SZZ09_BEMC

o výsledku použitím několika kondenzátorů menších hodnot spojených paralelně.
Protože odrušovací kondenzátory v podstatě „zkratují“ rušivé napětí k zemi či kostře přístroje, jsou jejich důležitými vlastnosti rovněž průrazné parametry z hlediska bezpečnosti proti úrazu elektrickým proudem. Z tohoto pohledu se odrušovací kondenzátory dělí na dvě třídy: kondenzátory třídy X a kondenzátory třídy Y (tzv. bezpečnostní).
Odrušovací kondenzátory třídy X jsou určeny pro použití tam, kde jejich průraz nemůže ohrozit bezpečnost lidského života. Velikost kapacity kondenzátorů třídy X není omezena a volí se z hlediska konkrétních potřeb při odrušení.
Odrušovací kondenzátory třídy Y se zapojují mezi fázový a ochranný vodič či uzemněný kryt přístroje všude tam, kde je omezena přípustná hodnota unikajícího (svodového) proudu. Jejich kapacita je omezena na 10nF (pro 0,75mA) nebo 50nF (pro 3,5mA).
Konstrukční typy (schematické značky) odrušovacích kondenzátorů:
Zapojení do odrušovaného obvodu:
Základní přepěťové ochranné prvky pro hrubou a jemnou přepěťovou ochranu - jednotlivé typy a jejich základní vlastnosti. Činnost varistoru - vysvětlení. Kombinované přepěťové ochrany.
Jako přepěťové ochranné prvky označujeme součástky, příp. jejich kombinace, sloužící k potlačení či omezení napěťového přepětí vznikajícího na přenosových vedeních v důsledku některých rušivých elektromagnetických dějů, např. blesku, elektrostatických výbojů, spínacích pochodů apod. Mezi základní ochranné přepěťové prvky pro hrubou ochranu patří jiskřiště a plynem plněné bleskojistky (výbojky), hlavními druhy jemných přepěťových ochran jsou varistory, Zenerovy diody a speciální lavinové, tzv. supresorové polovodičové diody.
Typy a základní vlastnosti prvků pro přepěťovou ochranu
Vzduchová jiskřiště (hrubá přepěťová ochrana) je historicky nejstarší přepěťovou ochrannou součástkou, je určeno především k ochraně proti vyšším napětím, řádově od 1 kV do několika MV. Jejich základní nevýhodou je nízká reprodukovatelnost procesu vzduchového výboje, neboť hodnota ochranného napětí je silně závislá na konstrukci elektrod jiskřiště a na vlhkosti a tlaku vzduchu mezi nimi. Jiskřiště se proto dnes používají jen jako „nepřesné“ hrubé ochranné prvky
Plynem plněné výbojky (bleskojistky) – (hrubá přepěťová ochrana) Jejich elektrody jsou umístěny v keramickém či skleněném pouzdru naplněném vzácným plynem (argonem či neonem) pod slabým tlakem. Tato konstrukce zajišťuje vysokou přesnost a reprodukovatelnost parametrů výboje. Plynové bleskojistky se používají buď jako přepěťová ochranná součástka, nebo jako galvanické oddělení vodičů, které za normálního provozu nemají být vzájemně vodivě spojeny. Po překročení zápalného napětí (desítky V až jednotky kV) přechází výbojka do režimu doutnavého výboje, kdy je napětí mezi elektrodami 60 – 120V. Umožní-li impedance obvodu, aby výbojkou protékal větší proud než cca 100mA, přechází výbojka do režimu obloukového výboje a napětí mezi elektrodami klesne na 10 – 30V. Nevýhodou plynem plněných bleskojistek je poměrně dlouhá doba odezvy (jednotky až 100 μs), velká závislost zapalovacího napětí na strmosti nárůstu napětí a poměrně nízké napětí na oblouku, které ztěžuje samovolné zhasnutí oblouku po odeznění přepětí. Přesto jsou dnes plynem plněné výbojky základním prvkem hrubých přepěťových ochran elektrotechnických a elektronických zařízení i energetických a telekomunikačních vedení. Jejich předností jsou vysoké sváděné proudy, vysoká výkonová zatížitelnost a velmi
malá vlastní kapacita.
Zenerovy diody (jemná přepěťová ochrana) jsou běžně užívané v elektronických omezovačích a stabilizátorech napětí již řadu let. Pro přepěťové ochrany se užívají Zenerovy diody s hodnotami Zenerova, tj. ochranného napětí od cca 3 V do 200 V. Oproti bleskojistkám jsou poměrně rychlé, reakční doba jsou jednotky až desítky ns.
Supresorové diody, TAZ diody, Transil či Transzorb jsou speciální křemíkové lavinové diody, které proti „klasickým“ Zenerovým diodám vykazují vyšší proudovou zatížitelnost v závěrné Zenerově oblasti, kratší reakční dobu (řádově jednotky až desítky ps) a schopnost absorbovat větší energii signálu. Jsou obvykle pouzdřeny jako pár diod zapojených antisériově proti sobě; vzniká tak bipolární součástka se symetrickou A-V charakteristikou. Rozsah ochranných napětí činí u supresorových diod obvykle 6 ÷ 440 V. Podobně jako varistory vykazují i supresorové diody značnou vlastní kapacitu.
Varistor, odpor VDR (jemná i hrubá přepěťová ochrana) je nelineární napěťově závislý polovodičový rezistor se symetrickou A-V charakteristikou. Z ní především plyne zásadně odlišný princip přepěťové ochrany varistorem a bleskojistky: zatímco bleskojistka nebezpečné přepětí na vstupu chráněného zařízení v podstatě zkratuje, varistor je omezí na určitou hodnotu téměř nezávislou na protékajícím proudu. Rozsah provozních napětí varistoru neboli velikost ochranného napětí varistoru činí – dle konstrukce – jednotky V až jednotky kV. V rozsahu provozních napětí má odpor varistoru vysokou hodnotu řádu 1012 Ω a varistorem protéká jen zanedbatelný proud. Při překročení velikosti ochranného napětí odpor varistoru prudce klesá na velikost 1 ÷ 10 Ω, přičemž varistorem může protékat proud až desítky A. Varistor přitom může absorbovat značnou energii vysokonapěťových rušivých impulzů. Reakční doba varistoru činí nízké desítky ns a je tedy mnohem kratší, než doba reakce plynem plněných bleskojistek. Vlastní kapacita varistorů je poměrně velká (0,4 ÷ 40 nF) a komplikuje jejich použití jako přepěťových ochran ve vysokofrekvenčních systémech. Současně však tato kapacita působí pozitivně jako přídavná kapacita odrušovacího filtru LC, v němž je ochranný varistor zapojen. Nepříjemnou vlastností varistorů je i to, že při dlouhodobé zátěži se zvětšuje jejich svod a roste svodový proud. Varistory se vyrábějí jako tyčinkové, čočkové či krabicové s drátovými vývody, příp. i jako prvky SMD pro povrchovou montáž.
Kombinované přepěťové ochrany
Na přepěťové ochray jsou kladeny protikladné požadavky, je to vysoký propustný proud a vysoké výkonové zatížení součástky na jedné straně a rychlost reakce přepěťové ochrany na straně druhé. Pro účinnou přepěťovou ochranu se proto ochranné obvody zapojují prakticky vždy jako tzv. kombinované ochrany tvořené kaskádním zapojením několika typů ochranných prvků do společného vedení. Bleskojistka omezí špičkovou velikost strmého vstupního přepěťového impulzu na cca 600 V, tuto hodnotu pak varistor omezí na cca 150 V a následně Zenerova dioda sníží toto omezení na úroveň cca 40 V. Protože rychlejší prvky jemné chrany by reagovaly dříve než výkonová, leč pomalejší hrubá ochrana (bleskojistka), je třeba jednotlivé stupně kombinované ochrany oddělit zpožďovacími články LC či RC, které jsou tvořeny buď sériovými indukčnostmi nebo rezistory, kapacitu zde tvoří vlastní kapacita ochranného přepěťového prvku.
Účinnost (efektivnost) elektromagnetického stínění - definice. Fyzikální mechanismus stínění, typické kmitočtové průběhy jednotlivých složek celkové účinnosti stínění vzdáleného elektromagnetického pole.
Definice:
Účinnost (efektivnost) elektromagnetického stínění je logaritmická míra poměru intenzity elektrického pole Et (nebo magnetického pole Ht) dopadajícího na stínicí přepážku (neboli pole v určitém bodě stíněného prostoru bez stínicí stěny) k intenzitě Ei (Hi) ve stejném bodě stíněného prostoru.
Fyzikální mechanizmus stínění
Útlum odrazem R - vzniká vlivem částečného odrazu energie vlny na impedančním rozhraní mezi vzduchem (dielektrikem) s impedancí Z0 a kovovou stěnou přepážky s impedancí ZM a rovněž na „výstupním“ rozhraní mezi kovovou stěnou ZM a dielektrikem (vzduchem) Z0. Útlum odrazem nezávisí na tloušťce t stínicí kovové stěny ( účinné stínění lze vytvořit z tenké, ale vysoce vodivé (Z0 >> ZM ) přepážky.
Absorbční útlum A - vzniká pohlcením části energie elektromagnetické vlny při jejím průchodu stínicí kovovou přepážkou o tloušťce t vlivem tepelných ztrát, tj. vlivem konečné vodivosti kovu stínicí přepážky. Absorpční útlum roste s druhou odmocninou kmitočtu na dB stupnici. Vodivé feromagnetické materiály (r >> 1) mají přitom větší absorpční útlum než stejně vodivé nemagnetické materiály.
Utlum vlivem mnohonásobných odrazů M - vzniká díky opakovaným odrazům na vstupu a výstupu stínicí kovové přepážky. Je-li stínění z dobře vodivého kovu (Z0 >> ZM) a jeho tloušťka t je podstatně větší než hloubka vniku (t >> ), je M == 0 dB a vliv mnohonásobných odra-zů na celkové stínění lze zanedbat.

Typické kmitočtové průběhy jednotlivých složek celkové účinnosti stínění vzdáleného elektromagnetického pole.
Umělá síť LISN, její použití a principiální zapojení. Princip činnosti LISN.
Umělá síť LISN se užívá k měření rušivých signálů, které vznikají v zařízení napájeném z rozvodné elektrické sítě (v síťovém elektrickém spotřebiči) a které z tohoto spotřebiče vystupují právě tímto napájecím vedením. Umělá zátěž vedení obsahuje tři druhy svorek: vstupní síťové svorky 1 pro připojení vnější napájecí sítě, výstupní síťové svorky 2 pro připojení zkoušeného objektu a výstupní přístrojové svorky 3 pro připojení měřicího zařízení – měřiče rušení.
Umělá síť LISN plní tři funkce:
Zajišťuje připojení měřicího zařízení (měřiče rušení) k proměřovanému (zkoušenému) objektu pro celý rozsah měřených kmitočtů – funkce horní propusti. Tato propust je často tvořena pouze oddělovacím kondenzátorem o hodnotě několika set nF.
Zajišťuje, že na vstup měřicího zařízení se dostanou jen rušivé signály ze zkoušeného objektu, ale nikoli z vnější napájecí sítě – funkce dolní propusti 50 Hz. Tyto „vnější“ rušivé signály se tak nedostanou ani k vlastnímu zkoumanému spotřebiči a neovlivňují tak výsledky měření. Jejich zeslabení, tedy útlum dolní propusti, musí být v pracovním kmitočtovém pásmu nejméně 30 dB. Dolní propust je obvykle tvořena jediným článkem LC.
Zajišťuje impedanční přizpůsobení měřicího zařízení (měřicího přijímače) k výstupním přístrojovým svorkám 3 umělé sítě LISN a současně zajišťuje definovanou hodno