Eng Ru
Отправить письмо

Сетевой фильтр и качество напряжения бытовой электропроводки. Принцип работы сетевого фильтра


Сетевой фильтр: устройство, принцип работы, назначение

Если говорить совсем простым языком, то сетевой фильтр – это такой тройник с выключателем, очень часто применяется для подключения компьютера к электросети. Данное устройство можно встретить на прилавках магазинов электротоваров, а также уже подключенным к розетке в квартирах и домах. Но для чего нужен сетевой фильтр и что в нем особенного? Об этом мы и поговорим далее.

Предназначение сетевого фильтра

Ctil

Известно, что у вас в розетке имеется сеть переменного тока напряжением в 220 Вольт. «Переменное напряжение (ток)» значит, что его величина и/или знак непостоянны, а меняются с течением времени по определенному закону.

Синусоида напряжения

Природа генерирующих электрических машин (генераторов) такова, что на выходных клеммах генерируется ЭДС синусоидальной формы. Однако всё было бы хорошо, если бы все устройства имели резистивный характер, отсутствовали пусковые токи, и не имели в своем составе импульсных преобразователей. К сожалению, так не бывает, т.к. большинство устройств имеют индуктивный, емкостной характер, щёточные двигателя, импульсные источники вторичного питания. Весь этот замысловатый набор слов – это главные виновники электромагнитных помех.

Работа защиты от перенапряжения

Мы начали статью с речи об электромагнитных помехах не просто так. Эти помехи «портят» ровную форму синусоиды. Образуются так называемые гармоники. Если разложить реальный сигнал из розетки в виде ряда Фурье мы увидим, что синусоида дополнилась различными функциями, различной частоты и амплитуды. Форма напряжения в настоящей розетке стала далека от идеальной.

Ну и что в итоге? Плохое электропитание – проблема для радиопередающих устройств. Попросту ваш телевизор или радиоприемник будет работать с помехами. Кроме помех от потребителей в сети присутствуют помехи случайного происхождения, которые мы не можем предугадать. Это всплески, перепады напряжения от перебоев электроснабжения, включения мощной нагрузки и т.д.

Сетевой фильтр нужен для того, чтобы:

  1. Отфильтровать помехи для чистого питания устройств.
  2. Снизить помехи, исходящие от питающих приборов.

Как работает сетевой фильтр

Фильтрация ненужных составляющих сигнала осуществляется, как это ни странно, специальными фильтрами, их собирают из индуктивностей (L) и конденсаторов (С). Ограничение всплесков высокого напряжения – варисторами. Это работает благодаря таким электротехническим понятиям – постоянная времени и законы коммутации, реактивное сопротивление.

Постоянная времени – это время, за которое заряжается конденсатор или накапливает энергию индуктивность. Зависит от элементов фильтра (R, L и C). Реактивное сопротивление – это сопротивление элементов, которое зависит от частоты сигнала, а также от их номинала. Присутствует у индуктивностей и конденсаторов. Обусловлено только передачей энергии переменного тока электрическому или магнитному полю.

Сопротивление электрической цепи

Простыми словами – с помощью реактивного сопротивления можно снизить, ограничить высокочастотные гармоники нашей синусоиды. Известно, что в розетке частота питания 50 Гц. Значит нужно рассчитывать фильтр на частоты на порядок выше и более. У индуктивности сопротивление растет с ростом частоты, у конденсатора – падает. То есть принцип работы сетевого фильтра заключается в подавлении высокочастотных составляющих сетевой синусоиды, при этом оказывая минимальное влияние на основную 50 Гц составляющую.

Смотрим что внутри

Мы разобрались, где применяется сетевой фильтр, поэтому теперь давайте разберемся, из чего состоит реальный сетевой фильтр, абстрагируемся от теории.

  1. Фильтр помех.
  2. Кнопка или тумблер.
  3. Варистор.
  4. Розеточная группа.
  5. Сетевой шнур.

Внутренности дорогого и качественного фильтра, обратите внимание на батарею конденсаторов справа и размеры дросселя по центру:

Качественная сборка

Пойдем по порядку – фильтр. Конструкция такого элемента представляет собой LC-фильтр. Нулевой и фазные провода из розетки подключатся к катушке индуктивности (каждый к своей), а между ними 1 и больше конденсаторов. Типовые номиналы деталей:

  • индуктивность каждой катушки – 50-200 мкГн;
  • конденсаторы 0,22-1 мкФ.

Варистор – это полупроводниковый элемент с нелинейной ВАХ. При достижении определенного напряжения, приложенного к нему, защищает нагрузку кратковременным замыканием входных цепей питания, принимая «удар» на себя. Нужен для того, чтобы сберечь вашу технику от «плохого питания». Чаще всего применяется варистор на 470 Вольт. Принцип действия такой защиты очевиден – при скачках напряжения цепи питания защищаемой нагрузки шунтируются варистором.

Содержимое дешевого фильтра, здесь вообще нет дросселя – его эффективность минимальна, но всё еще есть варистор (голубой в центре кадра), и он спасет от скачков напряжения:

Дешевый фильтр

Для чего нужен тумблер, если всё может работать и без него? Просто чтобы вы не дергали каждый раз вилку из розетки, ведь, чаще всего через сетевой фильтр подключается стационарное оборудование. Это снизит износ контактных пластин розетки.

Принципиальная схема сетевого фильтра:

Схема

Где применяется фильтр и что делать, если его нет

Дело в том, что в качественных блоках питания он должен быть установлен, прям на плате и тем более на БП высокой мощности, например компьютерных. Но, к сожалению, ваши зарядные устройства для смартфона, БП от ноутбука, ЭПРА люминесцентных и светодиодных ламп чаще всего не имеют их в своем составе. Это связано с тем, что китайские производители упрощают схемы своих устройств для снижения их себестоимости. Часто бывает, что на плате есть места для деталей, назначение которых фильтровать помехи, но они просто не распаяны и вместо них стоят перемычки. Компьютерные блоки – это отдельная тема, схема практически у всех одна, но исполнение разное, и в самых дешевых моделях фильтр отсутствует.

Вы можете снизить помехи вашего телевизора или другого устройства которое хотите защитить и улучшить свойства его электропитания дополнив обычный удлинитель таким фильтром. Его можно собрать самому или извлечь из хорошего, но ненужного или неисправного БП.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Сетевой фильтр – это простое, но полезное устройство, которое улучшит качество электропитания ваших приборов и снизит вред, наносимый его частоте работой импульсных БП, а область применения достаточно широка – используйте его для любой современной аппаратуры. Его устройство позволяет повторить схему даже начинающему радиолюбителю, а ремонт не составит труда. Использование сетевого фильтра крайне желательно для потребителей любого рода.

Будет полезно прочитать:

Нравится
(0)Не нравится(0)

samelectrik.ru

Сетевой фильтр: для чего он предназначен

Качественный сетевой фильтр

Качественный сетевой фильтр

Нормой стало подключение компьютеров, если не через ИБП (источник бесперебойного питания), то хотя бы через сетевой фильтр (в обиходе фильтр розетка). Обычно он выполнен в виде удлинителя (на фото в начале этой статьи, показан как раз сетевой фильтр на 3 розетки) Однако для чего он предназначен и как действует, неискушенные в электронике люди почти не понимают.

Расскажем подробно, но не сильно углубляясь, особенно  в специальные термины о назначении и принципе действия этого устройства. Также постараемся ответить на некоторые наиболее часто возникающие вопросы, и постараемся подсказать, как правильно выбрать сетевой фильтр для вашей техники.

Для чего предназначен сетевой фильтр

Последствия подачи повышенного напряжения на компьютер

Последствия подачи повышенного напряжения на компьютер

Стандартно, в электрической сети должно быть 220 вольт с частотой 50 Герц, однако, на практике этого не бывает никогда. Дело в том, что подключенные к сети приборы имеют разные характеристики, и в результате их включения и выключения, параметры тока в сети постоянно меняются.

Всем знакома ситуация, когда из-за подключенной у соседа сварки, лампочки в квартире начинают то разгораться ярче, то почти гаснут. Напряжение может значительно увеличиваться или уменьшаться, меняется частота и форма огибающей. Возможна ситуация, когда из-за аварии (перехлест проводов с разными фазами), удара молнии или неправильных действий электриков, скачок напряжения будет значительным, в несколько раз превышающим номинальное значение.

Также, в сети бывают помехи с частой более и менее 50 Герц. Например, искрящие контакты наводят высокочастотные помехи (треск в колонках при вытягивании вилки настольной лампы из гнезда вызван именно ими).

Все это не только влияет на правильную работу электроники, но и может привести к выходу ее из строя. Конечно, практически все бытовые устройства снабжены защитой от перегрузок, но чаще всего это только плавкие предохранители, которые срабатывают при значительной перегрузке, и то с некоторым опозданием.

От всех этих бед спасает сетевой фильтр. Он отсекает все наводки с частотой, отличающейся от номинальной, гасит скачки и регулирует напряжение, подающееся на приборы, подключенные после него. Использовать его нужно не только для компьютера, но и для всех сложных бытовых приборов.

Как работает сетевой фильтр

Не самый лучший, но работающий сетевой фильтр

Не самый лучший, но работающий сетевой фильтр

Как уже говорилось выше, задач у сетевого фильтра три:

  • Отсечь все токи с частотой выше 50 Гц;
  • Сделать то же самое с токами частотой ниже этого значения;
  • Исключить повышение напряжения выше 220 вольт.

Для их выполнения используются три типа радиодеталей:

  • Конденсатор, прекрасно проводящий высокие частоты, но не пропускающий низкие частоты;
  • катушка индуктивности (дроссель), работающая, наоборот, пропуская постоянный ток, но являющаяся сопротивлением для переменного тока;
  • варистор (специальный полупроводниковый прибор), у него интересная характеристика — до определенного значения напряжения, сопротивление велико, а при превышении этого порога оно резко падает.

Подключаются эти элементы следующим образом:

  • Конденсаторы — параллельно нагрузке (прибору, подключенному к нашему фильтру). При появлении высоких частот, они проходят через них, но не через нагрузку.
  • Катушка индуктивности — подключается последовательно с нагрузкой, и не дает пройти через нее высоким частотам.

Несколько подключенных друг за другом узлов из конденсаторов и катушек (LC контуров) с правильно подобранными номиналами, улучшают качество фильтрации (избирательность).

  • Варистор подключен, как и конденсатор, параллельно нагрузке. При повышении напряжения, ток идет через него, а не через нагрузку (эффект шунтирования).
Начинка фильтра поближе

Начинка фильтра поближе

Кроме этих деталей в фильтр обычно входят еще дополнительные радиоэлементы, обеспечивающие его более качественную работу, функциональность, и исключающие нежелательные эффекты. Например, при резком отключении от сети, конденсатор большой емкости сам может стать источником повышенного напряжения и высокочастотной помехи из-за резкого разряда (щелчок при выключении многих аудиосистем вызывается именно этим процессом). Поэтому параллельно ему, включают резистор (сопротивление), который гасит отдаваемую энергию.

Схема простейшего фильтра (для тех, кто немного понимает)

Схема простейшего фильтра (для тех, кто немного понимает)

Разобравшись с назначением и устройством фильтров, ответим на наиболее часто возникающие вопросы.

Какие еще электроприборы желательно подключать через фильтр

Чтобы разом запитать все эти приборы, потребуется сетевой фильтр от 3 розеток и более

Чтобы разом запитать все эти приборы, потребуется сетевой фильтр от 3 розеток и более

Ответ на этот вопрос прост — практически все сложные (к таким не относятся лампочки и электронагреватели). Конечно, большинство современной электроники питается от импульсных блоков питания, которые менее критичны к повышенным напряжениям и помехам, но лишняя ступень защиты никогда не помешает.

Для звуковоспроизводящих систем, отсутствие частотных помех улучшит качество их работы. Также не стоит забывать, что сетевой фильтр работает и в обратном направлении.

Если наводки возникают в самом устройстве, то он не дает им проникнуть в сеть. Эта особенность дополнительно защищает вашу информацию от несанкционированного использования. Есть технологии скрытого доступа, которые считывают данные с устройств именно по кабелю питания.

Сетевой фильтр на телефонной линии

Фильтр с защитой телефонной и кабельной линии

Фильтр с защитой телефонной и кабельной линии

Кроме того, что причиной повреждения электроники могут стать нестандартные характеристики питающей сети, помехи и повышенное напряжение могут проникнуть и  через другие подключенные линии: телефонную, Ethernet, кабельную. Поэтому у современных защитных устройств, кроме обычных силовых, дополнительно есть розетка телефонная с фильтром и  разъемы других форматов. Что также является неплохой защитой.

Принцип возникновения и подавления нежелательных воздействий у этих систем практически тот же, за исключением того, что в системах разнятся частоты и напряжения. Если же в вашем фильтре нет таких дополнительных разъемов, то можно приобрести защитное устройство отдельно.

Нужен ли фильтр после ИБП

После ИБП фильтр не подключается

После ИБП фильтр не подключается

Часто встречается такая ситуация — в выходной разъем ИБП подключают фильтр на несколько розеток, а к нему уже всю периферию. Это излишне, так как «бесперебойник» имеет встроенный фильтр (будет достаточного простого удлинителя на несколько розеток).

Немного отвлечемся от темы. ИБП рассчитано на то, чтобы при внезапном отключении электроэнергии, мы могли сохранить необходимую информацию (для старых машин корректно их выключить, запарковав винчестер). Для периферии это не важно.

Подключая всю периферию после «бесперебойника», мы отнимаем на ее работу заряд аккумулятора, и уменьшаем время работы компьютера. Имеет смысл подключить к ИБП только роутер или модем, если мы храним данные в «облаке». Остальную периферийную технику соединяем с сетью через фильтр.

Что такое мастер розетка

 

Фильтр смастер розеткой

Фильтр смастер розеткой

Разберем вопрос — сетевой фильтр с master розеткой, как он работает, и нужна ли эта функция. Это дополнительная опция сетевых фильтров, имеющих несколько розеток. В таких устройствах один разъем назначается старшим (Master), а все остальные -вспомогательными  (Slave). Обычно в старший разъем подключают системный блок машины, а в остальные прочую периферию: монитор, модем, принтер, аудиосистему и т. п.

Электроника фильтра отслеживает, есть ли потребление электроэнергии по разъему Master, если его нет, то отключаются и все остальные. Это очень полезная функция, позволяющая неплохо экономить электроэнергию.

Пользователю тоже удобно использовать такой фильтр — нет необходимости нажимать на клавиши питания всех устройств по завершению работы. Полностью отключенные устройства вообще не потребляют энергии, в отличие от ждущего режима и более пожаробезопасны.

Такой фильтр удобен не только для компьютера. Кроме него, в доме могут быть еще несколько систем, работа которых завязана на главном устройстве, например: телевизор, проигрыватель DVD или Blue-Ray, спутниковый ресивер, домашний кинотеатр.

Без телевизора остальные бесполезны. Правда после подачи напряжения придется многие из систем переводить из ждущего режима в рабочий, вручную. Но, в большинстве случаев, современная техника легко связывается по другим каналам и самостоятельно включается.

Можно ли собрать сетевой фильтр самостоятельно

Одна из самоделок

Одна из самоделок

Если вы неплохо разбираетесь, даже не в радиотехнике, а просто в электротехнике, то сделать простейший фильтр своими руками не составит труда. Схема (а их полно в интернете) не сложнее, чем для реверсивного подключения трехфазного двигателя. Одну из них мы, кстати, привели выше. Вот вариант еще.

Схема самодельного фильтра

Схема самодельного фильтра

Все ее компоненты нетрудно купить в специализированных магазинах. Монтаж можно произвести даже «навесом», без печатной платы (не забывайте о надежной фиксации всех деталей и требованиях электробезопасности).

Детали для такого фильтра необязательно покупать — конденсаторы и резисторы можно выпаять из вышедшей из строя аппаратуры. Дроссель найти сложнее, но можно намотать самостоятельно. Проблема может возникнуть только с варистором, правда цена на этот прибор полупроводниковый прибор невелика.

При использовании деталей из списанной техники, обратите внимание на рабочее напряжение конденсаторов — оно должно быть не меньше 400 вольт (лучше больше, несмотря на то, что в сети у нас 220). Это обеспечит надежную работу при скачках напряжения.

Важно: Нельзя применять для фильтра переменного тока, поляризованные электролитические конденсаторы. Обратите внимание, чтобы на корпусе прибора не указывалась полярность подключения («-» или «+»)

Как выбрать сетевой фильтр для домашней техники

То, что сетевой фильтр нужен, мы уже объяснили. Но как выбрать конкретную модель, которая надежно защитит вашу электронику, и в то же время, не обременит кошелек? Видео, расположенное ниже  должно помочь вам.

Инструкция, как подобрать будет следующей:

  • Определите суммарную мощность тех устройств, которые собираемся подключать через него. Причем берем пиковую нагрузку, а не в режиме ожидания работы (например, лазерный принтер во время печати может брать до 3 кВт). К полученной цифре добавляем 20-25% запаса.
  • Также стоит учитывать и то, что потребляемая мощность может возрасти, если мы собираемся провести апгрейд нашей системы или приобрести дополнительные устройства. Выбираем фильтр, допускающий данную мощность подключаемой нагрузки (если указывается ток, то просто умножаем на 220, W=I*U и получаем мощность в ватах).
  • Определяем, какие нам нужны дополнительные функции, а какие излишни и отбираем модель именно с такими возможностями. Не стоит покупать, например, модель с защитой телефонной розетки, если компьютер подключен к интернету через xPON (оптоволоконный кабель).
  • Выбираем модель, устраивающую по цене. Причем лучше ориентироваться даже не на известность бренда, а на отзывы покупателей на авторитетных сайтах (айрекомнед, отзовик), но не на странице магазина (там положительные оценки могут быть проплачены).
Разобранный дешевый сетевой фильтр

Разобранный дешевый сетевой фильтр

Совет: Не выбирайте дешевые сетевые фильтры. Чаще всего это подделка, и из защитных элементов в них бывают, в лучшем случае, только конденсаторы. Подозрение должны вызывать небольшой вес и габариты. Работают они только, как удлинители. На фото выше показан такой экземпляр в разобранном виде.

Вот и все что мы могли рассказать вам о сетевых фильтрах. Если вы поняли, что сетевой фильтр на 5 розеток — это не единственная характеристика прибора, то мы потрудились не зря.

Данные значения весьма второстепенны, и гораздо важнее знать основные технические параметры. Будем рады, если эта статья помогла вам понять принцип действия этого устройства и его предназначение, ответила на наиболее часто возникающие вопросы.

elektrik-a.su

советы и отзывы :: SYL.ru

С каждым днём всё больше сложной, но очень чувствительной техники приходит в наш дом. Часть приборов работает напрямую от электрической сети, другие аппараты требуют периодической подзарядки. Подключение приборов к электросети подвергает их риску выхода из строя при внезапном изменении напряжения. Произойти это может по вине поставщика, устаревшей проводки или из-за того, что соседи подключили прибор, вызвавший короткое замыкание. Обезопасить свою технику от повреждений можно, установив между розеткой и прибором сетевой фильтр. Ведь устранить поломку иногда стоит дороже, чем приобрести новый агрегат.

Что такое сетевой фильтр

Сравнительно недорогое устройство прекрасно обезопасит дорогую домашнюю технику от внезапно возникающих перебоев подачи электроэнергии или её скачков, а также отфильтрует и удалит нежелательные импульсы и помехи, которые способны повредить электронные системы.

Лучший сетевой фильтр способен оградить технику от воздействия короткого замыкания, при котором могут сгореть агрегаты по всему стояку подъезда. Речь идет о устройствах, подключённых к розеткам, находящимся недалеко от места установки прибора, который вызвал повреждение электропроводки.

Принцип работы

Для сетевого фильтра базовой комплектации не является трудным погасить импульс. Такую задачу устройству приходится выполнять постоянно. Потому что возникают эти краткосрочные явления с завидным постоянством. Спровоцировать их возникновение могут разряды статического атмосферного электричества. Не все предохранители способны среагировать на этот быстрый импульс, поэтому фильтр должен оснащаться комбинацией из нескольких предохранителей, среди которых обязательно должен присутствовать газоразрядный. Иначе при возникновении импульса с широкой амплитудой электронным приборам могут быть нанесены серьёзные повреждения.

Всплески напряжения, которые человек способен заметить по миганию лампы, сетевой фильтр с любой комплектацией способен распознать. При невозможности микшировать его сетевое устройство отключается. Возникает этот всплеск в результате подключения к сети или отключения от неё электроприборов с большой мощностью. Провокатором может стать чайник, дрель, микроволновая печь, стиральная машина и многие другие бытовые электроприборы.

Помехи, вызываемые электромагнитным или высокочастотным оборудованием, убираются конденсаторами сетевых фильтров.

Как правильно выбрать

Покупая сетевой фильтр, надо обратить внимание на наличие кнопки принудительного отключения, как правило, она является признаком необходимой защитной функции. Мало того, что телевизор или компьютер останутся невредимыми, но и сам фильтр не сгорит благодаря сработавшему чувствительному предохранителю.

Один фильтр сетевого напряжения может гарантировать надёжную защиту одновременно нескольким электроприборам разной мощности. Количество обслуживаемых одновременно агрегатов определяется производителем (количество разъёмов на корпусе).

При выборе пристальное внимание надо уделить нескольким параметрам самого устройства и информации в сопроводительных документах.

  1. Выбирая модель, нужно опасаться подделок. Исключить возможность покупки некачественного товара надо сразу в магазине. Для этого необходимо тщательно изучить паспорт изделия. Поняв из описания, какими функциями обладает данное устройство, можно быть уверенным в его качественности.
  2. Показатель импульсной нагрузки многое может сказать о том, какой сетевой фильтр способен выдержать больший перепад нагрузки в сети. Устройства с небольшими показателями справятся со скачками, которые вызваны отключением или подключением к сети мощных бытовых приборов. Некоторым моделям даже непреодолимые обстоятельства в виде удара молнии в источник питания нипочём.
  3. Стандартная длина шнура - 180 см. В большинстве случаев её достаточно для использования в быту. Для больших помещений существуют фильтры с 5-метровым шнуром.
  4. Количество и типы предохранителей. Три различных вида способны обеспечить полноценную защиту, потому что реагируют на различные раздражители.
  5. Количество розеток европейского стандарта в устройствах может быть разным.
  6. Отсутствие кнопки со светодиодом говорит о том, что это просто удлинитель, а не фильтр. Потому что горящая лампочка показывает работоспособность агрегата. Если свечения нет, значит, один из предохранителей сгорел.

Разновидности

Фильтры делятся на три категории по уровню защиты.

  • Базовая эфирная защита. Она в документах обозначается как Essential. Для обычных бытовых приборов, таких как холодильник, микроволновая печь, мультиварка без встроенной книги рецептов, сетевой фильтр этого класса подойдёт.
  • Универсальное устройство Home/Office применимо для подключения ПК со всеми его дополнениями и телевизоров с жидкокристаллическими экранами.
  • Performance – сетевой фильтр, цена его выше, чем у устройств базовой и универсальной комплектации. Применяется он, соответствуя своему названию, для чувствительных к колебаниям энергии дорогих аппаратов, производительность защиты которых должна быть на высоте.

