Восстановление электропитания после броска напряжения

Защита ноутбука от перепадов напряжения

Аномалия в электропитании, которая особенно опасна для компьютеров и электроники вообще это импульс, известный также как кратковременное повышение, выброс или колебание напряжения. Мы восстанавливаем материнские платы ноутбука после аномалий в электропитании

  • Сервис выполняет – Замена ремонт видеокарты ноутбука
    • Восстановление материнской платы
    • Замена элементов на плате
    • Сборка,проверка
    • Диагностика
    • Разборка ноутбука
    • Ремонт питания материнской платы
  • Импульс – это очень короткое повышение напряжения, причиной которого может служить удар молнии в силовую линию, включение определенного типа силовых устройств либо управление двигателем переменной скорости. Типичный импульс, величина которого может составлять от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт, вызывает серьезное нарушение в работе сети переменного тока, но только на несколько микросекунд.

    Стоимость работ – Цены указаны с учетом запчастей

    Ремонт систем питания ноутбукастоимость / руб
    Ремонт питания материнской платы замена компонентов от 3500
    Восстановление питания материнских плат после залития от 2000
    Восстановление питания материнских плат после короткого замыкания от 2000
    Ремонт питания Apple от 3000 до 8000
    Замена разъёма питания 2000
    Ремонт штекера блока питания от 800

Отключение энергии – проблема, тоже требующая пристального внимания. Не заметить полную потерю питания действительно довольно сложно.

Кратковременное отключение энергии, длящееся лишь от полупериода до пары периодов волны – часто называют выпадением питания.

Радиочастотная интерференции ведет к возникновению электрошума, который накладывается на предполагаемую, синусоидальную волну при частоте 50 гц.

Обычно, чтобы защититься от бросков напряжения, используют проходной фильтр (импульсный подавитель – transient suppressor).
Активной составляющей импульсного подавителя обычно служит метало оксидный варистор, являющийся нелинейным резистором.

Обратите внимание

Металл оксидный варистор подсоединяется как шунт между фазой и нейтрально и обладает очень высоким сопротивлением, пока напряжение остается ниже некоторого порогового значения, например, 280 В.

Однако, если напряжение выше это значение, то сопротивление падает, и он передает импульс на «землю».

Еще один тип импульсных подавителей – это электронный контур, блокирующий воздействия импульсов. Радио­частотные фильтры,(RFI) сделанные из катушек индуктивности и конденсаторов.
Как они работают: проводят радиочастоты ниже определенного значения (например, 1 КГц] и сглаживают сигналы выше этой частоты.

Частота промышленно напряжения (50 Гц) значительно ниже отсекаемой частоты поэтому она передается прямо через фильтр, между тем как радиочастотное колебание, котороеобычно меняется в пределах от килогерц до мегагерц блокируется.

В зависимости от конструктивного исполнения импульсные подавители и радиочастотные фильтры могут не отсекать синхронные импульсы или синхронные радиосигналы (синхронные сигналы – это сигналы, которые достигают фазы и нейтрали одновременно).

Устройством, которое может использоваться для фильтрации синхронных сигналов, является трансформатор. В зависимо от тока, текущего в первичной обмотке и образующего магнитное поле, в трансформаторе индуцируется напряжение во вторичной обмотке. Синхронные же импульсы, возникающие в первичной обмотке, не вызывают в ней тока, поэтому на вторичной обмотке напряжение не индуцируется.

Несмотря на то, что синхронные сигналы не пропускаются трансформатором индуктивно, они могут частично проходить через трансформатор из-за наличия емкостных связей. В большинстве трансформаторов первичная и вторичная обмотки причиняют неприятности друг другу, находясь одна над другой. Изоляция обмоток делает работу трансформатора более эффективной.

Однако физическая изоляция двух обметок делает возможным емкостное пропускание синхронных сигналов с первичной на вторичную обмотку, и наоборот. Трансформаторы с изоляцией снабжены электростатической защитной оболочкой, расположенной непосредственно между двумя обмотками или между обметкой и железной сердцевиной.

Важно

Чтобы обеспечить отвод высокочастотной составляющей, защитная оболочка заземляется; это делается вместо замыкания на другую обмотку.
Регуляторы мощности или линейные регуляторы — это тоже силовые защитные приспособления.

Регуляторы мощности часто содержат изолированные трансформаторы; многие из них включают в себя импульсные подавители и радиочастотные фильтры Некоторые регуляторы снабжены многопозиционными трансформаторами, способными посредством переключателей настраивать выходное напряжение

При небрежном заземлении, которое осуществляется порой в разных точках, могут возникнуть опасные ситуации, поэтому в наших условиях проблему энергоснабжения обычно приходится начинать не с выбора источника бесперебойного питания (ИБП), а с перепланировки силовой электросети. К серьезнейшим недостаткам нашей электросети следует отнести даже не сбои, а перенапряжение. Электромоторы перегреваются при пониженном напряжении. Для ноутбуков обычно используют источники питания с авто настройкой, которые, к счастью, устойчивы к пониженному напряжению

Источник: http://remont-noutbuki.ru/filtr-pitaniy.html

Применение специального DC/DC-микромодуля (μModule) для питания ПЛИС c мощными функциями защиты и контроля

22 Апр 2017

Вилли Чан (Willie Chan), Джейсон Секанина (Jason Sekanina)

(Опубликовано в журнале «Вестник Электроники», №4 2013)
Скачать статью в формате PDF (476 КБ)

Промежуточные шины электропитания с напряжением 24–28 В широко распространены в системах промышленного, аэрокосмического назначения, где в качестве резервного источника питания могут использоваться последовательно соединенные батареи, а архитектуры шин с напряжением 12 В обычно неприменимы на практике из-за потерь при распределении. Растущая разница в напряжениях между системной шиной и входами питания цифровых процессоров создает трудности для проектировщика в части доставки электроэнергии, обеспечения безопасности и размеров решения.

При использовании локализованного к нагрузке однокаскадного понижающего DC/DC-преобразователя без развязки необходимо обеспечить чрезвычайно точную временную синхронизацию ЧИМ- и ШИМ-сигналов. Броски напряжения на входе могут вызывать перегрузку DC/DC-преобразователей с риском возникновения перенапряжений на нагрузке.

Применение неправильно подобранных или контрафактных конденсаторов при производстве может привести к возникновению на выходе преобразователя нерасчетных для нагрузки напряжений, чреватых сгоранием ПЛИС, заказной ИС или микропроцессора. В зависимости от масштаба повреждений поиск первопричины отказа может быть затруднен.

Для того чтобы обеспечить удовлетворенность клиентов, необходимо разработать план по снижению риска возникновения перенапряжений.

Традиционные схемы защиты от перенапряжений с использованием предохранителя могут не обладать достаточным быстродействием или надежностью для защиты современных ПЛИС, заказных ИС и микропроцессоров, особенно при номинальном напряжении промежуточной шины электропитания 24 или 28 В.

Таким образом, необходима активная защита локализованного к нагрузке DC/DC-преобразователя. LTM4641 —это микромодульный (μModule®) понижающий DC/DC-преобразователь на номинальное напряжение 38 В и ток 10 А, обеспечивающий защиту и восстановление от многих видов сбоев, включая перенапряжение на выходе.

Важность точной временной синхронизации импульсного стабилизатора повышается с ростом входного напряжения и величины его бросков

При большой разнице между входным и выходным напряжением предпочитают использовать импульсные DC/DC-преобразователи вместо линейных ввиду их гораздо более высокого КПД. Для компактных изделий идеальным выбором будет понижающий преобразователь без развязки с достаточно высокой рабочей частотой. Это позволит минимизировать нужные размеры силовых дросселей и конденсаторов фильтра.

Но при высоком коэффициенте понижения DC/DC-преобразователь должен работать с коэффициентом заполнения от 3%, что предполагает точную временную синхронизацию ШИМ/ЧИМ-сигналов.

Кроме того, цифровые процессоры требуют стабилизации напряжения в узких безопасных пределах, для чего необходимо высокое быстродействие в переходных режимах.

Совет

При относительно высоких входных напряжениях допустимая погрешность времени открытия верхнего ключа DC/DC-преобразователя снижается.

Броски напряжения на шине электропитания, нередкие в аэрокосмической аппаратуре, представляют опасность не только для самого DC/DC-преобразователя, но и для нагрузки. DC/DC-преобразователь должен предусматривать нейтрализацию бросков напряжения с помощью быстродействующего контура регулирования, обеспечивая достаточно надежное подавление помех по сети электропитания.

Если при броске напряжения DC/DC-преобразователь не справляется со стабилизацией или вовсе отказывает, на нагрузке образуется перенапряжение.

Перенапряжения могут быть также связаны с постепенным ухудшением характеристик развязывающих конденсаторов нагрузки под действием температуры и механизмов старения, что приводит к снижению быстродействия в переходных режимах на протяжении срока службы готового изделия.

Если такое ухудшение характеристик выйдет за расчетные пределы контура регулирования, нагрузка может подвергнуться воздействию перенапряжений, обусловленных двумя возможными механизмами: LTM4641 – это микромодульный (μModule®) понижающий DC/DC-преобразователь на номинальное напряжение 38 В и ток 10 А, обеспечивающий защиту и восстановление от многих видов сбоев, включая перенапряжение на выходе.

  • Во-первых, даже если контур регулирования сохранит устойчивость, при мощных ступенчатых переходных процессах на нагрузке размах напряжения будет выше, чем предусматривалось на стадии проектирования.
  • Во-вторых, если контур регулирования перейдет в условно устойчивый или, хуже того, неустойчивый режим, на выходе могут возникнуть колебания напряжения с нерасчетной амплитудой пиков. Кроме того, возможно неожиданное или преждевременное ухудшение характеристик конденсаторов в случае неправильного выбора материала диэлектрика или использования контрафактных конденсаторов при производстве.

Дешевые контрафактные компоненты обходятся дорого

Контрафактные компоненты, предлагаемые на сером или черном рынке, могут показаться заманчивым вариантом, но они не соответствуют подлинным изделиям по стандартам качества (например, это могут быть компоненты, бывшие в употреблении, взятые из отходов электронной продукции или изготовленные из низкокачественных материалов). Краткосрочная экономия может обернуться громадными расходами в долгосрочной перспективе при отказе контрафактного изделия.

Например, контрафактные конденсаторы могут отказать по целому ряду механизмов. У контрафактных танталовых конденсаторов зафиксированы случаи внутреннего саморазогрева с положительной обратной связью до стадии теплового убегания.

Обратите внимание

Контрафактные керамические конденсаторы могут содержать испорченный или изначально низкокачественный диэлектрик, что с течением времени или под воздействием повышенной рабочей температуры приводит к ускоренной потере емкости.

Когда контур регулирования теряет устойчивость вследствие внезапного отказа или ухудшения характеристик конденсаторов, амплитуда напряжения может существенно превысить расчетные значения, в результате чего возникает угроза для нагрузки.

К сожалению, для отрасли, в цепочках материально-технического снабжения и на электронном производстве все чаще выявляются контрафактные компоненты — даже при изготовлении наиболее ответственного и защищенного оборудования.

В докладе комитета Сената США по делам вооруженных сил, опубликованном в мае 2012 года, сообщается о распространенных случаях применения контрафактных электронных компонентов в  самолетах и комплексах боевых средств, что грозит снижением эксплуатационных характеристик и надежности этих систем — притом что изготовлены они были ведущими подрядчиками промышленного комплекса. В условиях растущего числа электронных компонентов в подобных системах (например, в новом истребителе Joint Strike Fighter насчитывается более 3500 ИС) контрафактные компоненты представляют такую угрозу характеристикам и надежности электронных систем, пренебрегать которой больше нельзя.

Разработка плана по снижению риска

Любой план по снижению риска должен учитывать реакцию системы на перенапряжение и предусматривать ее последующее восстановление.

Приемлемо ли выделение дыма или возгорание при отказе вследствие перенапряжения? Не затруднят ли возникшие повреждения диагностику и устранение первопричины такого отказа? Если оператор произведет выключение и включение питания (перезагрузку) отказавшей системы, не причинит ли это дальнейший вред системе, еще больше затруднив ее восстановление? Каков будет порядок определения причин отказа и восстановления нормальной работы системы? Сколько времени на это потребуется?

 

Недостатки традиционной схемы защиты

Традиционная схема защиты состоит из предохранителя, однооперационного тиристора (SCR) и стабилитрона (рис. 1). Если входное напряжение питания превышает напряжение пробоя стабилитрона, тиристор открывается, отбирая ток, достаточный для срабатывания предохранителя, расположенного выше по схеме.

Читайте также:  Какие бывают сечения проводов и кабелей?

Рис. 1. Типовая цепь защиты от перенапряжения с предохранителем, тиристором и Zener-диодом.

Схема получается достаточно дорогой, при том что она не успевает среагировать и защитить от скачков современную цифровую нагрузку типа ПЛИС, особенно когда требуется противостоять скачкам с промежуточной питающей шины. К тому же восстановление такой цепи после перенапряжения – инвазивный и трудоемкий процесс

Такая незамысловатая схема относительно проста и недорога, но обладает рядом недостатков:

  • Вариации напряжения пробоя стабилитрона, отпирающего напряжения тиристора и тока срабатывания предохранителя приводят к разбросу во времени отклика. Защита может сработать слишком поздно, чтобы предотвратить возникновение опасного напряжения на нагрузке.
  • Восстановление после отказа — трудоемкая процедура, предусматривающая физические манипуляции с предохранителем и перезапуск системы.
  • Если рассматриваемая шина используется для питания цифрового процессора, тиристор не может обеспечить достаточную защиту, так как прямое падение напряжения на тиристоре при сильных токах сравнимо с напряжением питания ядер новейших цифровых процессоров или превышает его.

Ввиду этих недостатков традиционная схема защиты от перенапряжений не подходит для DC/DC-преобразователей с высоким входным и низким выходным напряжением, питающих заказные ИС или ПЛИС стоимостью в сотни, а то и тысячи долларов.

Быстрая и надежная комбинированная защита по питанию и выходу c восстановлением

Более удачное решение — своевременно выявлять приближающееся перенапряжение и быстро отключать входное электропитание, ограничивая при этом напряжение на нагрузке с помощью низкоомного шунта. Это можно сделать, используя защитные функции микромодуля LTM4641.

Основу устройства составляет понижающий преобразователь на номинальное напряжение 38 В и ток 10 А, заключенный вместе с дросселем, ИС управления, силовыми ключами и цепями компенсации в общий корпус для поверхностного монтажа.

Важно

Кроме того, в нем имеется целый комплекс цепей контроля и защиты, призванных уберечь от повреждения дорогостоящую нагрузку, — например, заказные ИС, ПЛИС и микропроцессоры.

LTM4641 осуществляет непрерывный контроль на предмет пониженного напряжения или перенапряжения на входе, перегрева, перенапряжения и перегрузки по току на выходе и при обнаружении каких-либо из этих состояний реагирует соответствующим образом.

Защита от перенапряжений в критически важных системах должна характеризоваться высоким быстродействием, точностью и повторяемостью, которые не может обеспечить традиционная схема на базе однооперационного тиристора и предохранителя.

LTM4641 — это эффективный понижающий DC/DC-преобразователь на номинальный ток 10 А в совокупности с быстродействующей и точной цепью защиты от выходных перенапряжений, выполненный в едином корпусе для поверхностного монтажа, пригодный для применения в системах с высокими требованиями к защите.

Для того чтобы избежать ложного или преждевременного срабатывания защитных функций, по каждому из контролируемых параметров предусмотрено подавление выбросов с настраиваемыми порогами срабатывания, за исключением защиты от перегрузки по току, которая реализована по надежной межпериодной схеме с токовым регулированием. В случае перенапряжения на выходе LTM4641 реагирует в течение 500 нс (рис. 2).

Рис. 2. Микромодуль LTM4641 реагирует на скачок за 500 нс, защищая нагрузку

LTM4641 обладает достаточно быстрой и надежной реакцией для защиты расположенных далее по схеме устройств и в отличие от решений на базе предохранителя предусматривает автоматический сброс с повторной инициализацией защитных цепей после выхода из нештатного состояния.

В LTM4641 используется внутренний дифференциальный измерительный усилитель для стабилизации напряжения на выводах питания нагрузки, что позволяет свести к минимуму погрешности, обусловленные синфазными помехами и падением напряжения на токоведущих дорожках печатной платы между LTM4641 и нагрузкой. Постоянное напряжение на нагрузке стабилизируется в пределах ±1,5% по напряжению сети, нагрузке и температуре. Точно измеренное выходное напряжение подается также на быстродействующий выходной компаратор перенапряжения, который приводит в действие защитные функции LTM4641.

Если обнаружено перенапряжение, микромодульный стабилизатор быстро инициирует ряд одновременных действий. Внешний полевой МОП-транзистор (MSP на рис. 3) размыкает входную цепь питания, убирая высокое напряжение со стабилизатора и дорогостоящей нагрузки.

Совет

Еще один внешний полевой МОП-транзистор (MCB на рис. 3) работает в качестве шунта на «землю», быстро разряжая развязывающие конденсаторы нагрузки (COUT на рис. 3).

Встроенный понижающий DC/DC-преобразователь микромодуля LTM4641 входит в состояние отключения с фиксацией и выдает на выводе HYST сигнал сбоя, который может применяться для упорядоченного выключения и/или сброса системы.

Для обнаружения сбойных состояний предусмотрен специальный источник опорного напряжения, независимый от того, который используется в контуре регулирования. Тем самым обеспечивается защита от отказа в случае выхода из строя источника опорного напряжения контура регулирования.

Рис. 3. Типовая схема с защитой от перенапряжений. Уровни напряжений в точках с пронумерованными щупами отображены на рис. 2. Эта схема в действии представлена на video.linear.com/143

В дополнение к защитным функциям в LTM4641 реализованы и функции восстановления. При традиционной схеме защиты с тиристором и предохранителем задача отключения питания ценной нагрузки возлагается на предохранитель.

Для восстановления после срабатывания предохранителя требуется вмешательство человека — чтобы физически извлечь предохранитель и заменить его. Это вносит неприемлемую задержку в процесс восстановления систем высокой эксплуатационной готовности и удаленных систем.

LTM4641 отличается тем, что позволяет возобновить нормальную работу после устранения сбойного состояния, переключив логический уровень на управляющем входе или предварительно настроив LTM4641 для автономного перезапуска по истечении заданного времени ожидания.

Если после возобновления работы LTM4641 сбойное состояние возникает вновь, упомянутые выше защитные функции срабатывают повторно, защищая нагрузку.

Защита от бросков напряжения на входе

В некоторых случаях защиты от перенапряжений на выходе недостаточно и требуется защита от перенапряжений на входе. LTM4641 может контролировать входное напряжение и приводить в действие свои защитные функции в случае превышения заданного пользователем порогового напряжения.

Если ожидаемое максимальное входное напряжение превышает номинальное напряжение модуля, равное 38 В, можно обеспечить защиту от бросков напряжения на входе до 80 В с сохранением полной работоспособности LTM4641, добавив внешний высоковольтный стабилизатор с малым падением напряжения (LDO) для поддержания функционирования контрольных и защитных цепей (рис. 4).

Рис. 4. Схема, способная выдержать скачки напряжения в 80 В, используя LTM4641 и внешний LDO. Эта схема в действии представлена на video.linear.com/148

Заключение

В критически важной электронной аппаратуре все чаще совместно применяются распределенные шины питания с напряжением в диапазоне 12–28 В и низковольтные цифровые ИС с высокими эксплуатационными характеристиками. В этих условиях как никогда важным становится снижение риска, особенно если на шине электропитания вероятны броски напряжения.

Дорогостоящие новейшие ПЛИС, заказные ИС и микропроцессоры требуют стабилизации напряжения питания в пределах не выше 3–10% от номинала и чрезвычайно легко повреждаются, порой даже с возгоранием, в случае перенапряжения.

Сбои в работе могут быть вызваны ошибками временной синхронизации импульсного стабилизатора, броском входного напряжения или использованием ненадлежащих компонентов при производстве.

Защита от перенапряжений в критически важных системах должна характеризоваться высоким быстродействием, точностью и повторяемостью, которые не может обеспечить традиционная схема на базе однооперационного тиристора и предохранителя.

LTM4641 — это эффективный понижающий DC/DC-преобразователь на номинальный ток 10 А в совокупности с быстродействующей и точной цепью защиты от выходных перенапряжений в едином корпусе для поверхностного монтажа, пригодный для применения в системах с высокими техническими требованиями.

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

Александр Федоров, руководитель направления активных компонентов PT Electronics, aleksandr.fedorov@ptelectronics.ru

Обратите внимание

Описанная в статье микросхема (микромодуль) является настоящим прорывом в области защиты современной цифровой нагрузки — ПЛИС и заказных ИС.

Микромодуль специально разработан для защиты потребителя в очень жестких условиях эксплуатации.

Основное достоинство заключается в том, что все критичные алгоритмы и задачи по защите нагрузки микромодуль LTM4641 берет на себя, позволяя инженеру сконцентрироваться на более сложной и важной задаче — работе с ПЛИС.  

Просмотреть технические данные можно на странице www.linear.com/LTM4641

Бесплатно заказать образцы и демонстрационные платы можно на странице www.linear.pro

Источник: https://ptelectronics.ru/stati/primenenie-spetsialnogo-dc-dc-mikromodulya-module-dlya-pitaniya-plis-c-moshhnyimi-funktsiyami-zashhityi-i-kontrolya/

Что такое скачки напряжения

Срок службы электроники и бытовой техники определяется не только маркой производителя, но и качеством электропитания в сети. Любые отключения и скачки напряжения в сети могут стать причиной поломки техники.

Повышение или понижение напряжения в сети, аварии, резкие скачки, обрыв линий электропередач – это все не только уменьшает время службы домашней техники, но и может полностью вывести из строя электронику и технику, стоящую в режиме ожидания.

Зачастую скачки происходят одновременно с коротким замыканием, а это может привести не только к плачевным последствиям для имущества, но и стать угрозой для жизни, в связи с этим очень важно защитить себя от таких проблем.

Почему возникают скачки напряжения

Есть несколько причин из-за которых возникают перенапряжения в сетях. Изменение его значения в сети случается из-за того, что бытовая техника при выключении или включении оказывает влияние на сеть и вносит в нее дисбаланс.

Когда же одновременно, например, полтысячи людей отключат бытовую технику, в сети обязательно пройдет скачок, но бытовые приборы этого не ощутят и продолжат работу без последствий.

Однако если на крупном заводе произойдет массовое отключение энергоемкого оборудования (например аварийное отключение в течение смены или станков по окончании смены), то в данном случае произойдет ощутимый скачок напряжения, который возможно приведет к поломке большого количества бытовой электроники.

Обрывы линий электропередач, разряды грозы рядом с линиями электропередач – также могут служить причиной появления перенапряжения (в документации ко всем электроприборам есть рекомендации об отключении бытовых электроприборов в период продолжительного отсутствия, грозы).

К чему приводят скачки напряжения

Острота вопроса защиты бытовой техники от некачественной электроэнергии в сети возрастает актуальна по причине большой стоимости многих электроприборов.

Скачки напряжения считаются существенной угрозой для бытовой техники и электроники. В некачественных электрических сетях напряжение может повышаться до 250 В и падать ниже 180 В, тогда как нормативами предусмотрена величина 220 В с колебаниями +/-10%.

Безусловно, большинство производителей бытовой техники стараются защитить приборы от внезапных импульсов перенапряжения и всевозможных колебаний в сети, предусматривая защиту в конструкции техники. В частности, ряд стиральных машин при понижении напряжения до 180 В всего лишь перестают работать.

Но данной защиты может не хватить.

Самой распространенной причиной выхода из строя бытовой электроники считается повышенное напряжение, сверх предусмотренного для прибора, обусловленное неравномерным потреблением электричества. Продолжительная работа при перенапряжении снижает жизненный ресурс приборов, а серьезное увеличение его уровня ведет к пробою изоляции и поломке техники.

Как защитить технику от скачков напряжения

Сегодня есть несколько способов уменьшить последствия от изменения в сети величины напряжения:

  • – релена пряжения для бытовых приборов разной мощности. При скачке напряжения данные устройства отключают электронику от сети, а при стабилизации напряжения подключают их автоматически через некоторое время. Через такие реле можно подключать стиральные машины, холодильники, телевизоры и любую подобную технику.
  • – стабилизаторы напряжения для предохранения приборов от колебаний и перепадов напряжения. Это устройство подключают между электрической сетью (источником) и нагрузкой, им контролируется напряжение, идущее на потребителей. В стабилизаторах предусмотрена функция контроля, когда величина напряжения выходит за контролируемый стабилизатором диапазон, например выше 260 В или ниже 150 В, то стабилизатор блокируется и выключает потребителя от сети. После того, как напряжение возвращается до приемлемых значений, стабилизатор опять включается.
  • – источники бесперебойного питания. Перебои в электропитании опаснее всего для компьютеров и подобной техники. Кроме того при систематическом “мигании” электричества электроника может сгореть. Для избегания таких неприятностей, необходимо установить источник бесперебойного питания, он даст возможность при отключении тока правильно выключить компьютер и сохранить информацию.
Читайте также:  Можно ли развернуть подпорку к деревянному электрическому столбу?

Источник: http://electricvdome.ru/zachita-ot-perenaprjazhenija/skachki-napryazhenija.html

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Восстановление электроснабжения потребителей и обратное включение линии в работу производится после ее ремонта.  [2]

Восстановление электроснабжения потребителей должно осуществляться путем подачи напряжения на участки электросети, потерявшие во время аварии напряжение, независимо от времени, истекшего с момента аварии, и без предварительного предупреждения оперативного персонала и потребителей.

Такой способ восстановления напряжения в обесточенных участках электросети в значительной мере сокращает срок ликвидации аварий и восстановления электроснабжения потребителей. Во многих случаях может иметь место успешное включение отключившейся линии даже после неуспешной работы АПВ.

Важно

Поэтому подача напряжения на подстанции или участки электросети, оставшиеся без напряжения, производится независимо от того, работал ли перед этим АПВ.

В случаях когда пропускная способность линии электропередачи или мощность электростанций недостаточна для покрытия всея нагрузки участка электросети, потерявшего напряжение, подачу напряжения следует производить с предварительным делением данного участка электросети.  [3]

Длявосстановления электроснабжения потребителей, ошибочно отключенных устройствами АЧР, применяют частотное автоматическое повторное включение ( АПВЧ) в сочетании с АЧР, схема которого приведена на рис. 10.11.

В этом устройстве применено реле частоты ИВЧ-011 с автоматическим изменением частоты срабатывания при шунтировании резистора в цепи обмотки.

При снижении частоты реле РЧ срабатывает и своими контактами замыкает цепь реле времени РВ, которое после установленной выдержки времени дает импульс на срабатывание промежуточных реле П1 и ПЗ. Последнее, однако, не сработает, так как контакт ЗПЗ уже разомкнулся.  [5]

Устройства АПВ трансформаторов предназначены длявосстановления электроснабжения потребителей после аварийного отключения питающего трансформатора, не связанного с возникновением в нем внутренних повреждений.

Для выполнения АПВ применяются устройства тех же типов, которые устанавливаются на выключателях линий электропередачи.

При необходимости сохранения синхронизма между частями энергосистемы, включаемыми на параллельную работу выключателем в цепи трансформатора, применяются такие же схемы устройств АПВ, как для линий в кольцевых сетях с несколькими точками питания или для одиночных линий, связывающих две части энергосистемы ( см. гл.  [6]

Совет

Ликвидация нарушений нормальной работы должна осуществляться четко и быстро, так как от этого зависятвосстановление электроснабжения потребителей и в ряде случаев нормальное движение электропоездов.  [7]

При отсутствии или недостаточном объеме АЧР потребители все равно будут отключены, однако из-за остановки электростанций и потери ими собственных нуждвосстановление электроснабжения потребителей потребует значительного времени.  [8]

Достижение безопасного функционирования городской электрической сети должно осуществляться путем комплексного решения двух проблем – предотвращения аварийных ситуаций в городской электрической сети и оптимального управления привосстановлении электроснабжения потребителей.  [9]

Восстановление электроснабжения потребителей должно осуществляться путем подачи напряжения на участки электросети, потерявшие во время аварии напряжение, независимо от времени, истекшего с момента аварии, и без предварительного предупреждения оперативного персонала и потребителей.

Такой способ восстановления напряжения в обесточенных участках электросети в значительной мере сокращает срок ликвидации аварий ивосстановления электроснабжения потребителей. Во многих случаях может иметь место успешное включение отключившейся линии даже после неуспешной работы АПВ.

Важно

Поэтому подача напряжения на подстанции или участки электросети, оставшиеся без напряжения, производится независимо от того, работал ли перед этим АПВ.

В случаях когда пропускная способность линии электропередачи или мощность электростанций недостаточна для покрытия всея нагрузки участка электросети, потерявшего напряжение, подачу напряжения следует производить с предварительным делением данного участка электросети.  [10]

При выборе схем распределительных устройств подстанции следует учитывать число присоединений ( линий и трансформаторов), требования надежности электроснабжения потребителей и обеспечения транзита мощности через подстанцию в нормальном, ремонтных и послеаварийных режимах.

Обратите внимание

Схемы подстанций должны формироваться таким образом, чтобы была возможность их поэтапного развития. При возникновении аварийных ситуаций должна быть возможностьвосстановления электроснабжения потребителей средствами автоматики.

