Έτσι, θεωρητικά, ένα δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος 220 volts 50 hertz έργα.

Ωστόσο, αν κοιτάξουμε την κυματομορφή τάσης στην πρίζα μας, θα δούμε ότι δεν είναι ιδανική. Τι υπάρχει ένα ημιτονοειδές! Συνεχείς κορυφές, παρορμήσεις, στρεβλώσεις σχήματος, αλλαγές πλάτους, ρίψεις και άλματα - αυτό θα δούμε. Όλα αυτά χαλάζουν την εικόνα και είναι σε θέση να απενεργοποιήσουν τις οικιακές συσκευές. Το τελευταίο αφορά, πρωτίστως, μουσικά κέντρα, τηλεοράσεις, τροφοδοτικά ραδιοτηλεφώνων και άλλες συσκευές.

Υπάρχουν πολλοί λόγοι για παραμόρφωση του ημιτονοειδούς τάσης. Αυτά περιλαμβάνουν την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση ισχυρών ηλεκτρικών δεκτών, ατμοσφαιρικών υπερτάσεων, βραχυκυκλώματος στην υψηλή πλευρά ενός υποσταθμού μετασχηματιστών, καθώς και διάφορα σύνθετα μεταβατικά φαινόμενα.

Από μια πορεία στα μαθηματικά είναι γνωστό ότι κάθε περίπλοκη λειτουργία μπορεί να αναπαρασταθεί με τη μορφή μιας συγκλίνουσας τριγωνομετρικής σειράς Fourier. Αυτό σημαίνει ότι το παραμορφωμένο ημιτονοειδές είναι απλώς το άθροισμα άλλων, πολύ διαφορετικών ημιτονοειδών, καθένα από τα οποία έχει τη δική του συχνότητα και εύρος. Και για εμάς, για την ασφαλή και αξιόπιστη λειτουργία των οικιακών συσκευών μας, πρέπει να αφήσουμε μόνο ένα ημιτονοειδές - με πλάτος 310 βολτ και συχνότητα 50 χέρτσες. Όλα τα άλλα ημιτονοειδή ή, όπως είναι συνηθισμένο να λέμε, αρμονικές πρέπει να καταπιέσουμε, να εκφορτώσουμε και να μην περάσουμε στον δέκτη ισχύος.

Επιπλέον, υπάρχει επίσης ένας ειδικός τύπος απεριωδικής παρεμβολής που δεν μπορεί να προβλεφθεί ή να περιγραφεί χρησιμοποιώντας μαθηματικές λειτουργίες. Πρόκειται για παρορμήσεις - πολύ βραχυπρόθεσμα, αλλά για σημαντικές αυξήσεις. Μπορούν να εμφανιστούν απολύτως ανά πάσα στιγμή και, φυσικά, δεν ωφελούν τις οικιακές συσκευές. Επομένως, ο θόρυβος του παλμού πρέπει επίσης να κατασταλεί.

Για την επίλυση αυτών των δύο προβλημάτων και χρησιμοποιούνται προστασία από υπερτάσεις. Προστατεύουν τον εξοπλισμό από θόρυβο υψηλής συχνότητας, χαμηλής συχνότητας και παλμού στο δίκτυο. Αλλά πώς λειτουργούν;

Προστασία από υπερτάσεις

Εάν η αντίσταση των αντιστάσεων δεν εξαρτάται από τον τύπο του ρεύματος που διέρχεται μέσω αυτών, τότε η αντίδραση αυτών των στοιχείων κυκλώματος όπως η χωρητικότητα και η επαγωγή εξαρτάται άμεσα από τη συχνότητα του ρεύματος. Για παράδειγμα, η αντίσταση ενός επαγωγέα αυξάνεται έντονα για ρεύματα υψηλής συχνότητας.

Αυτή η ιδιότητα επαγωγής χρησιμοποιείται μόνο σε συσκευές προστασίας από υπερτάσεις για την καταστολή του θορύβου υψηλής συχνότητας - ημιτονοειδών κυμάτων με μικρές περιόδους. Αρκεί να τοποθετήσετε δύο πηνία σε σειρά με το φορτίο - στον ουδέτερο και στον αγωγό φάσης. Η επαγωγή καθεμίας μπορεί να είναι περίπου 60-200 μΗ.

