Vad är ett överspänningsskydd och vad är det för?

Strömskyddets syfte

Det är känt att du har ett nätverk med en spänning på 220 volt i ditt uttag. "Växelspänning (ström)" betyder att dess storlek och / eller skylt är instabil, men ändras över tiden enligt en viss lag.

Naturen hos de genererande elektriska maskinerna (generatorerna) är sådan att en sinus-emk genereras vid utgångsterminalerna. Men allt skulle vara bra om alla enheter hade en resistiv karaktär, det inte fanns några inrush-strömmar och inte hade pulsomvandlare i sin sammansättning. Tyvärr händer detta inte, för de flesta enheter är induktiva, kapacitiva till sin natur, borstmotorer, pulserade sekundära kraftkällor. Alla dessa komplicerade uppsättningar av ord är de viktigaste skyldigheterna för elektromagnetisk störning.

Vi började artikeln med ett samtal om elektromagnetisk störning av en anledning. Dessa störningar "förstör" sinusvågens jämna form. Så kallade övertoner bildas. Om vi ​​utvidgar den verkliga signalen från utloppet i form av en Fourier-serie, ser vi att sinusvågen kompletterades med olika funktioner, med olika frekvens och amplitud. Spänningsformen i ett riktigt utlopp har blivit långt ifrån idealisk.

Så vad är resultatet? Dålig strömförsörjning är ett problem för radiosändare. Helt enkelt din TV eller radio fungerar med störningar. Förutom störningar från konsumenter i nätverket finns det störningar av slumpmässigt ursprung, vilket vi inte kan förutsäga. Det här är skurar spänningen sjunker från strömavbrott, inkludering av en kraftfull belastning etc.

Spänningsskyddet behövs för att:

1. Filtrera ut störningar för att rengöra kraften hos enheterna.
2. Minska störningarna från strömförsörjningen.

Hur överspänningsskyddet fungerar

Filtrering av onödiga signalkomponenter utförs, konstigt nog, med specialfilter, de samlas in från induktorer (L) och kondensatorer (C). Högspänningsspikar begränsas av varistorer. Detta fungerar tack vare sådana elektrotekniska koncept - tidskonstant och växlande lagar, reaktans.

Tidskonstanten är den tid under vilken kondensatorn laddas eller induktansen ackumulerar energi. Beror på filterelementen (R, L och C). Reaktansen är elementens motstånd, beroende på signalens frekvens, liksom på deras nominella värde. Närvarande i induktorer och kondensatorer. Det orsakas endast av överföring av AC-energi till ett elektriskt eller magnetiskt fält.

Med enkla ord - med hjälp av reaktans är det möjligt att minska, begränsa högfrekvensharmoniken i vår sinusoid. Det är känt att en frekvens på 50 Hz är tillgänglig vid ett eluttag. Så du måste räkna filtret på frekvenser i en ordningsstorlek högre och mer. I induktansen ökar motståndet med ökande frekvens, i kondensatorn minskar det. Det vill säga, principen för drift av nätverksfiltret är att undertrycka högfrekvenskomponenterna i nätverkets sinus, samtidigt som de har en minimal effekt på huvud 50-Hz-komponenten.

Vi tittar inuti

Vi räknade ut var nätverksfiltret används, så nu ska vi ta reda på vad ett verkligt nätverksfilter består av, abstrakt från teorin.

1. Brusfilter.
2. Knappen eller växlaren.
3. Varistor.
4. Rosettgrupp.
5. Nätkabel.

Insidan av ett dyrt och högkvalitativt filter är uppmärksam på kondensatorbanken till höger och dimensionerna på gasreglaget i mitten:

Låt oss gå i ordning - ett filter. Utformningen av ett sådant element är ett LC-filter. Noll- och fasledningarna från utloppet ansluts till induktorn (var och en till sin egen) och mellan dem 1 eller flera kondensatorer. Typiska värden på delar:

• induktansen för varje spole är 50-200 μH;
• kondensatorer 0,22-1 uF.

En varistor är ett halvledarelement med en olinjär CVC. När den når en viss spänning som appliceras på den, skyddar den lasten genom att kortsluta ingångsströmkretsarna och ta ett "slag" på sig själv. Det är nödvändigt för att bevara din utrustning från "dålig näring". Den mest använda varistoren är 470 volt. Funktionen för ett sådant skydd är uppenbart - under kraftöverspänningar växlas kraftkretsarna för den skyddade lasten av en varistor.

Innehållet i ett billigt filter, det finns ingen induktor alls - dess effektivitet är minimal, men det finns fortfarande en varistor (blått i mitten av ramen), och det sparar från strömavbrott:

Varför behöver vi en växelströmbrytare, om allt kan fungera utan den? Bara så att du inte drar ur kontakten varje gång, för oftast är stationär utrustning ansluten genom överspänningsskyddet. Detta minskar slitage på kontaktplattorna på utloppet.

Schematiskt diagram över överspänningsskyddet:

Var filtret appliceras och vad man ska göra om det inte är det

Faktum är att det i högkvalitativa strömförsörjningar måste installeras direkt på kortet, och ännu mer på högeffektiva PSU: er, till exempel dator. Men tyvärr har dina laddare för en smartphone, PSU från en bärbar dator, elektroniska förkopplingar av lysrör och LED-lampor ofta inte dem i sin sammansättning. Detta beror på att kinesiska tillverkare förenklar kretsarna för sina enheter för att sänka sina kostnader. Det händer ofta att det finns platser på brädet för delar vars syfte är att filtrera bort buller, men de är helt enkelt inte lödda och det finns hoppare istället. Datorblock är en separat fråga, nästan alla har en krets, men exekveringen är annorlunda, och det finns inget filter i de billigaste modellerna.

Du kan minska störningen på din TV eller annan enhet som du vill skydda och förbättra strömförsörjningen genom att lägga till en konventionell förlängningskabel till ett sådant filter. Du kan montera den själv eller utvinna den från en bra, men onödig eller felaktig PSU.

Slutligen rekommenderar vi att du tittar på en användbar video om ämnet:

Överspänningsskyddet är en enkel men användbar enhet som kommer att förbättra kvaliteten på strömförsörjningen på dina enheter och minska skadorna på dess frekvens av driften av puls-PSU: er, och omfattningen är tillräckligt stor - använd den för all modern utrustning. Dess enhet låter dig upprepa schemat till och med en nybörjare radioamatör, och reparation kommer inte att vara svårt. Användningen av ett överspänningsskydd är mycket önskvärt för konsumenter av alla slag.

Det kommer att vara användbart att läsa:

• Nätverksöverspenning - vad man ska göra
• Vilken typ av elektrisk störning
• Hur man väljer en UPS för hemmet
• Vad är spänningsstabilisatorer