Андрей Смирнов
Время чтения: ~20 мин.
Просмотров: 0

Гальваническая (кондуктивная) связь

Предотвращение гальванической коррозии

Алюминиевые аноды, установленные на конструкции со стальной рубашкой

Электрическая панель системы катодной защиты

Есть несколько способов уменьшить и предотвратить эту форму коррозии.

Изолируйте два металла друг от друга электрически. Если они не находятся в электрическом контакте, гальванической связи не произойдет. Это может быть достигнуто за счет использования непроводящих материалов между металлами с разным электропотенциалом. Трубопровод может быть изолирован катушкой из пластмассы или металлического материала с внутренним покрытием или футеровкой

Важно, чтобы катушка была достаточной длины для эффективной работы. По соображениям безопасности этого не следует делать, если система электрического заземления использует трубопровод для заземления или имеет .
Металлические лодки, подключенные к береговой линии электропитания, обычно должны иметь корпус, заземленный по соображениям безопасности

Однако концом этого заземляющего соединения, вероятно, будет медный стержень, закопанный в гавани, в результате чего получится стально-медная «батарея» примерно на 0,5 В. В таких случаях необходимо использование гальванического изолятора, обычно двух полупроводниковых диодов. последовательно, параллельно с двумя диодами, проводящими в противоположном направлении (антипараллельно). Это предотвращает возникновение тока, пока приложенное напряжение меньше 1,4 В (т.е. 0,7 В на диод), но допускает полный ток в случае электрического повреждения. По-прежнему будет происходить очень незначительная утечка тока через диоды, что может привести к более быстрой коррозии, чем обычно.
Убедитесь, что нет контакта с электролитом. Это можно сделать с помощью водоотталкивающих составов, таких как смазки, или путем покрытия металлов непроницаемым защитным слоем, например подходящей краской, лаком или пластиком. Если невозможно покрыть оба покрытия, покрытие следует наносить на более благородный материал с более высоким потенциалом. Это целесообразно, потому что если покрытие наносится только на более активный материал, в случае повреждения покрытия будет большая площадь катода и очень маленькая площадь анода, а для открытой анодной области скорость коррозии будет соответственно высокой. .
Использование антиоксидантной пасты полезно для предотвращения коррозии между электрическими соединениями меди и алюминия. Паста состоит из металла более низкого благородства, чем алюминий или медь.
Выбирайте металлы с аналогичным электропотенциалом. Чем лучше согласованы отдельные потенциалы, тем меньше разность потенциалов и, следовательно, меньше гальванический ток. Использование одного и того же металла для всей конструкции — это самый простой способ согласования потенциалов.

Также может помочь гальваника или другое покрытие. Это имеет тенденцию использовать больше благородных металлов, которые лучше сопротивляются коррозии. Можно использовать хром , никель , серебро и золото . Гальванический с цинком защищает основной металл стал жертвенным анодным действием.

В катодной защите используется один или несколько расходуемых анодов, изготовленных из металла, который более активен, чем защищаемый металл. Сплавы металлов, обычно используемые для протекторных анодов, включают цинк, магний и алюминий . Этот подход является обычным для водонагревателей и многих заглубленных или погруженных в воду металлических конструкций.
Катодная защита также может быть применена путем подключения источника питания постоянного тока (DC) для противодействия коррозионному гальваническому току. (См. Раздел » .)

Раздел III. Каналы передачи помех. Гальваническая связь.

Гальваническая
связь возникает, если некоторое полное
сопротивление оказывается общим для
двух или нескольких контуров.

Различают
гальваническую связь рабочих контуров
через цепь общего питания от одного
источника и гальваническую связь между
рабочими контурами через контур
заземления.

Для
любой линейной электрической цепи
справедливо матричное уравнение
относительно контурных токов.

[(к)]=[(к)]

Будем
считать, что ветви связи – это ветви с
приемниками электрического сигнала, а
ветви дерева – все остальные ветви
(масса и т.д.).

Наличие
общего сопротивления контуров приводит
к появлению внедиагональных членов
матрицы .
Каждый внедиагональный член этой матрицы
является коэффициентом передачи от
изменения тока в одном из приемников к
изменению напряжения в другом приемнике.

Напряжение
помехи формируется при изменении тока
в другом рабочем контуре или в контуре
заземления.

Для
снижения гальванических влияний
требуется либо гальваническая развязка
контуров, либо снижение до допустимого
значения общего сопротивления контуров.

Пусть
имеется 1 источник сигнала и несколько
приемников, соединенных с источником
одной двухпроводной линией.

В
этом случае общее сопротивление контуров,
образованных в каждом из приемников,
равно:

Если
для передачи сигнала к каждому приемнику
использовать отдельную линию, то общее
сопротивление рабочих контуров будет
уменьшаться.

В
этом случае общее сопротивление рабочих
контуров:

То
есть сопротивления проводов линии не
будут участвовать в гальванической
передаче помех от одного рабочего
контура к другому.

Через
контур заземления чаще всего
распространяется синфазная помеха, для
борьбы с распространением которой часто
применяется гальваническая развязка.
Для уменьшения гальванического влияния
через общую линию в некоторых случаях
применяются меры для снижения индуктивности
линии.

Как сделать электрофорную машину своими руками

Электрофорная машина работает как непрерывный источник электрической энергии. Этот прибор используют зачастую как вспомогательный для демонстраций различных электрических явлений и эффектов. Но какова его конструкция и особенности?

Немного из истории изобретения

Электрофорная машина разработана в далеком тысяча восемьсот шестьдесят пятом году Августом Теплером, немецким физиком. Что любопытно, совершенно независимо другой ученый-экспериментатор Вильгельм Гольц изобрел подобную конструкцию, но даже более совершенную, так как его аппарат позволял получить большие значения разностей потенциалов и мог служить источником постоянного тока. К тому же гольцевская машина была намного более простой в конструкции. В конце девятнадцатого века английский экспериментатор в области электричества и механики Джеймс Вимшурст усовершенствовал агрегат. И по сегодняшний день именно его вариант (пусть и чуть более современный) используется для демонстраций электродинамических опытов благодаря способности создавать огромную разность потенциалов между коллекторами. Электрофорная машина была улучшена уже в сороковых годах двадцатого века ученым по фамилии Иоффе, который разработал новый тип электростатических генераторов для осуществления питания рентгеновской установки. Хотя машину Вимшурста сейчас не используют для непосредственной задачи добычи электрической энергии, она является историческим экспонатом, который иллюстрирует историю развития инженерной мысли и научно-технического прогресса.

Конструкция электрофорной машины

Этот аппарат состоит из двух дисков, которые вращаются навстречу друг другу. Работа электрофорной машины как раз и заключается в осуществлении такого двойного обоюдного вращения. На дисках расположены токопроводящие изолированные друг от друга сегменты. С помощью обкладок сторон обоих дисков образовываются конденсаторы. Именно поэтому электрофорная машина иногда называется конденсаторной. На дисках расположены нейтрализаторы, которые отводят заряды от противоположных элементов дисков на землю с помощью щеток. Коллекторы находятся слева и справа. Именно на них поступают снятые гребенками с заднего и переднего дисков генерируемые сигналы.

Что такое банки Лейдена?

Во многих случаях заряды накапливаются на конденсаторах. Их называют банками Лейдена. После этого возможно воспроизведение намного более сильных разрядов и искр. Внутренние обкладки каждого конденсатора соединяются с кондукторами по отдельности. Щетки, которые касаются секторов дисков, объединены с внутренними обкладками банок Лейдена. Вся конструкция на сегодняшний день монтируется на пластмассовых стойках. Вместе с лейденовскими банками части машины закрепляются на подставке из дерева. Учитывая наглядность конструкции, электрофорная машина своими руками может быть сделана достаточно просто. Даже человек, который не имеет специального технического образования, может ее собрать и эксплуатировать в свое удовольствие.

На чем основана работа электрофорной машины?

Использование взаимного усилия обоих дисков – именно этот принцип является основным в данном устройстве. Эффект возникновения разности потенциалов, а затем разрядов и искр достигается правильным расположением секторов. Конечно, существуют разработки, использующие и чистые диски, но подобный коэффициент полезного действия они не выдают. Такие конструкции часто применяются в небольших учебных учреждениях. Расстояние между дисками у такого прибора, как электрофорная машина, играет важнейшую роль и оказывает существенное влияние на достижение необходимого напряжения на конденсаторах.

Каков принцип работы аппарата?

Электрофорная машина с момента ее изобретения (а это начало восемнадцатого века) пережила много изменений. Но основная идея осталась. Основой конструкции машины являются диски с наклеенными обкладками (металлическими полосами). Приложив определенную механическую силу с помощью ременной передачи, их можно вращать в разные стороны, противоположные друг другу. На обкладке одного диска возникает положительный заряд. Он притянет к себе другой заряд (отрицательный). Положительный уйдет через проводник со щетками (нейтрализатор), который касается противоположной обкладки. Поворачивая диски, получаем заряды, аналогичные исходным. Но они уже будут влиять на другие обкладки. Учитывая то, что диски вращаются в противоположные стороны, заряды стекаются к коллекторам. У такого демонстрационного аппарата, как электрофорная машина, принцип работы основан именно на этом моменте. На щетках обоих дисков, которые не касаются их поверхности и находятся по краям, заряды в какой-то момент становятся настолько огромными, что в воздушном пространстве возникает пробой, и проскакивает электрическая искра. Именно поэтому к коллекторам можно присоединять дополнительные конденсаторы разных емкостей, что придаст большую красоту эффекту возникновения разряда.

Гальваническое разделение цепей

На рис. 1 показана упрощенная структурная схема электронного устройства без гальванического разделения цепей. На входах и на шине питания установлены защитные TVS-диоды, корпус заземлен. Поскольку современные TVS-диоды имеют очень малую паразитную емкость, их можно подключать к сигнальным линиям с высокоскоростными сигналами. Они способны защитить систему от импульсов мощностью несколько киловатт и длительностью всего несколько пикосекунд.

Рис. 1. Упрощенная структурная схема электронного устройства без гальванического разделения цепей

Другими словами, эти диоды при превышении порогового напряжения замыкают входную цепь накоротко на землю, удерживая на входе безопасное напряжение. При этом они могут в течение короткого времени длительностью несколько микросекунд (напомним, что стандартный испытательный импульс имеет форму 8/20 или 10/1000) проводить токи величиной несколько сотен ампер. Такие замечательные свойства диодов позволяют хорошо защищать схему от повреждения, но в то же время создают проблемы для помехоустойчивости из-за протекания большого импульсного тока по общей земле.

В значительной степени решить эту проблему можно за счет гальванического разделения цепей. Упрощенная структурная схема устройства с гальваническим разделением цепей показана на рис. 2. В данном случае входные тракты системы и ее питание отделены от центральной части системы гальваническим барьером. Обе части системы имеют разное заземление. Входная часть системы использует «плавающее» заземление ISO GND. Между этими землями существует паразитная емкость, представляющая собой сумму всех паразитных емкостей между изолированными частями.

Рис. 2. Упрощенная структурная схема устройства с гальваническим разделением цепей

При воздействии всплесков напряжения на входную часть системы это напряжение прикладывается и к изолирующему барьеру. Через проходную емкость этого барьера и паразитную емкость между землями короткие пики напряжения и тока проходят в изолированную часть системы. Избавиться от этого эффекта нельзя, но уменьшить его вполне возможно. Для этого между землями необходимо включить высоковольтный конденсатор СISO как это показано на рис. 2.

Рис. 3. Эффект от включения конденсатора СISO

Эффект от включения конденсатора СISO, иллюстрируется на рис. 3, на котором показаны результаты симулирования в случае приложения к входу электростатических разрядов с формой импульса10/100 и амплитудой 8 кВ (рис. 3а) и амплитудой 4 кВ (рис. 3б). Как и следовало ожидать, дополнительный конденсатор уменьшает амплитуду импульса и «заваливает» его фронт. Причем чем больше емкость этого конденсатора, тем более выражен данный эффект.

Не менее интересны и результаты сравнения неизолированной и изолированной системы при протекании быстрого переходного процесса во входной линии. Результаты моделирования для этого случая при импульсе напряжения 1 кВ показаны на рисунке 4. В этом случае эффект применения конденсатора СISO также предсказуем — заметно уменьшается амплитуда тока и длительность его протекания. Более подробно ознакомиться с результатами испытаний и с обсуждением того, как влияет емкость и сопротивление изоляционного барьера, можно, например, в .

Рис. 4. Результаты моделирования при импульсе напряжения 1 кВ

В любом случае следует иметь в виду, что использование гальванического разделения входных цепей системы от ее центральной части заметно снижает влияние всплесков перенапряжений, возникающих на входе из-за быстрых переходных процессов, электростатических разрядов и мощных помех. Причем чем меньше значение проходной емкости, тем больше эффект от применения гальванической развязки.

Введение дополнительного конденсатора СISO помогает уменьшить влияние внешних воздействий. Выбор величины емкости зависит от условий эксплуатации. В рассмотренных выше случаях (рис. 3–4) емкость конденсатора СISO по-разному влияла на изменение во времени токов и напряжений, протекающих через TVS-диоды, что объясняется разными условиями проведения испытаний на стойкость к электростатическому разряду и к переходным процессам на входных сигнальных линиях.

Применение

Без использования развязки предельный ток, протекающий между цепями, ограничен только электрическими сопротивлениями, которые обычно относительно малы. В результате возможно протекание выравнивающих токов и других токов, способных повреждать компоненты цепи или поражать людей, прикасающихся к оборудованию, имеющему электрический контакт с цепью. Прибор, обеспечивающий развязку, искусственно ограничивает передачу энергии из одной цепи в другую. В качестве такого прибора может использоваться разделительный трансформатор или оптрон. В обоих случаях цепи оказываются электрически разделёнными, но между ними возможна передача энергии или сигналов.

Меры противодействия

(рис. Q24)

Чтобы уменьшить влияние помех, передающихся по гальваническим связям (кондуктивным путем) нужно:

уменьшать сопротивления:

  —  объединить заземляющие проводники системы уравнивания потенциалов в сетку;
  —  использовать короткие кабели или плоские жгуты, которые при равных сечениях имеют меньшее сопротивление по сравнению с кабелями круглого сечения;
  —  установить систему уравнивания потенциалов между устройствами.

снизить уровень возмущающих токов посредством фильтрации гармоник и использования дросселей для ограничения токов замыкания на землю.

Если сопротивление параллельного заземляющего проводника (Z sup) является очень низким по сравнению с Zсигн., то в основном ток пойдет через этот проводник, а не через сигнальную линию, как в предыдущем случае.
Разность потенциалов между устройствами 1 и 2 становится очень низкой, и уровень помех снижается до допустимого.

Рис. Q24 : Меры по уменьшению величины влияния кондуктивных помехzh:共模阻抗耦合

Описание

Два или более устройств соединены между собой источником питания и коммуникационными кабелями (рис. Q22). Когда по сопротивлениям цепей протекают внешние токи (токи молний, токи короткого замыкания, возмущения), между точками A и B, которые предположительно являются эквипотенциальными, возникает нежелательное напряжение. Это паразитное напряжение может создать помехи для слаботочных цепей или цепей передачи данных.

Все кабели, включая защитные проводники, имеют сопротивление (импеданс), особенно на высоких частотах.

Открытые проводящие части устройств 1 и 2 присоединены к общей клемме заземления через сопротивления Z1 и Z2.
Ток, вызванный паразитным перенапряжением, уходит на землю через Z1. Потенциал устройства 1 возрастает до величины Z1 х I1. Разность потенциалов с устройством 2 (начальный потенциал которого равен нулю) приводит к появлению тока I2.

Z1 x I1 = (Zсигн. + Z2) I2 => I2 / I1 = Z1 / (Zсигн. + Z2)

Ток I2, протекающий по сигнальной линии, создает помехи для устройства 2.

Рис. Q22 : Описание гальванической (кондуктивной) связи

Методы изоляции сигналов

Оптоизоляторы

Когда требуется, чтобы между двумя частями схемы с разными потенциалами земли проходил сигнал, популярным решением является оптоизолятор (оптопара). Оптоизолятор представляет собой фототранзистор, который открывается («включается»), когда внутренний светодиод находится под напряжением. Свет, излучаемый внутренним светодиодом, является путем прохождения сигнала, и, таким образом, изоляция между потенциалами земли не нарушается.

Рисунок 3 – Схема типового оптоизолятора

Датчик Холла

Другим методом передачи информации между электрическими системами с раздельными потенциалами земли является использование датчика, основанного на эффекте Холла. Датчик Холла детектирует индукцию неинвазивно и не требует прямого контакта с исследуемым сигналом и не нарушает изолирующий барьер. Наиболее распространенное использование проходящей индукционной информации через цепи с различными потенциалами земли – это датчики тока.

Рисунок 4 – Датчик тока, используемый для измерения тока через проводник

Обзор

Разные металлы и сплавы имеют разные электродные потенциалы , и когда два или более металла входят в контакт в электролите, один металл (который более реактивен ) действует как анод, а другой (который менее реактивен ) как катод . Если электролит содержит только ионы металлов, которые трудно восстановить (например, Na + , Ca 2+ , K + , Mg 2+ или Zn 2+ ), катодная реакция — это восстановление растворенного H + до H 2 или O. 2 к ОН — . Разница электропотенциалов между реакциями на двух электродах является движущей силой для ускоренной атаки на металл анода, который растворяется в электролите. Это приводит к более быстрой коррозии металла на аноде, чем в противном случае, и к подавлению коррозии на катоде. Наличие электролита и электропроводящего пути между металлами необходимо для возникновения гальванической коррозии. Электролита обеспечивает средство ионной миграции в результате чего ионы перемещаются , чтобы предотвратить заряд наращивание , которые могли бы остановить реакцию.

В некоторых случаях такая реакция поощряется намеренно. Например, недорогие бытовые батареи обычно содержат углеродно-цинковые элементы . Как часть замкнутого контура (путь электронов), цинк внутри элемента будет преимущественно разъедать (путь ионов) как важная часть батареи, производящей электричество. Другой пример — катодная защита заглубленных или затопленных конструкций, а также резервуаров для хранения горячей воды . В этом случае расходуемые аноды работают как часть гальванической пары, способствуя коррозии анода и одновременно защищая катодный металл.

В других случаях, таких как смешанные металлы в трубопроводах (например, медь, чугун и другие литые металлы), гальваническая коррозия будет способствовать ускоренной коррозии частей системы. В эти системы можно вводить ингибиторы коррозии, такие как нитрит натрия или молибдат натрия, для снижения гальванического потенциала. Однако необходимо внимательно следить за применением этих ингибиторов коррозии. Если применение ингибиторов коррозии увеличивает проводимость воды в системе, потенциал гальванической коррозии может быть значительно увеличен.

Кислотность или щелочность ( pH ) также является важным фактором при использовании биметаллических циркуляционных систем с замкнутым контуром. Если pH и дозы ингибитора коррозии будут неправильными, гальваническая коррозия ускорится. В большинстве систем отопления , вентиляции и кондиционирования воздуха использование расходуемых анодов и катодов не является вариантом, поскольку они должны быть применены в водопроводе системы и со временем могут вызвать коррозию и высвобождение частиц, которые могут вызвать потенциальное механическое повреждение циркуляционных насосов. теплообменники и др.

Возможно, вам также будет интересно

Введение При сертификационных испытаниях готового изделия нередко возникают проблемы при испытаниях на электромагнитную совместимость (ЭМС). Найти быстрое и безболезненное решение этих проблем для готового изделия далеко не всегда возможно. Следовательно, лучше уже на этапе разработки принять все возможные меры по удо­влетворению требований стандартов. Одним из главных источников помех являются DC/DC- и AC/DC-преобразователи. Существует несколько способов

В настоящее время все больше внимания уделяется проблемам негативного влияния на человека электромагнитных полей (ЭМП) и радиоизлучений. Электромагнитные поля — это особая форма существования материи, характеризующаяся совокупностью электрических и магнитных свойств. Электромагнитные поля окружают нас повсюду, но мы не можем их почувствовать и вообще заметить, поэтому мы не видим излучений милицейского радара и полей, наводимых

Несмотря на широкое обсуждение и наличие рекомендаций по проектированию конструкции преобразователей для обеспечения электромагнитной совместимости (EMC) компонентов, взаимодействие между различными функциональными группами в устройствах может привести к нежелательным побочным эффектам, проявляемым при проведении лабораторных тестов EMC. Даже при установке изделия в металлический корпус может случиться так, что уровень излучаемых помех превысит пороговое значение.

Применение

Без использования развязки предельный ток, протекающий между цепями, ограничен только электрическими сопротивлениями, которые обычно относительно малы. В результате возможно протекание выравнивающих токов и других токов, способных повреждать компоненты цепи или поражать людей, прикасающихся к оборудованию, имеющему электрический контакт с цепью. Прибор, обеспечивающий развязку, искусственно ограничивает передачу энергии из одной цепи в другую. В качестве такого прибора может использоваться разделительный трансформатор или оптрон. В обоих случаях цепи оказываются электрически разделёнными, но между ними возможна передача энергии или сигналов.

Связанные материалы

Прибор для наладки и тестирования импульсных блоков питания и сварочников…
Я занят ремонтом инверторного сварочного оборудования, стабилизаторов переменного напряжения, и т….

LED-светильник из галогенки! Новая жизнь точечных светильников…
В этой статье описывается вариант использования сгоревших точечных светильников с заменой…

Простое зарядное устройство-автомат на LM317 с фиксированным током зарядки и ограничением напряжения…
Зарядное устройство для щелочных и свинцовых аккумуляторов ёмкостью до 10-15 Ампер-час, для…

V7 — Измерение RMS-значений напряжения, тока, активной и полной мощности. Облегченная версия…
После публикации моей статьи «V6» — измеритель RMS-значений напряжения, тока, активной и полной…

Автоматическое зарядное устройство с циклическим и буфферным режимами для герметичных аккумуляторов малой ёмкости…
Простое автоматическое зарядное устройство для зарядки свинцовых аккумуляторов небольшой емкости,…

Лабораторный блок питания «Belarus 3A30» с защитой и коммутацией обмоток (0-30 V, 3 А)…
Здравствуйте друзья. Позвольте представить вашему вниманию мой первый лабораторный блок питания. У…

«V6» — измеритель RMS-значений напряжения, тока, активной и полной мощности (Atmega 8)…
Весьма часто возникает необходимость знать величину потребляемой (активной) мощности различными…

M5230L — малошумящий двухполярный стабилизированный блок питания…
Идея При доработке проигрывателя компакт-дисков понадобился отдельный источник двуполярного…

Расчет и анализ параметрического стабилизатора напряжения (MS EXCEL)…
Параметрические стабилизаторы напряжения до сих пор используются для питания маломощных устройств…

Вольтметр-амперметр переменного тока с вычислением мощности на PIC16F690 …
Довольно простой прибор измеряющий напряжение, ток и показывающий полную мощность потребляемую…

Схемка в блокнот. Низковольтный стабилизатор напряжения (от 0,7V; пригоден для зарядки и питания мобильного телефона)…
При изготовлении разного рода устройств с использованием мобильного телефона (МТ), например GSM…

Анодный индекс

Жертвенный анод для защиты лодки

Совместимость двух разных металлов можно предсказать, учитывая их анодный индекс. Этот параметр является мерой электрохимического напряжения, которое возникает между металлом и золотом. Чтобы найти относительное напряжение пары металлов, достаточно вычесть их анодные индексы.

Чтобы уменьшить гальваническую коррозию металлов, хранящихся в нормальных условиях, таких как складские помещения или в условиях без контроля температуры и влажности, разница в анодных индексах двух соприкасающихся металлов не должна превышать 0,25 В. Для контролируемой среды, в которой регулируются температура и влажность, может быть допустимое значение 0,50 В. Для суровых условий окружающей среды, например на открытом воздухе, с высокой влажностью и соленой средой, разница анодного индекса не должна превышать 0,15 В. Например: золото и серебро имеют разницу в 0,15 В, поэтому два металла не будут подвергаться значительной коррозии даже в суровых условиях.

Когда по конструктивным соображениям необходимо, чтобы разнородные металлы соприкасались, разница в анодном индексе часто регулируется отделкой и покрытием. Выбранные отделка и покрытие позволяют контактировать разнородным материалам, защищая основные материалы от коррозии более благородными. Это всегда будет металл с самым отрицательным анодным индексом, который в конечном итоге пострадает от коррозии, когда имеет место гальваническая несовместимость. Вот почему никогда не следует класть посуду из стерлингового серебра и нержавеющей стали вместе в посудомоечную машину одновременно, так как стальные предметы, скорее всего, испытают коррозию к концу цикла (мыло и вода служат химическим электролитом, а тепло имеет ускорили процесс).

Анодный индекс
МеталлИндекс (V)
Самый катодный
Золото , цельное и гальваническое ; золото- платиновый сплав-0,00
Родий -plated на посеребренной меди-0,05
Серебро , сплошное или с покрытием; монель металлический; сплавы с высоким содержанием никеля и меди-0,15
Никель твердый или с покрытием; титан и его сплавы; монель−0,30
Медь цельная или с гальваническим покрытием; низкая латунь или бронза; серебряный припой; Немецкие серебристые сплавы с высоким содержанием меди и никеля; никель-хромовые сплавы-0,35
Латунь и бронза-0,40
Высокие латунь и бронза-0,45
Коррозионностойкие стали с содержанием 18% хрома-0,50
Хромирование ; луженые; Коррозионно-стойкие стали с содержанием 12% хрома
−0,60
Жесть- плита; оловянно-свинцовый припой-0,65
Свинец цельный или с гальваническим покрытием; сплавы с высоким содержанием свинца-0,70
Кованый алюминий серии 2000
-0,75
Железо кованое, серое или ковкое ; низколегированные и простые углеродистые стали-0,85
Алюминий, деформируемые сплавы, кроме алюминия серии 2000, литые сплавы кремниевого типа-0,90
Алюминий, литые сплавы (кроме кремния); кадмий , плакированный и хроматный-0,95
Горячий-DIP- цинка пластины; оцинкованная сталь-1,20
Цинк кованый; сплавы для литья под давлением на основе цинка ; оцинкованная−1,25
Магний и сплавы на основе магния; литые или кованые−1,75
Бериллий−1,85
Самый анодный

Методы развязки по питанию

Трансформаторы

Наиболее распространенной формой развязки является использование трансформатора. При проектировании схемы стабилизации питания, где требуется развязка, изолирующая часть конструкции связана с необходимостью повышения/понижения уровня напряжения и не рассматривается как отдельная часть системы. В случае, если необходимо изолировать всю электрическую систему (например, для многого автомобильного тестирующего оборудования требуется, чтобы источники питания были изолированы от сети переменного тока), для создания необходимой изоляции последовательно с системой может быть установлен трансформатор 1:1.

Рисунок 1 – Ассортимент SMD трансформаторов

Конденсаторы

Менее распространенным методом создания развязки является использование последовательно включенных конденсаторов. Из-за возможности протекания сигналов переменного тока через конденсаторы этот метод может быть эффективным способом изоляции частей электрической системы от сети переменного тока. Этот метод менее надежен, чем метод с трансформатором, поскольку в случае неисправности трансформатор разрывает цепь, а конденсатор закорачивает. Одна из целей создания гальванической развязки от сети переменного тока заключается в том, чтобы в случае неисправности пользователь находился в безопасности от работающего неограниченного источника тока.

Рисунок 2 – Пример использования конденсаторов для создания развязки

На чем основана работа электрофорной машины?

Использование взаимного усилия обоих дисков — именно этот принцип является основным в данном устройстве. Эффект возникновения разности потенциалов, а затем разрядов и искр достигается правильным расположением секторов. Конечно, существуют разработки, использующие и чистые диски, но подобный они не выдают. Такие конструкции часто применяются в небольших учебных учреждениях. Расстояние между дисками у такого прибора, как электрофорная машина, играет важнейшую роль и оказывает существенное влияние на достижение необходимого напряжения на конденсаторах.

Емкостная связь

Если
между двумя проводниками имеется
переменное напряжение, то в диэлектрике
(в изоляции) существует переменное
электрическое поле. Вектор электрического
смещения изменяется во времени. Отсюда,
через изоляцию протекает ток смещения,
который может служить причиной передачи
электромагнитной помехи от одного
канала связи к другому.

Пусть
имеется многопроводная система. На
схеме замещения токи смещения между
проводниками можно смоделировать
частичными емкостями связи.

С
точки зрения передачи помех, емкостная
связь проявляет аналогичные гальванические
связи между различными сечениями
электрической через общие проводимости,
в которые вносят вклад емкостные
проводимости частичной емкостной связи.
Здесь отличие от гальванической связи
заключается в том, что емкостная
проводимость носит чисто реактивный
характер, и она пропорциональна частоте,
поэтому емкостная связь, в основном,
проявляется между проводниками с
достаточно высоким напряжением и не
достаточно высокой частоте.

Основным
средством борьбы с емкостной связью
является электростатическое экранирование.
Здесь ток смещения закорачивается через
экран и, в результате, проходит мимо
приемника.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации