категории: Интересни електрически новини, Електрически прегледи, Как работи
Брой преглеждания: 103287
Коментари към статията: 13

Как са подредени и работят мрежовите филтри

 


Мрежовата намеса при възникването им. Мрежово филтърно устройство, целта на неговите елементи. Характеристики на мрежовите филтри.


Как са подредени и работят мрежовите филтриТеория на въпросите

Променливият ток в домакинска мрежа е синусоидален. Това означава, че промените в напрежението и, следователно, в тока, се случват по протежение на синусоида, тоест по протежение на гладка дъга, осцилираща симетрично около часовата ос. За една секунда напрежението в контакта променя стойността си от +310 на -310 волта петдесет пъти. Така на теория работи променлива мрежа от 220 волта 50 херца.

Ако обаче погледнем формата на вълната на напрежението в нашия контакт, ще видим, че тя далеч не е идеална. Какво има синусоид !? Непрекъснатите върхове, импулси, изкривявания на формата, промени в амплитудата, хвърляния и скокове - това ще видим. Всичко това много разваля картината и е в състояние да деактивира домакинските уреди. Последното, на първо място, се отнася до музикални центрове, телевизори, захранващи устройства за радиотелефони и други устройства.

Има много причини за изкривяване на синусоида на мрежовото напрежение. Те включват включване и изключване на мощни електрически приемници, атмосферни пренапрежения, къси съединения от високата страна на трансформаторната подстанция, както и различни сложни преходни процеси.

От курс по математика е известно, че всяка сложна функция може да бъде представена под формата на сближаваща се тригонометрична поредица на Фурие. Това означава, че нашата изкривена синусоида е просто сумата от други, много различни синусоиди, всяка от които има своя собствена честота и амплитуда. И за нас, за сигурната и надеждна работа на нашите домакински уреди, трябва да оставим само един синусоид - с амплитуда 310 волта и честота 50 херца. Всички други синусоиди или, както е обичайно да се каже, хармоници, които трябва да потискаме, освобождаваме от отговорност и да не преминаваме към захранващия приемник.

В допълнение, има и специален тип апериодична интерференция, която не може да бъде предвидена или описана с помощта на математически функции. Това са импулсни скокове - много краткосрочни, но значителни увеличения. Те могат да се появят абсолютно във всеки момент от време и, разбира се, също не ползват домакински уреди. Следователно импулсният шум също трябва да бъде потиснат.

Как са подредени и работят мрежовите филтриЗа решаване на тези два проблема и се използват предпазители от пренапрежение, Те предпазват оборудването от високочестотен, нискочестотен и импулсен шум в мрежата. Но как работят?


Протектор от пренапрежение

Ако съпротивлението на резисторите не зависи от вида на тока, преминаващ през тях, тогава реактивността на такива елементи на веригата като капацитет и индуктивност е пряко зависима от честотата на тока. Например, съпротивлението на индуктор рязко се повишава при високочестотни токове.

Това свойство на индуктивност просто се използва в защитите от пренапрежение за потискане на високочестотния шум - синусоиди с малки периоди. Достатъчно е да поставите две намотки последователно с натоварването - в нулата и във фазовия проводник. Индуктивността на всеки може да бъде приблизително 60-200 μH.

Нискочестотните смущения могат да бъдат потиснати от активното съпротивление на индукторите или от отделни резистори, които също са подредени последователно с товара. Съпротивлението на такива резистори не трябва да бъде голямо, в противен случай те ще имат значителен спад на напрежението. Следователно резисторите за потискане на нискочестотните смущения трябва да имат максимално съпротивление от 1 ома.

Филтрите с кодово име LC обаче са най-ефективни срещу смущения в мрежата. Те не са ограничени до дросели, и включват кондензатор с капацитет 0,22 - 1,0 μF, свързан успоредно с товара.Номиналното напрежение на кондензатора трябва да бъде избрано с най-малко две граници спрямо мрежовото напрежение, за да се вземат предвид разликите в това напрежение.

Ефектът на LC филтрите е пряко свързан с два закона за превключване: намотка L потиска внезапните промени в тока, а кондензатор C заглушава колебанията на високочестотното напрежение.

Но все още имаме импулсна краткосрочна намеса. С тях може да се работи с помощта на специален полупроводников елемент, притежаващ нелинейна характеристика на токово напрежение - варистор. При ниско напрежение варисторът се държи като резистор с много високо съпротивление и практически не преминава ток. Но ако напрежението се покачи до номиналното ниво за варистора, тогава неговото съпротивление рязко намалява - той преминава токов импулс през себе си.

По този начин, ако варисторът е включен в паралелния товар, той ще "поеме" импулси с високо напрежение, маневрирайки натоварването за продължителността на излагането им. Номиналното напрежение на варистора трябва да бъде около 470 волта.

предпазител от пренапрежениеПо този начин, линейният филтър за повече или по-малко успешна работа трябва да съдържа: два индуктора 60-200 μH, свързани последователно към защитения товар, както и 470 волтов варистор и 0,22 - 1,0 μF кондензатор, свързани паралелно, Ако е необходимо, във веригата могат да бъдат включени резистори за потискане на нискочестотни смущения с максимум 1 Ом. Текущата стойност на елементите на веригата трябва да бъде избрана в зависимост от мощността на товара.


практика


По-голямата част от евтините мрежови филтри, които познаваме в ежедневието, всъщност не са мрежови филтри, Те съдържат само варистор и биматален контакт за максимална защита на тока.

Но такива филтри лесно се прецизират, ако рамо с поялник и съберете всички необходими изброени елементи, за да сглобите LC веригата.

Силата на повечето предпазители от пренапрежение е ниска. Това се дължи на факта, че индуктори и други филтриращи елементи за голям товар ще бъдат твърде обемисти и скъпи. Често за приемници на мощност като цяло могат да се използват само филтри, които са полупроводникови преобразуватели. И цената на такива филтри ще бъде много по-висока, както и сложността на тяхното устройство.

За щастие, не е необходимо мощните домакински електрически уреди да бъдат защитени от смущения в мрежата. И печката, и ютията, и чайникът абсолютно не се интересуват от качеството на електроенергията, която получават. Следователно, те не се нуждаят от предпазители от пренапрежение.

Но компютрите, телевизорите и музикалните центрове консумират много малко енергия, а отделен филтър за захранване с номинален ток от само няколко ампера е достатъчен, за да ги защити.

Александър Молоков

Вижте също на i.electricianexp.com:

  • Каква е разликата между предпазител от пренапрежение и удължителен кабел
  • Индуктор за защита от шум от общ режим, генериран от импулсен източник ...
  • Устройство за защита от импулси
  • Регулатори на напрежение и защита от пренапрежение
  • Защита от пренапрежение за домашно окабеляване
    •

     
     
    Коментари:

    # 1 написа: | [Цитиране]

     
     

    60-200 μg - колко завоя и какъв диаметър е завоят?

     
    Коментари:

    # 2 написа: | [Цитиране]

     
     

    Всъщност съвременните видове електронно оборудване като телевизия и компютър вече са оборудвани със собствена защита. Това е вграден линеен филтър (LC) и захранващо напрежение 100-260 V. (Авто напрежение по мое мнение) и т.н. Обикновено те са проектирани за нестабилна и некачествена електрическа енергия, или греша? И има ли смисъл да се използват допълнителни филтри?

    Юджийн,
    Можете да използвате готови такива от стари дъски, например от телевизор. Те директно казват колко ICG.

     
    Коментари:

    # 3 написа: ите | [Цитиране]

     
     

    хм, защо от -310 до 310 волта?

     
    Коментари:

    # 4 написа: | [Цитиране]

     
     

    Защото 220 волта е ефективната стойност на напрежението. Максималната, тоест амплитудата е около 310 волта.

     
    Коментари:

    # 5 написа: | [Цитиране]

     
     

    Искам да обърна специално внимание на факта, че има мрежови филтри, в които варисторите са свързани не само между фаза и нула, но и между фаза и земя и нула и земя! Следователно, не всички защити от пренапрежение могат да се използват без заземяване в контакта! Когато напрежението се повиши над 231 волта, варисторът обикновено „се разминава“ между фаза и нула и над 250-300 волта, нулирането става на заземяващия проводник. Ако няма заземяване, токът ще тръгне по пътя на най-малко съпротивление, т.е. чрез домакински уреди до мястото на "повреда".

    На снимката в статията виждаме великолепния APC SurgeArrest® Home / Office PH6T3 защитен пренапрежение, категорично е забранено да го използвате без заземяване.

    Когато свързвах такъв филтър без заземяване, забелязах, че индикаторът за заземяване свети в зелено, показвайки пълна работоспособност! След като изключите компютъра, светлината угасна, след като изключи телефона, угасна.

    По същата причина категорично не препоръчвам да инсталирате гнезда с контакт за заземяване в апартамент без заземяване! Използвайте обикновени удължителни кабели с бутон за изключване, с контакт за заземяване и се опитайте да свържете оборудване, свързано с кабели за дата, към един такъв удължителен кабел.

    Това е необходимо, за да се изравнят потенциалите между устройствата. (Пример 1: системно устройство, монитор, принтер, високоговорители. Пример 2: телевизор, DVD плейър.)

    UZO, Difavtomat, релета за напрежение и предпазители от такива МРЕЖОВИ ФИЛТРИ няма да спестят, вашето оборудване, те ще спестят само от пожар по вина на продавачите, които не ви казват пълна информация и по вина на производителите, които не пишат за необходимостта от заземяване за тяхното „чудо-устройство“ ,

    Не е лесно да разпознаете такива филтри за линия: ако след като прочетете ръководството за потребителя, не е ясно дали е необходимо заземяване или се предполага, отидете на визуална проверка. Обикновено такива предпазители от пренапрежение имат електрическа крушка или символ на земята, плюс тези филтри струват повече от 20 долара.

    Ако всичките гнезда са заземени, но сте избили RCD или диференциална машина, обърнете внимание на линейните си филтри. Протекторите от пренапрежение със сигурност са полезно нещо, но не всички филтри могат да се включват последователно (един към друг), а смисълът тук не е общото натоварване, а резонансните явления и увеличените токове на земята!

    Ако нямате заземяваща връзка и вече сте закупили предпазител от пренапрежение с вариостатична защита до заземяване (а от датата на покупката са изминали 14 дни), не се опитвайте да връщате този филтър в магазина. Не се опитвайте да надстроите веригата, като отрежете заземяващия проводник, отложете такъв филтър „до ​​по-добри времена“.

    (Можете, разбира се, да изрежете всички майната от него и да го сглобите директно, но е жалко.)

     
    Коментари:

    # 6 написа: | [Цитиране]

     
     

    1. Всъщност, колкото и да е странно, единичните импулси също са заложени в серия на Фурие. Например импулсът на мълния е постоянен ток, но по време на разлагането е ясно, че това са високочестотни трептения. Всъщност електромагнитният импулс от такъв постоянен ток се простира на километри от мястото на удар на мълния и изгаря телевизионни усилватели в ефир, а 10 m от обикновен проводник (като безсмислената индуктивност) представляват значителна устойчивост на тока на мълния.
    2. За по-добро разбиране на проблема трябва да се каже, че напреженията от пренапрежение могат да преминават както по фазови, така и при неутрални проводници, следователно според правилата се предвижда да се постави защита (ограничители) на двата проводника. Това се вижда най-ясно, когато защитата се прилага към целия апартамент с помощта на заземяване (не заземяване!), Добре обяснено в каталога на IEK. Трябва да има истинско заземяване (ако няма TN-S, вземам го от армировката на стоманобетонни сгради)!
    3. Може да се спомене, че съществува класификация на филтрите (потискащи пренапрежения) по силата и напрежението на смущения, крайните преносими филтри са най-слабите, но те ограничават смущения до минималното напрежение.
    4.За серийно свързване на филтри, нокаутът на RCD вероятно се обяснява по-добре не с резонанс, а с увеличаване на изтичането към земята през филтърните кондензатори - колкото повече филтри има, толкова повече течове има.
    5. Между другото, на входа на мощна пералня има и собствен филтър от кондензатори, за да защити собствената си електроника. Мисля, че съвременните котлони и фурни с електроника имат свои филтри. Може би някои компетентни чайници и ютии вече имат някои. Затова не се отпускайте, трябва да сравните цената на домакинските уреди и защитата срещу смущения.

     
    Коментари:

    # 7 написа: Дмитрий | [Цитиране]

     
     

    Моят мрежов филтър изпълнява функцията на автоматик. Съпругата обича да включва телевизора, сушилнята, нагревателя, ютията и няколко мощни потребители едновременно :-)

     
    Коментари:

    # 8 написа: Александър | [Цитиране]

     
     

    Да, невъзможно е да се направи без заземяване - опасно е не само за технологиите, но и за живота ...

     
    Коментари:

    # 9 написа: | [Цитиране]

     
     

    Относно мощните единични импулси:
    Те се появяват не само от мълнии, но и от превключване и мощно оборудване, и не много мощно. Единичните нано- и пикосекундни импулси са почти невъзможни за откриване, освен ако, с късмет, с осцилоскоп за съхранение.
    Защитата срещу тях е сложна и скъпа - високоволтови кондензатори с малък капацитет и тороидална индуктивност върху ферит с ниска проницаемост с много рядко намотка - за намаляване на междувисочния капацитет. Всичко това е в специален секционен дизайн, със сребриста вътрешна повърхност.
    Наистина работи, предпазвайки компютърните технологии от замръзване.
    Послепис Най-лесният начин да запушите вашата захранваща мрежа и да дразните съседите си е да използвате димери :)

     
    Коментари:

    # 10 написа: | [Цитиране]

     
     

    Много ново от раздела електротехника, т.е. ноу-хау.

     
    Коментари:

    # 11 написа: максима | [Цитиране]

     
     

    Андрю,
    Можете ли да препоръчате предпазител от пренапрежение, който може да се използва в гнездо без заземяване?

     
    Коментари:

    # 12 написа: kapcheny | [Цитиране]

     
     

    Имам 3 конектора във филтъра: 1 директна връзка, 2 защита на батерията, така че те спряха да работят, какъв е проблемът?

     
    Коментари:

    # 13 написа: Игор | [Цитиране]

     
     

    Явно нямате филтър, а непрекъсваем. А при непрекъсваемите батерии батериите се провалят с течение на времето, най-вероятно това е причината за провала на защитата на батерията, но това може просто да бъде повреда (малко вероятно).