Производители

  • Компания Furman занимается выпуском сетевых фильтров всех классов, применяемых для сетей переменного тока, обеспечивающих защиту аудиосистем, домашних кинотеатров и акустических систем.
  • Фирма Isol-8 выпускает красивейшие сетевые фильтры. Кроме красоты они обладают всеми необходимыми качествами для устройств данного класса.
  • Chang Audio Corporation занимается выпуском изделий марки Lightspeed. Это фильтр, цена которого сделала его популярным во всём мире.

  • McIntosh Laboratory - фирма, которая производит много аудио-, видео- и компьютерной техники. Как сопутствующий товар компания выпускает фильтры.
  • Monster Cable Products занимается выпуском всех категорий сетевых фильтров, в том числе и автомобильных.
  • Nordost Corporation: основным продуктом компании являются кабели электрические. Это фирма - поставщик медицинских учреждений. Выпускаемая продукция по новшествам опережает конкурентов. Сетевые фильтры имеют уникальную начинку.
  • Systems and Magic - производитель аудиотехники. Славится тем, что все изделия собираются вручную. Идеи инноваций сетевых фильтров принадлежат разработчикам компании.
  • SurgeX отличается продукцией премиум-класса. Выдерживают её фильтры скачки в электросети до 6 тысяч вольт.
  • Сетевой фильтр APC относится к среднему классу продукции и популярен благодаря хорошему соотношению цены и качества.

Далее подробней рассмотрим отзывы о самых популярных у нас моделях сетевых фильтров.

Сетевые фильтры компании Sven

На российском рынке сравнительно недавно появился финский сетевой фильтр Sven. Продуманным дизайном отличается яркий представитель этой марки - устройство SVEN Fort. Яркий дизайн корпуса, нехарактерный для большинства фильтров, выделяет его из общей массы похожих друг на друга приспособлений.

В отличие от многих своих собратьев, он не предназначен для лежания на полу. На задней крышке корпуса имеются 2 отверстия, которые могут удерживать удлинитель на стене в продольном или поперечном положении. На передней панели располагаются 5 розеток, а напротив каждой из них есть красная клавиша, отвечающая за работу определённого разъёма. Также существует кнопка, отключающая всё устройство.

Два индикатора на корпусе показывают заземление и рабочее состояние защиты. Цвет подсветки разный. По отзывам покупателей, не очень удобно диагональное расположение отверстий. При подключении некоторых приборов, у которых вилки имеют продолговатую форму, использовать соседний разъём не представляется возможным.

Внутри корпуса:

  • плата;
  • 3 варистора;
  • предохранитель 10 А.;
  • термопредохранитель.

Существует также модель SVEN Fort Pro. По словам специалистов, этот прибор отличается от предыдущего наличием шкалы напряжения, которая немного неточна. Внутреннее его строение идентично Fort. В обоих приборах наблюдаются наплывы припоя.

Сетевые фильтры компании APC

8 приборов можно подключить единовременно к этому оснащённому защитой компьютерной сети, телефонной и видеолиний, фильтром высокочастотных помех и трёхметровым шнуром прибору. Сетевой фильтр APC имеет привлекательный дизайн. Приятным дополнением к основному товару являются 3 шнура. Они предназначаются для подключения интернета, телефона и телевизора. На корпусе есть кнопка отключения прибора и индикаторы, показывающие заземление, подключение и наличие сетевых перегрузок, рядом находится блок защиты линий связи.

Устройство продумано до мелочей. Крепление на стену возможно в любом положении. Для использования его на полу имеются ножки. По положительным отзывам специалистов понятно, что это агрегат высшей пробы, способный удовлетворить большинство потребителей. Все заявленные производителем функции выполняются с честью. При всех достоинствах, этот агрегат не имеет заземления локальных сетей. Сетевой фильтр, цена на который выше, чем на SVEN Fort Pro, лучше и по производительности, и качеству исполнения. Недостатками, найденными потребителями, можно считать неудобство крепления в горизонтальном положении.

Сетевые фильтры компании Defender

В широком ассортименте представлен на российском рынке сетевой фильтр Defender - разнообразие цвета, форм разъёмов и технических возможностей. Самый маленький агрегат даёт возможность подключения одного электроприбора с обычной вилкой и двух гаджетов через USB-порты, чтобы зарядить их без подключения к ПК.

Приборы высшей категории защиты представлены аппаратами с 6 и 8 евроразъёмами. Предназначены они для использования в домашних условиях и офисах. Среди отзывов пользователей не нашлось ни одного плохого слова. Особенную радость люди испытывают от наличия USB-портов, позволяющих заряжать планшеты, MP3-плееры и электронные книжки. Среди недостатков отмечена величина корпуса, что не даёт желаемой эстетики стене.

Сетевые фильтры компании Pilot

Давно появившийся на российском рынке сетевой фильтр Pilot начинает сдавать свои позиции. Задуманные разработчиком функции работали бы на отлично, если бы сборка производилась более качественно. Среди отзывов несколько человек указывают на один и тот же недостаток – слабый припой деталей, которые, слетая со своих мест, приводят к нежелательным последствиям. Большинство пользователей довольны фильтрами этой марки. Ещё одним недостатком является цена на этот сетевой фильтр, которая в полтора раза выше, чем у других производителей агрегатов соответствующего класса. Остаётся надеяться, что производители учтут замечания граждан, и Pilot ещё долгие годы будет надёжным спутником своих приверженцев.

Какой сетевой фильтр лучше

Просматривая обзоры специалистов и отзывы пользователей, сразу можно отмести мысль о покупке сетевых фильтров, произведённых финнами. Очень интересным и надёжным является APC, но для многих его цена станет самым большим недостатком. Неприятным сюрпризом оказались отзывы, которые получил сетевой фильтр Pilot, который многие годы нареканий не имел. На сегодняшний день лучший сетевой фильтр по цене и качеству - Defender.

www.syl.ru

Сетевой фильтр и качество напряжения бытовой электропроводки

Сетевой фильтр

Домашняя электрическая сеть таит в себе много сюрпризов, о которых подчас даже не подозревает неискушённый пользователь без соответствующего образования. Знание их позволит улучшить качество работы электроники и сбережет не только материальные затраты на приобретение нового оборудования, но и время с нервными клетками, потраченные на устранение неожиданных поломок.

Наши советы объясняют домашнему мастеру принципы обеспечения нормального электропитания для бытовых электронных приборов через сетевые фильтры и защиты с поясняющими картинками, схемами и видеороликом.

Содержание статьи

Что делает сетевой фильтр

Качество напряжения в домашней проводке

На бытовой электрической розетке написано, что она создана для сети 220 вольт 50 герц. Стоит ли безоговорочно верить этим цифрам?

Даже основной документ электриков — ПУЭ допускает отклонение этой величины по амплитуде до ±10% от номинала, то есть от 198 и до 242 вольт, что считается нормой. В реальной же жизни напряжение может колебаться в значительно больших пределах. Причем, обещанную нормативами идеальную гармонику синусоиды очень часто нарушают различные высокочастотные помехи.

Синусоида

Они появляются от проникновения в сеть в/ч сигналов помех из различных источников в результате коммутаций множества аппаратов в схеме питания, возникновения апериодических составляющих, разрядов перенапряжений на высоковольтной стороне трансформаторной подстанции и по многим другим причинам.

Синусоида искаженной формы от высокочастотной помехи не влияет на работу резистивных нагрузок с тэнами, лампами накаливания. Она в большинстве случаев допустима для обеспечения вращения простых электродвигателей, но вредна при эксплуатации компьютеров, телевизоров, устройств сложной электроники. Им нужна надежная защита от помех питания.

Назначение фильтров

Появление подобных в/ч помех невозможно предвидеть, а потребителям остается только устранять их автоматическими устройствами. Полностью исправить форму искаженной синусоиды может только специальный стабилизатор напряжения.

Сетевой фильтр не обладает такими возможностями. Он создается с задачей — пропустить через себя искаженную высокочастотной помехой гармонику так, чтобы на выходе максимально отсеять высокочастотные помехи и сгладить ее форму до приемлемого состояния. Причем амплитуду напряжения он регулировать не может.

Эту его особенность необходимо хорошо представлять перед тем, как пойти в магазин чтобы купить фильтр сетевой для своего компьютера и подключить по следующей схеме.

Сетевой фильтр для домашнего компьютера

Сетевой компьютер для выполнения ответственной работы подключают со схемой резервирования питания.

Сетевой фильтр для компьютера

На картинке видно, что обычно сетевой фильтр используется в качестве первого каскада сглаживания пульсаций при передаче электроэнергии от розетки к источнику бесперебойного питания и неответственному периферийному оборудованию, например, принтеру. Качественное напряжение на системный блок и монитор компьютера обеспечивает ИБП.

Эту особенность важно представлять и в том случае, когда вы создаёте проводные и беспроводные сети для своей квартиры.

Принцип работы

По своей функциональности сетевые фильтры подразделяются на:

  1. простые приборы с защитой от кратковременных перенапряжений и сверхтоков;
  2. электронные индуктивно-емкостные схемы;
  3. комбинированные устройства.

Простые фильтры

К ним относят варисторные изделия, которые в своем составе имеют:

  1. варистор, отекающий кратковременный пик перенапряжения;
  2. биметаллический контакт или предохранитель, работающий в качестве максимальной токовой защиты.
Фильтры с варисторами

Они могут изготавливаться отдельным полупроводником или сборкой из них.

Единичный модуль

Один варистор используется в самых простых защитах.

Как работает варистор

При номинальном электроснабжении сети он обладает большим электрическим сопротивлением и ток через себя не пропускает. Если же напряжение возрастает до критической величины порядка 470 вольт, то полупроводниковый переход варистора пробивается и устраняет перенапряжение замыканием потенциалов сквозь свой внутренний переход, что сопровождается выделением тепловой энергии.

Сборка варисторов

Классическая схема собирается на основе треугольника с заземлением средней точки. Варисторы фильтра защищают нагрузку от симметричных и асимметричных перенапряжений в сети.

Варисторный фильтр импульсных помех

Заземление повышает эффективность работы схемы, отводит помехи по дополнительному проводу, подключенному к контуру земли.

Дешёвые сетевые фильтры с отдельной варисторной сборкой, широко используются в быту. Они фильтрацией сигналов помехи высокочастотного напряжения не занимаются, а могут ограничивать только импульс перенапряжения.

Защита от сверхтоков

Высокое напряжение, проскочившее через варисторы при отказе их работы или по другим причинам, создает повышенные токи нагрузок на подключенном оборудовании. Для их ограничения на сетевой фильтр устанавливают токовые защиты:

  1. предохранитель;
  2. или автоматический отсекатель токов многоразового использования.

Второй вариант предпочтительнее: для ввода в работу после срабатывании защиты достаточно нажать на соответствующую кнопку. Это удобнее, чем вскрывать корпус и менять предохранитель, который еще надо предварительно найти.

Электронные LC схемы

Принцип работы защиты

Электрическое сопротивление резистивных элементов не изменяется от рода тока, который протекает сквозь них. Совсем иная картина складывается у реактивных элементов:

  • емкостей;
  • индуктивностей.

Их сопротивление находится в прямой зависимости от частоты сигнала.

Зависимость реактивного сопротивления от частоты

Сетевой фильтр с индуктивностью резко увеличивает сопротивление для прохождения токов высокой частоты. Для этого достаточно последовательно к нагрузке разместить в каждом проводе фазы и нуля по одной катушке с индуктивностью порядка 60÷200 мкГн.

Помехи низких частот можно гасить резистивным сопротивлением до 1 Ома, но лучше использовать конденсатор, подключенный параллельно к нагрузке с номиналом в пределах 0,22÷1,0 мкф, создавая минимум двойной запас для его работы по напряжению.

На основе этого принципа создаются различные схемы фильтров снижения высокочастотных помех.

LC фильтр снижения ВЧ помех

У LC фильтров одновременно работают два закона коммутации:

  1. индуктивность гасит резкие повышения тока;
  2. конденсатор подавляет высокочастотные броски напряжения.

Комбинированные устройства

Элитные сетевые фильтры сочетают в себе принципы работы обеих схем защиты:

  1. варисторных сборок, устраняющих импульсы перенапряжений;
  2. и LC контуров, гасящих высокочастотный сигнал помехи.

Управление их работой облегчает функция Master Control, осуществляемая микропроцессорным устройством.

По такой схеме работает известный сетевой фильтр Pilot.

Схема сетевого фильтра Pilot

Минимальную фильтрацию высокочастотной сигналов напряжения обеспечивает сетевой фильтр с тремя составными частями: варистор с напряжением 470 вольт, два дросселя на 60÷200 мкГн, конденсатор 0,22÷1,0 мкф.

Конструктивные особенности

Сетевые фильтры выпускаются различными формами, конфигурацией, характеристиками. На упаковке пишут, что их задача — подключение и защита подсоединенных потребителей.

Сетевые фильтры

Поскольку функции защиты кратко уже рассмотрены, то остановимся на способах подключения.

Вход питания

Любой сетевой фильтр оборудован кабелем различной длины и евровилкой с тремя контактами.

Обратите особое внимание на подключение РЕ-проводника к контуру заземления и розетке, применяемое в системе электроснабжения квартиры по схемам TN-S и TN-C-S. Его наличие повышает свойства защиты и качество фильтрации высокочастотной сигналов при рабочем режиме и отводит токи утечек из-за пробоя изоляции при авариях.

Аварийный режим работы электрооборудования в системе TN-S

Внутри электрических схем старых здании с системой TN-C этот вопрос решается хуже, хотя высокочастотные помехи все же сглаживаются.

Подключение потребителей

Конструктивное отличие многих моделей заключается в количестве и расположении розеток. Оптимальным вариантом стало их размещение в одну или две линии с разворотом относительно продольной оси на 45 градусов.

Розетки сетевого фильтра

Такая схема является компромиссом между габаритами прибора и удобствами пользования им.

Как выбрать и купить фильтр

Помочь определиться с выбором типа прибора непосредственно в магазине должна вся перечисленная выше информация.

Как выбрать сетевой фильтрОднако обратите внимание еще на два вопроса:

  1. суммарную мощность потребления подключённой нагрузки;
  2. наличие розеток в корпусе, которые не обеспечивают фильтрацию напряжения, а работают как простой удлинитель (встречается и такой прибор).

Потребление сетевого фильтраУ приведенного на фото прибора максимально допустимая нагрузка промаркирована на тыльной стороне корпуса и ограничивается 10 амперами. Советуем для нормальной работы иметь резерв около 30 процентов минимум, то есть нагружать эту модель не более 7 ампер.

Этого вполне достаточно для сложной бытовой техники с электроникой. Ведь питать электрические котлы, теплонагреватели, лампы накаливания и электродвигатели через сетевой фильтр нет необходимости. Они нормально работают от напряжения с высокочастотными помехами.

Рекомендуем дополнительно посмотреть видеоролик владельца CompsMaster “Выбираем сетевой фильтр”.

Сейчас вам удобно задать вопросы по теме и поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.

Полезные товары

housediz.ru

понятие и характеристики данных устройств

 

Привет всем.

Хотите, чтобы ваша техника работала долго и не вышла из строя из-за банального скачка напряжения? Тогда вам стоит знать, что такое сетевой фильтр, принцип его действия и правила выбора. Вся эта информация представлена в данной статье. Поэтому, как говорят в телевизионных шоу: «Не переключайтесь!».

 

Зачем нужен сетевой фильтр?

Если вы прочитаете характеристики своей компьютерной и бытовой техники, увидите, что они должны работать при напряжении 220 V и частоте 50-60 Гц. По стандарту в ваших розетках оно и должно быть таким. Но на деле это не так.

Осциллограмме присущи непрерывные пики, искажения формы и амплитуды, импульсы и прочее; простыми словами — частые скачки. Причин этому много: включение/отключение мощных электроприборов рядом с вашим домом, атмосферные перепады, короткие замыкания в трансформаторной станции, к которой подпитано ваше жилье, и т. д.

Современная техника чувствительна к помехам в напряжении. Для нее могут быть губительны даже небольшие перепады в 5-10 V, как в большую, так и в меньшую сторону от нормы. Как это возможно? Дело в так называемых переходных процессах: кратковременный скачок напряжения на входе может увеличиться внутри оборудования по инерции.

Для сглаживания этих помех и придумали такую полезную штуку как сетевой фильтр.

Сетевой фильтр в разрезе

Чтобы понять, каким образом сетевой фильтр может защитить технику, стоит разобраться, из чего он состоит и как работает.

В его комплектацию входят два вида фильтров (элементов для фильтрации тока):

  • Варистор. Это полупроводниковый прибор, на сопротивление которого влияет сетевое напряжение: чем выше оно поднимается, тем ниже становится сопротивление. Он включается вместе с оборудованием, которое защищает, поэтому к его выводам прилагается такое же напряжение, как и к вашей технике.

 

Когда оно стабильное, через данный фильтр проходит незначительный ток, поэтому он выступает в роли простого изолятора. Но если будет импульс высокого напряжения, сопротивление этого фильтра моментально упадет, за счет чего электроэнергия преобразуется в тепловую, что обезопасит ваше оборудование. В такой момент сила тока, пропускаемого по варистору, может составить тысячи ампер.

  • LC-фильтр. Его назначение — подавление высокочастотных помех (от 100 Гц до такого же количества Ггц). Их может вызвать сосед, делающий ремонт с перфоратором или сварочным аппаратом, расположенная рядом стройка с включенным генератором и т. п.

Этот фильтр состоит из катушек индуктивности: L снижает резкие перемены в токе, а С — высокочастотные колебания. Также в него входит включенный параллельно нагрузке конденсатор емкостью 0,22 – 1,0 мкФ.

Еще в комплектацию многих сетевых фильтров входят плавкие предохранители для дополнительной защиты варистора, а также все модели предполагают кнопку, нажав которую вы можете одновременно прервать подачу питания ко всем включенным устройствам.

 

Технические особенности

Тех, кто близко знаком с электрикой, может заинтересовать вопрос «способен ли сетевой фильтр защитить оборудование без заземления на заземляющем контакте?». В целом, качественный фильтр не нуждается в нем.

Все же в характеристиках должны стоять пометки «защита 3-х фаз» или «фаза-ноль, фаза-земля, ноль-земля защита». Это значит, что для каждой фазы предназначен отдельный варистор, благодаря чему ваши устройства будут защищены от импульсных скачков. В то время как LC-фильтр способен полноценно функционировать и без заземления.

Что еще вам стоит знать? Сетевой фильтр предназначен, в основном, для компьютеров, принтеров, сканеров, мобильных гаджетов, музыкальных центров, телевизоров и т. п. техники, так как она восприимчива к перепадам напряжения. Включать в них бытовые приборы не имеет смысла, ведь от этого, к примеру, миксер не начнет лучше взбивать или пылесос, который сам и вызывает скачки в электросети, — сильнее убирать мусор.

 

Основы выбора

Мне удалось убедить вас в полезности сетевого фильтра? Тогда рассмотрим основные моменты, на которые нужно обращать внимание при покупке:

Цена. Зачастую, по подозрительной низкой стоимости продаются просто удлинители с кнопкой. В лучшем случае в них присутствует один варистор с заземляющим контактом, термопрерыватель и предохранитель максимум на 30А, который сгорит при первом удобном случае.Хорошим вариантом по приемлемой цене можно считать устройства, например, фирмы Пилот. Не забывайте, что сэкономив на фильтре, вы можете заплатить гораздо больше за починку своей техники.

  • Количество розеток. Этот фактор, кстати, тоже влияет на стоимость фильтра. Поэтому если вам предложат по одной цене устройство с 3 и 8 розетками, стоит задуматься о качестве последнего.
  • Максимальная нагрузка. Помните, купив фильтр с большим количеством розеток, это еще не значит, что сразу стоит подключать к ним всю имеющуюся технику. Убедитесь, что ее мощность не превышает возможности сетевого устройства.
  • Пользуетесь стационарным телефоном или факсом? Существуют фильтры со схемой сглаживания перебоев в телефонной линии.

  • Поглощаемый импульсный выброс. Исчисляется в джоулях. Чем выше их число, тем краткосрочные скачки большей силы может погасить фильтр.
  • Длина провода. Перед покупкой лучше рассчитать, на каком удалении будут находиться розетки от приборов.

Бесперебойной работы вашему оборудованию!

До свидания.

 

 

profi-user.ru

Сетевой фильтр: предназначение и правила выбора

Как бы далеко не шагнуло развитие в области электричества, все равно люди нередко продолжают сталкиваться с различными проблемами, возникающими при работе электросетей. Скачки напряжения и различные помехи – частые гости многих квартир, домов, а также административных и офисных зданий. Подобные явления оказывают сильное негативное влияние на функционирование всего подключенного к сети оборудования, большая часть из которого отличается довольно высокой стоимостью.

Сегодня в любом жилом и административном помещении находится огромное количество различной дорогой техники, которую необходимо защитить от непредвиденных перебоев в работе электричества, чтобы избежать больших финансовых потерь и снизить риски возникновения пожаров. 

Сетевые фильтры – отличный способ защитить оборудование от вероятных помех. Но, прежде чем приобрести данное устройство, необходимо разобраться в его особенностях и понять основное предназначение.

Роль сетевого фильтра

Далеко не новость, что электропитание в наших домах и квартирах редко совпадает с теми, что рекомендованы ГОСТом, т.е. напряжение 220В (+-10%) при номинальной частоте 50 Гц (допустимая погрешность 1 Гц).  Электрические станции обеспечивают энергией большое число потребителей, а это напрямую влияет на возрастание нагрузки и, соответственно, на сильные перепады в напряжении (как вверх, так и вниз). Кроме того, на станциях также изменяется частота напряжения, что является причиной сбоев в работе компьютерной и бытовой техники. Даже несмотря на то, что современные электроприборы оснащены встроенными защитными блоками и предохранителями, все равно не осуществляется полноценная защита от скачков напряжения. Самым частым последствием подобных ситуаций является выход из строев блока питания. Он перегорает и, соответственно, прекращается работа электротехники, в число которой чаще всего входят компьютеры, музыкальные центры, DVD-плейеры, телевизоры. Более надежной защитой обладают холодильники, морозильные камеры, стиральные и посудомоечные машины, микроволновые печи. Хотя, нередки случаи, когда и такая бытовая техника мгновенно выходит из строя, не выдерживая перепадов в сети.

Самым надежным вариантом защиты от перебоев в работе электричества являются сетевые фильтры. Именно через них должна подключаться вся техника в квартире, чтобы сгладить возникающие помехи перед подачей напряжения. Благодаря поглощению скачков и искажений обеспечивается самая оптимальная защита различных приборов.

Конструкция сетевых фильтров

Варистор (переменный резистор) – одна из основных частей любого сетевого фильтра, работающая одновременно с тем оборудованием, которое нуждается в защите. Принцип работы варистора следующий: в рабочем состоянии это – изолятор, но в момент повышения напряжения сопротивление падает, тем самым происходит преобразование электроэнергии в тепло, что и обеспечивает защиту. Иными словами, переменный резистор преобразует энергию кратковременных перепадов в тепло, рассеивая ее.

Режектор – не менее важная составляющая часть сетевых фильтров, которая защищает оборудование от помех высокой частоты. Данные помехи появляются в том случае, если рядом от вашего дома работают мощные электрические двигатели или генераторы.

Кроме варистора и режектора в сетевые фильтры встроена специальная система защиты, которая предназначена для прекращения подачи энергии в момент длительного повышения напряжения.

Как правильно выбрать сетевой фильтр?

Современный рынок изобилует различными моделями сетевых фильтров, которые отличаются между собой не только производителем, но и определенными техническими характеристиками. Но несмотря на то, к какой модели относится тот или иной фильтр, ко всем устройствам предъявляются очень высокие требования безопасной эксплуатации.

Технические характеристики, которые необходимо учитывать при выборе сетевого фильтра:

  • показатель номинального напряжения (220-230 Вт). Существуют устройства, способные оказать защиту от нагрузок с показателем выше 300 Вт;
  • величина максимальной нагрузки (кВт), показывающая ту мощность, которую может перенести предохранитель в сетевом фильтре;
  • максимальный поглощаемый импульсный выброс (Дж). Чем выше данный параметр, тем лучше. Это объясняется тем, что фильтру будет проще справиться с сильными краткосрочными перебоями;
  • наличие термопредохранителя – автоматизированная защита от перегрузок и коротких замыканий;
  • число розеток для подключения электротехники. Но при этом стоит обратить внимание на максимальный предел нагрузки (читайте чуть выше). То есть, к одному сетевому фильтру можно параллельно подключить и блок питания, и монитор компьютера, и акустическую систему и др. Также сейчас выпускаются специальные устройства, предназначенные для осуществления бесперебойного функционирования модемов/факсов. К таким фильтрам относятся модели с наличием защиты телефонных линий;
  • качество исполнения и материал изготовления. Важно, чтобы сетевой фильтр был устойчив к температурам, поскольку варистор имеет свойство нагреваться до довольно высоких пределов. Кроме того, короткие замыкания очень часто становятся причиной возгораний. Качественные и надежные устройства изготавливаются из негорючего пластика, который устойчив к ударам.;
  • надежность используемых проводов, а также качество их соединений;
  • длина провода очень важна, потому что нередко сетевой фильтр применяют в роли удлинителя для подключения разного рода приборов;
  • наличие удобного выключателя на корпусе, который помогает мгновенно прекратить подачу электроэнергии в чрезвычайных ситуациях;

Стоит помнить, что изобилие товаров не говорит о высоком качестве и надежности всех продаваемых приборов. Сегодня рынок отличается как большим ассортиментом, так и большим количеством подделок. Большая проблема в том, что очень сложно отличить хорошо подделанное устройство от качественного сетевого фильтра. Для того, чтобы избежать приобретения некачественного изделия, перед покупкой необходимо внимательно ознакомиться с техническим паспортом, а также не экономить, ведь надежный сетевой фильтр не может иметь очень низкую цену. 

Торговая сеть "Планета Электрика" имеет широкий ассортимент сетевых фильтров, а также иных электроустановочных изделий, с которыми более подробно Вы можете ознакомиться в нашем каталоге.

www.elektro.ru

Сетевой фильтр

"Юному радиолюбителю"

С приходом компьютерной техники в наши дома вошли такие необходимые устройства, как многорозеточные удлинители с сетевыми фильтрами. Многие пользователи не особо задумываются о функции фильтрации сетевого напряжения. «Действительно, работает же, что еще надо?» - говорят они. Их больше интересует внешний вид, а основным критерием выбора сетевого фильтра/удлинителя является количество розеток, толщина и длина питающего сетевого кабеля. Для того чтобы развеять миф о бесполезности сетевого фильтра и доказать, что данный функционал не менее важен, чем, скажем, напряжение питания, мы решили написать эту статью. В ней читатель узнает о том, что такое сетевые фильтры, их виды и предназначение. Вкратце расскажем о принципе работы сетевого фильтра. Потребителям предоставим критерии выбора качественного продукта при покупке фильтра. Юные конструкторы смогут познать азы проектирования подобного рода устройств, а опытным радиолюбителям будет интересны готовые инженерные решения реализации сетевых фильтров. Но прежде чем начать говорить о столь важной вещи, как сетевой фильтр, необходимо уяснить, что такое гармонические искажения в сети.

Вред гармонических искажений в сети

Все устройства, работающие от сети, питаются переменным синусоидальным напряжением с частотой 50 или 60Гц. Блоки питания разрабатываются с учетом этих характеристик. Идеально чистая питающая сеть несет в себе напряжение синусоидальной формы, но на практике наша сеть полна гармонических искажений. Гармонические искажения представляют собой частотные сигналы, накладывающиеся на питающее напряжение и видоизменяющее его. Частота таких помех кратна частоте питающей сети.

Вся силовая электроника бытового и промышленного значения при включении в сеть вносит свои искажения, причем, чем больше нагрузка потребителей, тем больше искажений поступают в сеть. Вызваны они большей частью коммутационными процессами включения и выключения. Искажая частоту питающего напряжения, гармоники приводят к увеличению потерь сети, излишнему перегреву трансформаторов в блоках питания, уменьшают срок службы оборудования. Звуковая техника с трансформаторными блоками питания начинает издавать низкочастотный фон. Сильно искажает чистоту сети мощное коммутационное оборудование: двигателя, сварочные аппараты, старые холодильники, частотные преобразователи, микроволновые печи, газоразрядные лампы. Данные потребители за счет коммутационных процессов полупроводниковых приборов внутри них искажают форму питающего напряжения. Показателем качества сетевого напряжения является коэффициент гармоник КU или THD. Данный коэффициент определяет наличие гармонической составляющей в полезном сигнале. По ГОСТу 13109-97 для напряжения питающей сети 380В. КU не должен превышать 12%. Дальнейшее его повышение ведет к выходу аппаратуры из строя или резкому снижению сроков ее эксплуатации. Уровень гармонической составляющей зависит от мощности питающей сети, мощности подключенных к ней потребителей, вносящих искажения, протяженности и сечения питающей линии от силового трансформатора до потребителя. Ради интереса, обратите внимание, где установлен силовой развязывающий трехфазный трансформатор на вашей улице и представьте, какое количество потребителей подключено к каждой из 3-х его линий. А ведь каждый из них вносит в сеть свои, хоть и мизерные, но искажения. Суммируя все показатели, картина питающего напряжения в сети вырисовывается просто ужасающая. А мы после этого удивляемся: почему у нас так часто ломаются компрессора в холодильниках, или выходят из строя блоки питания старых телевизоров. В промышленности способов борьбы с искаженным питающим напряжением довольно много, но в быту основное применение нашли сетевых фильтры.

Сетевые фильтры. Их предназначение и принцип действия

Сетевые фильтры играют двойную роль. Со стороны питающей сети они препятствуют проникновению гармонической составляющей в блоки питания аппаратуры, либо в домашнюю сеть. С другой стороны они исключают влияние коммутационных процессов оборудования на питающую сеть, защищая ее при этом от гармонических искажений. В простом приближении сетевой фильтр представляет собой последовательно соединенный конденсатор и катушку индуктивности. Эта связка настроена в резонанс частоты паразитной гармоники и подключается параллельно шине питающей сети возле силовых трансформаторов или выпрямительной установки. Существует три типа топологии сетевых фильтров: резонансный шунт, демпфированный фильтр и активный фильтр. На частоте паразитной гармоники конденсатор и дроссель обладают малым сопротивлением, поэтому являются шунтом, препятствующим прохождение частотных помех в сеть. Данный тип фильтрования называется резонансным. Демпфированные фильтры еще называют широкополосными. Их обычно применяют в промышленности, например, в электродуговых печах. При постоянном излучении нагрузкой в сеть существует вероятность, когда частота коммутационных помех сможет совпасть с частотой антирезонанса, поэтому необходимо не только отфильтровать гармоники, но и снизить антирезонанс от нагрузки или другими словами демпфировать их. Погасить многочисленные резонансные помехи можно применив большое количество резонансных шунтов, включенных последовательно, но этот способ экономически не эффективен. Экономический баланс для реализации такого сетевого фильтра между гашением антирезонанса и резонанса можно получить применением демпфированного фильтра второго порядка (рис. слева). Существуют активные сетевые фильтры – довольно сложные и дорогостоящие схемотехнические решения. Их работа основана на генерации противоположного сигнала, относительно помехи, по своей структуре полностью повторяющего ее форму и амплитуду, но в противоположной полярности. Иногда активные фильтры используют в тандеме с пассивными фильтрами. Такое сочетание называют гибридными сетевыми фильтрами.

Критерии выбора сетевого фильтра

Для потребителя, пожалуй, это будет самая интересная часть статьи, в которой мы расскажем, на что обращать внимание при покупке удлинителя с фильтром, либо однорозеточного сетевого фильтра и как не ошибиться с приобретением оного.

Как показывает практика, многие думают, что цена сетевого фильтра является основополагающим фактором его качества. На самом деле это утверждение в корне не верно. Как правило, производитель должен указывать на своих изделиях следующие параметры: количество розеток для подключения источников питания, длину кабеля, предельное значение суммарного тока подключенных потребителей, максимальную мощность нагрузки, максимальный ток и напряжение помехи, рассеиваемую энергию помех. Самые ответственные производители дополнительно в паспорте указывают степень подавления высокочастотных помех в зависимости от частоты, измеряемую в децибелах. Для выбора качественного сетевого фильтра необходимо обращать внимание на наличие в документации значка о том, что фильтр сертифицирован, обратить внимание на толщину соединяемого кабеля. Чем больше диаметр кабеля, тем больше сечение его проводников, а, следовательно, провод будет способен без нагрева передать в нагрузку большую мощность. При этом, чем длиннее кабель, тем больше должна быть его толщина. На хорошем кабеле нанесена его маркировка и сечение токопроводящей жилы. Для мощности в 2кВт сечение должно быть не ниже 0,75мм2. Немаловажным фактором в качестве изготовления сетевого фильтра является наличие утолщения кабеля в месте его входа в корпус. Качественное изделие выполнено из плотного негорючего (!) пластика, который не всегда будет презентабельным на внешний вид, к тому же на его корпусе вы не найдете винтов и отверстий для разборки или креплений к стене. Наличие терморазмыкателя и варистора говорит о наличии защиты от скачков тока и перегрева, но визуально их не видно, так как они встроены в кнопку включения фильтра с припаянным к ее контактам радиоэлементом. Некоторые фильтры изготовляют в защищенном корпусе с наличием защитных шторок от попадания пыли, влаги и грязи. Это, как правило, признак качественного товара. Наличие цветных металлов в контактах фильтра говорит о его высокой энергопроводимости с малым удельным сопротивлением. Подавляющее большинство изделий западных производителей имеют контактные проводники из тонкой промышленной стали с большим удельным сопротивлением. При подключении большой нагрузки к такому «фильтру», корпус быстро нагревается. С таким продуктом пожар вам будет обеспечен! Проверить наличие цветных металлов можно магнитом. При их наличии фильтр магнититься не будет. К сожалению, проверить фильтрующие свойства покупки можно только в домашних условиях при наличии специального оборудования (как минимум индикатора качества сети или осциллографа с делителем).

Устройство сетевого фильтра

На рисунке слева показано устройство, которое обычные покупатели называют «сетевым фильтром». На самом деле внутри находится термовыключатель - кнопка с подсветкой и предохранителем на 10А и обычный варистор, подключенный параллельно контактам питания. Варистор – полупроводниковый резистор, способный в зависимости от величины протекающего через него тока, изменять свое сопротивление с ГОм до единиц Ом с определенного порога, на который он рассчитан В нашем случае он стоит с маркировкой 471KD, т.е. на напряжение 470В. Согласно расчету 220В*2=440В, берем ближайшее значение по номиналу на 470 вольт. В результате, при возникновении импульсных всплесков в сети выше 470В, его сопротивление будет уменьшаться, и он будет работать в качестве разрядника, т.е. рассеивать избыточную энергию. При замене варистора стоит учитывать, что на 250В ставят 391KD, 275В – 431KD, 300В – 471KD. Варисторы выпускаются на напряжение до 20кВ. Таким образом, возвращаясь к нашему устройству, мы видим, что данный удлинитель имеет защиту от кратковременных всплесков напряжения, тепловую защиту от перегрева или от повышенной нагрузки. Называть это устройство «сетевым фильтром» ни в коем случае нельзя, поскольку в нем нет ни единого элемента фильтрации помех сети, за исключением варистора.

Качественный сетевой фильтр должен состоять из множества радиоэлементов, каждый из которых несет в себе определенный функционал. К примеру, вышеуказанный удлинитель можно без труда доработать вполне функциональным сетевым демпферным фильтром, который действительно будет защищать входные питающие цепи домашней аппаратуры от различного рода помех. Схема доработки приведена ниже. Дросселя L1, L2 и неполярные металлопленочные конденсаторы C1, C2 образуют LC фильтр 1-го порядка. По высокочастотным помехам дросселя имеют высокое сопротивление, препятствующее их проникновению в устройства. В то же время по частоте в 50Гц активное и реактивное сопротивление контуров составит доли Ом, что позволит без нагрева элементов проводить через себя полезный сигнал питающего напряжения.

Качественный фильтр, состоящий из множества последовательно стоящих защит: 1. Помехоподавляющие входные конденсаторы, которые устанавливают из расчета максимально допустимых сетевых всплесков. Корпус конденсатора противопожарный. Маркировка на конденсаторе X2 определяет его для сети с номинальным напряжением 250В. Пиковое значение помехи для них 2,5 кВ. X1 для промышленных устройств. Выдерживают помехи в 4кВ. 2. Тороидальный балансировочный дроссель. 3. Термопредохранитель мембранного типа – в случае перегрева мембраны большими токами разъединяет цепь. 4. Мощные дросселя (индукторы) – совместно с VHF конденсатором (6) образуют LC фильтр, подавляющие сетевые помехи. 5. Варисторы – сглаживают импульсные скачки напряжения.

Стоит сказать, что импульсные блоки питания любой современной аппаратуры от монитора, компьютерного ATX блока питания, навороченного телевизора, уже содержат собственный сетевой фильтр. На рисунке представлен фрагмент схемы АТХ блока питания FSP. Некоторые дешевые блоки питания из поднебесной лишены этого важного модуля, что приводит к быстрой поломке не только блока питания, но и компьютера в целом .

Делаем сетевой фильтр своими руками

Задача нашего фильтра не пропустить в устройство дифференциальные и синфазные помехи. Дифференциальные помехи присутствуют в напряжении питания, а синфазные помехи идут между корпусом устройства и обеими шинами питания. Схема простого сетевого фильтра приведена ниже.

Рассмотрим назначение элементов схемы: F1 – предохранитель, перегорающий (термопредохранитель) при превышении нагрузки R1 и R2 – сопротивления, снимающие заряд C1 C1 – конденсатор, шунтирующий дифференциальные ВЧ помехи совместно с L1 L1 – фильтрующий дроссель, определяющий частоту среза и рассчитанный на ток нагрузки *1,5 L2 – синфазный трансформатор, устраняющие электромагнитные помехи, наведенные проводом от розетки к нашему фильтру С2 и С3 – конденсаторы, закорачивающие синфазную помеху на землю. Совместно с L2 образуют синфазный фильтр С4 и R4 – цепь Цобеля (антизвонная цепочка), устраняющая выбросы противоположного ЭДС самоиндукции при выключении нагрузки. VDS1 – диодный мост, разрывающий контур заземления, в случае утечки токов внутри корпуса.

В действительности мы привели наиболее простое решение, упускающее многие моменты защиты. Для тех кто желает собрать более серьезное устройство, советуем посмотреть схемы в интернете, где Вы сможете найти их огромное множество.

elektronika-muk.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта