Защита срещу хармонични пренапрежения, вълнов анализ, проверка

Предишна

Съдържание:

  • Защо да предпазвате оборудването си от пренапрежения на тока
  • Какво представляват хармониците и анализът на формата на вълната на индустриалното напрежение
  • Как да проверите ефективността на защитните мерки срещу пренапрежения

На официалния уебсайт на АД Атлант можете да изтеглите инструкциите за експлоатация на битови хладилници, където е написано, че захранващото напрежение е 220-230 V (последната цифра е в съответствие с европейските стандарти) с номинално отклонение от 10% във всяка посока. Грубо казано, ако напрежението падне под 200 V, не е факт, че оборудването ще работи. Но защитата срещу пренапрежение е необходима не само за това. Още по-опасни са краткотрайните претоварвания, които поради честотата си безпрепятствено преминават през филтъра. Когато такова цунами достигне електронния пълнеж, всичко става възможно. Всяка микросхема има свои собствени граници, над които функционирането води до повреда. Защитата на оборудването е основната задача, когато става дума за токови удари.

Защо да предпазвате оборудването си от пренапрежения на тока

Смятаме, че бойното разузнаване е най-добрият метод за получаване на информация. А това означава, че трябва да намерите предпазител от пренапрежение и да проучите инструкциите. Много ни хареса информацията за тази сметка, предоставена от каталозите на испанския производител RTR Energia. Следното е написано по темата за трифазен хармоничен филтър:

  • Продуктите са предназначени за филтриране на хармоници с честоти 134 и 189 Hz.
  • Коефициентът на предаване на филтриращите честоти е съответно 14 и 7%.
  • Обяснява се целта на всички изброени мерки. Поради посочените характеристики е възможно да се потисне 5-та хармонична (5 x 50 = 250 Hz). В резултат на това няма резонанс между индуктивното съпротивление на товара и кондензаторния блок, което естествено осигурява защита на входавериги от претоварвания.

    • Устройство за защита от пренапрежение

    Нека обясним, че в индустриалните мрежи реактивната мощност е паразитен ефект. Защото не извършва полезна работа, а изисква ресурса на трафопостовете. В резултат на това, ако гражданинът плаща само за активна kWh мощност, докато предприятията трябва да плащат и за реактивна мощност. Това увеличава разходите и, подчертаваме, не носи никаква полза за потребителя. Ето защо, за да компенсират реактивната част от товара, големите предприятия поставят кондензаторни блокове на входа на своите потребители. Всеки се характеризира с определена сила в апартамента, която е в състояние да изплати. (Вижте също: Защита от статично електричество)

    В резултат на такива мерки съществува заплаха от претоварване. Тоест, ние се борим за компенсация на реактивната мощност, за да намалим по някакъв начин разходите за електроенергия и получаваме резонанс на определените честоти. В резултат на това въображаемата част от съпротивлението става нула и имаме доста енергия, която тече тук и там, която се освобождава под формата на топлина върху активната част на товара. Ясно е, че това отново е загуба, освен това, както следва от данните на производителя, възможната повреда на нашите сега спестяващи кондензаторни блокове. За да не се случи това, те също поставят блокове от дросели (по един за всяка фаза), намалявайки граничните честоти на цялата система. В същото време 50 Hz полезно напрежение почти не страда.

    Какво представляват хармониците и анализът на формата на вълната на индустриалното напрежение

    Тези, които нямат специално образование, вероятно вече виеха от такава информация. Нека да разберем какво представляват хармониците и как те се отнасят към защитата от пренапрежение в мрежата. Оказва се, че формите на различни трептения са трудни за анализиране. И това е абсолютно необходимо запрогнозира резултата от цялата система, включително как ще работи устройството за защита от пренапрежение. Какви параметри да вземем?

    Тогава физици и математици помислиха малко и решиха, че всяка флуктуация в природата може да се разложи на спектър. И пряката и обратната трансформация се извършват с помощта на методите на Фурие. Това е набор от математически формули, които всеки може да приложи на практика у дома. Вярно е, че ще трябва да използвате така нареченото дискретно преобразуване на Фурие. Оптимизиран е само за прилагане на числени методи (програмиране). И така, в резултат на това се оказа, че:

    • Всяко колебание, каквото и да е то, може да бъде представено като набор от синусоидални сигнали. По-специално, за чиста синусоида, тя се състои изцяло от едно тире. На честотата на синусоидата. Така че мрежовото напрежение в идеалния случай трябва да бъде 50 Hz. И неговият спектър трябва да се състои от един единствен хармоник.
    • Но на практика формата на сигнала се различава от синусоидалната. Но проблемът дори не е в това: крайният спектър може да се определи от функции на Фурие само за безкраен сигнал. Нашето напрежение има начало (захранването е включено) и край (захранването е изключено). Поради това в спектъра се появяват редица хармоници. Това са честоти, които са пропорционални на основните 50 Hz. Например 100, 150, 200 и т.н. Сега читателите разбират, че с информацията от производителя на RTR можете да научите за важността на филтрирането точно на петия хармоник от 250 Hz. И за да се изпълни тази задача, честотите от 134 и 189 Hz се потискат. Защо? Само учените могат да отговорят на този въпрос. Това по някакъв начин е свързано с характеристиките на оборудването и преходните процеси в мрежата.

      срещу

      Домашно напрежение

    • Но това все още са цветя. Ако погледнете GOST 13109, ще видите редица интересни коментари иизисквания към индустриалната мрежа. Например, краткосрочните отклонения от номиналната норма не могат да надвишават 10%. Нищо не ти напомня? Точно така, това са същите стойности, с които хладилниците Atlant са проектирани да работят. Този факт просто ни казва, че беларусите са спазвали стриктно стандартите. Дългосрочната грижа от номиналната стойност не може да надвишава 5%. В същото време се определят прагове за всеки хармоник. Те се изразяват с така наречените хармонични коефициенти. За да го обясним по прост начин, нека кажем следното: това число е приблизително равно на съотношението на амплитудата в спектъра на основния сигнал от 50 Hz към стойността на хармоника (по честоти, 100, 150, 200, и т.н.). Виждате, че формата на напрежението е строго определена и е написано, че потребителят има право да изисква изпълнението на посочените параметри (опитайте се да съдите вашата гаражна кооперация).
    • И накрая, за отделните импулси спектърът на сигнала отива до безкрайност и е непрекъснат. В тази връзка повечето входни филтри са изградени по схемата на ниските честоти. Тъй като този гейт преминава 50 Hz и друга малка област, и всичко по-горе е отрязано. Вече разбрахме защо се прави това - пиковете на напрежението причиняват промени в спектъра, които от своя страна имат пагубен ефект върху оборудването.

    Как да проверите ефективността на защитните мерки срещу пренапрежения

    Всеки може да провери един интересен факт вкъщи: ако е внедрена защита срещу падане на напрежението, вентилаторите работят по-тихо. Това е напълно чуто на примера на охладителите на процесора. Ако формата на напрежението е нестабилна, системният блок ще бръмчи като резервоар. Това се дължи на нестабилността на честотата на въртене на охлаждащите вентилатори. Достатъчно е да се елиминира този ефект (частично), за да се затвори заземителният нож на изхода към нулевия проводник. В резултат на това филтърът на захранващия блок на компютъра ще излезе за изчисляванережим, ударите на напрежението при всички рейтинги ще намалеят, което естествено ще доведе до намаляване на шума.

    Устройства и тяхното влияние върху напрежението

    Между другото, проблемът може да бъде решен и по друг екстравагантен начин. В много компютри, в допълнение към стандартното напрежение +5 V и + 12 V, където можете да свържете вентилатор, има няколко гнезда. Обикновено това е процесорен охладител (или за твърд диск и т.н.). Моля, имайте предвид, че някои от тях позволяват контрол на скоростта. Обикновено за това в комплекта трябва да бъде включен 4-пинов щепсел. Две от тях: захранване и маса (обикновено жълто и черно), а другите: сигнал на оборотомера (син) и модулация на ширината на импулса (за намаляване на напрежението и намаляване на оборотите по този начин). Ако трябва да намалите нивото на шума, тогава е разумно да използвате такива сложни охладители, в зависимост от нуждите на системния блок (температура на процесора и т.н.), скоростта на въртене ще се регулира.

    Е, колкото по-бавно се върти острието, толкова по-тихо ще бъде. Що се отнася до нашия случай, заключението към венчелистчетата на заземяването на нулевия проводник прави възможно хармоничните филтри на входа на захранващия блок да работят правилно. От своя страна защитата на оборудването срещу пренапрежения е индиректна. Просто се включва стандартният филтър, който иначе би работил неправилно. В същото време екраниращите свойства на корпуса на устройството са значително подобрени. Моля, имайте предвид, че този метод работи само ако няма заземяване в електрическата мрежа на къщата. Освен това подобни мерки са забранени за групови вериги на осветителни устройства (различни видове помещения).

    Най-ефективният метод е използването на непрекъсваемо захранване. Това устройство по дефиниция трябва да филтрира хармониците. Моля, имайте предвид, че внесените варианти обикновено съдържат всички същите в състава сифилтри, които изискват заземяване. Тоест цялата защитна система се разрушава, ако гнездата са монтирани в противоречие с европейските стандарти. Но все още остава въпросът как да се предпазят домакинските уреди от относително бавни падания на напрежението. При непрекъсваемите източници на захранване напрежението се поддържа, във всички останали случаи ще има спад (повдигане). (Вижте също: Как да изберете и свържете стабилизатор на напрежение)

    Устройство за непрекъсваемо захранване

    На първо място, обръщаме внимание на читателите към GOST 13109, според който потребителят в този случай може да поиска предоставянето на качествени услуги на неговия адрес. Бъдете готови, че таксата може да се покачи малко, но ставките отново се регулират от антитръстовите закони. По този начин, в нормален режим, когато са изпълнени всички стандарти, не е необходима защита на хладилника срещу пренапрежения. Но! Трябва да се уверите, че вашето устройство е заземено. В противен случай входният филтър (ако има такъв) трябва да работи.

    Като цяло е необходимо да се разбере какво се прави и защо. Да предположим, че защитата срещу пренапрежения в мрежата на пералната машина се изпълнява от специално устройство. Не става, ако няма заземяване на корпуса, може да се открие потенциал от порядъка на 60 (филтрират се същите хармоници, за които стана дума по-горе). И това изобщо не е за двигател с дебела кожа, а за деликатен електронен пълнеж, който включва импулсен захранващ блок, където входните каскади са опростени, като се има предвид фактът, че предварителното филтриране вече е преминало. Представете си сега, ако няма заземяване: ние сами се лишаваме от защитната система срещу пренапрежения.

    Какво друго можете да посъветвате? Ако това е толкова важно, купете автоматичен или ръчен фазов превключвател, който ще следи напреженията. Вече казахме, че използването на такива устройства за доставчик (който имамозъци) потенциално полезни. Защитното реле срещу пренапрежения на напрежението ще спре напълно захранването в случай, че номиналната мощност надвишава допустимите норми. Това не трябва да се бърка с контрола на потреблението, чиито елементи могат да бъдат част от измервателния уред: тук захранването с енергия на "незначителни" потребители просто се прекъсва.

    Балансиращите трансформатори се препоръчват за промишлено оборудване. Целта на такива устройства е да се премахне фазовото изместване. Ако се наблюдава скок на една от линиите, той ще бъде компенсиран на изхода на балансиращата намотка. В много случаи такава защита на устройството ще бъде по-подходяща от всяка друга. Комбинираната употреба с трифазни превключватели ще ви позволи напълно да защитите оборудването си от различни ексцесии.

    Разказахме как се извършва защита срещу пренапрежение в апартамента и е най-лесно да го проверите с помощта на индикаторна отвертка. Ако корпусът е правилно заземен, тогава дори в режим на висока чувствителност с безконтактен метод на задействане няма да се наблюдава. Това е всичко, което искахме да кажем за това как електрическата мрежа на местния потребител е защитена от пренапрежения. Не изключваме да има и друго оборудване, но това е съвсем друга история.

    Следваща

    Прочетете също: