Как работает сетевой фильтр

Как выбрать сетевой фильтр для бытовой техники

Умные телевизоры, холодильники, компьютеры, ноутбуки, газовые котлы — все это стоит дорого. К сожалению, в огромном количестве домов и квартир электросеть не обеспечивает надлежащего уровня напряжения. Возникают перегрузки из-за сварочных работ поблизости. Иногда отгорает контакт ноля на подъездной распределительной коробке, и по квартирам проходит 380В междуфазного напряжения. Сетевой фильтр достаточно успешно защищает дорогостоящую бытовую технику, однако выбирать такое устройство нужно внимательно.

Обманы маркетологов

Всем известны удлинители с несколькими розетками, предлагаемые множеством производителей. Их цена привлекательна. Маркетологи называют этот крайне недорогой прибор сетевой фильтр и заявляют, что приспособление защитит оборудование от всех возможных неприятностей.

Легко купить многорозеточный удлинитель с защитой для стиральной машины, для холодильника, для компьютера. Есть приборы разных уровней: базового, стандартного, продвинутого. Но в любом случае характеристики такого приспособления никак не позволяют предположить, что оно может эффективно защищать подключенную технику. На практике все обстоит следующим образом.

  1. В моделях базового класса есть только одноконтактный выключатель, а также неонка и многоразовый предохранитель.
  2. Устройства стандартного класса — с предохранителем многоразового типа, неонкой и двухконтактным выключателем в хороших моделях. Последний прерывает оба проводника, фазу и ноль, для гарантированного прекращения питания подключенного прибора.
  3. Продвинутые модели имеют в схеме помехоподавляющий конденсатор, предохранитель и выключатель.

Все без исключения эти так называемые удлинители с УЗО не могут гарантированно защитить технику в аварийных ситуациях. Например, многоразовый предохранитель ограничивает максимальный ток, но срабатывает достаточно медленно для того, чтобы подключенное устройство не вышло из строя. Конденсатор же справляется только с определенными видами бросков напряжения. Назначение подобных приспособлений только одно: ограничивать потребление мощности группой подключенных устройств.

Важно! Поэтому для компьютера и для бытовой техники высокого класса нужно покупать специальный электрический фильтр, схемы которого выполнены не только с защитой от скачков напряжения, но и способны демпфировать практически все типы гармонических помех.

Как работает защита

Устройство сетевого фильтра обязательно включает несколько ключевых блоков.

  1. Контуры с катушками индуктивности и конденсаторами.
  2. Варистор, один или несколько. Они могут замыкаться по цепи фаза-ноль или работать с отводом заземления.
  3. Контур многоразового предохранителя с отдельной лампой, свидетельствующей о его срабатывании (или выполненный как кнопка на сетевом фильтре).
  4. Надежный двухконтактный выключатель, прерывающий оба проводника, фазу и ноль питающей сети.
  5. Хорошие модели оснащаются термическим предохранителем, защищающим устройство от перегрева.

Сегодня можно купить электрический фильтр для аудиотехники или телевизора с выключателями на каждую розетку. Это очень удобно, позволяет вывести отдельного потребителя из сети без броска напряжения и других нежелательных электрических явлений.

Принцип работы защиты следующий.

  1. Гармонические помехи, меняющие кривую синусоиды напряжения, демпфирует электрический фильтр, построенный на катушках индуктивности и конденсаторах.
  2. Броски напряжения свыше верхней планки рабочего диапазона гасятся варистором. Этот элемент резко меняет сопротивление на очень маленькое при превышении нормированного показателя. Грубо говоря, варистор создает короткое замыкание, преобразуя возникающие токи в тепло. На корпусе прибора указывается значение энергии в Джоулях, которое он способен рассеивать.
  3. При превышении максимального уровня рабочего тока срабатывает многоразовый предохранитель. Он скрыт за небольшой круглой кнопкой на корпусе. В сетевых фильтрах используются быстродействующие предохранители, поэтому подключенная техника выживает при аварийных ситуациях с большой вероятностью.

Важно! Именно наличием отдельных контуров с защитой от перенапряжения и нейтрализацией помех сетевой фильтр отличается от удлинителя. У них есть только одна сходная деталь — это многоразовый предохранитель. Однако в большинстве случаев удлинитель с сетевым фильтром имеет более простое УЗО.

