|
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 An toàn điện của máy tính và mạng máy tính. 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 Hiện nay, ngày càng có nhiều người sử dụng máy tính cá nhân; ở nhiều tổ chức, cơ quan, máy tính được kết nối với mạng cục bộ. Nhiều người đã nghe nói về nguồn cung cấp điện liên tục và rằng “để hoạt động bình thường, vỏ máy tính phải được nối đất”, nhưng theo tác giả, vấn đề an toàn điện của thiết bị máy tính vẫn chưa được đề cập đầy đủ trong tài liệu và tạp chí máy tính. Hiện nay, tài liệu chính quy định việc thiết kế, lắp đặt và vận hành các công trình điện là “Quy tắc xây dựng các công trình điện” [1]. Hãy xem xét các biện pháp đảm bảo an toàn điện. Điều 1.7.32 PUE quy định các biện pháp bảo vệ chống điện giật cho con người: máy biến áp cách ly, cách điện kép, nối đất, nối đất, tắt máy bảo vệ, cân bằng điện thế. Biến áp cách ly - đây là máy biến áp có khả năng cách điện tăng lên, do đó khả năng truyền điện áp từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp giảm đáng kể. Máy biến áp cách ly không nhất thiết phải hạ áp, tuy nhiên, điện áp thứ cấp không được quá 380 V (xem mục 1.7.44 của Quy định lắp đặt điện), hơn nữa chỉ được phép cấp nguồn cho một máy thu điện từ máy biến áp cách ly. máy biến áp cách ly. Cuộn dây thứ cấp của máy biến áp cách ly và máy thu điện nối với nó không được nối đất. Trong trường hợp không nối đất, việc chạm vào các bộ phận mang điện hoặc vỏ có lớp cách điện bị hỏng sẽ không gây nguy hiểm vì mạng thứ cấp của máy biến áp cách ly thường ngắn và dòng điện rò trong đó có lớp cách điện tốt là nhỏ. Nếu trong trường hợp này, hư hỏng cách điện xảy ra ở một pha khác của mạch thứ cấp (ngắn mạch kép), thì điện áp có thể xuất hiện trên thân máy thu điện so với mặt đất, điều này có thể gây nguy hiểm trong điều kiện không thuận lợi. Để giảm khả năng xảy ra đoản mạch kép, không được kết nối nhiều hơn một bộ thu công suất với máy biến áp cách ly theo khoản 1.7.42.2 của Quy tắc lắp đặt điện. Trong thời đại sử dụng rộng rãi các bộ nguồn chuyển mạch và mong muốn giảm thiểu mức tiêu hao nguyên liệu của sản phẩm, công thức “một máy tính + một máy biến áp cách ly” khó có thể được ứng dụng rộng rãi (hoặc thậm chí phổ biến). Nguồn điện áp thấp (42 V, xem khoản 1.7.44 của PUE) cũng đi kèm với chi phí vật liệu đáng kể - cần có một máy biến áp giảm áp có đủ công suất, tốt nhất là tăng cường cách điện giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp; Bộ nguồn máy tính phải được thiết kế cho điện áp 42 V. Tác giả không biết đến một trường hợp bộ nguồn nào có điện áp nguồn 42 V được sử dụng trong các máy tính tương thích IBM (mặc dù các bộ nguồn có điện áp này được sản xuất cho trường học). máy tính "Điện tử"), và hầu như không đáng để tham gia vào quá trình sản xuất chúng. Vì vậy, phương pháp này không thể được khuyến khích sử dụng rộng rãi. Hãy xem xét phương pháp bảo vệ cách điện kép.Cách nhiệt kép, theo khoản 1.7.29, PUE là “một bộ cách điện làm việc và bảo vệ (bổ sung), trong đó các bộ phận của bộ thu điện có thể chạm vào sẽ không tạo ra điện áp nguy hiểm nếu chỉ cách điện làm việc hoặc chỉ cách điện bảo vệ (bổ sung) bị hỏng. Bộ nguồn máy tính thường có bộ lọc ở đầu vào, giúp giảm nhiễu trong mạng (Hình 1).
Chân thứ hai của đầu nối mạng thường được kết nối với vỏ máy tính. Tụ điện C2 và C3 được nối với dây dẫn nguồn và đầu nối thứ hai với vỏ máy tính. Trên thực tế, cả dây pha và dây trung tính đều được kết nối với vỏ máy tính thông qua tụ điện. Mặc dù các tụ điện này (thường là gốm) được thiết kế để tăng điện áp (1,5-2 kV), nhưng chúng vẫn không thể coi là “cách điện kép”. Do đó, cả nguồn điện và toàn bộ máy tính đều không thể được coi là thiết bị điện cách điện kép, vì vậy chúng không phải tuân theo điều khoản 1.7.48.5 của PUE, trong đó nêu rõ rằng không thể nối đất (không). Trong thực tế, đã có trường hợp thùng máy tính không được nối đất “bị chèn ép” khi chạm vào. Rõ ràng, hầu hết các trường hợp này đều liên quan đến sự suy giảm cách điện giữa các tấm của tụ điện C2 và C3 hay nói cách khác là do dòng điện rò tăng lên của các tụ điện này. Nối đất và nối đất. Theo khoản 1.7.33 của PUE, việc nối đất hoặc nối đất các hệ thống lắp đặt điện phải được thực hiện ở điện áp định mức trên 42 V nhưng dưới 380 V AC ở những khu vực có mức độ nguy hiểm cao hơn. Ví dụ: nếu máy tính đặt trên bàn, bàn gần bộ tản nhiệt sưởi ấm không được rào bằng lưới cách nhiệt và khoảng cách giữa máy tính và bộ tản nhiệt là 1 m trở xuống (tình huống này thường xuyên xảy ra), thì điều này đã tạo ra mối nguy hiểm gia tăng. Nếu nhiệt độ trong phòng duy trì ở mức +24° C trong 1 giờ 35,1 phút thì phòng đó chính thức được phân loại là phòng có nguy cơ cao. Đất - phương tiện nhằm bảo vệ chống hư hỏng điện áp, do hư hỏng cách điện, xảy ra trên bề mặt kim loại hoặc các phần tử dẫn điện khác hoặc các bộ phận của thiết bị thường không được cấp điện [2]. An toàn điện đạt được bằng cách sử dụng hệ thống thiết bị nối đất, nghĩa là một bộ dây dẫn nối đất và dây dẫn nối đất. Nối đất (nối đất bảo vệ) được sử dụng trong các mạng hoạt động với dây trung tính cách ly (ví dụ: 6 hoặc 10 kV). Bản chất của việc bảo vệ bằng thiết bị nối đất là tạo ra một nối đất có điện trở đủ nhỏ để điện áp rơi trên nó (cụ thể là sẽ gây hư hại) không đạt đến giá trị nguy hiểm cho con người; trong mạng bị hư hỏng, cần cung cấp dòng điện đủ để các thiết bị bảo vệ hoạt động đáng tin cậy. Zeroing - đây là biện pháp bảo vệ chỉ được sử dụng trong các mạng có điện áp trung tính nối đất vững chắc dưới 1 kV, nhằm bảo vệ chống lại điện áp phát sinh trên các bộ phận kim loại của thiết bị thường không được cấp điện (nhưng có thể trở nên mang điện do hư hỏng cách điện), bao gồm tạo ra giá trị dòng điện trong mạch bị hỏng đủ để kích hoạt bảo vệ [2]. Nối đất là sự kết nối có chủ ý của các bộ phận của hệ thống điện thường không được cấp điện bằng dây trung tính nối đất vững chắc của máy phát điện hoặc máy biến áp trong mạng điện ba pha. Do đó, nối đất, rõ ràng, có thể được coi là một khái niệm rộng hơn nối đất và bao gồm cả khái niệm sau (nếu vỏ của bộ thu điện được nối đất thì nó cũng được nối đất; vấn đề khác là liệu các dây dẫn nối đất lặp lại có được sử dụng trong mạng có trung tính có nối đất vững chắc hay không). Bản chất vật lý của việc nối đất được giải thích trong Hình 2, trong đó 1 là nguồn năng lượng (máy biến áp giảm áp 6 kV/380 V hoặc 10 kV/380 V với dây trung tính nối đất chắc chắn); 2 - dây nối đất trung tính của máy biến áp (dây nối đất chính); 3 - dây nối đất lặp lại; 4 - người tiêu dùng năng lượng (máy tính cá nhân); 5 - thiết bị bảo vệ (cầu chì hoặc cầu chì tự động, v.v.).
Khi dây pha bị đoản mạch vào vỏ, dòng điện ngắn mạch Isk chạy trong mạch “dây pha - dây trung tính”, khiến thiết bị bảo vệ bị ngắt. Để giảm điện áp chạm, công tắc nối đất 3 lặp đi lặp lại được sử dụng, trong trường hợp ngắn mạch pha với vỏ, điện áp tiếp xúc (điện áp trên vỏ so với mặt đất) sẽ bằng một nửa điện áp pha nếu điện trở của dây pha bằng điện trở của dây trung tính và hơn một nửa điện áp pha nếu điện trở của dây pha nhỏ hơn điện trở của dây trung tính (điều này xảy ra khá thường xuyên). Xác suất hỏng bảo vệ được chọn chính xác (khi người vận hành chạm vào vỏ tại thời điểm dây pha bị chập vào vỏ) là khá thấp, nhưng không thể loại bỏ hoàn toàn và điện áp cảm ứng có thể vẫn còn trên vỏ trong một thời gian . Để giảm bớt nó, một công tắc nối đất lặp đi lặp lại 3 được sử dụng, một mạch điện xuất hiện, giống như nối dây trung tính. Điện trở của mạch này lớn hơn nhiều so với điện trở của dây trung tính nên mạch này không ảnh hưởng đáng kể đến giá trị dòng điện chạy qua dây trung tính nhưng điện áp so với mặt đất lại giảm. Nếu điện trở của điện cực nối đất lại (một hoặc một hệ thống) bằng điện trở của trung tính máy biến áp thì điện áp tiếp xúc so với mặt đất sẽ bằng một nửa điện áp rơi trên dây trung tính (điện áp tiếp xúc, ví dụ: 110 V sẽ được phân bổ đều giữa các điện cực nối đất nối tiếp). Theo đó, bằng cách thay đổi tỷ số giữa dây nối đất thứ cấp và dây nối đất chính, có thể thay đổi điện áp tiếp xúc trên vỏ máy thu điện (cũng như trên vỏ máy biến áp nguồn). Tuy nhiên, trên thực tế, ở cả hai đầu (tại máy thu điện và máy biến áp) có một số lượng lớn dây dẫn nối đất tự nhiên (các phụ kiện kết cấu, móng, đường ống, vỏ cáp kim loại, v.v.); Điện trở nối đất của các dây dẫn nối đất tự nhiên này được phản ánh qua điện trở nối đất của dây dẫn nối đất chính và phụ, và rất khó để tính đến ảnh hưởng này. Sự không chắc chắn nảy sinh, đó là nhược điểm của phương pháp zeroing. Sơ đồ nối đất phổ biến (và thường được thực hiện) của vỏ máy tính được hiển thị trong Hình 3 cần được thừa nhận là không đảm bảo an toàn điện, do thực tế là khi dây pha bị ngắn mạch vào vỏ máy, dòng điện ngắn mạch không chạy qua. dây trung tính, nhưng thông qua các dây chính nối nối tiếp (2) và dây dẫn nối đất lặp lại (3) (cũng cần tính đến điện trở của đất). Dòng điện này có thể không đủ để kích hoạt thiết bị bảo vệ 5 và điện áp cảm ứng gần với điện áp pha có thể vẫn còn trên vỏ máy tính 4 trong một thời gian dài.
Tắt máy an toàn - Bảo vệ tác động nhanh đảm bảo tự động tắt hệ thống lắp đặt điện khi có nguy cơ bị điện giật. Có rất nhiều loại mạch tắt bảo vệ, nhưng hầu hết chúng đều dựa trên cái gọi là máy biến dòng không thứ tự [4]. Nguyên lý hoạt động của tắt bảo vệ được giải thích trong Hình 4.
Máy biến dòng thứ tự không 1 là lõi hình xuyến (thường là ferit) có ba cuộn dây. Hoạt động của thiết bị dựa trên nguyên tắc cách ly sự chênh lệch dòng điện Iр đi qua dây trung tính và dây pha. Các cuộn dây W1 và W2 có cùng số vòng dây và được nối sao cho dòng điện I1 (chạy trong dây pha) và I2 (chạy trong dây trung tính) tạo ra từ thông ngược chiều nhau. Nếu dòng điện I1 và I2 bằng nhau thì từ thông thu được bằng 0 và không có điện áp cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây W1. Khi dòng điện phân nhánh (do người chạm vào cơ thể nên pha bị chập), từ thông sinh ra sẽ không còn bằng 2 nữa, vì dòng điện I1 và I2 không bằng nhau (I4=I0+I2), và a điện áp được tạo ra trong cuộn dây WXNUMX, làm cho thiết bị truyền động hoạt động, ngắt cả hai dây nguồn khỏi tải. Dòng điện lắp đặt (tại thời điểm tắt tải) có thể được chọn đủ nhỏ (vài miliampe), không gây nguy hiểm cho con người. Thiết bị dòng điện dư có những ưu điểm sau:
Các thiết bị dòng điện dư (RCD) đã được sản xuất hàng loạt cách đây nhiều năm [4]. Vi mạch hiện đại cho phép tạo ra các thiết bị nhỏ đến mức chúng có thể được tích hợp vào phích cắm mạng. Trở lại cuối những năm 80, tạp chí Điện tử đã mô tả một vi mạch chứa các khối chính của RCD. Một vi mạch tương tự (K1182CA1) cũng được sản xuất bởi Trung tâm Khoa học và Sản xuất "SIT" (Nga, Bryansk) [5]. Tác giả vẫn chưa tìm thấy loại cáp máy tính nào có RCD tích hợp trong phích cắm và việc tự mình chế tạo một loại cáp như vậy có vẻ khá khó khăn. Tuy nhiên, hoàn toàn có thể chế tạo một thiết bị như vậy thành nguồn điện - một hộp làm bằng vật liệu cách điện, trên đó cố định 2-3 ổ cắm máy tính (có ba tiếp điểm) và trên đó có một phích cắm điện hai chân thông thường có cáp. và một dây nối đất được kết nối. Do đó, để đảm bảo an toàn về điện, có thể khuyến nghị một người dùng máy tính sử dụng RCD kết hợp với nối đất; nối đất cũng loại bỏ tĩnh điện khỏi vỏ máy tính, giúp tăng độ tin cậy của RAM và ổ cứng máy tính [6]. Trong trường hợp sử dụng RCD, các yêu cầu nối đất trở nên ít nghiêm ngặt hơn (điện trở của nó có thể lớn hơn 4 ohms, lớn hơn điện trở của điện cực nối đất chính; điều này sẽ không dẫn đến tăng điện áp tiếp xúc như trong các hệ thống có nối đất) . Nhược điểm của việc sử dụng RCD là có thể mất dữ liệu khi nó được kích hoạt, nhưng bạn phải chấp nhận điều này. Trong các mạng máy tính cục bộ, việc đảm bảo an toàn điện có vẻ hơi khác. Sơ đồ nối dây của mạng cục bộ được hiển thị trong Hình 5.
Máy chủ được cấp nguồn thông qua nguồn điện liên tục (UPS); Trong UPS này, các mạch thứ cấp được cách ly về mặt điện với nguồn điện lưới. Từ quan điểm về an toàn điện, UPS (UPS phiên âm tiếng Anh) có thể được coi là “tương tự cải tiến” của máy biến áp cách ly; cả hai dây nguồn đầu ra đều không được nối đất (cũng như không có đầu nối nào của cuộn thứ cấp của máy biến áp cách ly được nối đất). Tất nhiên, sẽ rất tốt nếu trang bị một UPS cho tất cả các máy tính trên mạng cục bộ, điều này sẽ loại bỏ tình trạng mất dữ liệu, nhưng giải pháp này khá tốn kém. Tất nhiên, một người dùng có thể trang bị UPS cho máy tính của mình, nhưng chi phí của UPS cao hơn ít nhất vài lần so với chi phí của RCD. Ngoài ra, có những UPS trong đó các mạch thứ cấp không được cách ly về mặt điện với mạng; Các UPS cách ly về mặt điện "thực sự" đắt hơn. UPS cấp nguồn cho máy chủ được cấp nguồn thông qua RCD, nhưng RCD này hơi khác so với RCD “tiêu chuẩn” (trong Hình 5), qua đó các máy tính còn lại trên mạng cục bộ được cấp nguồn. "RCD tiêu chuẩn" sẽ ngắt điện khỏi máy tính nếu có dòng điện rò rỉ xuống đất. RCD máy chủ không tắt nguồn trong trường hợp rò rỉ mà chỉ bật tín hiệu âm thanh cho biết có điện áp cảm ứng trên vỏ UPS. Bạn có thể lắp cùng một RCD giữa UPS và máy chủ; tín hiệu âm thanh trong trường hợp này sẽ cho thấy lớp cách điện trong nguồn điện của máy chủ bị suy giảm. Các trường hợp của tất cả các máy tính được nối thêm bằng dây dẫn riêng 8 và 10 với tiếp điểm nối đất của khối nguồn 1 (hoặc nối trực tiếp bằng dây dẫn nối đất với dây nối đất 5 làm máy chủ). Các dây dẫn này trùng lặp với dây dẫn nối đất của dây máy tính tiêu chuẩn 2. Theo kinh nghiệm cho thấy, điểm tiếp đất của ổ cắm máy tính tiêu chuẩn không có đủ độ đàn hồi và kết nối “mặt đất” đôi khi bị đứt, gây ra hậu quả nghiêm trọng. Về nguyên tắc, bạn có thể thực hiện mà không cần những dây dẫn dự phòng này, nhưng khi đó cần phải giám sát định kỳ kết nối “mặt đất”, điều này không phải lúc nào cũng thuận tiện. Các máy tính trong mạng cục bộ được kết nối bằng các đoạn cáp đồng trục có đầu nối tiêu chuẩn sử dụng đầu nối chữ T và các điện trở có điện trở bằng trở kháng đặc tính của cáp được lắp ở hai đầu đường dây; một trong các đầu cuối được nối đất (dây nối đất 9 trong Hình 5 có thể được kết nối với vỏ máy tính). Đường nối đất 5 được nối bằng dây dẫn nối đất 6 với điện cực nối đất (hoặc vòng nối đất) 7. Ví dụ, để làm dây nối đất, bạn có thể sử dụng thanh cái bằng đồng có tiết diện 5-62 mm; khá linh hoạt, giúp dễ dàng nằm hơn. Việc kết nối dây dẫn nối đất 10 với dây nối đất 5 phải được thực hiện bằng hàn. Dây dẫn nối đất 6 (tốt nhất là bằng thép) được nối với dây dẫn nối đất 7 bằng hàn và với dây nối đất bằng hàn, và điểm hàn phải được đặt trong nhà. Nếu có những người tiêu dùng điện khác (và thậm chí mạnh hơn) trong tòa nhà cần nối đất thì dây dẫn nối đất của họ phải được kết nối trực tiếp với vòng nối đất 7. Nếu không, người tiêu dùng mạnh có thể tạo ra dao động điện áp trên dây dẫn nối đất 6 hoặc đường dây nối đất 5, những biến động này có thể dẫn đến sự cố trong mạng cục bộ. Cáp cấp nguồn 1 và 3 được kết nối với nguồn điện lưới thông qua các phương tiện bảo vệ tiêu chuẩn (cầu chì hoặc công tắc điện từ). Việc lựa chọn sau này được thực hiện theo yêu cầu của PUE. Văn chương:
Tác giả: V. I. Vasilenko
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
▪ Ôzôn ở mặt đất làm giảm sự phát triển của cây ▪ Về lợi ích của việc đọc sách ▪ Điện thoại thông minh mô-đun Puzzlephone ▪ Bộ sạc điện thoại di động EU duy nhất
▪ phần của trang web Ứng dụng vi mạch. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết của Henry Ward Beecher. câu cách ngôn nổi tiếng ▪ bài viết Sự khác biệt giữa những người mắc hội chứng Jerusalem là gì? đáp án chi tiết ▪ nhà môi giới chứng khoán bài viết. Mô tả công việc ▪ bài viết Trip máy tính cho xe đạp điện. 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