Filtry sieci energetycznej

Urządzenia podłączane do sieci elektrycznej coraz częściej wyposażone są w zasilacze impulsowe. Takie zasilacze posiadają np:
- telewizory
- sprzęt audio
- komputery
- drukarki i skanery
- ładowarki telefonów, tabletów
- klimatyzacje z silnikami invertorowymi
- pralki i suszarki z silnikami inventorowymi (bezszczotkowymi)
- transformatory (np.: od oświetlenia halogenowego)
- zasilacze do oświetlenia LED
- ściemniacze
- UPS'y
- świetlówki energooszczędne
Również silniki szczotkowe generują dużo zakłóceń (pralki, lodówki, odkurzacze).
Dodamy jeszcze miejsca gdzie w pobliżu występuje jakiś przemysł lub warsztat (np. ze sprawką)..

Obecnie doświadczenie "starych elektryków" przestaje być ważne, szczególnie gdy opiniują ile obwodów ma być w domu, lub czy zabezpieczenia przeciw przepięciowe są istotne, itp.
Zmieniły się drastycznie urządzenia przyłączane do sieci elektrycznej - nie pobierają już prądu w sposób ciągły, tylko impulsami. Zdecydowanie wzrosła liczba odbiorników nieliniowych! W USA w 2001 roku udział odbiorników nieliniowych wynosił około 60%. Zwiększają się zniekształcenia napięcia sieci, a występujące harmoniczne powodują zakłócenia pracy urządzeń i ich awarie. W bliskiej rodzinie ostatnio wybuch kondensator w oprawie oświetleniowej - możne właśnie przez zjawisko rezonansu lub przepięcie?

To już nie te czasy gdy na dom przypadało kilka żarówek 60W, pralka, telewizor, radio, suszarka do włosów, odkurzacz. Może jeszcze jakiś robot lub sokowirówka, może prodiż. I to wszystko.
Przypomnijcie sobie jakim sprzętem RTV (i oświetleniem) dysponowali Wasi rodzice. Teraz pomyślcie o Waszych dziadkach! Jedno pokolenie to 25lat, dwa to 50lat. Ile lat mają pierwsze bloki w polsce? Kiedy wybudowano Wasz dom? Ile lat ma instalacja elektryczna?
Teraz w domach mamy kilka telewizorów z zasilaczami impulsowymi, komputery, laptopy, routery, telefony zasilane poprzez zasilacze, zegarki, radia, kuchnie elektryczne, mikrofalówki, lodówki, tip. Jest tego cała litania, a gro zmian odbyło się w ciągu ostatnich 20 lat, prawda?

Wszystkie przetwornice napięcia - a zasilacz impulsowy jest przetwornicą napięcia - dla uzyskania dużej sprawności pracują z przebiegami prostokątnymi o dużej stromości, czyli generują liczne harmoniczne.

Zwiększyła się też liczba urządzeń. Są one też częściej włączane i wyłączane. To wszystko wpływa na jakość zasilania.

***

Dwa kilometry od mojego mieszkania mam nadajniki RTV o mocy przekraczającej 0.5MW, oraz w odległości mniejszej niż 500m dwie stacje BTS GSM. Sygnał z nadajników TV przedostawał się do sieci kablowej, wykonanej na wysokiej jakości kablu koncentrycznym, z markowymi gniazdami i prawidłowo wykonaną instalacja. Z technikiem z TV kablowej spędziłem kiedyś kilka godzin mierząc każdy odcinek tej krótkiej instalacji (w klatce obok mam zakończenie światłowodowe dwóch sieci kablowych). Nie znaleźliśmy miernikiem żadnych wad, pomimo to wymieniliśmy każdy przewód nie wpuszczony w ścianę i każde gniazdko. Po prostu sygnał z nadajnika TV był zbyt silny, a tryb wprowadzania nowych częstotliwości nie uzgodniony.
Czy obcy sygnał wysokiej częstotliwości może wpływać na urządzenia elektroniczne i zaburzać ich pracę?

***

Uwzględniając powyższe zastosowanie filtrowania w sieci energetycznej może już nie wyda się Wam pomysłem tylko dla audiofilów.

W celu poprawy zasilania sprzętu pomiarowego i generatorów zainstalowałem w domu porządne filtry:
-Filtr przed urządzeniami RTV (TV, audio, konsole):

- Filtr przed urządzeniami komputerowymi, pomiarowymi i generatorami.

O moim sposobie podłączenia urządzeń do sieci elektrycznej napisałem tu: Centrum Zarządzania Światem - zasilanie.


Po czym można poznać dobry filtr? Posiada np.:
a) Metalową obudowę i jest ciężki (trywialne, ale prawdziwe):

b) Obudowa jest porządnie wykonana (tutaj zlutowana):

c) Posiada dwa zespoły filtrów i dławik na linii PEN.


Filtry występujące w niektórych listwach zasilających, antyprzepięciowych, zdecydowanie się różnią od tego z powyższych zdjęć:




Proste filtry w urządzeniach obecnych w domu występują:
- Na kablu sygnałowym:

- W pralce:
- Na przewodzie zasilającym:



Większość urządzeń w domu i tak wyposażyłem w proste dławiki lub filtry zainstalowane tuż przed danym urządzaniem:


Dławik wydłuża czas przepływu prądu, a właściwie zmniejsza prąd szczytowy i stromość narastania zboczy. Dla skutecznego działania dławik musi mieś dużą indukcyjność, co można uzyskać stosując dużą liczbę zwojów, albo dużą objętość żelaza.

Obecnie jestem na etapie wymiany dławików na filtry dolnoprzepustowe zainstalowane przed wszystkimi kluczowymi urządzeniami:
- Listwa zasilająca monitoring na działce.


Np. router Wi-Fi przestał się wieszać po dodaniu prostego filtru dolnoprzepustowego (początek problemów z tym routerem to zwiększenie mocy pobliskich nadajników RTV, a konkretnie uruchomienie MUX3).


Problem zasilania dobrze jest opisany na tej stronie: Wyższe harmoniczne - źródłem uszkodzeń instalacji elektrycznych oraz odbiorników zasilanych z sieci o ich podwyższonym poziomie.

W Internecie można przeczytać wielostronicowe dyskusje o potrzebie (lub nie) stosowania zabezpieczeń antyprzepięciowych. Dyskusja o zastosowaniu filtrów... pewnie nigdy by się nie skończyła :-)
O przepięciach nie będę tu pisać - powstaną nowe wpisy o tym. Co do filtrów... nikt nie musi ich stosować, jak nie chce - szczególnie, że niewiele osób korzysta z oscyloskopów i generatorów. Dla mnie dodanie filtrów było proste więc czemu by ich nie zastosować?


Może warto też pomyśleć o:

Powiązane tematy:
Bezprzewodowy licznik energii elektrycznej OWL -rozpakowanie (unboxing)



Update: 2014.09.22
Create: 2013.12.17
Autor:
Etykiety: , , ,

1 komentarz:

  1. Rooneyasd28 lipca 2017 00:59

    Witam,
    Można wiedzieć jakich dokładnie elementów użyłeś do przeróbki zasilania routera?

    OdpowiedzUsuń

Subskrybuj: Komentarze do posta (Atom)