Οι παρεμβολές χαμηλής συχνότητας μπορούν να κατασταλούν από την ενεργή αντίσταση των επαγωγών ή από μεμονωμένες αντιστάσεις, οι οποίες είναι επίσης διατεταγμένες σε σειρά με το φορτίο. Η αντίσταση τέτοιων αντιστάσεων δεν πρέπει να είναι μεγάλη, διαφορετικά θα έχουν σημαντική πτώση τάσης. Επομένως, οι αντιστάσεις για την καταστολή των παρεμβολών χαμηλής συχνότητας πρέπει να έχουν μέγιστη αντίσταση 1 ohm.

Ωστόσο, τα φίλτρα που φέρουν το όνομα του κωδικού LC είναι πιο αποτελεσματικά κατά της παρεμβολής του δικτύου. Δεν περιορίζονται μόνο σε αυτά επαγωγείς, και περιλαμβάνει έναν πυκνωτή χωρητικότητας 0,22 - 1,0 μF, συνδεδεμένος παράλληλα με το φορτίο.Η ονομαστική τάση του πυκνωτή πρέπει να επιλέγεται με τουλάχιστον δύο περιθώρια σε σχέση με την τάση δικτύου, προκειμένου να ληφθούν υπόψη οι διαφορές στην τάση αυτή.

Η επίδραση των φίλτρων LC σχετίζεται άμεσα με δύο νόμους μεταγωγής: ένα πηνίο L καταστέλλει ξαφνικές αλλαγές στο ρεύμα και ένας πυκνωτής C μειώνει τις διακυμάνσεις τάσης υψηλής συχνότητας.

Αλλά εξακολουθούμε να έχουμε παλμούς βραχυπρόθεσμης παρέμβασης. Μπορούν να αντιμετωπιστούν χρησιμοποιώντας ένα ειδικό στοιχείο ημιαγωγού που έχει ένα μη γραμμικό χαρακτηριστικό τάσης ρεύματος - ένα βαρίστορ. Σε χαμηλή τάση, ο βαρίστορ συμπεριφέρεται σαν ένας αντιστάτης πολύ υψηλής αντίστασης και πρακτικά δεν περνάει ρεύμα. Αλλά αν η τάση ανεβαίνει στο ονομαστικό επίπεδο για το βαρίστορ, τότε η αντίσταση του μειώνεται απότομα - περνάει από τον εαυτό του έναν παλμό ρεύματος.

Έτσι, εάν ο βαρίστορ περιλαμβάνεται σε ένα παράλληλο φορτίο, θα "αναλάβει" τους παλμούς υψηλής τάσης, μετακινώντας το φορτίο για τη διάρκεια της έκθεσής τους. Η ονομαστική τάση του varistor πρέπει να είναι περίπου 470 volts.

Έτσι Το φίλτρο γραμμής για περισσότερο ή λιγότερο επιτυχημένη λειτουργία θα πρέπει να περιέχει: δύο επαγωγείς 60-200 μΗ συνδεδεμένους εν σειρά με το προστατευμένο φορτίο, καθώς και έναν επαγωγικό αντιστάτη 470 βολτ και 0,22 - 1,0 μF συνδεδεμένο παράλληλα. Εάν είναι απαραίτητο, μπορούν να συμπεριληφθούν αντιστάσεις στο κύκλωμα για την καταστολή της παρεμβολής χαμηλής συχνότητας κατά μέγιστο 1 Ohm. Η ονομαστική ένταση των στοιχείων του κυκλώματος πρέπει να επιλεγεί ανάλογα με την ισχύ φόρτωσης.

Πρακτική

Η συντριπτική πλειοψηφία των φτηνών φίλτρων δικτύου που γνωρίζουμε στην καθημερινή ζωή, στην πραγματικότητα, δεν είναι φίλτρα δικτύου. Περιέχουν μόνο ένα βαρίστορ και μια διμεταλλική επαφή για μέγιστη προστασία ρεύματος.

Αλλά τέτοια φίλτρα μπορούν εύκολα να εξευγενιστούν αν βραχίονα με συγκολλητικό σίδερο και συλλέξτε όλα τα απαραίτητα στοιχεία για να συναρμολογήσετε το κύκλωμα LC.

Η ισχύς των περισσότερων προφυλακτήρων είναι χαμηλή. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι επαγωγείς και άλλα στοιχεία φίλτρων για βαριά φορτία θα είναι πολύ ογκώδη και δαπανηρά. Συχνά, για δέκτες ισχύος με υψηλή ισχύ γενικά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο φίλτρα που είναι μετατροπείς ημιαγωγών. Και η τιμή τέτοιων φίλτρων θα είναι πολύ υψηλότερη, καθώς και η πολυπλοκότητα της συσκευής τους.

Ευτυχώς, οι ισχυρές οικιακές ηλεκτρικές συσκευές δεν χρειάζεται να προστατεύονται από παρεμβολές στο δίκτυο. Και η σόμπα, το σίδερο και ο βραστήρας απολύτως δεν ενδιαφέρονται για την ποιότητα του ηλεκτρικού ρεύματος που λαμβάνουν. Επομένως, δεν χρειάζονται προστασία από υπερτάσεις.

Και οι υπολογιστές, οι τηλεοράσεις και τα κέντρα μουσικής καταναλώνουν πολύ λίγη ενέργεια και ένα ξεχωριστό φίλτρο γραμμής με ονομαστικό ρεύμα μόλις λίγων αμπέρ είναι αρκετό για να τους προστατεύσει.

Αλέξανδρο Μόλοκοφ

Comments

[#1]

60-200 μg - πόσες στροφές και ποια διάμετρος είναι η στροφή;

[#2]

Στην πραγματικότητα, οι σύγχρονοι τύποι ηλεκτρονικού εξοπλισμού, όπως η τηλεόραση και ο υπολογιστής, είναι ήδη εξοπλισμένοι με δική τους προστασία. Αυτό είναι ένα ενσωματωμένο φίλτρο γραμμής (LC) και μια τάση τροφοδοσίας 100-260 V. (Auto τάση κατά τη γνώμη μου), κλπ. Είναι γενικά σχεδιασμένα για ασταθή και κακής ποιότητας ηλεκτρική ενέργεια, ή κάνω λάθος; Και έχει νόημα η χρήση πρόσθετων φίλτρων;

eugene,
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έτοιμα από παλιά πινακίδες, για παράδειγμα, από μια τηλεόραση. Αυτοί λένε απευθείας πόσα ICG.

[#3 s]

Χμμ, γιατί από -310 έως 310 βολτ;

[#4]

Επειδή τα 220 volts είναι η πραγματική τιμή τάσης. Το μέγιστο, δηλαδή το εύρος είναι περίπου 310 βολτ.

[#5]

Θέλω να δώσω ιδιαίτερη προσοχή στο γεγονός ότι υπάρχουν φίλτρα δικτύου στα οποία τα βαρίστορ συνδέονται όχι μόνο μεταξύ φάσης και μηδέν, αλλά και μεταξύ φάσης και εδάφους και μηδέν και εδάφους! Επομένως, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν όλα τα συστήματα προστασίας από υπερτάσεις χωρίς γείωση στην πρίζα! Όταν η τάση ανεβαίνει πάνω από 231 βολτ, ο βαρίστορ συνήθως "εκπέμπει" μεταξύ φάσης και μηδέν και πάνω από 250-300 βολτ, η επαναφορά γίνεται στον αγωγό γείωσης. Εάν δεν υπάρχει γείωση, το ρεύμα θα ακολουθήσει τη διαδρομή της ελάχιστης αντίστασης, δηλ. μέσω οικιακών συσκευών στον τόπο της "βλάβης".

Στη φωτογραφία στο άρθρο βλέπουμε το υπέροχο σύστημα προστασίας από υπερφόρτωση APC SurgeArrest® Home / Office PH6T3, απαγορεύεται αυστηρά η χρήση του χωρίς γείωση.

Όταν συνδέετε ένα τέτοιο φίλτρο χωρίς γείωση, παρατήρησα ότι η ένδειξη γείωσης ανάβει με πράσινο χρώμα, δείχνοντας πλήρη λειτουργικότητα! Αφού απενεργοποιήσατε τον υπολογιστή, το φως μειώθηκε, αφού έκλεισε το τηλέφωνο και βγήκε έξω.

Για τον ίδιο λόγο, δεν συνιστούμε να εγκαταστήσετε πρίζες με γείωση σε ένα διαμέρισμα χωρίς γείωση! Χρησιμοποιήστε συνηθισμένα καλώδια επέκτασης με ένα κουμπί απενεργοποίησης, με μια επαφή γείωσης και προσπαθήστε να συνδέσετε εξοπλισμό που συνδέεται με καλώδια δεδομένων σε ένα τέτοιο καλώδιο επέκτασης.

