Co to jest ochrona przed kolcami/przepięciami i filtr linii zasilającej?

Ochronnik przeciwprzepięciowy lub tłumik przepięć to urządzenie przeznaczone do ochrony urządzeń elektrycznych przed niepożądanym nagłym i krótkotrwałym wzrostem skoku napięcia. Zarówno skok napięcia, jak i skok napięcia odnoszący się do krótkotrwałego wzrostu napięcia wyglądają podobnie, ale różnią się.

Podczas gdy skok napięcia jest nagłym wzrostem napięcia trwającym mniej niż trzy nanosekundy, skok napięcia to nagły wzrost napięcia trwający trzy nanosekundy lub dłużej.

Skok napięcia lub skok napięcia jest w zasadzie przejściowym przepięciem lub impulsem elektrycznym o krótkim czasie trwania, ale wysokiej energii, który jest indukowany w obwodzie ze źródeł zewnętrznych. Przepięcia nieustalone w sieci prądu przemiennego pokazano na rys. 1.

Rys. 1: Skoki napięcia

Powszechnymi źródłami skoków i przepięć napięcia są przełączniki elektryczne, wyładowania atmosferyczne i elektryczność statyczna. Skoki napięcia mogą być również tworzone przez szybkie narastanie lub zanikanie pola magnetycznego, które może indukować energię w powiązanym obwodzie. Na przykład, jeśli prąd płynący przez cewkę przekaźnika zostanie przerwany lub pozbawiony napięcia, cewka indukcyjna wytwarza skok napięcia o wysokiej częstotliwości.

Najczęstszym rozwiązaniem jest umieszczenie diody prostowniczej na cewce przekaźnika (cewka indukcyjna). Dioda jest określana jako dioda gasząca, tłumiąca lub typu fly-back. Gdy prąd zostanie przerwany, zapewnia ścieżkę powrotną dla prądu, dzięki czemu przepływ prądu przez cewkę indukcyjną nie jest blokowany. Prąd rozprasza się w czasie poprzez swoją wewnętrzną rezystancję, a ciepło jest generowane przez cewkę indukcyjną i prostownik.

Zarówno skoki napięcia, jak i przepięcia mogą zakłócać pracę sprzętu elektrycznego i powodować znaczne uszkodzenia.

Na rynku dostępne są różne rodzaje urządzeń chroniących przed przepięciami i skokami napięcia. Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) i tłumiki napięcia przejściowego (TVS) są zwykle instalowane w systemach dystrybucji energii, wysokowydajnych systemach przemysłowych i systemach komunikacyjnych w celu ochrony przed przepięciami i skokami napięcia.

Filtr sieciowy

Filtr sieci energetycznej to filtr elektroniczny umieszczony między urządzeniem elektrycznym a zewnętrzną linią. Jest to pasywna, dwukierunkowa sieć, która filtruje określoną częstotliwość w linii lub obwodzie elektroenergetycznym.

Filtr liniowy jest przeznaczony do zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) w sieciach prądu przemiennego i zwykle składa się z cewki indukcyjnej, kondensatora i rezystora. W jak największym stopniu redukuje tętnienia napięcia wyjściowego. Niektóre filtry sieciowe zapewniają minimalną regulację napięcia, podczas gdy inne chronią przed problemami z jakością energii.

Schemat typowego pasywnego filtru sieciowego pokazano na rys.2. Sieć nadaje się zarówno do zasilania prądem przemiennym, jak i stałym, z możliwością dwukierunkowego tłumienia.

Rys. 2: Typowy filtr sieciowy

Projekt ochrony przeciwprzepięciowej

Prosta ochrona przeciwprzepięciowa to zasadniczo warystor z tlenku metalu (MOV) na linii wejściowej sprzętu elektrycznego — zazwyczaj jest to pojedynczy element tylko w niektórych urządzeniach. Może to być dioda MOV lub TVS. Dla uniwersalnej linii 90V AC – 264V AC, typowe napięcie znamionowe MOV wynosi 300V rms.

Jednak w przypadku drogiego sprzętu i wysokich oczekiwań związanych z przepięciami, np. z linii zasilającej, konieczne jest odniesienie się do norm bezpieczeństwa i wytycznych, takich jak IEC 61000-4-5, które określają standardy dla linii zasilających AC skoki.

Przy projektowaniu obwodu wartość napięcia warystora powinna uwzględniać co najmniej 20% margines bezpieczeństwa. Na przykład w systemie 25 V DC warystor powinien być oceniany na około 30 V. Jednak ważne jest, aby nie przesadzać z marginesem, aby uniknąć dużego warystora i wyższego napięcia zaciskania. Ponadto obok bezpiecznika należy zamontować urządzenie przeciwprzepięciowe.

Zostaw wiadomość 

Lista komunikatów