Čo je to Spike/Prepäťová ochrana a Power-Line Filter?

Prepäťová ochrana alebo prepäťová ochrana je zariadenie určené na ochranu elektrických zariadení pred nežiaducim náhlym a krátkodobým zvýšením napäťových špičiek. Napäťové rázy a napäťové špičky týkajúce sa krátkodobého zvýšenia napätia vyzerajú podobne, ale sú odlišné.

Zatiaľ čo napäťová špička je náhle zvýšenie napätia trvajúce menej ako tri nanosekundy, napäťový skok je náhle zvýšenie napätia, ktoré trvá tri nanosekundy alebo viac.

Napäťová špička alebo ráz je v podstate prechodné prepätie alebo elektrický impulz krátkeho trvania, ale vysokej energie, ktorý sa do obvodu indukuje z vonkajších zdrojov. Prechodné prepätie v striedavom výkone je znázornené na obr.

Obr. 1: Napäťové špičky

Bežné zdroje napäťových špičiek a prepätí zahŕňajú elektrické spínače, blesky a statickú elektrinu. Napäťové špičky môžu byť tiež vytvorené rýchlym nárastom alebo poklesom magnetického poľa, ktoré môže indukovať energiu do súvisiaceho obvodu. Napríklad, ak je prúd pretekajúci cez cievku relé prerušený alebo bez napätia, induktor vytvára vysokofrekvenčné napäťové špičky.

Najbežnejším riešením je umiestnenie usmerňovacej diódy cez cievku relé (induktor). Dióda sa označuje ako voľnobežná, supresorová alebo spätná dióda. Keď je prúd prerušený, poskytuje spätnú cestu pre prúd, takže tok prúdu cez induktor nie je blokovaný. Prúd sa časom rozptýli cez svoj vnútorný odpor a induktor a usmerňovač vytvárajú teplo.

Napäťové špičky a prepätia môžu rušiť elektrické zariadenia a spôsobiť značné škody.

Na trhu sú k dispozícii rôzne typy zariadení na ochranu proti prepätiu a špičkám. Zariadenia na ochranu proti prepätiu (SPD) a tlmiče prechodového napätia (TVS) sa bežne inštalujú v systémoch distribúcie energie, priemyselných systémoch s vysokým zaťažením a komunikačných systémoch na ochranu pred prepätiami a špičkami napätia.

Filter elektrického vedenia

Filter elektrického vedenia je elektronický filter umiestnený medzi elektrickým zariadením a vedením mimo neho. Ide o pasívnu obojsmernú sieť, ktorá filtruje určitú frekvenciu v elektrickom vedení alebo obvode.

Sieťový filter je určený na elektromagnetické rušenie (EMI) v sieti striedavého prúdu a zvyčajne pozostáva z induktora, kondenzátora a odporu. V maximálnej možnej miere znižuje zvlnenie výstupného napätia. Niektoré sieťové filtre poskytujú minimálnu reguláciu napätia, zatiaľ čo iné chránia pred problémami s kvalitou napájania.

Typická schéma pasívneho sieťového filtra elektrického vedenia je znázornená na obr. Sieť je vhodná pre striedavé aj jednosmerné napájanie so schopnosťou obojsmerného potlačenia.

Obr. 2: Typický sieťový filter

Návrh prepäťovej ochrany

Jednoduchá prepäťová ochrana je v podstate varistor z oxidu kovu (MOV) naprieč vstupným vedením elektrického zariadenia – vo všeobecnosti jeden komponent iba v niektorých zariadeniach. Môže to byť dióda MOV alebo TVS. Pre univerzálne vedenie 90 V AC – 264 V AC je obvyklé menovité napätie MOV 300 V rms.

Avšak v prípade drahého zariadenia a očakávaného vysokého prepätia, napríklad z elektrického vedenia, je potrebné sa riadiť bezpečnostnými normami a usmerneniami, ako je IEC 61000-4-5, ktoré definujú štandardy pre striedavé elektrické vedenie. prepätia.

Pri navrhovaní obvodu by hodnota napätia varistora mala zahŕňať aspoň 20 percent bezpečnostnú rezervu. Napríklad pre 25V DC systém by mal byť varistor dimenzovaný na približne 30V. Je však dôležité nepreháňať rezervu, vyhnúť sa veľkému varistoru a vyššiemu upínaciemu napätiu. Okrem toho musí byť prepäťová ochrana namontovaná vedľa poistky.

Zanechajte správu 

zoznam správ