|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Perlindungan kilat rangkaian tempatan. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Komputer Salah satu masalah yang perlu dihadapi oleh pembangun rangkaian komputer tempatan ialah memastikan rintangan peralatan rangkaian terhadap pelbagai pengaruh luar. Peranan khas diberikan kepada peranti perlindungan kilat. Dengan pembangunan "rangkaian rumah," masalah ini menjadi benar-benar akut, kerana sebahagian besar peralatan gagal disebabkan oleh elektrik statik. Topik perlindungan kilat secara tradisinya adalah antara yang paling banyak dibincangkan dalam kalangan radio amatur dan profesional dan diselubungi pelbagai mitos dan ketidaktepatan. Artikel ini menjawab soalan: adakah mungkin untuk menahan kesan pelepasan kilat yang terlalu kuat untuk peralatan, dan mengenal pasti cara dan kaedah untuk melindungi peralatan aktif. Percubaan untuk melindungi daripada serangan kilat telah diketahui lama sebelum era kita. Semasa penggalian arkeologi di Mesir, inskripsi ditemui pada dinding kuil yang musnah, dari mana tiang yang dipasang di sekeliling kuil berfungsi untuk melindungi daripada "api syurga". Sifat berayun nyahcas kilat telah terbukti sebelum kerja eksperimen G. Hertz. Ternyata penting bahawa, sebagai tambahan kepada potensi elektrostatik yang ketara yang disebabkan oleh pergerakan titisan air berkelajuan tinggi, zarah habuk dan kepingan ais, nyahcas kilat bertindak sebagai pemancar radio yang berkuasa, menghasilkan sinaran elektromagnet yang kuat. Komposisi spektrum sinaran ini terletak dalam julat dari beberapa hertz hingga berpuluh-puluh kilohertz, ketumpatan tertinggi di kawasan 5...8 kHz. Atas sebab ini, pengasingan pengubah peranti daripada talian maklumat yang dibuat dengan kabel pasangan terpiuh (TPL) sering menjadi tidak berkuasa. Gangguan kuasa yang besar melalui pengubah pengasingan, tanpa memusnahkannya, tetapi merosakkan elektronik. Penyelidikan telah menunjukkan bahawa tempoh denyutan sedemikian boleh berkisar antara 1 hingga 500 μs atau lebih, dan voltan boleh berkisar dari ratusan volt hingga puluhan kilovolt. Hasil daripada kajian jangka panjang oleh pelbagai makmal di seluruh dunia, parameter purata denyutan kilat diperolehi. Pada talian kuasa dan telefon yang berukuran kilometer panjang, denyutan voltan sehingga 20...25 kV dan denyutan arus sehingga 10 kA adalah mungkin. Dalam talian yang lebih pendek, beratus-ratus meter panjang, denyutan voltan sehingga 6 kV dan arus sehingga 5 kA teraruh, dan dalam talian yang berjalan di dalam bangunan - sehingga 6 kV dan sehingga 500 A. Mengikut statistik yang diterbitkan di laman web , kadar kelangsungan hidup peralatan yang disambungkan ke talian atas yang dibuat dengan kabel pasangan terpiuh tidak terlindung hanyalah 2%. Angka-angka yang diperoleh oleh pengarang semasa menyediakan rangkaian tempatan salah satu perusahaan, secara amnya, mengesahkan sepenuhnya apa yang telah dikatakan. Dan kegagalan peralatan yang disambungkan ke talian kabel sepaksi adalah perkara biasa walaupun di dalam bangunan bata. Pada talian atas seperti itu, peralatan secara praktikal tidak "hidup" tanpa langkah perlindungan khas. Marilah kita ambil perhatian segera bahawa perlindungan XNUMX% terhadap pengaruh jenis ini tidak wujud, tetapi tidak dapat dinafikan untuk meminimumkan kerugian berdasarkan kompromi yang munasabah antara kos, kerumitan dan kecekapan peranti perlindungan. Sudah tentu, adalah idea yang baik untuk menggunakan kaedah "klasik": beralih kepada kabel gentian optik, meninggalkan talian terbuka, melindungi sistem kabel, tetapi kadang-kadang semua ini ternyata tidak dapat diakses untuk rangkaian sederhana dan kecil kerana kos dan kerumitan yang tinggi daripada pemasangan. Jadi, pertimbangkan punca utama kegagalan peralatan semasa ribut petir. 1. Pembentukan elektrik statik pada kabel dan peralatan akibat pengaruh cas pegun yang terkumpul dalam awan petir. Talian atas adalah paling mudah terdedah kepada caj statik. Selain itu, caj yang besar juga boleh terkumpul dalam cuaca kering pada musim sejuk semasa salji dan pada musim panas semasa apa yang dipanggil "ribut salji pasir". Kaedah perlindungan utama adalah untuk memastikan penyingkiran elektrik statik dengan membumikan perisai dan (atau) silang konduktif dan memasang penahan pada kedua-dua hujung kabel. Di sini, tempat pertama datang kepada ketepatan pembumian dan kebolehpercayaan penangkap, yang tertakluk kepada keperluan tinggi untuk penyingkiran arus yang ketara. 2. Aruhan denyutan voltan tinggi dalam sistem kabel, yang timbul akibat pendedahan kepada medan elektromagnet yang kuat yang dihasilkan oleh nyahcas kilat. Jika HDL yang digunakan tidak dilindungi, akibat pendedahan kepada gelombang elektromagnet yang kuat, voltan kecil teraruh pada setiap langkah berpusing, dalam beberapa milivolt. Jika HDL dibuat dengan sempurna dan luas kontur adalah sama, jumlah emf teraruh adalah hampir kepada sifar. Pada hakikatnya, padang berpusing adalah jauh dari sama, jadi pampasan bersama lengkap EMF asas tidak berlaku, dan semakin panjang kabel, semakin tinggi voltan antara konduktor satu pasangan boleh disebabkan oleh nadi elektromagnet yang dicipta. oleh kilat. Voltan ini boleh mencapai beberapa ratus volt. Kaedah perlindungan utama ialah perisai, pemasangan peranti pelindung di hujung kabel yang menyamakan potensi, di mana voltan maksimum antara mana-mana dua wayar dalam kabel tidak melebihi 7... 10 V. Potensi melebihi ratusan volt berbanding tanah mengurangkan penangkap. 3. Lonjakan voltan dalam sesalur kuasa. Ini adalah sebab yang agak biasa untuk kegagalan keseluruhan peralatan. Dalam rangkaian 220 V, lonjakan voltan sehingga beberapa ribu volt sering berlaku. Sebabnya ialah fius tersandung di pencawang, sambaran petir, dan gangguan daripada pengguna tenaga berkuasa lain. Kaedah perlindungan tradisional termasuk meningkatkan kebolehpercayaan bekalan kuasa standard, menggunakan bekalan kuasa tidak terganggu dan peranti perlindungan terhadap peningkatan voltan dalam rangkaian. 4. Menukar potensi peranti pembumian. Ia berlaku apabila kilat menyambar dekat dengan permukaan bumi. Sebab utama kegagalan peralatan adalah perbezaan potensi yang besar pada bas pembumian peralatan yang dipasang pada jarak yang agak jauh antara satu sama lain. Dalam kes ini, arus penyamaan yang sangat besar mengalir melalui talian kabel dan litar input/output, yang memusnahkan peralatan elektronik atau elektrik. Dalam kes ini, kerugian boleh diminimumkan dengan mematuhi peraturan untuk memasang peranti pembumian dengan ketat. Salah satu kedudukan utama dalam jualan diduduki oleh peranti perlindungan kilat (LP) untuk kegunaan isi rumah ProtectNet daripada APC. Walau bagaimanapun, walaupun harga yang sangat berpatutan dan daya tarikan visual, HC untuk HDL ini bukan tanpa kelemahan. Varistor oksida logam yang digunakan di dalamnya, walaupun mereka mempunyai prestasi tinggi dan harga yang sangat rendah, tidak dapat melindungi peralatan dengan pasti pada talian atas tanpa pelindung. Voltan sisa pada mereka boleh beberapa kali lebih tinggi daripada maksimum yang dibenarkan untuk peralatan yang dilindungi. Ini dijelaskan oleh ciri voltan arus yang tidak ideal bagi varistor dan pergantungan voltan pada amplitud nadi semasa yang mengalir melaluinya. Ia juga perlu mengambil kira bahawa elemen pelindung secara beransur-ansur mengubah parameter mereka dan merosot jika arus yang hampir dengan had mengalir melaluinya. Dalam kes ini, rintangan dalaman varistor berkurangan dan akhirnya menutup garisan yang dilindungi. Selepas hampir beberapa tahun beroperasi pada talian atas, sifat perlindungan peranti hilang dan kerugian meningkat, jadi menjadi mustahil untuk menggunakannya dalam rangkaian berkelajuan tinggi pada jarak yang ketara. Dalam kebanyakan UG yang dikeluarkan dalam negara, sama ada lampu neon atau "neon" daripada pemula lampu pendarfluor digunakan sebagai penyahcas. Ini terutamanya disebabkan oleh kos rendah elemen pelindung tersebut. Pada pendapat penulis, penyelesaian ini tidak begitu berjaya, kerana lampu neon mempunyai rintangan kerosakan yang tinggi dan prestasi rendah. Ujian jangka panjang bagi rangkaian 100-megabit HDTV yang tidak dilindungi dengan panjang seratus meter, terbentang di antara bangunan, menunjukkan bahawa peranti itu, yang rajahnya ditunjukkan dalam Rajah 1, mengatasi tugasnya dengan baik. 1. Ia adalah jambatan diod berbilang fasa berdasarkan diod VD16 VD17, pepenjurunya termasuk diod pelindung VD8, yang mengehadkan voltan antara mana-mana dua konduktor talian pada tahap kira-kira 1 V. Penggunaan diod pengehad dari Transil adalah disebabkan oleh perbezaan ketara dalam parameter peranti sedemikian daripada diod zener. Sebagai contoh, masa tindak balas diod pengapit tidak melebihi beberapa picosaat, dan pelesapan kuasa puncak (dalam 1500 ms) ialah XNUMX W.
Talian disambungkan ke penyambung XS1, dan peralatan rangkaian disambungkan ke penyambung XS2. Kabel yang menyambungkan UG ke peralatan rangkaian mestilah mempunyai panjang minimum. Setiap konduktor kabel maklumat disambungkan ke tanah melalui penangkap berisi gas F1-F4, yang menyediakan penyingkiran potensi elektrik statik melebihi 90 V. Penangkap Epcos T83-A90X khusus membenarkan laluan arus nadi 10 kA dengan tempoh daripada 8/20 μs, ciri-ciri pelepasan kilat. Dwi penangkap digunakan hanya atas sebab ekonomi; sebagai gantinya, anda boleh menggunakan mana-mana yang memenuhi keperluan di atas. Daripada diod 1N4007 (VD1-VD16), anda boleh menggunakan mana-mana diod penerus import dan buatan domestik yang serupa dengan voltan terbalik yang dibenarkan sekurang-kurangnya 1000 V, mampu beroperasi pada frekuensi melebihi 10 kHz. UG dipasang pada papan litar bercetak yang diperbuat daripada lamina gentian kaca kerajang dua sisi dengan ketebalan 1,5 mm. Lukisan papan litar bercetak peranti ditunjukkan dalam Rajah. 2.
Kerajang pada papan di sisi elemen berfungsi sebagai skrin; ia dikeluarkan hanya berhampiran pin bahagian, menenggelamkan balas lubang. Terminal tengah penangkap dipateri terus ke kerajang dari bahagian bahagian. Konduktor pembumian dimasukkan ke dalam lubang dengan diameter 2 mm dan dipateri ke kedua-dua belah papan. Untuk mengurangkan crosstalk, pelompat 1 dan 2,3, 6 dan 4, 5 dan 7, 8 dan 3 boleh dipintal secara berpasangan dengan dua atau tiga pusingan. Penampilan papan UG yang dipasang ditunjukkan dalam Rajah. XNUMX.
Peranti dipasang dalam soket dwi standard RG45B (Gamb. 4).
Oleh kerana dalam soket ini penomboran pin penyambung XS1 dan XS2 diterbalikkan secara relatif antara satu sama lain, kami terpaksa menggunakan pelompat pada papan litar bercetak. Dalam kes pilihan pemasangan lain, pelompat UG boleh dihapuskan. Penyambung bilah standard dikeluarkan dari papan soket, dan sebagai gantinya, pin melengkung dipateri (Rajah 5), di mana papan UG dipasang (Rajah 6).
Jika tidak ada keperluan untuk melindungi kesemua lapan konduktor kabel, UG boleh dipasang mengikut rajah dipermudahkan yang ditunjukkan dalam Rajah. 7. Konduktor yang tidak digunakan disambungkan bersama dan disambungkan ke tanah melalui penangkap F2 (Epcos N81-A90X).
Untuk melindungi bekalan kuasa daripada lonjakan voltan pendek dalam rangkaian 220 V, peranti digunakan, rajahnya ditunjukkan dalam Rajah. 8. Ia disambungkan kepada putus dalam kabel rangkaian sedekat mungkin dengan bekalan kuasa, contohnya, dibina ke dalam salur keluar kuasa.
Jika panjang litar bekalan kuasa voltan rendah (9... 12 V) peralatan adalah beberapa meter atau lebih, sebagai contoh, kuasa dibekalkan melalui pasangan bebas atau wayar tanpa pelindung, maka perlu memasang unit kawalan , yang dipasang mengikut rajah dalam Rajah. 8, dicirikan bahawa bukannya dua, hanya satu diod pengehad 1.5KE18 digunakan, disambungkan dengan katod ke tambah kuasa. Peranti disambungkan sedekat mungkin dengan peralatan aktif dalam litar terbuka litar bekalan kuasa DC voltan rendah. Semua jenis penjana gas memerlukan sambungan mandatori ke pembumian atau pembumian pelindung; kami akan menganggap bahawa ini, dalam kes kami, adalah perkara yang sama. Dalam ketiadaannya, semua langkah perlindungan kilat boleh dikurangkan kepada sifar. Marilah kita memikirkan perkara utama mengenai menyambungkan UG ke pembumian. Menurut Peraturan Pemasangan Elektrik (PUE), rangkaian elektrik di bangunan kediaman terdiri daripada fasa (L), sifar kerja (N) dan sifar pelindung (PE), disambungkan ke perumahan papan suis pada pendaratan dan sesentuh tengah. daripada soket di apartmen. Jika rumah anda dibina selepas tahun 1998, maka dengan kebarangkalian yang tinggi boleh diandaikan bahawa sifar pelindung disambungkan ke soket. Anda boleh menyemak kehadirannya dengan menyambungkan lampu pijar dengan voltan 220 V berbanding fasa, pertama ke wayar neutral, kemudian ke sentuhan tengah soket. Dalam kedua-dua kes, lampu harus menyala dengan terang dan sekata; jika, apabila menyambungkan lampu ke sentuhan tengah, peranti arus sisa (RCD) dalam panel dicetuskan, ini hanya akan mengesahkan kehadiran sifar pelindung. Jika sifar pelindung tidak dipasang di dalam bilik, anda perlu memasangnya sendiri. Untuk melakukan ini, anda memerlukan wayar dengan keratan rentas sekurang-kurangnya 1,5 mm2, lebih besar lebih baik. Satu hujung wayar diikat di bawah mana-mana bolt bebas bar bas yang disambungkan ke perumah papan suis, yang kedua disambungkan ke hubungan pembumian soket atau UG. Ia tidak dibenarkan menggunakan radiator pemanas atau paip air sebagai asas pelindung. Salah satu sebabnya ialah rintangan yang tinggi terhadap "pebumian" sedemikian. Di samping itu, dalam beberapa kes, potensi pada bateri mungkin berbeza daripada sifar, sebagai contoh, jika jiran menggunakan paip sebagai sifar kerja kerana pecahnya konduktor neutral dalam pendawaian, yang dilarang sama sekali. Dan walaupun secara teori perlu ada sistem penyamaan yang berpotensi di ruang bawah tanah bangunan, dalam praktiknya apa-apa boleh berlaku. Jika di pangsapuri bandar semuanya lebih atau kurang jelas, maka tidak mudah bagi pemilik, sebagai contoh, rumah luar bandar untuk membuat keputusan mengenai pilihan asas perlindungan yang tepat. Biasanya, voltan 220 V dibekalkan ke rumah luar bandar melalui talian kuasa atas, dan adalah berbahaya untuk menggunakan sifar berfungsi sebagai voltan pelindung. Jika kecemasan berlaku (terputusnya wayar neutral pada talian kuasa, pokok tumbang pada talian kuasa, dsb.), potensi selain sifar, sehingga voltan fasa, mungkin muncul pada wayar neutral. Dalam kes ini, konduktor pembumian semula jadi boleh digunakan sebagai peranti pembumian pelindung. Perenggan 1.7.70 PUE mengenai perkara ini berbunyi: "Adalah disyorkan untuk digunakan sebagai konduktor pembumian semula jadi: bekalan air dan saluran paip logam lain yang diletakkan di dalam tanah, dengan pengecualian saluran paip cecair mudah terbakar, gas dan campuran mudah terbakar dan meletup, pembetungan dan pemanasan pusat; paip sarung telaga; struktur logam dan konkrit bertetulang bagi bangunan dan struktur yang bersentuhan dengan tanah; shunts logam struktur hidraulik, saluran air, pintu pagar, dsb.; sarung plumbum kabel yang diletakkan di dalam tanah. Sarung kabel aluminium tidak dibenarkan digunakan sebagai konduktor pembumian semula jadi. Jika sarung kabel berfungsi adalah satu-satunya konduktor pembumian, maka dalam pengiraan peranti pembumian ia mesti diambil kira apabila bilangan kabel sekurang-kurangnya dua; sokongan talian voltan (OHV) yang disambungkan kepada peranti pembumian pemasangan elektrik menggunakan kabel perlindungan kilat talian atas, jika kabel tidak diasingkan daripada penyokong talian atas; wayar neutral talian atas sehingga 1 kV dengan suis pembumian berulang untuk sekurang-kurangnya dua talian atas; landasan rel kereta api utama tidak berelektrik dan jalan masuk dengan adanya susunan pelompat yang disengajakan di antara rel." Saya juga ingin ambil perhatian bahawa, menurut PUE, "gabungan sifar kerja dan sifar konduktor pelindung pelbagai garisan kumpulan tidak dibenarkan ...", iaitu, ia adalah perlu untuk membumikan (menghancurkan) lengan silang konduktif, kabel gantung kabel dan konduktor yang tidak digunakan dalam kabel hanya dari satu hujung . Hakikatnya ialah apabila pelepasan kilat hampir dengan tanah, potensi peranti pembumian berubah dengan ketara, seperti yang dinyatakan di atas. Di samping itu, perbezaan potensi antara titik pembumian jauh boleh menjadi sangat besar dan, dengan pembumian "keras" pada kedua-dua hujung, arus penyamaan yang ketara boleh mengalir melalui kabel dan peralatan. Talian bekalan dan maklumat UG, sama seperti yang diterangkan, boleh digunakan bukan sahaja untuk melindungi HLVP, tetapi juga talian telefon, talian penggera kebakaran dan keselamatan, sistem pengawasan video dan maklumat lain dan talian bekalan peralatan aktif yang terletak pada jarak lebih daripada beberapa puluh meter, terutamanya yang dikendalikan di luar rumah. Pengarang: D.Malorod, Kovrov, wilayah Vladimir
Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik
05.05.2024 Papan kekunci Seneca Prime
05.05.2024 Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka
04.05.2024
▪ Ultrabook Lenovo Yoga 2 Pro dengan skrin IPS 3200x1800 ▪ Laser organik untuk paparan warna dan projektor ▪ Teknologi di hujung rambut emas
▪ bahagian Perisian Tegar tapak. Pemilihan artikel ▪ pasal Rotoshut kelas S9N. Petua untuk pemodel ▪ artikel Apakah keunikan pengetahuan astronomi suku Dogon Afrika? Jawapan terperinci ▪ pasal Ketua kedai (seksyen). Deskripsi kerja ▪ artikel AL307 menyerlahkan skala. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini