Ðề: Sự cố về điện và cách bảo vệ hệ thống thiết bị của bạn...
BÀI 2: CÁCH BẢO VỆ THIẾT BỊ ĐIỆN TỬ TRƯỚC CÁC SỰ CỐ VỀ ĐIỆN (TỔNG QUÁT)
A/BẢO VỆ KHỎI SÉT
Có hai kỹ thuật để chống sét là chống sét trực tiếp và chống sét lan truyền (hay còn gọi là chống sét cảm ứng)
I/ Chống sét trực tiếp:
Đây là kỹ thuật chống sét cho nhà cửa, công trình xây dựng. Cái này mình ko bàn ở đây
II/ Chống sét lan truyền:
Đây là kỹ thuật chống sét cho các thiết bị điện tử như máy vi tính, máy móc thiết bị công nghiệp, tổng đài điện thoại ... Cái này mới đáng bàn vì nó ảnh hưởng đến hệ thống thiết bị điện tử của anh em ta
Để chống sét lan truyền, ta thường dùng 2 loại thiết bị sau:
1/. Thiết bị cắt sét cho mạch điện:
a/ Khái niệm: Gọi là thiết bị chống sét trên nguồn điện, thường là thiết bị cắt sét (một pha hoặc ba pha). Xung sét thường có điện áp khoảng 6.000V. Khi đi vào cầu dao có gắn thiết bị cắt sét, thiết bị cắt sét sẽ làm cho xung sét xuống còn < 800V nhờ chuyển năng lượng xuống đất thông qua dây nối đất .
Mỗi lần chuyển năng lượng xuống đất như vậy, thiết bị chống sét sẽ giảm tuổi thọ.
Thiết bị cắt sét có đèn LED báo tình trạng thiết bị.
b/ Các thông số của thiết bị cắt sét:
+ Khả năng chịu đựng: Chịu được bao nhiêu lần sét đánh? Chịu được dòng sét đánh mỗi lần là bao nhiêu ? Giá trị này thường tính bằng kA. Thông thường là 200 kA, 160kA, 100kA, 50kA...
+ Độ nhạy: Phản ứng nhanh với sét, càng nhanh càng tốt. Tốt nhất là < 0,5ns.
+ Khả năng cắt: Cắt xung sét từ hàng ngàn volts xuống còn bao nhiêu volts? Tốt nhất là <800V. Đó chính là thông số Điện áp cắt của thiết bị cắt sét.
b/Cách mắc:
Người ta thường gắn các thiết bị cắt sét trên đường nguồn điện thành nhiều tầng nấc, thường là ba tầng:
Tầng 1 ngay tại cầu dao tổng của cơ quan xí nghiệp.
Tầng 2 tại các cầu dao nhánh phía trong.
Tầng 3 là ngay tại phích cắm các thiết bị.
Tất cả các thiết bị chống sét đều phải có nối đất để dẫn dòng sét xuống đất.
2/Thiết bị lọc sét cho mạch điện:
Muốn giảm xung sét thấp hơn 800V, người ta còn dùng thiết bị lọc sét. Thiết bị lọc sét gồm cuộn dây tự cảm, có khi có thêm tụ điện tạo thành mạch lọc L-C. Thiết bị lọc sét thường làm cho xung sét giảm điện áp xuống còn khoảng 275V .
3/Các thiết bị cắt lọc sét cho đường tín hiệu :
a/Khái niệm và nguyên lý hoạt động: Các thiết bị cắt lọc sét này có nguyên lý hoạt động và cấu tạo tương tự các thiết bị cắt lọc sét cho mạch điện. Tuy nhiên chúng được dùng cho đường tín hiệu, do đó thường nối vào đường tín hiệu.
c/Các chủng loại:
Có bao nhiêu đường tín hiệu thì có bấy nhiêu loại thiết bị cắt lọc sét
Thiết bị chống sét cho đường dây điện thoại:
Dây điện thoại thường có hai ruột.
Đầu nối là RJ11 nên thiết bị chống sét cho đường dây điện thoại thường cũng có đầu nối là RJ11.
Thiết bị chống sét cho đường dây nối mạng của máy vi tính:
Dây nối mạng thường có 8 ruột. Đầu nối là RJ45.
Thiết bị chống sét cho đường dây ăngten :
Dây ăngten thường là dây đồng trục (tròn). Đầu nối các loại BNC, F, N, Bulkhead. Đầu đực hoặc cái.
Thiết bị chống sét cho đường dây camera: Có tổng trở là 50 ohm hoặc 75 ohm .
Thiết bị chống sét trên đường dây nối mạng máy tính thì gắn trên đường dây nối mạng.
d/Đấu nối:
Để thiết bị chống sét hoạt động được hiệu quả, tất cả các thiết bị chống sét phải được nối đất. Hệ thống nối đất phải có điện trở nhỏ hơn 5 ohm
4/Các thiết bị cắt lọc sét tích hợp :
a/Khái niệm và nguyên lý hoạt động: Các thiết bị này là sự tích hợp của các thiết bị 1,2,3 ở trên với một bộ ổ cắm điện. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo tương tự các thiết bị cắt lọc sét cho mạch điện. Chúng được dùng cho văn phòng, gia đình.
c/Các chủng loại:
Tùy thuộc vào các mức độ tích hợp, phân khúc thị trường mà ta có các chủng loại khác nhau, tiêu biểu là:
Ổ cắm lọc nguồn
Ổ cắm lọc nguồn + lọc thoại
Ổ cắm lọc nguồn + lọc thoại + lọc mạng
Ổ cắm lọc nguồn + lọc thoại + lọc mạng + lọc truyền hình
d/Đấu nối:
Để thiết bị chống sét hoạt động được hiệu quả, tất cả các thiết bị chống sét phải được nối đất. Hệ thống nối đất phải có điện trở nhỏ hơn 5 ohm
B: BẢO VỆ KHỎI 9 SỰ CỐ ĐIỆN
I/Thiết bị giải quyết ba sự cố đầu tiên
+ 1. Sự cố mất điện: Điện áp cấp vào bằng 0
+ 2. Sự cố sụt áp: Điện áp vào thấp hơn mức thiết bị hoạt động được
+ 3. Sự cố quá áp: Điện áp vào cao trên mức thiết bị hoạt động được.
3 sự cố trên làm cho thiết bị ngừng hoạt động do đó cần cấp điện cho nó hoạt động trở lại. Để cấp điện trở lại, ta cần có 1 loại thiết bị có thành phần và chức năng như sau:
1/Nguyên lý hoạt động:
Phần sạc, hoạt động khi ắc quy bị cạn mà có điện lưới đầu vào:
Nguồn AC đầu vào ==> Mạch lấy nguồn AC đầu vào ==> Mạch sạc ==> Ắc quy
Phần phóng, hoạt động khi không có điện lưới đầu vào :
Ắc quy ==> Mạch nghịch lưu ==> Mạch cấp nguồn AC đầu ra ==> Thiết bị
2/Chức năng:
- Khi có điện đầu vào đủ để thiết bị hoạt động thì sử dụng trực tiếp điện đầu vào cấp cho đầu ra.
- Khi điện đầu vào mất hoặc không đủ dể thiết bị hoạt động thì pin phóng điện DC. Mạch chuyển đổi DC sang AC để cấp cho đầu ra.
- Nếu Pin không tích đủ thì chuyển đổi dòng AC thành dòng DC để nạp cho pin.
Tóm lại: UPS Stand by/Off-line = Nguồn + Mạch sạc + Pin + Mạch chuyển DC-AC
II/Thiết bị giải quyết 2 sự cố tiếp theo
+ 4. Sự cố thấp áp tạm thời: Điện áp vào thấp đột ngột trong 1 thời gian ngắn
+ 5. Sự cố quá áp tạm thời: Điện áp vào cao đột ngột trong 1 gian ngắn.
2 sự cố trên làm cho điện áp vào cấp cho thiết bị không ổn định, dẫn đến sự hoạt động của thiết bị cũng không ổn định theo. Do đó cần một loại thiết bị có cấu tạo, chức năng như sau:
1/Nguyên lý hoạt động:
Phần sạc, hoạt động khi ắc quy bị cạn mà có điện lưới đầu vào:
Nguồn AC đầu vào ==> Mạch lấy nguồn AC đầu vào ==> Mạch sạc ==> Ắc quy
Phần phóng, hoạt động khi không có điện lưới đầu vào :
Ắc quy ==> Mạch nghịch lưu ==> Mạch cấp nguồn AC đầu ra ==> Thiết bị
Phần ổn áp, hoạt động khi có điện lưới đầu vào:
Nguồn AC đầu vào ==> Ổn áp Mạch cấp nguồn AC đầu ra ==> Thiết bị
2/Chức năng
- Khi có điện đầu vào đủ để thiết bị hoạt động thì sử dụng trực tiếp điện đầu vào cấp cho đầu ra.
- Khi điện đầu vào mất hoặc không đủ để thiết bị hoạt động thì pin phóng điện DC. Mạch chuyển đổi DC sang AC để cấp cho đầu ra.
- Nếu Pin không tích đủ thì chuyển đổi dòng AC thành dòng DC để nạp cho pin.
- Khi điện đầu vào sụt áp đột ngột, UPS đảm bảo ổn áp cho đầu ra
- Khi điện đầu vào quá áp đột ngột, UPS đảm bảo ổn áp cho đầu ra
Ta có thể thấy là thiết bị mức 2 này bằng thiết bị mức 1 + mạch ổn áp.
III/Thiết bị xử lý 4 sự cố mức 3
+ 6. Sự cố xung điện: Điện áp cấp vào ko liên tục mà dạng xung gián đoạn
+ 7. Sự cố nhiễu trên lưới điện: Do ảnh hưởng của các nguồn gây nhiễu khác nhau
+ 8. Sự cố trượt tần: Tần số của dòng điện không ổn định mà bị biến thiên liên tục
+ 9. Sự cố sóng hài: Do ảnh hưởng từ các nguồn gây sóng hài khác nhau.
4 sự cố này làm cho điện cấp vào không đạt chuẩn yêu cầu. Ảnh hưởng đến những thiết bị cần nguồn điện chuẩn và chất lượng cao. Vì nguồn sạch chỉ có thể từ ắc quy cấp ra nên ta cần thiết bị có thành phần và chức năng như sau
1/Nguyên lý hoạt động:
Phần sạc: Nguồn AC đầu vào ==> Mạch lấy nguồn AC đầu vào ==> Mạch sạc ==> Ắc quy 1
Phần phóng: Ắc quy 2 ==> Mạch nghịch lưu ==> Mạch cấp nguồn AC đầu ra ==> Thiết bị
Phần điều khiển: Quy định khi nào Ắc quy 1,2 dùng để sạc và khi nào thì Ắc quy 1,2 dùng để phóng
2/Chức năng:
- Điện đầu vào chỉ dùng để sạc pin.
- Điện đầu ra luôn được phóng từ pin. Đảm bảo vừa cấp nguồn liên tục, vừa cấp nguồn chất lượng cao không phụ thuộc vào điện áp đầu vào
)
