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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Por que o computador queimou? Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / informática Devido à não observância de algumas regras simples, um computador pessoal às vezes falha. Especialmente perigoso é o momento de conectar um cabo conectado a outro computador, impressora e outros dispositivos periféricos ao seu conector de interface. Portanto, é necessário seguir as regras para aterramento de caixas de instrumentos e instalação de cabos de conexão. Na fig. 1 mostra um diagrama do circuito de alimentação do computador da rede elétrica CA. Necessariamente possui um filtro que protege tanto o computador das interferências vindas da rede, quanto a rede das interferências geradas pelo computador. Pode ser bastante complexo, consistindo em vários capacitores e indutores, mas geralmente consiste em dois capacitores (C1 e C2) da mesma capacidade, cujo ponto de conexão é conectado a um fio comum e ao gabinete do computador. Os capacitores formam um divisor de tensão capacitivo, portanto, entre uma caixa de computador não aterrada e qualquer um dos fios de alimentação, opera uma tensão de aproximadamente 90 ... 130 V (para uma rede de 220 V, levando em consideração a possível dispersão das capacidades dos capacitores). Mesmo que não haja filtro, como tal, no computador, o referido divisor forma capacitâncias parasitas entre os enrolamentos e o circuito magnético do transformador de potência. Dependendo de seu valor, a tensão no gabinete pode, de um modo geral, ser qualquer coisa na faixa de 0 até a tensão total da rede.
Hoje, a maioria dos consumidores (domésticos e industriais) é fornecida com eletricidade por meio de uma rede trifásica de 220/380 V. Por exemplo, um cabo de quatro fios é levado a um prédio residencial contendo fios trifásicos ("fases", a tensão entre qualquer um deles é 380 V) e neutro ("zero"), aterrado na subestação transformadora. Os consumidores monofásicos (e esta é a grande maioria dos eletrodomésticos) são alimentados com tensão de 220 V, conectando-os entre "fase" e "zero". Como as perdas de energia são mínimas com carga igual nas "fases", a fiação é feita de forma que a tensão de cada uma delas seja fornecida a um terço do número total de apartamentos. Decorre do exposto que um dos soquetes de qualquer tomada elétrica é aterrado através do fio "neutro". A tensão entre a caixa de metal de um computador totalmente funcional (ou qualquer outro aparelho elétrico) conectado a ela e o terra é de 90 ... 130 V. Uma corrente de aproximadamente 1 mA flui através do condutor. Isso é o bastante para sentir um choque elétrico bastante forte ao tocar no case. A tensão entre os invólucros não aterrados de dois aparelhos alimentados pela mesma "fase" pode chegar a cerca de 40 V. Se forem ligados em "fases" diferentes, a situação é bem pior. Vamos nos voltar para o diagrama vetorial mostrado na fig. 2. Aqui, U1 e U2 são as tensões nos gabinetes dos computadores, alimentadas respectivamente pelas "fases" A e C. Como você pode ver, devido ao deslocamento de fase, a diferença entre essas tensões (U1 - U2) será de pelo menos 190 V, mesmo sem levar em conta a dispersão das capacidades dos capacitores nos filtros.
A tensão entre as caixas de dispositivos conectados a diferentes redes elétricas pode atingir o maior valor. Isso acontece, por exemplo, em empreendimentos industriais que possuem duas redes separadas - iluminação e energia, energia que vem não só de diferentes transformadores, mas às vezes até de diferentes usinas. As relações de fase aqui são completamente arbitrárias. Os fios neutros dessas redes são aterrados a uma distância considerável um do outro. Devido às correntes parasitas que fluem no solo, a diferença de potencial entre eles e, portanto, entre gabinetes de computador, pode ser muito significativa - até vários milhares de volts, se uma linha de alta tensão passar perto do eletrodo de aterramento, uma rota de transporte elétrico ou durante uma tempestade. No momento em que dois dispositivos são conectados por um cabo de interface, os pinos dos conectores multipinos não tocam os soquetes correspondentes ao mesmo tempo. Isso é inevitável devido aos sempre presentes pequenos desvios nas dimensões e distorções das partes articuladas. Toda a tensão "inter-shell" é aplicada ao primeiro dos circuitos conectados. Bem, se for GND (fio comum) - os potenciais das caixas se igualarão e o restante dos circuitos se conectará com segurança. Infelizmente, na maioria dos casos, o design dos conectores não garante a conexão dos contatos de "terra" primeiro. Portanto, uma tensão de várias dezenas ou mesmo centenas de volts afeta (embora não por muito tempo) as entradas e saídas dos microcircuitos de interface calculados para unidades de volts. Mais cedo ou mais tarde isso irá danificá-los. Muitos problemas podem ser evitados desconectando primeiro os dispositivos conectados da rede. Mas mesmo neste caso, a diferença de potencial das caixas pode ser bastante significativa devido ao acúmulo de cargas estáticas, principalmente se a superfície da mesa sobre a qual elas se encontram for coberta com plástico ou outro dielétrico bom. Para total segurança, é necessário conectar com segurança as caixas do instrumento umas às outras antes. É hora de falar sobre um fio adicional no cabo de alimentação do computador conectando seu gabinete ao terceiro pino do "Europlug". O contato recíproco está disponível no "tomada Euro", e é garantido que eles se conectarão primeiro. Se todos os componentes do seu "complexo de computadores" forem alimentados pelo mesmo bloco de rede com vários soquetes, quando os plugues forem inseridos nele, os gabinetes serão conectados, mesmo que esteja conectado a um soquete de rede comum sem um contato de aterramento especial. Antes de conectar os cabos de interface, basta desligar a rede de todos os dispositivos ao mesmo tempo com um switch, geralmente fornecido no bloco. No entanto, ao comprar um bloco, certifique-se de que todos os seus soquetes realmente possuem um terceiro contato e esses contatos estão interligados. Muitos fabricantes de "esquerda" economizam nisso. As recomendações acima são boas se os componentes do complexo estiverem na mesma mesa ou pelo menos na mesma sala. Tudo fica mais complicado se forem instalados em salas diferentes - existe uma grande probabilidade de fornecimento de energia de diferentes "fases" da rede, o que aumenta significativamente o risco de danos aos chips de interface. O aterramento de caixas de instrumentos em tal situação pode garantir a igualdade de seus potenciais apenas se ambas as salas tiverem um loop de aterramento comum. Mas mesmo neste caso, fios de interface longos, especialmente aqueles colocados próximos a fios de energia, podem estar sujeitos a interferências perigosas. Nessas situações, os gabinetes (ou os terceiros contatos das tomadas) são interligados por um fio separado. Ele é colocado na mesma rota que o cabo de interface e possivelmente mais próximo a ele. Os dispositivos conectados precisam ser aterrados em apenas um local. Gostaria de alertar contra tentar fazer isso conectando-se ao fio neutro da rede. Em primeiro lugar, os padrões domésticos não estipulam em qual tomada específica ele está conectado, e o design de tomadas e plugues (incluindo "euro") permite duas opções de articulação. Nesta situação, os erros são inevitáveis. Em segundo lugar, um mau funcionamento (por exemplo, uma ruptura no cabo de alimentação) pode fazer com que a tensão entre a tomada "zero" e o terra atinja o valor total da rede elétrica, fluindo pelos dispositivos de consumo conectados a esta e outras tomadas. Autor: N. Kurilovich, Moscou
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