|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Chống sét mạng cục bộ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Máy tính Một trong những vấn đề mà các nhà phát triển mạng máy tính cục bộ phải đối mặt là đảm bảo khả năng chống chịu của thiết bị mạng trước các tác động bên ngoài khác nhau. Một vai trò đặc biệt được giao cho các thiết bị chống sét. Với sự phát triển của “mạng gia đình”, vấn đề này trở nên thực sự nghiêm trọng vì một tỷ lệ đáng kể thiết bị bị hỏng do tĩnh điện. Chủ đề chống sét theo truyền thống là một trong những chủ đề được thảo luận nhiều nhất giữa những người nghiệp dư và chuyên nghiệp về radio và bị che giấu bởi nhiều lầm tưởng và thông tin không chính xác. Bài viết này trả lời câu hỏi: liệu có chịu được tác động của tia sét quá mạnh đối với thiết bị hay không, đồng thời xác định cách thức, phương pháp bảo vệ thiết bị đang hoạt động. Những nỗ lực bảo vệ chống sét đã được biết đến từ rất lâu trước thời đại của chúng ta. Trong các cuộc khai quật khảo cổ ở Ai Cập, người ta đã tìm thấy những dòng chữ trên tường của những ngôi đền bị phá hủy, từ đó cho thấy các cột buồm được lắp đặt xung quanh các ngôi đền có tác dụng bảo vệ khỏi “lửa trời”. Bản chất dao động của sự phóng điện sét đã được chứng minh ngay cả trước công trình thí nghiệm của G. Hertz. Điều quan trọng là, ngoài khả năng tĩnh điện đáng kể gây ra bởi chuyển động tốc độ cao của các giọt nước, hạt bụi và các mảnh băng, tia sét còn hoạt động như một máy phát vô tuyến mạnh mẽ, tạo ra bức xạ điện từ mạnh. Thành phần quang phổ của bức xạ này nằm trong khoảng từ vài hertz đến hàng chục kilohertz, mật độ cao nhất nằm trong vùng 5...8 kHz. Vì lý do này, việc cách ly máy biến áp của các thiết bị khỏi đường dây thông tin được làm bằng cáp xoắn đôi (TPL) thường không có điện. Sự nhiễu điện rất lớn đi qua máy biến áp cách ly mà không phá hủy nó nhưng làm hỏng các thiết bị điện tử. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng thời lượng của các xung như vậy có thể dao động từ 1 đến 500 μs trở lên và điện áp có thể dao động từ hàng trăm volt đến hàng chục kilovolt. Là kết quả nghiên cứu lâu dài của nhiều phòng thí nghiệm khác nhau trên thế giới, người ta đã thu được các thông số trung bình của xung phóng điện sét. Trên các đường dây điện và điện thoại có chiều dài hàng km, có thể có các xung điện áp lên tới 20...25 kV và các xung dòng điện lên tới 10 kA. Trong các đường dây ngắn hơn, dài hàng trăm mét, các xung điện áp lên đến 6 kV và dòng điện lên đến 5 kA được tạo ra, và trong các đường dây chạy bên trong các tòa nhà - lên đến 6 kV và lên đến 500 A. Theo thống kê được công bố trên website , tỷ lệ “sống sót” của thiết bị kết nối với đường dây trên không được làm bằng cặp xoắn không được che chắn chỉ là 2%. Nhìn chung, những con số mà tác giả thu được khi phục vụ mạng cục bộ của một trong các doanh nghiệp hoàn toàn xác nhận những gì đã nói. Và việc thiết bị kết nối với đường cáp đồng trục bị hỏng không phải là hiếm ngay cả trong các tòa nhà gạch. Trên các đường dây trên không như vậy, thiết bị thực tế không thể “sống” nếu không có các biện pháp bảo vệ đặc biệt. Chúng tôi xin lưu ý ngay rằng không tồn tại khả năng bảo vệ 100% chống lại loại ảnh hưởng này, nhưng chắc chắn có thể giảm thiểu tổn thất dựa trên sự thỏa hiệp hợp lý giữa chi phí, độ phức tạp và hiệu quả của các thiết bị bảo vệ. Tất nhiên, nên sử dụng các phương pháp “cổ điển”: chuyển sang cáp quang, từ bỏ đường hở, che chắn hệ thống cáp, nhưng đôi khi tất cả những điều này hóa ra không thể truy cập được đối với các mạng vừa và nhỏ do chi phí cao và độ phức tạp. của việc cài đặt. Vì vậy, hãy xem xét các nguyên nhân chính gây ra hỏng hóc thiết bị khi có giông bão. 1. Sự hình thành tĩnh điện trên dây cáp và thiết bị do ảnh hưởng của các điện tích đứng yên tích lũy trong đám mây giông. Đường dây trên không dễ bị nhiễm tĩnh điện nhất. Hơn nữa, một lượng điện tích đáng kể cũng có thể tích tụ trong thời tiết khô ráo vào mùa đông khi có tuyết rơi và vào mùa hè khi xảy ra cái gọi là “bão tuyết cát”. Phương pháp bảo vệ chính là đảm bảo loại bỏ tĩnh điện bằng cách nối đất tấm chắn và (hoặc) thanh dẫn điện và lắp đặt thiết bị chống sét ở cả hai đầu cáp. Ở đây, vị trí đầu tiên nói đến tính đúng đắn của việc nối đất và độ tin cậy của các thiết bị chống sét, những thiết bị này phải tuân theo các yêu cầu cao về việc loại bỏ dòng điện đáng kể. 2. Cảm ứng xung điện áp cao trong hệ thống cáp phát sinh do tiếp xúc với trường điện từ mạnh do phóng điện sét tạo ra. Nếu HDL được sử dụng không được che chắn thì do tiếp xúc với sóng điện từ mạnh, một điện áp nhỏ sẽ được tạo ra ở mỗi bước xoắn, trong phạm vi vài milivolt. Nếu HDL được thực hiện hoàn hảo và diện tích của các đường viền bằng nhau thì tổng lực điện động cảm ứng gần bằng 0. Trên thực tế, bước xoắn không giống nhau, do đó không xảy ra sự bù lẫn nhau hoàn toàn của EMF cơ bản và cáp càng dài thì điện áp giữa các dây dẫn của một cặp càng cao do xung điện từ được tạo ra. bởi sét. Điện áp này có thể đạt tới vài trăm volt. Phương pháp bảo vệ chính là che chắn, lắp đặt các thiết bị bảo vệ ở hai đầu cáp nhằm cân bằng điện thế, tại đó điện áp tối đa giữa hai dây bất kỳ trong cáp không vượt quá 7... 10 V. Hiệu điện thế vượt quá hàng trăm volt so với mặt đất làm giảm thiết bị chống sét. 3. Điện áp tăng trong nguồn điện lưới. Đây là một lý do khá phổ biến dẫn đến sự cố của toàn bộ thiết bị. Trong mạng 220 V, điện áp tăng lên đến vài nghìn volt thường xảy ra. Nguyên nhân của tình trạng này là do ngắt cầu chì ở trạm biến áp, sét đánh và sự can thiệp từ các thiết bị tiêu thụ năng lượng mạnh khác. Các phương pháp bảo vệ truyền thống bao gồm tăng độ tin cậy của nguồn điện tiêu chuẩn, sử dụng nguồn điện liên tục và các thiết bị bảo vệ chống lại sự gia tăng điện áp trong mạng. 4. Thay đổi điện thế của các thiết bị nối đất. Nó xảy ra khi sét đánh gần bề mặt trái đất. Nguyên nhân chính gây ra lỗi thiết bị là do có sự chênh lệch điện thế lớn trên các thanh nối đất của thiết bị được lắp đặt ở khoảng cách đáng kể với nhau. Trong trường hợp này, một dòng điện cân bằng rất lớn chạy qua đường cáp và mạch đầu vào/đầu ra, làm hỏng thiết bị điện hoặc điện tử. Trong trường hợp này, tổn thất có thể được giảm thiểu bằng cách tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc lắp đặt thiết bị nối đất. Một trong những vị trí dẫn đầu về doanh số bán hàng thuộc về thiết bị chống sét (LP) dành cho hộ gia đình ProtectNet của APC. Tuy nhiên, mặc dù có mức giá rất phải chăng và sự hấp dẫn về mặt hình ảnh, những HC dành cho HDL này không phải là không có nhược điểm. Các biến trở oxit kim loại được sử dụng trong chúng, mặc dù có hiệu suất cao và giá rất thấp nhưng không thể bảo vệ thiết bị một cách đáng tin cậy trên đường dây trên không không được che chắn. Điện áp dư trên chúng có thể cao hơn nhiều lần so với mức tối đa cho phép đối với thiết bị được bảo vệ. Điều này được giải thích là do đặc tính dòng điện-điện áp không lý tưởng của các điện trở và sự phụ thuộc của điện áp vào biên độ của xung dòng điện chạy qua chúng. Cũng cần phải tính đến việc các phần tử bảo vệ dần dần thay đổi các thông số của chúng và suy giảm nếu dòng điện gần đến giới hạn chạy qua chúng. Trong trường hợp này, điện trở trong của các biến trở giảm và cuối cùng chúng đóng đường dây được bảo vệ. Sau gần một vài năm hoạt động trên đường dây trên không, đặc tính bảo vệ của thiết bị bị mất và tổn thất tăng lên, do đó không thể sử dụng chúng trong mạng tốc độ cao trên khoảng cách đáng kể. Trong nhiều UG sản xuất trong nước, đèn neon hoặc “neon” từ bộ khởi động đèn huỳnh quang được sử dụng làm bộ phóng điện. Điều này chủ yếu là do chi phí thấp của các yếu tố bảo vệ như vậy. Theo tác giả, giải pháp này không thành công lắm vì đèn neon có khả năng chống sự cố cao và hiệu suất thấp. Các thử nghiệm dài hạn đối với mạng HDTV 100 megabit không được che chắn có chiều dài một trăm mét, trải dài giữa các tòa nhà, cho thấy rằng thiết bị, có sơ đồ như trong Hình 1, đáp ứng tốt các nhiệm vụ của nó. 1. Đây là cầu diode nhiều pha dựa trên điốt VD16 VD17, đường chéo của nó bao gồm một diode bảo vệ VD8, giới hạn điện áp giữa hai dây dẫn bất kỳ của đường dây ở mức khoảng 1 V. Việc sử dụng điốt giới hạn của Transil là do sự khác biệt đáng kể về các thông số của các thiết bị như vậy so với điốt zener. Ví dụ: thời gian đáp ứng của diode kẹp không vượt quá vài pico giây và công suất tiêu tán cực đại (trong vòng 1500 ms) là XNUMX W.
Đường dây được kết nối với đầu nối XS1 và thiết bị mạng được kết nối với đầu nối XS2. Cáp kết nối UG với thiết bị mạng phải có độ dài tối thiểu. Mỗi dây dẫn của cáp thông tin được nối đất thông qua bộ chống sét chứa đầy khí F1-F4, giúp loại bỏ điện thế tĩnh điện vượt quá 90 V. Bộ chống sét Epcos T83-A90X chuyên dụng cho phép dòng điện xung 10 kA đi qua trong thời gian 8/20 μs, đặc trưng của sự phóng điện sét. Thiết bị chống sét kép chỉ được sử dụng vì lý do kinh tế, thay vì chúng, bạn có thể sử dụng bất kỳ thiết bị nào đáp ứng các yêu cầu trên. Thay vì điốt 1N4007 (VD1-VD16), bạn có thể sử dụng bất kỳ điốt chỉnh lưu sản xuất trong nước và nhập khẩu tương tự nào có điện áp ngược cho phép ít nhất 1000 V, có khả năng hoạt động ở tần số trên 10 kHz. UG được lắp ráp trên một bảng mạch in làm bằng tấm sợi thủy tinh hai mặt có độ dày 1,5 mm. Bản vẽ bảng mạch in của thiết bị được hiển thị trong Hình. 2.
Giấy bạc trên bảng ở phía phần tử đóng vai trò như một tấm chắn, nó chỉ được tháo ra gần các chốt của các bộ phận, khoét các lỗ. Đầu cuối giữa của thiết bị chống sét được hàn trực tiếp vào giấy bạc từ phía các bộ phận. Dây dẫn nối đất được đưa vào một lỗ có đường kính 2 mm và hàn vào cả hai mặt của bảng. Để giảm nhiễu xuyên âm, các jumper 1 và 2,3, 6 và 4, 5 và 7, 8 và 3 có thể được xoắn theo cặp với hai hoặc ba vòng. Hình dáng bên ngoài của bảng UG đã lắp ráp được thể hiện trong Hình XNUMX. XNUMX.
Thiết bị được gắn trong ổ cắm đôi tiêu chuẩn RG45B (Hình 4).
Vì trong ổ cắm này, việc đánh số chân của các đầu nối XS1 và XS2 bị đảo ngược so với nhau nên chúng tôi phải sử dụng các nút nhảy trên bảng mạch in. Trong trường hợp sử dụng tùy chọn cài đặt khác, bộ nhảy UG có thể bị loại bỏ. Các đầu nối lưỡi cắt tiêu chuẩn được tháo ra khỏi bảng ổ cắm và thay vào đó là các chân cong được hàn (Hình 5), trên đó gắn bảng UG (Hình 6).
Nếu không cần bảo vệ tất cả tám dây dẫn cáp, UG có thể được lắp ráp theo sơ đồ đơn giản hóa trong Hình 7. 2. Các dây dẫn không sử dụng được nối với nhau và nối đất qua thiết bị chống sét F81 (Epcos N90-AXNUMXX).
Để bảo vệ nguồn điện khỏi sự đột biến điện áp ngắn trong mạng 220 V, một thiết bị được sử dụng, sơ đồ được hiển thị trong Hình. 8. Nó được kết nối với điểm đứt của cáp mạng càng gần nguồn điện càng tốt, chẳng hạn như được tích hợp trong ổ cắm điện.
Nếu chiều dài mạch cấp nguồn điện áp thấp (9... 12 V) của thiết bị từ vài mét trở lên, chẳng hạn như nguồn điện được cấp qua các cặp dây tự do hoặc dây không được che chắn thì cần phải lắp đặt bộ điều khiển. , được lắp ráp theo sơ đồ trong Hình. 8, đặc trưng ở chỗ thay vì hai, chỉ sử dụng một diode giới hạn 1.5KE18, được kết nối với cực âm với nguồn cộng. Thiết bị được kết nối càng gần càng tốt với thiết bị đang hoạt động trong mạch hở của mạch cấp nguồn DC điện áp thấp. Tất cả các loại máy tạo khí đều yêu cầu kết nối bắt buộc với nối đất hoặc nối đất bảo vệ; chúng tôi sẽ cho rằng điều này, trong trường hợp của chúng tôi, là giống nhau. Khi vắng mặt, tất cả các biện pháp chống sét thực tế giảm xuống bằng không. Chúng ta hãy tập trung vào những điểm chính liên quan đến việc kết nối UG với nối đất. Theo Quy tắc lắp đặt điện (PUE), mạng điện trong các tòa nhà dân cư bao gồm một pha (L), một điểm không làm việc (N) và một điểm không bảo vệ (PE), được kết nối với vỏ tổng đài ở đầu cầu thang và tiếp điểm giữa của ổ cắm trong căn hộ. Nếu ngôi nhà của bạn được xây dựng sau năm 1998, thì với khả năng cao có thể giả định rằng số 220 bảo vệ đã được kết nối với ổ cắm. Bạn có thể kiểm tra sự hiện diện của nó bằng cách kết nối đèn sợi đốt có điện áp XNUMX V so với pha, đầu tiên là với dây trung tính, sau đó đến tiếp điểm giữa của ổ cắm. Trong cả hai trường hợp, đèn phải cháy sáng và đều; nếu khi kết nối đèn với tiếp điểm giữa, thiết bị dòng điện dư (RCD) trong bảng điều khiển được kích hoạt, điều này sẽ chỉ xác nhận sự hiện diện của số XNUMX bảo vệ Nếu số 1,5 bảo vệ không được lắp đặt trong phòng, bạn sẽ phải tự lắp đặt nó. Để làm điều này, bạn sẽ cần một sợi dây có tiết diện ít nhất là 2 mmXNUMX, càng lớn thì càng tốt. Một đầu của dây được cố định dưới bất kỳ bu lông tự do nào của thanh cái được nối với vỏ bảng điện, đầu thứ hai được nối với tiếp điểm nối đất của ổ cắm hoặc UG. Không được phép sử dụng bộ tản nhiệt sưởi ấm hoặc ống nước làm hệ thống nối đất bảo vệ. Một trong những lý do là do điện trở cao của việc “nối đất” như vậy. Ngoài ra, trong một số trường hợp, điện thế trên pin có thể khác XNUMX, chẳng hạn như nếu hàng xóm sử dụng đường ống làm điểm XNUMX làm việc do đứt dây dẫn trung tính trong hệ thống dây điện, điều này bị nghiêm cấm. Và mặc dù về mặt lý thuyết cần có một hệ thống cân bằng tiềm năng ở tầng hầm của một tòa nhà, nhưng trên thực tế, bất cứ điều gì cũng có thể xảy ra. Nếu trong các căn hộ ở thành phố, mọi thứ ít nhiều rõ ràng, thì không dễ để chủ sở hữu, chẳng hạn như những ngôi nhà ở nông thôn, quyết định lựa chọn đúng đắn nền tảng bảo vệ. Thông thường, điện áp 220 V được cung cấp cho các ngôi nhà ở nông thôn bằng đường dây điện trên cao và rất nguy hiểm khi sử dụng số XNUMX làm việc làm điện áp bảo vệ. Nếu trường hợp khẩn cấp xảy ra (đứt dây trung tính trên đường dây điện, cây đổ trên đường dây điện, v.v.), một điện thế khác XNUMX, đến điện áp pha, có thể xuất hiện trên dây trung tính. Trong trường hợp này, dây dẫn nối đất tự nhiên có thể được sử dụng làm thiết bị nối đất bảo vệ. Đoạn 1.7.70 của PUE về vấn đề này có nội dung: “Nên sử dụng làm dây dẫn nối đất tự nhiên: cấp nước và các đường ống kim loại khác đặt trong lòng đất, ngoại trừ đường ống dẫn chất lỏng dễ cháy, khí và hỗn hợp dễ cháy, nổ, thoát nước và sưởi ấm trung tâm, ống bọc giếng, kết cấu kim loại và bê tông cốt thép của các tòa nhà và công trình tiếp xúc với mặt đất, song song kim loại của các công trình thủy lực, ống dẫn nước, cổng, v.v..., vỏ chì của cáp đặt trong lòng đất. không được phép sử dụng làm dây dẫn nối đất tự nhiên, nếu vỏ cáp dùng làm dây dẫn nối đất duy nhất thì khi tính toán thiết bị nối đất phải xét đến khi số lượng cáp ít nhất là hai; Giá đỡ đường dây điện áp (OHL) được kết nối với thiết bị nối đất của hệ thống lắp đặt điện bằng cáp chống sét đường dây trên không, nếu cáp không được cách ly với các giá đỡ đường dây trên không; dây trung tính của đường dây trên không đến 1 kV với các công tắc nối đất lặp đi lặp lại để ít nhất hai đường dây trên không; đường ray của các tuyến đường sắt chính không được điện khí hóa và các đường dẫn vào với sự bố trí có chủ ý các thanh nối giữa các đường ray." Tôi cũng muốn lưu ý rằng, theo PUE, “không được phép kết hợp giữa dây dẫn không hoạt động và dây dẫn bảo vệ không của các đường nhóm khác nhau…”, tức là cần phải nối đất (nối đất) các cánh tay dẫn điện, cáp treo cáp và các dây dẫn không được sử dụng trong cáp chỉ có một đầu. Thực tế là khi sét đánh gần mặt đất, điện thế của các thiết bị nối đất thay đổi đáng kể như đã đề cập ở trên. Ngoài ra, sự chênh lệch điện thế giữa các điểm nối đất ở xa có thể rất lớn và với việc nối đất “cứng” ở cả hai đầu, dòng điện cân bằng đáng kể có thể chạy qua dây cáp và thiết bị. Các đường dây cung cấp và thông tin UG, tương tự như các đường dây được mô tả, có thể được sử dụng không chỉ để bảo vệ HLVP mà còn cả các đường dây điện thoại, đường dây báo cháy và an ninh, hệ thống giám sát video và các đường dây thông tin và cung cấp khác của thiết bị hoạt động nằm ở khoảng cách hơn vài chục mét, đặc biệt là những nơi hoạt động ngoài trời. Tác giả: D.Malorod, Kovrov, vùng Vladimir
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Máy quét phẳng chuyên nghiệp của Epson Perfection ▪ ADSX34 - chip chuyển đổi đồng bộ 34x34 điểm ▪ Máy tính xách tay thay vì máy đo địa chấn
▪ phần của trang web Videotechnique. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Gây mê và hồi sức. Giường cũi ▪ bài viết Sa mạc lớn nhất trên trái đất là gì? đáp án chi tiết ▪ bài báo Zopnik củ. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng ▪ bài viết IR repeater. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ bài viết Bóng bán dẫn IRFR010 - IRFUC20. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này