Αυτό είναι απαραίτητο για την εξισορρόπηση των δυνατοτήτων μεταξύ των συσκευών. (Παράδειγμα 1: Μονάδα συστήματος, οθόνη, εκτυπωτής, ηχεία Παράδειγμα 2: Τηλεόραση, συσκευή αναπαραγωγής DVD.)

UZO, Difavtomat, ρελέ τάσης και ασφάλειες από αυτά τα ΦΙΛΤΡΑ ΔΙΚΤΥΟΥ δεν θα εξοικονομήσουν, ο εξοπλισμός σας θα εξοικονομήσουν μόνο από πυρκαγιά μέσω πωλητών που δεν σας ενημερώνουν πλήρως και με υπαιτιότητα κατασκευαστών που δεν γράφουν για την ανάγκη γείωσης για τις "θαυματουργικές συσκευές" .

Δεν είναι εύκολο να αναγνωρίσετε τέτοια φίλτρα γραμμής: εάν μετά την ανάγνωση του εγχειριδίου χρήστη δεν είναι σαφές εάν απαιτείται γείωση ή αναμένεται, προχωρήστε σε οπτική επιθεώρηση. Συνήθως, τα προστατευτικά αυτά έχουν προστατευτικό λαμπτήρα ή σύμβολο γείωσης, συν τα φίλτρα αυτά κοστίζουν περισσότερα από $ 20.

Αν έχετε όλες τις υποδοχές γειωθεί, αλλά χτυπήσει ένα RCD ή ένα διαφορικό μηχάνημα, δώστε προσοχή στα φίλτρα γραμμής σας. Τα προστατευτικά προστασίας από υπερτάσεις είναι σίγουρα χρήσιμα, αλλά όλα τα φίλτρα δεν μπορούν να ενεργοποιηθούν διαδοχικά (το ένα στο άλλο) και το σημείο δεν είναι το συνολικό φορτίο, αλλά φαινόμενα συντονισμού και αυξημένα ρεύματα στο έδαφος!

Εάν δεν διαθέτετε σύνδεση γείωσης και έχετε ήδη αγοράσει ένα προστατευτικό προστασίας από υπερβολική προστασία με μεταβλητική προστασία στη γη (και έχουν περάσει 14 μέρες από την ημερομηνία αγοράς), μην επιχειρήσετε να επιστρέψετε αυτό το φίλτρο στο κατάστημα. Μην προσπαθήσετε να αναβαθμίσετε το κύκλωμα κόβοντας το καλώδιο γείωσης, απλώστε ένα τέτοιο φίλτρο "μέχρι καλύτερους χρόνους".

(Μπορείτε, φυσικά, να κόψετε όλα τα χαρά έξω και να τα βάλουμε μαζί, άμεσα, αλλά είναι κρίμα.)

[#6]

1. Στην πραγματικότητα, αρκετά παράξενα, απλοί παλμοί είναι επίσης σε σειρά Fourier. Για παράδειγμα, ένας παλμός αστραπής είναι ένα συνεχές ρεύμα, αλλά κατά τη διάρκεια της αποσύνθεσης είναι σαφές ότι πρόκειται για ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας. Πράγματι, ο ηλεκτρομαγνητικός παλμός από ένα τέτοιο συνεχές ρεύμα εκτείνεται σε χιλιόμετρα από τον τόπο του κεραυνού και καίει ενισχυτές τηλεόρασης και 10 μέτρα από συνηθισμένο σύρμα (φαινομενικά ανοησία) αποτελούν σημαντική αντίσταση για το ρεύμα κεραυνού.
2. Για καλύτερη κατανόηση του προβλήματος, πρέπει να ειπωθεί ότι οι τάσεις υπερτάσεων μπορούν να προχωρήσουν τόσο σε αγωγούς φάσης όσο και σε ουδέτερους αγωγούς, επομένως, σύμφωνα με τους κανόνες, υποτίθεται ότι θέτουν προστασία (περιοριστές) και στα δύο καλώδια. Αυτό γίνεται πιο εμφανές όταν η προστασία εφαρμόζεται σε ολόκληρο το διαμέρισμα χρησιμοποιώντας γείωση (όχι γείωση!), Καλά εξηγείται στον κατάλογο IEK. Πρέπει να υπάρχει πραγματική γείωση (αν δεν υπάρχει TN-S, το λαμβάνω από την ενίσχυση των κτιρίων από οπλισμένο σκυρόδεμα)!
3. Μπορεί να αναφερθεί ότι υπάρχει ταξινόμηση των φίλτρων (καταστολείς υπερτάσεων) με ισχύ και τάση παρεμβολής, τα τελικά φορητά φίλτρα είναι τα πιο αδύναμα, αλλά περιορίζουν την παρεμβολή στην ελάχιστη τάση.
4.Για τη σύνδεση σειράς των φίλτρων, το νοκ-άουτ του RCD πιθανότατα δεν εξηγείται καλύτερα από τον συντονισμό, αλλά από την αύξηση της διαρροής στο έδαφος μέσω των πυκνωτών φίλτρου - όσο περισσότερα φίλτρα υπάρχουν, τόσο περισσότερες διαρροές υπάρχουν.
5. Με την ευκαιρία, στην είσοδο ενός ισχυρού πλυντηρίου υπάρχει και το δικό του φίλτρο από πυκνωτές για να προστατεύσει τα δικά του ηλεκτρονικά. Νομίζω ότι οι σύγχρονες εστίες και φούρνοι με ηλεκτρονικά έχουν τα δικά τους φίλτρα. Ίσως κάποια καλά τσαγιέρες και σίδερα έχουν ήδη κάποια. Επομένως, μην χαλαρώσετε, θα πρέπει να συγκρίνετε το κόστος των οικιακών συσκευών και την προστασία από παρεμβολές.

[#7 Ντμίτρι]

Το φίλτρο δικτύου μου εκτελεί τη λειτουργία ενός αυτοματισμού. Η σύζυγος θέλει να ενεργοποιήσει την τηλεόραση, το στεγνωτήριο, τον θερμαντήρα, το σίδερο και δυο ισχυρούς καταναλωτές ταυτόχρονα :-)

[#8 Αλέξανδρος]

Ναι, είναι αδύνατο να γίνει χωρίς γείωση - είναι επικίνδυνο όχι μόνο για την τεχνολογία, αλλά και για τη ζωή ...

[#9]

Όσον αφορά τους ισχυρούς μεμονωμένους παλμούς:
Εμφανίζονται όχι μόνο από την αστραπή, αλλά και από την αλλαγή και τον ισχυρό εξοπλισμό, και όχι πολύ ισχυρό. Είναι σχεδόν αδύνατο να ανιχνευθούν οι παλμοί μνήμης nano και picosecond, εκτός εάν, με τύχη, ένας παλμογράφος αποθήκευσης.
Η προστασία εναντίον τους είναι πολύπλοκη και δαπανηρή - πυκνωτές υψηλής τάσης χαμηλής χωρητικότητας και δακτυλιοειδείς επαγωγικές συνδέσεις με φερρίτη χαμηλής διαπερατότητας με πολύ σπάνια περιέλιξη - για τη μείωση της χωρητικότητας εναλλαγής. Όλα αυτά είναι σε ειδική διατομεακή σχεδίαση, με εσωτερική επιφάνεια αργυροειδούς.
Λειτουργεί πραγματικά, προστατεύοντας την τεχνολογία των υπολογιστών από το πάγωμα.
P.S. Ο ευκολότερος τρόπος να φράξετε το δίκτυό σας και να ενοχλήσετε τους γείτονές σας είναι να χρησιμοποιήσετε dimmers :)

[#10]

Πολλοί νέοι από το τμήμα της ηλεκτρολογίας δηλαδή τεχνογνωσία.

[#11 Maxim]

Αντρέι,
Μπορείτε να συστήσετε ένα προστατευτικό κύμα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια πρίζα χωρίς γείωση;

[#12 καπνιστό]

Έχω 3 συνδέσεις στο φίλτρο: 1 άμεση σύνδεση, 2 προστασία μπαταρίας έτσι σταμάτησαν να λειτουργούν, ποιο είναι το πρόβλημα;

[#13 Ιγκόρ]

Προφανώς δεν έχετε φίλτρο, αλλά ένα αδιάλειπτο. Και στις αδιάλειπτες μπαταρίες, οι μπαταρίες αποτυγχάνουν με την πάροδο του χρόνου, πιθανότατα αυτός είναι ο λόγος για την αποτυχία της προστασίας της μπαταρίας, αλλά μπορεί να είναι απλώς μια βλάβη (απίθανη).