Число и вид коммутационных аппаратов выбираются таким образом, чтобы обеспечивалась возможность проведения поочередного ремонта отдельных элементов подстанции без отключения других присоединений.  [11]

В неавтоматизированных сетях ( радиальная, петлевая) сигнализация о нарушениях режима, в зависимости от поврежденного элемента сети, может поступить от дежурного персонала источника питания или непосредственно от потребителя при возникновении нарушения его электроснабжения.

В соответствии с этими сообщениями дежурный персонал городской сети имеет возможность составить то или иное заключение о возникшем нарушении режима.

Полученной информации, как правило, достаточно для определения первоначальных действий дежурного персонала по ликвидации возникшего нарушения режима сети ивосстановления электроснабжения потребителей.  [12]

Страницы:      1

Источник: http://www.ngpedia.ru/id590053p1.html

Перепады и скачки напряжения в существующих электросетях, к сожалению не редкость. Для защиты от таких сюрпризов на предприятиях устанавливают специальные устройства, установка таких устройств в электрощитах жилых домов не входит в обязанности ЖКХ.

Чем же опасны перепады напряжения в сети?

Возгоранием электропроводки, выходом из строя бытовой техники и потерей данных в поврежденных компьютерах.

По Российскому ГОСТу допустимое колебание напряжение в сети должно не выходить за пределы 10% от номинального, другими словами напряжение в розетке не должно опускаться ниже 198 и подыматься выше 242 Вольт, а в момент скачков напряжение может проседать до 35 и подыматься до 400 Вольт.

Необходимо понимать, что опасно не только повышенное напряжение, но и значительно пониженное.

От повышенного напряжения происходит повреждение блоков питания, которые сгорают сразу от перегрузки или значительно сокращают ресурс работоспособности.

Пониженное напряжение опасно в меньшей степени, но тем не менее, тоже зачастую приводит к выходу из строя блоков питания или компрессора холодильника и т.д.

Причины возникновения бросков напряжения:

Разряды молний вблизи линий электропередач. Во время грозы необходимо обязательно отключать от сети бытовую технику.

Аварии на подстанциях, при которых высокое напряжение порядка (6-10 тыс. Вольт) попадает на сторону низкого напряжения.

Важно

Отгорание или обрыв нулевого провода на подстанции и в электрошкафах – довольно распространенная причина. Как правило, происходит по причине неправильного или ненадежного присоединения. При его обрыве или отгорании, происходит «перекос фаз», и в части квартир повышается напряжение до 380 В и выше, а у некоторых опускается до 40 В.

Чтобы защитить бытовую электронику от гибели, а квартиру от пожара устанавливают специальную защиту. Конечно это дополнительные расходы, но они окупаются. Ведь ремонт вышедших из строя холодильников, стиральных машин, телевизоров и компьютеров влечет за собой не только денежные расходы, но и немалую потерю времени.

В настоящее время выпускается достаточно много устройств защищающих от скачков напряжения, и все они различаются как по качеству, так и по цене. Давайте познакомимся поближе с наиболее распространенными и проверенными из них.

Сетевой фильтр

Пожалуй, является самым распространенным и доступным вариантом защиты. Применяется для отдельно расположенного электроприбора и получившего название «Пилот» благодаря марке самого массового сетевого фильтра.

Сетевой фильтр способен защитить только маломощное электрооборудование. Например, компьютер или аудиосистема, но только от малых скачков напряжения, от значительных перепадов он не спасет, скорее сгорит сам.

Работа сетевого фильтра основана на трех основных компонентах

Предохранитель или плавкая вставка выполняет защиту от короткого замыкания и токов перегрузки.

Режекторный фильтр защищает от помех, образующихся при работе электродвигателя, генератора или сварочных аппаратов недалеко от вашего дома.

Но все вышеописанные компоненты присутствуют только в настоящих сетевых фильтрах, в дешевых удлинителях может присутствовать максимум автоматический предохранитель. Поэтому, перед покупкой стоит внимательно изучить тех.

Совет

паспорт на изделие, в котором указаны все защиты присутствующие в той или иной модели.

Стоит упомянуть, что для работы любого сетевого фильтра обязательно наличие заземления, так как все помехи и перенапряжения сбрасываются на землю через заземляющий проводник.

Если контур заземления отсутствует, тогда сетевой фильтр превращается в обыкновенный удлинитель.

Источник бесперебойного питания (ИБП) UPS

Источники бесперебойного питания (UPS) применяются для защиты компьютеров и другой периферийной компьютерной и вычислительной техники от основных неполадок с электропитанием: скачков напряжения, электромагнитных и радиочастотных помех, высоковольтных выбросов и полного исчезновения напряжения в электросети. При напряжении до 270 Вольт ИБП переходит на работу от аккумуляторов, что позволит продолжать работу от нескольких минут, до нескольких часов в зависимости от модели.

Подбор ИБП происходит по мощности защищаемого электроприбора.

Стабилизаторы напряжения.

Установка стабилизатора напряжения является идеальным вариантом для тех, кто пользуется дорогостоящей электронной аппаратурой.

В отличие от ИБП и сетевых фильтров стабилизатор напряжения постоянно нормализует напряжение до 220 Вольт. А при повышении напряжения до 250 Вольт, отключит подачу электроэнергии.

После нормализации напряжения в электросети, стабилизатор в автоматическом режиме подключит электропитание.

Установка стабилизатора напряжения возможна как на отдельный электропотребитель, так и на всю сеть дома или квартиры. В последнем случае подбор стабилизатора напряжения происходит исходя из мощности всего электрооборудования дома.

Реле контроля напряжения.

Реле контроля напряжения устанавливают именно для защиты от скачков напряжения. Причем реле защищают не только от повышенного, но и от пониженного напряжения.

Обратите внимание

Реле работает полностью в автоматическом режиме и восстанавливает электроснабжение с небольшой задержкой после возвращения его показателей на входе в норму. Устанавливаются реле в щитах на DIN – рейку.

В настоящее время выпускается множество моделей реле с индикацией и возможностью ручной корректировки пределов напряжений, а так же времени отключения и подключения нагрузки.

В любом случае если у вас возникают трудности с выбором технического устройства для защиты от перепадов напряжения лучше обратится к специалистам.

Материалы, близкие по теме:

Источник: http://electromontaj-st.ru/statia/113-zashchita-bytovykh-elektropriborov-ot-skachkov-napryazheniya.html

Скачки напряжения, 12 причин появления скачков в сети

09-03-2013

Скачки напряжения. Определения и понятия

Скачки напряжения

Скачками напряжения в повседневной речи принято называть резкое (быстрое) значительное изменение значения напряжения. Как правило, под скачком напряжения понимается быстрое значительное увеличение напряжения.

Читайте также:  Какие материалы выбрать для монтажа проводки в деревянном доме?

Юридически точного определения понятия «скачок напряжения» у нас не существует. Обычно юристы понимают под «скачком напряжения» отклонения качества поставляемой электроэнергии от требований нормативной документации.

Как правило, в судебной практике речь идет о таких скачках напряжения, которые стали причиной нанесения ущерба.

Четкого определения «скачка напряжения» в нормативной документации тоже не найти. Отраслевая нормативная документация различает следующие отклонения параметров электроснабжения от нормы: отклонения и колебания напряжения, перенапряжение.

Отклонение напряжения

«Отклонение напряжения» – это изменение амплитуды длительностью более 1 минуты. Различают нормально допустимое отклонение напряжения и предельно допустимое отклонение напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Колебание напряжения

«Колебание напряжения» — это изменение амплитуды длительностью менее 1 минуты. Различают нормально допустимое колебание напряжения и предельно допустимое колебание напряжения. При этом предельно допустимым является отклонение в 10% от номинального.

Перенапряжение

«Перенапряжение» — это значительное по амплитуде увеличение параметров тока. Перенапряжением считается повышение напряжения свыше 242 Вольт. Перенапряжение может проходить с длительностью и менее 1 секунды.

Таким образом, объединяя нормативные определения скачка электрического напряжения и юридическое понимание этого понятия, можно сказать, что скачками могут называться как не очень большие, но длительные изменения значения напряжения, так и кратковременные, но значительные превышения этого параметра. Последние еще могут называться «импульсными скачками».

С точки зрения физики, важным является общая излишняя энергия, воздействующая на приборы — потребители тока. Именно эта энергия, вызванная скачком в сети, и приводит к нанесению ущерба подключенным электрическим приборам.

Причины появления скачков напряжения

Существует достаточное количество объективных и субъективных причин природного, аварийного и техногенного характера для появления скачков напряжения в электрических сетях. Ниже постараемся перечислить основные.

1 причина появления «скачка напряжения» — одновременное отключение мощных бытовых приборов

Причина появления скачка параметров тока кроется у нас дома. Сегодня современный дом очень насыщен мощными электрическими приборами. В домах со старой проводкой это очень опасно.

Но и в новых домах часто бывает, что нагрузка не может быть рассчитана на использование очень мощных приборов по причине подключения всего нового дома к «старым электрическим сетям». На практике часто происходит следующее.

В доме включаются несколько мощных электрических приборов, это приводит к падению параметров тока в сети. При резком отключении мощного прибора или нескольких мощных электрических приборов происходит резкий скачок.

2 причина появления «скачка напряжения» — нестабильность в работе трансформаторной подстанции

Большинство трансформаторных подстанций, осуществляющих электроснабжение в распределительных и транспортирующих сетях, было построено достаточно давно.

Оборудование, установленное на этих подстанциях, имеет сегодня значительный износ. Кроме того, многие подстанции работают с большой перегрузкой ввиду увеличения потребления электроэнергии.

В результате на подстанциях случаются сбои в работе оборудования, приводящие к возникновению скачков.

3 причина появления «скачков напряжения» — аварии в передающих электрических сетях

Сотни тысяч километров линий электропередач окутывают все города и поселки нашей страны. К каждому дому, к каждому участку подходит линия электроснабжения.

Перефразировав известную фразу из популярного фильма, можно сказать, что без электричества сегодня и «не туда», «и не сюда». Линии электропередач построенные десятки лет назад, не молодеют и сегодня.

А значит, вероятность обрывов и замыкания на линиях передач существует. Такие аварии могут спровоцировать большие скачки электрического напряжения.

4 причина появления «скачков напряжения» — обрыв «нуля»

Это, пожалуй, самый частый и опасный вид аварии, вызывающий очень большое перенапряжение. Ежегодно тысячи человек несут ущерб по причине примитивного «обрыва нуля». В случае обрыва «нуля» может произойти появление напряжения на контакте «ноль» во всех розетках дома.

Это приводит к тому, что все электрические приборы, включенные в розетку, сгорают. При этом сгорают даже «выключенные» с помощью дистанционного пульта приборы. Причина банальная — ослабление контакта «ноль» в общем коммутационном щитке дома.

При этом, если контакт не постоянный, то появляется, то пропадает, то возникают очень сильные скачки.

5 причина появления «скачков напряжения» — ослабление заземления

Заземление электрических приборов играет важную роль в обеспечении безопасности использования устройств. В случае нарушения изоляции электрических приборов, напряжение часто передается на корпус прибора. В этом случае «заземление» играет роль отвода этого аварийного тока. В случае ухудшения качества заземления вероятность появления скачков параметров тока существенно вырастает.

6 причина появления «скачков напряжения» — значительная перегрузка сети

Электрооборудование, смонтированное на электрических подстанциях, рассчитано на конкретное максимальное значение мощности подключаемой нагрузки. В настоящее время идет очень большой рост потребления электроэнергии в наших домах.

Первая причина здесь — это строительство новых больших зданий на месте старых маленьких домиков. Вместо 10 квартир получается сразу 100 квартир в одном большом доме. Вторая причина — рост числа используемых мощных электрических приборов.

Посмотрите на фасад современно многоквартирного дома, на нем 200 сплит-систем. А это дополнительно 400 кВт мощности.

Плюс 100 микроволновых печей, плюс 100 электрических калориферов, плюс 100 стиральных машин, плюс 100 электрических нагревателей воды, набегает очень большая суммарная мощность дома. При этом подстанции испытывают значительные перегрузки, и скачки в таком районе города неизбежны.

7 причина появления «скачков напряжения» — плохое качество монтажа и материалов электрической домовой разводки

Если что-то не работает в электрической цепи, то нужно искать плохой контакт. Это первое правило электриков. Плохой контакт в розетке или в электрическом патроне может возникнуть из-за плохого монтажа этих устройств или по причине использования дешевых сплавов для контактных пластин этих приборов.

Плохой контакт вызывает искрение. А искрение — это эпицентр появления скачков электрического напряжения и сильных импульсных помех. Было бы хорошо для исключения появления скачков напряжения не использовать розетки вовсе, но так не бывает.

А значит, каждое включение или выключение мощного электрического прибора — это новый скачок напряжения в сети.

8 причина появления «скачков напряжения» — включение промышленного оборудования в смежной сети электропередач

Большие и систематические скачки напряжения в сети наблюдаются вблизи крупных промышленных объектов. Включение мощного электродвигателя порождает большие пусковые токи. Эти токи могут «вернуться» в электрическую сеть в виде большой реактивной нагрузки.

И хотя на таком оборудовании должны устанавливаться специальные пускатели и дополнительные сетевые фильтры, порождения электрических скачков избежать нельзя. И вовсе не обязательно жить рядом с большим металлургическим заводом, чтобы получить неприятные электрические сюрпризы.

Для порождения хорошего скачка напряжения будет достаточно соседства с насосной станцией, с мощным вентиляционным оборудованием, с автомобильной мастерской или с большим супермаркетом.

9 причина появления «скачков напряжения» — «мерцающий эффект»

Скачки напряжения могут иметь систематический характер. Возможной причиной таких скачков может быть некорректная работа регулирующего оборудования в электрических приборах. Регуляторы электрических приборов должны осуществлять включение и выключение прибора или его части для контроля определенных параметров.

Пример самого простого регулятора — это регулятор температуры отопительного прибора или электрического утюга. При достижении нужной температуры элемента прибор должен отключится. Часто бывает, что регулятор срабатывает очень часто, это приводит к износу контактов коммутирующего устройства. Изношенные контакты начинают порождать скачки тока.

В этом случае можно видеть на графике напряжения скачки периодического характера.

10 причина появления «скачков напряжения» — попадание молнии в линии передач

Самая эффектная и самая мощная причина, порождающая гигантские перенапряжения и скачки, — это попадание молнии в линии электропередач. Я думаю, каждый человек видел, как молния попадает в линии электропередач и в металлические опоры линий передач.

Нужно сказать, что история создания электрических приборов тесно связана с молнией. Первые опыты по использованию электричества проводились с энергией молнии.

Важно

Современные системы электропередач имеют защиту от молнии, однако, полностью избежать появления больших импульсов в сети не удается. Мощные разряды молний порождают большое перенапряжение, которое распространяется вдоль линии передач и может дойти до конечного потребителя.

И хотя импульс от удара молнии длиться сотые или тысячные доли секунды, но этой бешеной энергии в тысячи вольт достаточно для нанесения большого ущерба электрооборудованию.

11 причина появления «скачков напряжения» — попадание высокого напряжения с линий трамвайных и троллейбусных контактных линий

Ситуация, когда происходит обрыв контактной трамвайной или троллейбусной линии электропередач, случается в городе несколько раз в месяц. Причиной может быть сильный порыв ветра или выполнение строительных работ, падение дерева на линию передач.

При этом один из проводов контактной линии может зацепить или полностью упасть на линии обычных электропередач. В этом случае в сети можно наблюдать скачки напряжения в сотни вольт. Бывают случаи, когда такая авария приводит к сгоранию всех электрических приборов в нескольких домах рядом с аварией.

При этом, если не происходит защитного отключения, то перенапряжение может вызвать даже возгорание приборов.

12 причина появления «скачков напряжения» — проведение сварочных работ

Проведение сварочных работ с помощью электрической сварки всегда приводит к появлению больших скачков напряжения во всей сети. И если в городе такое явление редко, то в деревнях и поселках встречается с завидной постоянностью.

Кто-то варит забор, кто-то выбрасывает холодильник, сгоревший от большого скачка напряжения. При этом часто сварочные аппараты подключают прямо на вход проводов в дом, то есть минуя все защиты.

Каждая дуга сварки в этом случае порождает большой скачок параметров тока в сети.

Таким образом, можно выделить несколько групп причин порождения скачков напряжения:

  • скачки напряжения порождаются по причине плохого качества оборудования и монтажа электрооборудования и электрической разводки
  • скачки напряжения появляются по причине включения или выключения мощного оборудования или мощных электрических приборов
  • скачок напряжения обусловлен природными факторами, ударами молнии, сильным ветром, наводнением
  • скачки напряжения порождены нарушениями правил эксплуатации приборов и оборудования или недостаточного объема проведенных профилактических работ
  • скачок электрического напряжения обусловлен нарушениями при проведении строительных и сварочных работ
  • скачок напряжения появился из-за аварий техногенного характера.

Как бороться со скачками напряжения в сети

Важность защиты электрической сети и приборов в электрической сети от воздействия больших скачков напряжения трудно переоценить. Защита от скачков напряжения в электрической сети может строиться на применении специальных устройств для защиты от скачков напряжения, сетевых фильтров.

Для защиты сети и потребителей от скачков могут использоваться и стабилизаторы напряжения со встроенной защитой от скачков напряжения. Устройства защиты от скачков напряжения могут монтироваться в коммутационные электрические шкафы или включаться непосредственно в розетку.

Отдельным способом защиты от скачков является использование устройства защиты от скачков, монтируемых внутри электрического прибора.

Как защитить свой дом от скачков напряжения, смотрите в разделах Защита от скачков напряжения и Стабилизаторы напряжения.

Источник: https://teplo.bast.ru/articles/skachki-napryazheniya-seti

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector