Zabezpieczenia przeciwprzepięciowe

Zabezpieczenia przeciwprzepięciowe
Pobierz PDF Download icon
Statystyki podają, że około 25% uszkodzeń sprzętu elektronicznego spowodowane zostało przez przepięcia powstałe przez pole elektromagnetyczne wytworzone przez bliskie uderzenie pioruna. Czy zatem warto ryzykować? Wyładowanie atmosferyczne generuje w przewodach znajdujących się w bliskim zasięgu napięcie, które może znacznie przekraczać maksymalną wartość napięcia instalacji i napięcie znamionowe zasilanego urządzenia, powodując jego uszkodzenie. To zjawisko jest nazywane przepięciem. Może ono wystąpić na skutek oddziaływania pola elektromagnetycznego wyładowania lub operacji łączeniowych, takich jak przełączanie lub gwałtowne zmiany obciążenia odbiorników o dużym poborze prądu i charakterze nieliniowym oraz usterek, np. zwarcia z innym potencjałem.

Innym zagrożeniem są wyładowania elektrostatyczne (ESD). Na ryzyko wymienionych zaburzeń są narażone wszystkie urządzenia dołączone do linii sygnałowych wizji, transmisyjnych danych, sterujących czy zasilających poszczególne elementy instalacji.

Ograniczniki przepięcia to urządzenia, które skutecznie zabezpieczają linie przesyłowe, umożliwiając odprowadzenie prądu udarowego do ziemi, przez co zapewniają właściwą ochronę urządzeń elektronicznych (rysunek 1). Nie powodują przy tym utraty jakości przesyłanego sygnału, są urządzeniami biernymi niewymagającymi zasilania.

Należy zwracać uwagę na poprawne podłączenie złączy urządzenia (LINE – od strony linii, DEVICE – od strony chronionego urządzenia). Ograniczniki przepięć należy podłączać do dobrej instalacji uziemiającej i umieszczać jak najbliżej ochranianego urządzenia (rysunek 2).

Zabezpieczenie składa się z trzech bloków (rysunek 3):

- Odgromnik gazowy (iskiernik) [4] odprowadza dużą część ładunku do ziemi i powoduje ograniczenie przepięcia do - kilkudziesięciu woltów.
- Układ opóźniający [5] pozwala wydłużyć czas działania odgromnika gazowego.
- Diody zabezpieczające [6] wyrównują napięcie pomiędzy poszczególnymi żyłami do bezpiecznej wartości i odprowadzają ładunki o większym potencjale do ziemi.

W niektórych ogranicznikach przepięć stosujemy najnowsze rozwiązanie w postaci bardzo szybkiego zabezpieczenia wykonanego w technologii MOSFET. Zasada działania jest podobna, jak w układzie podstawowym, z tym że układ opóźniający zastąpiono blokerem prądu przepięcia (bezpiecznikiem). Jest to podzespół szeregowy, reagujący wyłącznie na płynący przez niego prąd i działa jak bardzo szybki bezpiecznik. W czasie normalnej pracy ma bardzo małą impedancję, nie tłumiąc ani nie zniekształcając sygnału użytecznego. Przy wzroście prądu (wystąpieniu przepięcia) element ten odłącza wyjście od wejścia ogranicznika w czasie krótszym niż 1 mS. Po ustaniu przyczyny impulsu przepięcia układ automatycznie wraca do normalnej pracy (rysunek 4). Takie rozwiązanie zastosowano w OPV-1SDI, OPV-8SDI/R19 i OPV-16SDI/R19.

Różne modele ograniczników przepięcia są wykorzystywane do zabezpieczania różnego rodzaju urządzeń. W przypadku linii sygnałowych wideo chronią kamery, rejestratory oraz monitory. Zabezpieczając pary skrętki komputerowej (zabezpieczane są wszystkie pary przewodu), stanowią doskonałą ochronę dla urządzeń wideo, gdzie sygnał jest przesyłany różnicowo oraz urządzeń sieciowych, takich jak: kamery IP, switche, routery, karty rozszerzeń. Na linii sterującej RS-485 urządzenie zabezpiecza kamerę obrotową Speed Dome oraz klawiaturę sterującą. Przy zasilaniu kamer, ograniczniki przyłączone do linii zasilającej chronią przed przepięciami zarówno zasilane urządzenie, jak i zasilacze impulsowe.

Dostępne modele ograniczników wraz z krótkim opisem ich przeznaczenia wymieniono w tabeli 1. Większe gabarytowo urządzenia zabezpieczające dla 8/16/32 kanałów transmisyjnych zostały zaprojektowane do montażu w szafach typu rack.

Opisywane urządzenia zostały zaprojektowane i są produkowane przez firmę Delta-Opti z Poznania. Są one dostępne w aktualnej ofercie sprzedaży, a szczegółowy opis ich parametrów technicznych można znaleźć na stronie firmy www.delta.poznan.pl, tel. (61)864-69-69. Ograniczniki przepięć zyskały renomę wśród instalatorów w kraju i w Europie jako sprawdzone, skuteczne zabezpieczenia urządzeń pracujących w instalacjach telewizji przemysłowej, o czym przekonaliśmy się w trakcie licznych rozmów z klientami podczas międzynarodowych imprez targowych w kraju i za granicą.

Delta-Opti

 

Więcej informacji:
  Delta-Opti
  ul. Graniczna 10, 60-713 Poznań
  tel.: +48 61 866 71 48, faks: 61 864 69 65
  e-mail: info@delta.poznan.pl
  www.delta.poznan.pl

 

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
kwiecień 2017
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik wrzesień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio wrzesień 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje wrzesień 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna wrzesień 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich sierpień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów