Захранване

Да се защитим от токови удари и пренапрежения

Written by Редактор

Статистиката от последните години сочи, че българските граждани отделят около 19 млн. лв. годишно за ремонт на битова техника. Единственият начин, по който можем да намалим този показател, е да обърнем по-голямо внимание върху необходимостта от правилна експлоатация на домашните електроуреди и електроника. Често срещан проблем, водещ до повреждане на електрическите устройства, е поява на пикове на напрежението по електропреносната мрежа. Разбира се, в голяма част от съвременните уреди е вградена защита от пренапрежение, но тя е ефикасна в случаите, когато захранващото напрежение се променя плавно, леко над допустимата стойност. За съжаление обаче понякога промяната му става за много кратко време, което е напълно недостатъчно за задействане на подобен род защити. Резултатът от подобно ненавременно активиране на защитните функции е налице – повреждане на предпазваното устройство.


Съществуват няколко начина, по които може да защитим апаратурата си от подобни пикове, като най-разпространеният от тях е посредством специални  пик предпазители (surge protectors). Основната функция на подобен род защити е в случай на кратковременно изменение на напрежението в електропреносната мрежа да “отведат” излишната електроенергия “встрани” от пътя й към предпазваното устройство. Самото отклонение се осъществява по вторична верига, която от своя страна представлява заземен проводник. За подобен род защита се използват специални елементи, чийто ключов качествен фактор представлява бързодействието им. Най-често използваните елементи за направа на такива устройства са плазмените газоразрядници, метал-оксидни варистори (МОВ), специални диоди и др.


Стандартните МОВ протектори са изградени от три части: пластина – метален оксид, който е свързан със заземения и основния (захранващия) кабел посредством два полупроводникови елемента. Полупроводниците представляват електронни компоненти, характеризиращи се с променливо съпротивление. Когато напрежението е ниско (под точно определено ниво), полупроводниковият материал има голямо съпротивление и електроните протичат по основния захранващ канал. В случай че напрежението нарасне многократно, полупроводниковият елемент “се отпушва” и се характеризира с много ниско съпротивление. В този случай част от електроните се отвеждат през допълнителния заземен проводник, вследствие на което фината електронна апаратура се предпазва от пренапрежение (и съответно от изгаряне).


Принципът на действие на плазмените газоразрядници силно наподобява този на МОВ протекторите, но вместо тройна система от полупроводници и парче метал-оксид, за проводящ елемент се използва инертен газ. В случай че напрежението е ниско (или в рамките на регламентираното), електроните протичат по основния проводник и навързаните устройствата към протектора функционират нормално. В този случай инертният газ е “лош” проводник, тъй като ниското напрежение не е достатъчно да йонизира електроните в него. Когато обаче напрежението превиши определена граница, потокът от електрони йонизира инертния газ и той става проводник, отвеждащ излишната енергия през заземения край на протектора.


Както споменахме по-рано, общото между тези два метода за предпазване на електронните компоненти от пренапрежение се крие в основния им принцип на действие – излишната енергия се “отвежда” встрани от захранващата схема. Разбира се, съществуват и друг тип устройства, които вместо да отвеждат излишния поток от електрони, го “забавят” по пътя му.


Съществен става въпросът как да изберем най-подходящата защита от пренапрежение. Когато закупувате подобно устройство, винаги вземайте предвид следните няколко фактора, по които може да съдите за качеството на продукта.


Важен критерий при избора представлява времето, за което защитата ще се самоактивира. Пиковете на напрежението в електропреносната мрежа имат средна продължителност от около една или две наносекунди (една наносекунда е една милиардна част от секундата). В тази насока е желателно да подбирате устройства, които самоактивират защитата си за не повече от една наносекунда. В противен случай ефектът е нулев.


Енергопоглъщаемостта е друг важен фактор при избор на защита. Изразява се в максималната енергия, която може да бъде погълната от него, преди да спре нормалното му функциониране. По правило, колкото по-голяма стойност има този параметър, толкова по-добре.


Прагът на напрежение, при който се задейства защитата, не трябва да бъде много висок. Едва ли бихте искали тя да се активира при превишаване на напрежението над 500 V, когато захранваното устройство работи при 220 V.


Поради естеството си на работа МОВ протекторите са по-податливи на пълно разрушаване на защитните свойства вследствие на изгаряне на компонентите им.


По-скъпите устройства за предпазване на апаратурата от подаване на недопустимо напрежение включват в себе си предпазители и специални схеми за филтриране на шумовете по градската мрежа. Предпазителят представлява резистор със стопяема вложка, която в случай на протичане на по-голям ток се стопява и захранващата веригата се прекъсва.


В заключение мога да спомена, че никоя защита от пренапрежение не е стопроцентово ефективна. Дори и най-скъпите решения на реномираните фирми не дават гаранция за спокойна работа по време на авария. Това, което за момента е сигурно, е, че подобни предпазващи устройства предизвикват все по-голям интерес сред потребителите и са постоянен обект на усъвършенстване от страна на големите компании.

About the author

Редактор

Leave a Comment