Напряжение питания, действующее в электрической сети, в идеальном случае должно иметь в течение длительного периода времени синусоидальную форму, амплитуду 220 В и частоту 50 Гц.

Напряжение питания, действующее в электрической сети, в идеальном случае должно иметь в течение длительного периода времени синусоидальную форму, амплитуду 220 В и частоту 50 Гц.

В действительности сетевое напряжение далеко от этих условий.

В сети могут иметь место следующие отклонения от нормы.

Импульсная перегрузка, а также бросок напряжения, surge

импульсная сетевая наводка.

Быстрое и кратковременное повышение напряжения (перенапряжение) до 110%.

Длительность surge может составлять от нескольких миллиардных до нескольких тысячных долей секунды (миллисекунды).

Возможная причина — выключение оборудования, потребляющего большую мощность.

Последствия — потеря информации в памяти, ошибки в данных, отключение оборудования.

• Высоковольтные всплески (англ. экв. spike) — резкое повышение напряжения вплоть до 6000 В длительностью от 10 мс до полупериода.

• Источники — удары молний, статические и дуговые разряды, переходные процессы при включении/выключении мощного оборудования.

•

• Воздействие на ПК и периферии проявляется в потере данных и содержимого памяти, сгорании цепей.

• Провал напряжения (sag) — мгновенное 15...100%-ное снижение напряжения источника питания переменного тока.

Может длиться от нескольких единиц до нескольких сот миллисекунд.

Вызывается включением мощного электрооборудования

Приводят к тем же последствиям, что и подъемы напряжения.

Электромагнитные помехи или шумы — нежелательные электрические шумы, присутствующие в электросети EMI.

Эти шумы могут «просачиваться» и воздействовать на оборудование, которое даже не подключено к этой сети. Возникают в результате гальванических или индуктивных наводок, источником которых служит различное электрооборудование (электромоторы, реле, мощные широковещательные радиостанции, источники микроволнового излучения и грозы).

Обычно приводит к ошибкам или потере данных, блокировке клавиатуры и (или) системы.

Шумовые сигналы, действующие на значительных расстояниях, называются RFI (Radio Frequency Interference — радионаводки).

Силовые кабели оборудования и зданий часто действуют как антенны, принимая радионаводки (RFI) и преобразуя их в EMI.

Изменение частоты (frequency variation) — отклонение частоты от номинального значения более чем на 3 Гц, связано с нестабильностью частоты генератора.

Типовые последствия: блокировка клавиатуры, ошибки при выполнении программ, нарушение целостности данных и неисправности дисковой системы.

Пониженное напряжение (brownout) — состояние сети переменного тока, когда напряжение ниже нормы (провалы напряжения). Продолжительность такого состояния менее секунды относят к провалам (sag).

Вызывается включением мощного оборудования или перегрузкой сети, а иногда создаются производителями электроэнергии для снижения расхода энергии в часы пик. В результате многочисленных проводимых исследований выяснено, что именно это состояние электрической сети создает большинство проблем (около 87%), воздействующих на компьютеры.

Полное отключение (blackout) — нулевое значение напряжения в течение более двух периодов. Может быть вызвано разрывами цепи, неисправностями распределительного щита или аварией на электростанции.

Приводит к повреждению файлов, потере и искажению данных, выходу аппаратуры из строя. Виды помех, причины, что их вызывают и последствия для ПК и периферии, приведенные выше, сведены в табл.

Виды помех, причины их появления, воздействие на аппаратуру
Виды помех	Причины	Последствия
Кратковременное снижение напряжения	Пусковой ток электрооборудования (электродвигателей, холодильников, лифтов, дрелей и т.п.)	Уменьшение сроков службы электродвигателей, зависание компьютеров
Отключение (полное отсутствие напряжения в сети}	Чрезмерное потребление в сети, авария или обледенение линии	Неработоспособность всего электрооборудования, потеря текущих данных в компьютере
Импульсное перенапряжение	Обычно возникает в результате близкого удара молнии или при восстановлении напряжения после аварии на линии	Катастрофическое повреждение оборудования, перегорают лампочки, предохранители и т.п. Потеря данных в компьютере
Всплеск	Включение/выключение мощных электродвигателей, нагревателей, кондиционеров	Преждевременное разрушение электрического и электронного оборудования
Шумы	Одновременное действие многих факторов, электромагнитные наводки от линий передач, мощных радиопередатчиков и т.п.	Сбои и неустойчивая работа компьютеров

Базовые технологии устройств защиты

На сегодняшний день можно различить несколько базовых технологий и, соответственно, реализующих их типов устройств, которые способны защитить систему в критических режимах работы. Простейшими из них являются устройства для подавления выбросов напряжения:

• фильтры-ограничители (surge suppressor/protector);

• сетевые фильтры (line conditioner).

Первые обычно реализуются схемой, содержащей металлоксидные варисторы, конденсаторы и индуктивности, вторые строятся на базе трансформатора, сглаживающего флуктуации входного напряжения. Остальные технологии реализуются с помощью источников бесперебойного питания.

Устройство сетевого фильтра

На устройства подавления выбросов напряжения и сетевые фильтры возложена функция защиты подключенного оборудования, и имеются элементы подавления помех, распространяющихся по сети. Эти функции реализуются типовыми элементами. К ним относятся:

• размыкатель (для отключения сети в случае короткого замыкания);

• ограничитель напряжения;

• собственно фильтр.

Ограничение напряжений осуществляется разрядниками и варисторами.

Разрядники могут быть газовыми и обеспечивают защиту оборудования от значительных перенапряжений, вызываемых, например, грозовыми разрядами, варистором ограничивается напряжение в небольших пределах.

Защита от длительных перенапряжений обеспечивается автоматическими выключателями.

Незначительные отклонения сетевого напряжения устраняют фильтры, которые могут быть:

• емкостными;

• индуктивными;

• индуктивно-емкостными.

Отдельного внимания заслуживают фильтры компании MOST.

Во-первых, эти устройства спроектированы специально для работы в условиях российского электроснабжения.

И здесь есть над чем задуматься. Мы знаем, что фильтр ставится с целью предотвращения проникновения в электрическую сеть импульсных ВЧ помех, создаваемых источником питания. Однако фильтр будет выполнять возложенные на него обязанности только при правильном подключении к сети.

Дело в том, что практически все фильтры зарубежных разработок в своей схеме имеют в качестве защиты от электромагнитных помех Х- и Y-конденсаторы, включенные между линиями:

«фаза»-«ноль»,

«фаза»-«земля» и

«ноль»-«земля».

Дата добавления: 2015-08-29