Максимальне напруження, яке можуть витримувати стабілізовані імпульсні блоки живлення, якими оснащено більшість побутової імпортної радіоапаратури, складає 272 В (це чинне значення по техдокументації фірм-виго-готовлювача). Але в мережі іноді спостерігаються скачки і перешкоди з більш високим рівнем, що може призвести до пошкоджень.

Щоб захистити обладнання від перенапруг, треба враховувати, що в живильної мережі можуть діяти такі види імпульсних перешкод:

про підвищену напругу між лінійними проводами; про підвищену напругу між заземленням і одним з лінійних проводів.

Зазначені перешкоди можуть бути присутніми і одночасно, тому необхідно, щоб захисний блок і підключені до нього пристрої мали хороше заземлення, інакше вдасться забезпечити захист тільки від підвищеної напруги між лінійними проводами.

Для мережевих захисних пристроїв характерне застосування всіх розглянутих вище компонентів, при цьому схеми можуть бути од-но-, двох-і триступінчаті. Фрагменти найбільш поширених схем захисту наведено на рис. 1.15 і 1.16.

У однокаскадного вузлі захисту зазвичай використовується триполюсні розрядник або варистори (рис. 1.15). Якщо на будь-якому провіднику перевищено заданий напруга пробою – обидві “половинки” триполюсні розрядника спрацьовують і викид напруги розряджається на землю. Це дозволяє отримати захист і від синфазної перешкоди (вона буває набагато могутніше диференціальної наведення).

Рис. 1.15. Вузол однокаскадного захисту від перенапруг, виконаний на: а – розрядниках; б – варисторах

Рис. 1.16. Варіанти схем двокаскадної захисту від перенапруг

У двоступеневих схемах зазвичай встановлюють варистори і діоди одночасно, рис. 1.16. Так як варистори здатні поглинати велику імпульсну потужність, ніж діоди, вони використовуються в якості первинної захисту, але доповнюються більш швидкодіючими елементами – сапрессорамі.

Для електронного устаткування найбільшу небезпеку представляє не струм, а напруга в колі, тому в даний час все більш широко використовують TRANSIL-діоди. Для захисту пристроїв в мережі 220 В зазвичай застосовують двонаправлені діоди, що допускають роботу на змінному струмі, наприклад, 1.5КЕ440СА або Р6Е440СА (останні букви – СА часто використовуються в позначеннях та інших типів елементів для вказівки на симетричну структуру і допуск по напрузі обмеження). Якщо здвоєні не вдасться придбати, то можна взяти два односпрямованих діода і з’єднати їх послідовно однаковими полярностями.

Робоча напруга у захисних діодів вибирається з урахуванням максимальної амплітуди напруги в лінії. Так, наприклад, по вітчизняному стандарту вважається нормальним, якщо чинне напруга (U) мережі має відхилення від номіналу 220 В -15 або +10%, тобто може бути і 242 В, при цьому його амплітуда складе:

З урахуванням можливого технологічного розкиду напруги обмеження, наявного у захисних діодів, за рекомендаціями розробників цих елементів, робоча напруга Ѵвя вибирається із запасом на 10 – 20%, тобто повинно бути не менше ніж 400 В.

На вході ланцюга захисту обов’язково встановлюються струмові запобіжники – при короткочасної перевантаження запобіжник спрацювати не встигне (у нього час розриву ланцюга становить не менше 0,05 … 0,1 с), але захист потоку потрібна, щоб обмежити час роботи решти захисних елементів і виключити виділення на них великої потужності при тривалому впливі перевантаження.

Найнадійніший захист радіоапаратури здатні забезпечити трехкаскадного схеми, два типових варіанти яких приведені на рис. 1.17.

Трехкаскадного захист ставлять в тих випадках, коли ймовірно пряме попадання розряду блискавки в повітряну лінію живлення. При цьому в самому гіршому випадку з ладу може вийти тільки блок захисту, але радіоапаратура збережеться.

Ми розглянули побудова універсальних схем мережевого захисту, але в деяких ситуаціях можна обійтися більш простими вузлами, наприклад, коли потрібно захистити схему з трансформаторним харчуванням. Для цього випадку варіанти підключення сапрессоров показані на рис. 1.18.

При установці елементів захисту слід знати, що в разі жартів вітчизняних енергетиків, коли в живильної мережі замість 220 тривалий час діє 380 В, такі елементи вийдуть з ладу (вони не можуть довго розсіювати велику потужність), але при цьому все ж збережуть від пошкодження радіоапаратуру.

Рис. 1.17. Трехкаскадного схема захисту від перенапруг по мережі 220 В

Рис. 1.18. Варіант підключення захисних діодів до трансформатора: а – в первинному ланцюзі; б, в – у вторинній ланцюга

Література:
Радіоаматорам: корисні схеми, Книга 5. Шелестов І.П.