2. Основные воздействующие факторы улудшения качества электропитания. Комплекс мер для защиты от сетевых возмущений. Источники бесперебойного питания (ибп)

Компьютеры, как любое электрооборудование, питающееся от сети переменного тока, подвергаются различным негативным воздействиям со стороны этой питающей сети. Стандартным требованием питания сети является напряжение 220В с отклонением -15% - +10%, т.е. 187-242В. При частоте 50+-1Гц.

К основным воздействующим факторам со стороны сети относятся следующие:

1. Высоковольтное импульсное перенапряжение, как результат грозовых разрядов длительностью от долей десятков микросекунд, коммутационных перенапряжений длительностью до десятков и сотен микросекунд. Грозовые перенапряжения могут достигать десятков кВ, коммутационные – единиц кВ;

2. Повышение напряжения сети более чем на 10% от номинала, кратковременные (на несколько периодов) и длительные, вызванные неполадками в сети, например, перекос фаз.

3. Кратковременные провалы в течение нескольких периодов, вызванные подключением мощной нагрузки, и длительные, понижающие напряжение ниже 85% от номинального значения;

4. Пропадание напряжения более, чем на 2 полупериода частоты;

5. Радиочастотные шумы от воздействия мощных радиопередающих и иных устройств, а так же помехи от импульсных блоков питания;

6. Отклонение частоты питания от номинала 50Гц;

7. Гармоничные искажения питающего напряжения, т.е. отклонение формы от синусоидальной.

Степень воздействия питания сети на аппаратуру различна. Они могут приводить к:

1. Сбоям – это импульсные помехи и провалы питания напряжения;

2. Самопроизвольному отключению;

3. Перезапуску;

4. Выходу из строя.

Поскольку большинство блоков питания имеют импульсный преобразователь с безтрансформаторным входом, то к отключениям частоты или формы напряжения они почти нечувствительны. Последствия же сбоев по питанию могут быть весьма тяжелыми: выход из строя, потеря данных.

Для защиты от сетевых возмущений применяется ряд комплексных мер:

1. Сетевой LC-фильтр задерживает высокочастотные помехи из сети и в сеть от импульсных блоков питания. Такой фильтр входит в состав практических всех блоков питания, а также в сетевые колодки питания типа Pilot и им подобные.

2. Ограничители перенапряжения (Surge Protector) подавляющие высоковольтные выбросы как относительно длинные до 10 мс, возникающие при переключении мощных цепей, так и короткие грозовые. Энергия импульсов перенапряжений поглощается варистором.

При правильном подборе параметров варистор может спасти и от длительных перенапряжений сети, например, перекос фаз. В этом случае варистор будет ограничивать напряжение, выделяя значительную мощность, что приводит к его пробою и отключению питания предохранителями токовой защиты. В общем случае одного варистора для полной защиты от перенапряжения недостаточно. Используют два варистора, один – между землёй и нулём, второй – между землёй и фазой. Но исходя из экономии средств, их обычно не устанавливают.

3. Стабилизатор напряжения – электронный и феррорезонансный. Стабилизируют напряжение при плавных изменениях входного напряжения. Феррорезонансный стабилизатор имеет плохие характеристики при резком изменении напряжения и нагрузки, что и ограничивает их применение. Существуют новейшие разработки таких стабилизаторов, но их стоимость сравнима с ИБП (UPS).

4. ИБП (источник бесперебойного питания) предохраняет от внезапного пропадания напряжения сети. В их состав обязательно входят аккумуляторные батареи, выпрямитель входного напряжения и инвертор, обеспечивающий нагрузку напряжением переменного тока.