Protejarea la supratensiuni

Sursa de alimentare este o componentă de bază a sistemului de calcul, dar şi cea mai predispusă la defectare. Funcţia de alimentare este deosebit de importantă pentru că asigură energia electrică necesară tuturor componentelor din sistem. Sistemele de protecţie din interiorul sursei de alimentare precum şi toate elementele de protecţie la alimentare recomandă utilizarea unei prize cu împământare .Cea mai simplă formă de protecţie atunci când este iminentă o furtună cu descărcări electrice, este oprirea şi scoaterea din priză a calculatorului.
Sursele de alimentare de clasă superioară, sunt proiectate pentru a oferi protecţie faţă de tensiuni şi curenţi mai mari decât cei normali şi să asigure o anumită filtrare faţă de zgomotul din reţea. Mulţi producători de calculatoare care folosesc surse de alimentare de înaltă calitate, afirmă că sistemele lor nu necesită dispozitive externe de protecţie împotriva supratensiunilor, pentru că astfel de surse au încorporate funcţia de oprire automată a calculatorului în timpul perturbaţiilor reţelei electrice iar unele surse de alimentare au chiar o funcţie de repornire automată (care intră în acţiune după 3-6 secunde de la revenirea tensiunii normale).
Protejarea echipamentului împotriva defectelor supratensiunilor şi căderilor de tensiune se face cu ajutorul sistemelor de protecţie la alimentare.Supratensiunile şi vârfurile de tensiune pot deteriora echipamentul de calcul, iar o cădere de tensiune poate avea ca urmare pierderea unor date.

În prezent se folosesc următoarele tipuri de dispozitive de protecţie a alimentării:

1. dispozitive de protecţie la supratensiune
2. dispozitive de protecţie la supratensiuni pe liniile telefonice
3. stabilizatoare de reţea
4. surse de alimentare de rezervă
4.1. surse de alimentare stand-by
4.2.. surse de alimentare neîntreruptibile

1. Dispozitivele de protecţie la supratensiune

Dispozitivele de protecţie la supratensiune constituie cea mai simplă formă de protecţie la alimentare. Ele se inserează între sistem şi reţeaua de alimentare. Pot absorbi supratensiunile tranzitorii produse de loviturile de trăsnet apropiate şi de echipamentul de alimentare. Totuşi nu oferă decât o protecţie foarte limitată.
Siguranţele pentru supratensiune folosesc diferite dispozitive, de regulă varistoare metal-oxid (MOV), care pot întrerupe şi scurtcircuita toate tensiunile care depăşesc un anumit nivel. Sunt proiectate pentru a admite tensiuni până la 6000V; pot trata supratensiunile normale, dar supratensiunile puternice, cum sunt trăsnetele directe, pot trece chiar prin ele. Se autodistrug la supratensiuni mari. Pot ieşi din funcţiune chiar şi după o serie de supratensiuni mai mici. Problema este că nu se poate şti cu certitudine momentul când ele nu mai funcţionează. Unele protectoare împotriva supratensiunilor sunt prevăzute cu lumini indicatoare de stare, care avertizează dacă a avut loc o supratensiune suficient de mare pentru a distruge dispozitivul.
Firma Underwriters Laboratiries a elaborat un standard excelent privind dispozitivele de protecţie împotriva supratensiunilor, având indicativul UL 1449.Dispozitivele de protecţie împotriva supratensiunilor trebuie să aibă două caracteristici:
- conformitate cu satndardul UL 1449
- să aibă un indicator luminos de stare, care să indice dacă dispozitivul a fost distrus
O altă caracteristică de dorit la aceste dispozitive ar fi existenţa unui întrerupător automat încorporat care poate fi reiniţializat manual, spre deosebire de o siguranţă fuzibilă. Acest întrerupător automat protejează sistemul dacă apare un scurtcircuit în sistem sau în unul din periferice.

2. Dispozitive de protecţie la supratensiuni pe liniile telefonice

Dacă utilizaţi un modem sau o placă de fax care este legată la reţeaua telefonică, orice supratensiuni sau vârfuri care se deplasează pe linia telefonică pot defecta sistemul de calcul. Dispozitivele simple de protecţie împotriva supratensiunilor se intercalează între modem şi linia telefonică. Unele din dispozitivele standard pentru protecţia împotriva supratensiunilor pe linia de alimentare sunt prevăzute şi cu conectoare pentru protecţia liniei telefonice.

3. Stabilizatoare de reţea

În afară de stările de supratensiune şi supracurent pot să apară şi alte probleme privind tensiunea de alimentare. Tensiunea poate să scadă sub nivelul necesar funcţionării sistemului. Diferite forme de zgomot electric, altele decât supratensiunile sau vârfurile de tensiune, se pot deplasa pe reţeaua electrică, cum ar fi interferenţa de radio frecvenţă sau zgomotul electric provocat de motoare sau de sarcini inductive.La conectarea dispozitivelor digitale între ele (calculatoare şi perifericele lor) trebuie să se ţină cont de:
- orice conductor poate avea rol de antenă şi poate primi tensiuni induse de câmpurile electromagnetice apropiate, care pot proveni de la alte conductoare, telefoane, monitoare, motoare, corpuri de iluminat fluorescente, descărcări statice şi emiţătoare radio.
- circuitele digitale răspund cu o eficienţă foarte ridicată la zgomote de 1-2 V, făcând ca aceste tensiuni induse să fie deosebit de supărătoare; reţeaua electrică din imobil poate acţiona ca o antenă, prinzând toate tipurile de zgomote şi perturbaţii.
Stabilizatorul de reţea poate elimina multe din aceste probleme. El conţine transformatoare, condensatoare şi alte circuite care pot compensa temporar o scădere de tensiune.

Un stabilizator îndeplineşte următoarele sarcini:
- filtrează tensiunea de alimentare, compensează scăderile de tensiune, suprimă stările de supratensiune şi supracurent, acţionând ca un tampon între reţeaua de alimentare şi sistem.
- este mai mult un dispozitiv activ, care funcţionează continuu, decât un dispozitiv pasiv care intră în acţiune doar la apariţia unei supratensiuni.

4. Surse de alimentare de rezervă

Pot furniza tensiunea de alimentare în cazul căderii complete a reţelei, asigurând astfel timpul necesar pentru oprirea normală a sistemului. Pe piaţă există două tipuri de surse de alimentare de rezervă: sursa de alimentare standby (SPS) şi sursa de alimentare neîntreruptibilă (UPS).

4.1. Sursa de alimentare standby (SPS) - este un dispozitiv offline, funcţionând numai când alimentarea normală este întreruptă. Conţine un circuit special care poate sesiza tensiunea reţelei de curent alternativ şi la dispariţia acesteia, comută rapid pe o baterie standard şi un invertor de curent. Invertorul transformă tensiunea bateriei în tensiune alternativă de 110-220 V, care este apoi furnizată calculatorului.Dispozitivele SPS fără transformator ferorezonant necesită completarea cu un stabilizator de reţea pentru a asigura o protecţie reală.

4.2. Sursa de alimentare neîntreruptibilă (UPS) - este un dispozitiv online deoarece funcţionează continuu şi alimentează sistemele de calcul. Asigură cea mai bună protecţie dintre toate dispozitivele de protecţie la alimentare.

ATENŢIE: Multe sisteme SPS sunt prezentate de comercianţi ca fiind UPS. Diferenţa dintre ele constă în timpul de comutare al dispozitivului. Dacă un astfel de timp este specificat, atunci dispozitivul nu este un UPS, deoarece UPS-ul nu comută niciodată. Totuşi, o sursă SPS bună, cu transformator ferorezonant, poate avea performanţe egale cu cele ale unei surse UPS adevărate, la un preţ mai redus.