kategorier: Intressanta elektriska nyheter, Elektriska recensioner, Hur fungerar det
Antal visningar: 103287
Kommentarer till artikeln: 13

Hur nätverksfilter är ordnade och fungerar

 


Nätverksstörningar när de uppstår. Nätverksfilterapparat, syftet med dess element. Funktioner i nätverksfilter.


Hur nätverksfilter är ordnade och fungerarFrågesteori

Växelström i ett hushållsnätverk är sinusformat. Detta innebär att förändringar i spänning, och följaktligen i ström, sker längs en sinusoid, det vill säga längs en slät båge som svänger symmetriskt runt tidsaxeln. På en sekund ändrar spänningen i uttaget dess värde från +310 till -310 volt femtio gånger. Så i teorin fungerar ett växelströmsnätverk på 220 volt och 50 hertz.

Men om vi tittar på spänningsvågformen i vårt uttag, ser vi att den är långt ifrån idealisk. Vad finns det en sinusoid !? Kontinuerliga toppar, impulser, formförvrängningar, amplitudförändringar, kast och hopp - det är vad vi kommer att se. Allt detta förstör bilden mycket och kan stänga av hushållsapparater. Det senare avser för det första musikcentra, tv-apparater, strömförsörjning för radiotelefoner och andra enheter.

Det finns många skäl till förvrängning av sinus i nätspänningen. Dessa inkluderar att starta och stänga av kraftfulla elektriska mottagare, atmosfäriska överspänningar, kortslutningar på högsidan av en transformatorstation, samt olika komplexa transienter.

Från en kurs i matematik är det känt att alla komplexa funktioner kan representeras i form av en konvergerande trigonometrisk Fourier-serie. Detta innebär att vår förvrängda sinusoid helt enkelt är summan av andra, mycket olika sinusoider, som var och en har sin egen frekvens och amplitud. Och för oss, för säker och pålitlig användning av våra hushållsapparater, behöver vi bara lämna en sinusoid - med en amplitud på 310 volt och en frekvens på 50 hertz. Alla andra sinusoider eller, som vanligt att säga, övertoner vi behöver för att undertrycka, urladda och inte överföra till strömmottagaren.

Dessutom finns det en speciell typ av aperiodisk störning som inte kan förutsägas eller beskrivas med hjälp av matematiska funktioner. Det här är impulsstörningar - mycket kortvarig, men betydande ökningar. De kan uppstå absolut när som helst och gynnar naturligtvis inte hushållsapparater. Därför måste impulsbuller också dämpas.

Hur nätverksfilter är ordnade och fungerarFör att lösa dessa två problem och används överspänningsskydd. De skyddar utrustningen mot högfrekvens, lågfrekvens och impulsljud i nätverket. Men hur fungerar de?


Överspänningsskydd

Om motståndet hos motstånden inte beror på typen av ström som passerar genom dem, är reaktansen för sådana kretselement som kapacitans och induktans direkt beroende av strömens frekvens. Till exempel stiger en induktors motstånd kraftigt för högfrekvensströmmar.

Denna induktansegenskap används bara i överspänningsskydd för att undertrycka högfrekventa brus - sinusvågor med små perioder. Det räcker med att placera två spolar i serie med lasten - i neutralt och i fasledaren. Induktansen för vardera kan vara cirka 60-200 μH.

Lågfrekvensinterferens kan undertrycks av induktorns aktiva motstånd eller av individuella motstånd, som också är ordnade i serie med belastningen. Motståndet för sådana motstånd bör inte vara stort, annars kommer de att ha ett betydande spänningsfall. Därför måste motstånd för att undertrycka lågfrekvensinterferens ha en maximal motstånd på 1 ohm.

Filtren som har kodnamnet LC är emellertid mest effektiva mot nätstörningar. De är inte begränsade till induktoreroch inkludera en kondensator med en kapacitet av 0,22 - 1,0 μF, ansluten parallellt med lasten.Kondensatorns märkspänning måste väljas med minst två marginaler i förhållande till nätspänningen för att ta hänsyn till skillnaderna i denna spänning.

Effekten av LC-filter är direkt relaterad till två omkopplingslagar: en spole L dämpar plötsliga förändringar i ström, och en kondensator C dämpar högfrekvensspänningsfluktuationer.

Men vi har fortfarande pulserade störningar på kort sikt. De kan hanteras med hjälp av ett speciellt halvledarelement med en olinjär strömspänningskarakteristik - en varistor. Vid låg spänning uppträder varistorn som ett motstånd med mycket högt motstånd och passerar praktiskt taget inte ström. Men om spänningen stiger till den nominella nivån för varistor, minskar dess motstånd kraftigt - den passerar en strömpuls genom sig själv.

Således, om varistorn ingår i en parallell belastning, "kommer det att" ta över "högspänningspulser, växla lasten under hela exponeringen. Varistorens märkspänning bör vara cirka 470 volt.

överspänningsskyddsålunda, linjefiltret för mer eller mindre framgångsrik drift bör innehålla: två induktorer 60-200 μH anslutna i serie till den skyddade lasten, samt en 470 volt varistor och en 0,22 - 1,0 μF kondensator ansluten parallellt. Vid behov kan motstånd inkluderas i kretsen för att undertrycka lågfrekvensstörning med maximalt 1 Ohm. Beroende på lastkraften måste kretselementens aktuella klassificering väljas.


praktiken


De allra flesta billiga nätverksfilter som vi känner i vardagen är faktiskt inte nätverksfilter. De innehåller endast en varistor och en bimatallisk kontakt för maximalt strömskydd.

Men sådana filter förfinas lätt om arm med lödkolv och samla alla nödvändiga listor för att montera LC-kretsen.

Kraften hos de flesta överspänningsskydd är låg. Detta beror på att induktorer och andra filterelement för tung belastning kommer att vara för skrymmande och dyra. För kraftmottagare med hög effekt i allmänhet kan ofta endast filter som är halvledarkonverterare användas. Och priset på sådana filter kommer att vara mycket högre, liksom komplexiteten hos deras enheter.

Lyckligtvis behöver kraftfulla hushållsapparater inte skyddas mot nätstörningar. Och kaminen och järnet och vattenkokaren bryr sig absolut inte om kvaliteten på elen de får. Därför behöver de inte överspänningsskydd.

Och datorer, tv-apparater och musikcenter konsumerar mycket lite energi, och ett separat linjefilter med en nominell ström på bara några ampere räcker för att skydda dem.

Alexander Molokov

Se även på elektrohomepro.com:

  • Vad är skillnaden mellan ett överspänningsskydd och en förlängningssladd
  • Induktor för att skydda mot vanligt läge som genereras av en pulsad källa ...
  • Pulsskyddsanordning
  • Spänningsregulatorer & överspänningsskydd
  • Skydd mot blixtnedslag för ledningar i hemmet
    •

     
     
    kommentarer:

    # 1 skrev: | [Cite]

     
     

    60-200 μg - hur många varv och vilken diameter är svängen?

     
    kommentarer:

    # 2 skrev: | [Cite]

     
     

    I själva verket är moderna typer av elektronisk utrustning som tv och dator redan utrustade med sitt eget skydd. Detta är ett inbyggt linjefilter (LC) och en matningsspänning på 100-260 V. (Autospänning enligt min åsikt), etc. Är de generellt utformade för instabil elkraft av dålig kvalitet, eller har jag fel? Och är det vettigt att använda ytterligare filter?

    Eugene,
    Du kan använda färdiga från gamla brädor, till exempel från en TV. De säger direkt hur många ICG.

     
    kommentarer:

    # 3 skrev: s | [Cite]

     
     

    hmm, varför från -310 till 310 volt?

     
    kommentarer:

    # 4 skrev: | [Cite]

     
     

    Eftersom 220 volt är det effektiva spänningsvärdet. Det maximala, det vill säga amplituden är cirka 310 volt.

     
    kommentarer:

    # 5 skrev: | [Cite]

     
     

    Jag vill vara särskilt uppmärksam på det faktum att det finns nätverksfilter där varistorer är anslutna inte bara mellan fas och noll, utan också mellan fas och mark och noll och mark! Därför kan inte alla överspänningsskydd användas utan jordning i eluttaget! När spänningen stiger över 231 volt, "trippar" varistorn vanligtvis mellan fas och noll, och över 250-300 volt inträffar återställningen till jordledaren. Om det inte finns någon jordning går strömmen längs vägen med minst motstånd, dvs. genom hushållsapparater till platsen för "uppdelning".

    På fotot i artikeln ser vi det magnifika överspänningsskyddet APC SurgeArrest® Home / Office PH6T3, det är strängt förbjudet att använda det utan jordning.

    När jag ansluter ett sådant filter utan jordning märkte jag att jordningsindikatorn lyser grönt och visar full användbarhet! Efter att ha stängt av datorn blev ljuset svagt; efter att ha stängt av telefonen tappades det.

    Av samma anledning rekommenderar jag starkt att du inte installerar uttag med jordkontakt i en lägenhet utan jordning! Använd vanliga förlängningssladdar med en avstängningsknapp, med en jordkontakt och försök att ansluta utrustning som är ansluten med datakablar till en sådan förlängningssladd.

    Detta är nödvändigt för att utjämna potentialen mellan enheterna. (Exempel 1: systemenhet, bildskärm, skrivare, högtalare. Exempel 2: TV, DVD-spelare.)

    UZO, Difavtomat, spänningsreläer och säkringar från sådana NETWORK FILTER kommer inte att spara, din utrustning, de kommer bara att spara från en brand genom felet hos säljare som inte berättar dig fullständig information och genom felet från tillverkare som inte skriver om behovet av jordning för deras "mirakel enheter" .

    Det är inte lätt att känna igen sådana linjefilter: om det inte är klart om du har läst bruksanvisningen om jordning krävs eller antas, gå till en visuell inspektion. Vanligtvis har sådana överspänningsskydd en skyddslampa eller en marksymbol, plus dessa filter kostar mer än $ 20.

    Om du har alla socklar jordade, men slog ut en RCD eller en differentiell maskin, var uppmärksam på dina linjefilter. Överspänningsskydd är verkligen en användbar sak, men inte alla filter kan slås på i följd (det ena till det andra), och poängen här är inte den totala belastningen, men resonansfenomen och ökade strömmar på marken!

    Om du inte har en jordanslutning och redan har köpt ett överspänningsskydd med variostatisk skydd till marken (och 14 dagar har gått sedan köpsdatumet), försök inte att returnera detta filter till butiken. Försök inte uppgradera kretsen genom att stänga av jordledningen, sätt av ett sådant filter "tills bättre tider".

    (Du kan naturligtvis klippa ut all knulla och sätta ihop den direkt, men det är synd.)

     
    kommentarer:

    # 6 skrev: | [Cite]

     
     

    1. Faktiskt, konstigt nog, är enstaka pulser också lagda i Fourier-serien. Till exempel är en blixtimpuls en likström, men under sönderdelning är det tydligt att det är högfrekventa svängningar. I själva verket sträcker sig den elektromagnetiska pulsen från en sådan likström till kilometer från platsen för ett blixtnedslag och bränner tv-förstärkare i luften, och 10 m av en vanlig tråd (till synes nonsens induktans) representerar betydande motstånd mot blixtströmmen.
    2. För en bättre förståelse av problemet måste det sägas att överspänningsspänningar kan gå längs både fas- och neutralledare, och därför ska det enligt reglerna sätta skydd (begränsare) på båda ledningarna. Detta framgår tydligt när skyddet tillämpas på hela lägenheten med jordning (ej jordning!), Förklaras väl i IEK-katalogen. Det måste finnas verklig jordning (om det inte finns någon TN-S, tar jag den från armeringen av armerad betongbyggnad)!
    3. Det kan nämnas att det finns en klassificering av filter (överspänningsdämpare) efter störningskraft och spänning, de slutliga bärbara filtren är de svagaste, men de begränsar störningen till minsta spänning.
    4.För en serieanslutning av filter förklaras förmodligen utslagningen av RCD: er inte bättre genom resonans, utan genom en ökad läcka till marken genom filterkondensatorerna - ju fler filter det är, desto fler läckor finns det.
    5. Förresten, vid ingången till en kraftfull tvättmaskin finns också ett eget filter från kondensatorer för att skydda sin egen elektronik. Jag tror att moderna spisar och ugnar med elektronik har sina egna filter. Kanske har vissa kompetenta tekannor och strykjärn redan några. Så slappna inte av, du måste jämföra kostnaderna för hushållsapparater och skydd mot störningar.

     
    kommentarer:

    # 7 skrev: Dmitry | [Cite]

     
     

    Mitt nätverksfilter utför en automatfunktion. Hustrun gillar att sätta på TV: n, torktumlare, värmare, strykjärn och ett par kraftfulla konsumenter samtidigt :-)

     
    kommentarer:

    # 8 skrev: Alexander | [Cite]

     
     

    Ja, det är omöjligt att göra utan jordning - det är farligt inte bara för teknik utan också för livet ...

     
    kommentarer:

    # 9 skrev: | [Cite]

     
     

    Beträffande kraftfulla enkelpulser:
    De verkar inte bara från blixtar, utan också från omkopplare och kraftfull utrustning och inte särskilt kraftfulla. Enstaka nano- och pikosekundpulser är nästan omöjliga att upptäcka, om inte, med tur, med ett lagringsoscilloskop.
    Skyddet mot dem är komplicerat och dyrt - högspänningskondensatorer med liten kapacitet och toroidinduktanser på ferrit med låg permeabilitet med en mycket sällsynt lindning - för att minska kapacitansen mellan varv. Allt detta är i en speciell snittkonstruktion med en silverförsedd inneryta.
    Det fungerar verkligen och skyddar datorteknologin från frysning.
    P.S. Det enklaste sättet att täppa ditt kraftnät och irritera dina grannar är att använda dimmer :)

     
    kommentarer:

    # 10 skrev: | [Cite]

     
     

    Mycket nytt från sektionen för elektroteknik, dvs kunskap.

     
    kommentarer:

    # 11 skrev: Maxim | [Cite]

     
     

    Andrew,
    Kan du rekommendera ett överspänningsskydd som kan användas i ett uttag utan jordning?

     
    kommentarer:

    # 12 skrev: kapcheny | [Cite]

     
     

    Jag har tre kontakter i filtret: 1 direktanslutning, 2 batterisäkringar så att de slutade fungera, vad är problemet?

     
    kommentarer:

    # 13 skrev: Igor | [Cite]

     
     

    Uppenbarligen har du inte ett filter utan ett avbrott. Och i avbrottsfria batterier går batterierna inte längre med tiden, det är troligtvis orsaken till att batteriets skydd misslyckades, men det kan bara vara en nedbrytning (osannolikt).