Типы устройств защиты

Виды сетевых фильтров различают как по количеству обслуживаемых фаз, так и по наличию заземления и контуру включения варистора. Типы защиты устройств бывают следующими.

  1. Защита трех фаз. Такой сетевой фильтр работает с несколькими отдельными наборами варисторов и контуров демпфирования помех.
  2. Фаза — ноль. Это самый удобный тип устройства для бытового применения.
  3. Фаза — земля, ноль — земля защита. Данные типы приборов используются, если подключенное оборудование выдвигает особые требования к коммутации источника питания для согласования. Или в случае, когда проводка в здании имеет отвод заземления.

Выбор сетевого фильтра обязательно делается в соответствии с характеристиками электропитания в квартире или доме. Так, большинство современных зданий имеют контакт заземления в розетке. Поэтому лучший вариант прибора защиты также должен быть оснащен соответствующей точкой подключения.

С заземлением или без

Ответ на вопрос, покупать сетевой фильтр с заземлением или без, зависит от типа подключаемого оборудования. Например, для стиральной машинки или другого мощного устройства существует опасность пробоя напряжения на корпус. Такой технике понадобится сетевой фильтр с заземлением. Для холодильника, для ИБП, для бытовой техники можно выбрать более простое устройство. Однако стоит учитывать режим его эксплуатации. Если не предусматривается защита от пробоя, перенапряжения, можно купить любое устройство.

Важно! LC контур (конденсаторно-индуктивный) не нуждается для своей работы в заземлении. Он фильтрует помехи во всех случаях. Поэтому для устройств, в инструкции к которым не указано требование к обязательному заземлению, можно выбрать сетевой фильтр без такой опции.

Однако в случае покупки устройства для защиты от аварийных ситуаций (перенапряжение, пробой грозовым разрядом и так далее) неверный выбор способен нести опасность. В качестве примера можно рассмотреть модель Pilot BIT. Его модификация в черном корпусе, фильтр с заземлением, в домах с розетками без заземления может вызвать аварийную ситуацию. Схема замыкания варисторов инициирует попадание напряжения на корпус, возникновение опасности электротравмы. Модификация S в белом корпусе рассчитана на розетки без заземления. В случае возникновения аварийной ситуации при грозовом пробое фильтр не сможет защитить подключенные устройства. В сети с заземлением такая модификация имеет ключевой недостаток в виде отсутствии развязки между сети дома с заземлением и соответствующего контура электронных приборов.

Как проверить сетевой фильтр

К сожалению, проверить сетевой фильтр непосредственно перед покупкой нельзя. Его можно только правильно выбрать по ключевому параметру напряжения. В частности, большинство фильтров имеют рабочий диапазон в пределах от 184 до 250 В. Некоторые дорогие модели, хоть и обеспечивают меньшую мощность, действуют в диапазоне от 150 до 290 Вольт.

Его более новые поколения оснащены цифровым индикатором. Наблюдая за показаниями Барьера во время перепадов напряжения в сети (мигания лампочек или выключения бытовых приборов) можно определить минимальную и максимальную границу изменения параметра. Именно по этому диапазону потребуется выбрать сетевой фильтр.

Стабилизатор или фильтр

Чтобы понять, что лучше, сетевой фильтр или стабилизатор, стоит рассмотреть принцип работы последнего. Ключевые черты, интересные для защиты оборудования, выглядят так:

  • стабилизатор повышает и понижает коэффициент трансформации при плавных бросках напряжения сети, обеспечивая постоянное значение на выходе;
  • гармонические помехи демпфируются достаточно хорошо, благодаря особенностям работы электронных компонентов преобразователя напряжения;
  • при превышении максимального порога напряжения на входе стабилизатор плавно и безопасно снижает выходное значение и выключает подключенные приборы.

Как видно из описания принципа работы, стабилизатор подойдет для телевизора, для холодильника, для аудиоцентра и другого не требовательного оборудования. Однако у такого решения есть несколько недостатков.

  1. Первый – стоимость. Стабилизатор заметно дороже сетевого фильтра. При этом в сетях, где не наблюдается резких падений или скачков напряжения, его главный функционал не будет использован. Здесь сетевой фильтр выигрывает.
  2. Второй недостаток стабилизатора – изменение кривой напряжения на выходе. Множество моделей формируют так называемую ступенчатую кривую, а не синусоиду. Поэтому они не могут использоваться для питания чувствительного оборудования, например, газовых отопительных котлов. В это же время сетевой фильтр никак не влияет на форму кривой выходного напряжения.
  3. Третий недостаток стабилизатора — скорость срабатывания. Компьютерное оборудование может выйти из строя по причине запаздывания регулировки напряжения. Поэтому рекомендуется выбирать для приборов, которым критично важна скорость срабатывания защиты, дорогие специализированные стабилизаторы или ИБП.

Сказать, что именно лучше, стабилизатор или сетевой фильтр, достаточно сложно. Выбор того или иного оборудования зависит от требований к его функциональности. На практике достоинства двух устройств защиты объединяет в себе ИБП, источник бесперебойного питания. Он имеет встроенный сетевой фильтр, специально разрабатывается для быстрой реакции (малого запаздывания регулирования), стабилизирует напряжение. Единственная сфера применения, где нужно внимательно выбирать ИБП – питание газовых котлов и другого оборудования, требующего идеальной кривой синусоиды.

Как выбрать сетевой фильтр

Чтобы удобно использовать фильтр, достаточно при покупке обратить внимание на некоторые особенности устройства.

  1. Мощность. Перед походом в магазин стоит подумать, какие именно приборы будут подключаться к фильтру, посчитать их суммарное потребление, добавить к значению запас 20%.
  2. Энергия рассеивания или компенсирующий импульс. Данный параметр описывает, сколько тепла может выделить варистор в номинальном режиме работы. Чем хуже питание в точке подключения, тем с большим значением компенсирующего импульса нужно покупать сетевой фильтр.
  3. Диапазон рабочих напряжений. Актуально для сетей, страдающих резкими бросками.
  4. Наличие термического предохранителя. Полезная, но не обязательная опция. Терморазрыватель цепи защитит фильтр от перегрева.
  5. Количество розеток и выключателей. Выбирается по числу подключаемых приборов. Если планируется их часто отсоединять, рекомендуется покупать фильтр с выключателями на каждой розетке.
  6. Длина кабеля. Выбирается по месту размещения фильтра.

Последнее, что стоит оценить при выборе защитного устройства для бытовой техники – дополнительные опции. Они могут быть крайне полезны как для увеличения удобства пользования фильтром, так и для эксплуатации подключенного оборудования. Из полезных для компьютерной техники опций стоит отметить защиту линий локальной сети и телефона. Это важно в домах, где существует опасность наводок в линиях передач, вызванных грозовыми разрядами. USB порт на сетевом фильтре поможет быстро подключить телефон для зарядки или устройство, требующее соответствующего питания, например, компактную колонку.

Надежные сетевые фильтры 2019 года

Сетевой фильтр APC by Schneider Electric PM5-RS, 1.8 м на Яндекс Маркете

Сетевой фильтр APC by Schneider Electric PM5B-RS, 1.8 м на Яндекс Маркете

Сетевой фильтр APC by Schneider Electric PM6-RS, 2 м на Яндекс Маркете

Сетевой фильтр Pilot L, белый, 1.8 м на Яндекс Маркете

Сетевой фильтр ЭРА USF-5es-USB-W (Б0019037), 1.5 м на Яндекс Маркете

Сетевые фильтры 220В, что у них внутри

Добрый день, друзья!

Почти у каждого из нас дома есть хотя бы один сетевой фильтр. Судя по тому, что ими завалены полки большинства магазинов, торгующих электротоварами, вещь это ходовая, пользуется популярностью у населения (фото 1):

Есть несколько подобных фильтров и у меня дома. Есть и дешевые, есть и подороже. А началось все с того, что я решил отремонтировать один из перегоревших фильтров, а потом мне стало интересно изучить внутренности и других фильтров, и я разобрал еще несколько. И как оказалось, не зря. Но обо всем по порядку.

Почему люди покупают сетевые фильтры?

Во-первых, они удобны: в большинстве случаев сетевой фильтр выполнен как удлинитель с несколькими розетками, обычно с сетевым выключателем на корпусе. Более продвинутые модели также имеют встроенные разъемы USB для питания и зарядки различных 5-вольтовых гаджетов.

Во-вторых, покупатели рассчитывают, что сетевой фильтр, в отличие от обычного удлинителя, защитит подключенное оборудование от различных неприятностей, случающихся в бытовой электросети — скачков напряжения, различных помех и т.д. Этим активно пользуются ушлые продавцы-консультанты, настойчиво впаривая рекомендуя покупателю бытовой техники (телевизора, холодильника и т.д.) приобрести попутно еще и сетевой фильтр.

Так что же за устройство мы покупаем в коробке с названием “сетевой фильтр”, могут ли имеющиеся в продаже фильтры носить это гордое имя? Как оказалось, ответ не так однозначен.

Чтобы ответить на этот вопрос, в данной записи заглянем внутрь нескольких подобных устройств, типичных представителей наиболее массового сегмента бюджетной ценовой категории около 400-700 российских рублей ($6-$10).

Внимание! Дальше будет много скучного текста и картинок. Кому не нужны подробности, читайте выводы в конце записи.

Перед тем, как перейти к конкретным фильтрам, давайте кратко освежим в памяти, какие помехи встречаются в бытовой однофазной сети переменного тока 220В/50Гц, т.е. в розетках наших квартир и домов.

Напомню, это не лекция по электрике и электронике, а наблюдения и размышления на бытовом уровне, поэтому сильно не придирайтесь к терминологии.

Как известно, по действующим в РФ стандартам, электроснабжающие организации должны обеспечивать в бытовой сети электричество с переменным напряжением 220В (с недавнего времени 230В) частотой 50Гц правильной синусоидальной формы.

По различным природным и техногенным причинам (грозы, электромагнитное излучение, аварии в электросетях, коммутация мощных электроприборов, работа импульсных блоков питания и др.), в сети возникают разнообразные помехи и искажения, которые вносят изменения в стандартную синусоиду. Это могут быть как кратковременные всплески и просадки напряжения, так и долговременные подъемы и понижения напряжения, а также высокочастотные помехи, отклонения от номинальной частоты, и т.д.

Помехи и искажения можно классифицировать до бесконечности, как по видам, так и по источникам их возникновения. Разумеется, простой бытовой фильтр не может и не обязан справляться со всеми из них. Поэтому, для упрощения, чтобы не залезать в излишние детали, сетевые помехи, в теории посильные простому сетевому фильтру, можно условно разделить на две крупные категории:

1. Импульсные помехи — кратковременные высоковольтные импульсы.
2. Высокочастотные (ВЧ) помехи — накладываются на несущую номинальную синусоиду.

Наиболее опасными из этих двух видов помех являются высоковольтные импульсы, они могут вывести бытовую электронику из строя. ВЧ помехи могут мешать работе чувствительных приборов, таких как телевизоры, радиоприемники и др. Пример: многие энергосберегающие и светодиодные лампы (а точнее, их блоки питания) мешают радиоприему, так как генерируют ВЧ помехи в сети и электромагнитные помехи в эфире.

Таким образом, мы должны понимать, что обычный бытовой сетевой фильтр не спасет ни от долговременных повышений и понижений напряжения, ни от изменения номинальной частоты 50Гц, ни от эфирных электромагнитных помех. Все, что он может сделать, это погасить высоковольтные импульсные помехи и, в лучшем случае, часть сетевых ВЧ помех.

Процесс работы простого сетевого фильтра проиллюстрирован на рис. 2:

Но соответствуют ли недорогие сетевые фильтры даже этим невысоким ожиданиям? Прочитаем, что указано на упаковке этих фильтров (фото 3):

Производитель обещает не так уж и много защитных функций, обычно это довольно скудный стандартный набор:
— Защита от импульсных помех;
— Защита от перегрузок и короткого замыкания.

Видим, что помимо защиты от высоковольтных импульсов, все остальные “опции”, как правило, не имеют никакого отношения к фильтрации помех — это наличие выключателя, защитных шторок и т.д.

Таким образом, недорогие сетевые фильтры обеспечивают гашение только импульсных помех, а фильтрация ВЧ помех в них отсутствует. Хочешь получить более качественную фильтрацию? Плати двойную-тройную цену за расширенный функционал.

Итак, перейдем к рассмотрению четырех довольно распространенных моделей сетевых фильтров.

1. Сетевой фильтр Defender DFS-603. Сделан в Китае.

Имеет 6 стандартных розеток с заземлением, сетевой выключатель с подсветкой, светодиодный индикатор наличия напряжения на розетках, многоразовый кнопочный предохранитель.

Результаты изучения конструкции фильтра:
— Фильтрует только импульсные помехи между фазным и нулевым проводами с помощью варистора.
— Фильтра ВЧ помех нет.
— Есть защита от короткого замыкания и перегрузки (многоразовый предохранитель).
— Дублирующий светодиодный индикатор. Видимо, конструктор фильтра не строил иллюзий насчет долгого срока службы неоновой лампы в выключателе. Но при этом светодиод подключен без защитного диода и с резистором недостаточной мощности рассеивания, т.е. конструкция этого индикатора тоже крайне ненадежная.
— Перепутаны местами провода подключения многоразового предохранителя.
— Предохранитель и выключатель подключены не как положено, клеммами (не любят перегрева), а пайкой — упрощение и удешевление в ущерб надежности.
— Сетевой провод не имеет защитной втулки на входе в корпус.

Мой вывод: слабенький функционал, недалеко ушел от обычного удлинителя.

Для чего нужен сетевой фильтр?

Для чего нужен сетевой фильтр?

Холодильник, и телевизор, микроволновая печь с компьютером, все данные электроприборы очень плохо реагирует на перепады напряжения и могут выйти из строя вследствие этого. Чтобы предотвратить пагубное воздействие скачков напряжения, используется сетевой фильтр.

Конструкция сетевого фильтра достаточно проста, а само устройство позволяет сглаживать скачки напряжения и даже поглощать искажения частоты электрического тока. В случае короткого замыкания или серьезного перепада напряжения, сетевой фильтр и вовсе, способен на автоматическое отключение приборов от электросети.

В данной статье строительного журнала samastroyka.ru будет рассказано о том, для чего нужен сетевой фильтр, а так же, как его правильно выбрать исходя из различных характеристик.

Что такое сетевой фильтр

Сетевой фильтр представляет собой устройство для сглаживания импульсных и высокочастотных помех в электросети. Подобного рода помехи негативным образом сказываются на работе бытовой техники и способны вывести её из строя.

Помимо распространенного мнения, сетевой фильтр — это не просто дорогой удлинитель. Внутри него имеется сложная начинка из конденсаторов, варисторов, симметричных дросселей и предохранителей, которые в общей схеме способны защитить электроприборы, как по ограничению электропитания, так и от его перепадов.

Время срабатывания сетевого фильтра является одним из самых важных параметров устройства. Качественный сетевой фильтр способен мгновенно отреагировать даже при ударе молнии. Более простые модели сетевых фильтров работают по принципу «предохранителя», который перегорает в случае серьезного скачка напряжения.

Устройство сетевого фильтра

На вид сетевой фильтр представляется обычным удлинителем с массивной колодкой для подключения различного рода электроприборов. Однако это не так. Внутри сетевого фильтра располагается встроенная схема, основная задача которой сглаживать скачки напряжения и искажения частот электрического тока.

В случае более серьезных помех, в конструкции сетевого фильтра имеется плавкий предохранитель, который даёт возможность безболезненно отключить электроприборы от сети 220 Вольт. Дорогие модели сетевых фильтров — это сложные электронные устройства, способные очень быстро рассчитывать параметры входного напряжения и своевременно реагировать на его отклонения от требуемых норм.

Как было сказано ранее, устройство сетевого фильтра снабжено конденсаторами (для сглаживания помех), индукторами с сердечником (для выравнивания напряжения), термопредохранителем (как основная защита от перенапряжений). Следует заметить, что качественная и надежная работа сетевого фильтра невозможна без заземления. Использование устройства без предварительного заземления в доме, резко снижает его эффективность.

Для чего нужен сетевой фильтр?

Сетевой фильтр нужен для обеспечения надлежащей защиты бытовой технике. К такой технике относится холодильник, телевизор, компьютер, и другие приборы, подключённые к домашней электросети 220 Вольт.

Многие люди путают, и думают, что сетевой фильтр и стабилизатор напряжения, это одно и то же. К сожалению, это не так, и сетевой фильтр не способен существенно повышать или понижать входное напряжение в электросети, как с этим умело справляется стабилизатор. Простыми словами, если у вас дома пониженное напряжение, скажем 170 Вольт, то сетевой фильтр в данном случае никак не поможет.

Основная функция сетевого фильтра это защита электроприборов от скачков напряжения и помех.

Кроме того, сетевой фильтр может:

  1. Обеспечить кратковременную защиту электропотребителей от импульсов напряжения. Подобные импульсы возникают при ударе молнии, например, или из-за неправильной работы системы заземления.
  2. Защитить электроприборы от электромагнитных или радиочастотных помех, вследствие работы вблизи радиостанции или других бытовых приборов.
  3. Автоматически выключить электроприборы от сети в случае КЗ (короткого замыкания) или большого скачка напряжения.
  4. Защитить бытовую технику от негативного воздействия всплесков напряжения.

Чем качественнее будет выполнен сетевой фильтр, тем лучше он будет справляться с поставленной задачей по устранению помех в электросети.

Но, как было сказано ранее, обязательным условием к этому, является подключение сетевого фильтра к заземлённой розетке.

Какие бывают сетевые фильтры

В зависимости от уровня установленной защиты, на сегодняшнее время бывают следующие виды сетевых фильтров:

  1. Базовые модели — представляют собой простейшие устройства с предохранителем и другими, недорогими компонентами на борту. Простой сетевой фильтр способен защитить бытовую технику от скачков напряжения и короткого замыкания.
  2. Продвинутые модели — улучшенный вариант сетевого фильтра с возможностью сглаживания помех в электросети. Подобные модели сетевых фильтров среднего класса отлично подходят для большинства бытовой техники установленной в доме.
  3. Профессиональные модели — дорогостоящие сетевые фильтры, которые используются преимущественно для защиты сверхчувствительной техники к перепадам напряжения (например, для домашних кинотеатров).

Чтобы правильно выбрать сетевой фильтр, следует обращать внимание на то, какая именно бытовая техника к нему будет подключена.

Как выбрать сетевой фильтр

Сетевой фильтр имеет немало параметров, на которые важно обращать собственное внимание при выборе. Одним из таких параметров, является мощность сетевого фильтра, чем она выше, тем больше к устройству можно будет подключить электропотребителей.

Для подбора оптимальной мощности сетевого фильтра, следует сложить мощность всех электроприборов, которые к нему будут в дальнейшем подключены, и добавить к полученному значению, не менее 20% запаса.

Вторым важнейшим параметром при выборе сетевого фильтра, является максимальный ток нагрузки. Данная характеристика сетевого фильтра указывается в (А) амперах, а для того, чтобы её правильно определить, следует также учитывать параметры подключаемых к сетевому фильтру электроприборов.

Например, электроприбор мощностью в 2,2 кВт, должен подключаться к сетевому фильтру, с допустимой нагрузкой по току, не менее чем на 10 А. Для правильного определения данной характеристики, также следует суммировать величины тока всех подключаемых бытовых приборов к сетевому фильтру.

Кроме того, не менее важной характеристикой сетевого фильтра является и максимальный ток импульса помех, на которые он рассчитан. Лучше отдавать предпочтение таким моделям сетевых фильтров, которые рассчитаны на 3500-10000 А. Данный параметр, очень важен для надежной защиты электроприборов от различного рода помех в электросети.

Чем выше будет степень подавления высокочастотных помех сетевым фильтром, тем лучше и надежнее будет защита. Данный параметр указывается в ДБ, и его можно найти в паспорте к устройству. При этом не менее важно обратить внимание и на такую характеристику, как «энергия скачка», чем она будет выше, тем лучше.

Характеристики сетевого фильтра

К другим характеристикам сетевого фильтра, также относятся:

  • Наличие грозозащиты;
  • Предустановленный датчик перегрева (возможность автоматического отключения сетевого фильтра в случае перегрузок);
  • Наличие в сетевом фильтре телефонного разъёма и портов USB, также существенно расширяет функции использования данного устройства;
  • Возможность подключения по Wi-Fi;
  • Индикатор нагрузки и включения.

Чтобы выбрать качественный сетевой фильтр важно учитывать множество параметров. Помните, что залог бесперебойной и долгой работы бытовой техники зависит, прежде всего, от качества напряжения. И хотя сетевой фильтр не способен поднять или понизить напряжения, по принципу стабилизатора, он является надежной защитой в работе электроприборов.

Как устроен сетевой фильтр и что у него внутри?

Содержание

Содержание

Наверняка в каждом доме найдется сетевой фильтр, а может даже не один. При этом мало кто серьезно задумывается, зачем он нужен и какие функции выполняет. В данном материале рассмотрим устройство «безмолвного» защитника и назначение его компонентов.

Зачем нужен сетевой фильтр

Прежде чем начать препарировать сетевой фильтр, нужно определиться с проблематикой. Так ли он нужен и может можно без него обойтись?

Современная квартира полна разной электронной техники, которая подключается к обычной электрической розетке. В розетке как раз и кроется основная угроза для «здоровья» техники. Дело в том, что форма питающего напряжения далека от идеала, известного из учебников физики. Помимо основной, «правильной» синусоиды, в ней присутствует огромное количество различных помех, наводок и возмущений, оказывающих негативное влияние на работу электронных компонентов устройств. Природа этих помех многогранна, но, если коротко, то основные причины кроются в следующем:

  • работа импульсных преобразователей и блоков питания, дающих часть «шума» в общую сеть;
  • неравномерность нагрузки общей системы электроснабжения, в которой то и дело включают мощных потребителей (электродвигатели; сварочные трансформаторы, микроволновки и т. д.);
  • природные явления, в частности грозы, вызывающие в проводниках электросети импульсы высокого напряжения;
  • нелинейность нагрузки, что приводит к некоторой разбалансировке питающих сетей, в результате чего между фазным и нейтральным проводом возникают токи высоких гармоник, существенно искажающих эталонную синусоиду как по форме, так и по величине.

Если подойти к решению вопроса по созданию комфортных условий для работы техники кардинально, то наилучшим решением будет установка на ввод электропитания в жилище стабилизатора и фильтров помех. Но такое решение громоздко и достаточно дорого. Компромиссом являются сетевые фильтры для бытовой техники. В них удачно сочетаются невысокая стоимость и необходимый уровень защиты.

Устройство сетевого фильтра

В зависимости от комплектации и ценовой категории сетевого фильтра, в нем могут быть установлены различные компоненты, являющиеся элементами тех или иных видов защиты. На данном этапе познакомимся с максимальной комплектацией сетевого фильтра.

Итак, «правильный» сетевой фильтр должен содержать в своем составе следующие элементы.

Кнопка включения

Подает питающее напряжение на группу розеток. Функционал достаточно простой — банальное включение и отключение напряжения для всех устройств, подключенных к фильтру. Может совмещать в себе функции предохранителя, вызывая обесточивание розеток при необходимости.

Если нужна более гибкая конфигурация фильтра — есть модели с индивидуальными кнопками для каждой розетки.

С точки зрения безопасности наиболее правильными считаются широкие кнопки, одновременно размыкающие линейный и нейтральный проводники. Так фаза никогда не появится на контактах при отключенной кнопке.

Предохранитель

Основная задача предохранителя — защита питающей сети от коротких замыканий в цепях потребителей, а также отключение устройств при превышении расчетной мощности, на которую спроектирован сетевой фильтр. Значения мощности и допустимого тока указываются на информационной табличке, нанесенной на корпус устройства.

Предохранитель состоит из биметаллической пластинки, разрывающей цепь питания при превышении заданной температуры, обусловленной протеканием по цепям токов больших величин. Восстановить цепь можно спустя некоторое время, необходимое для отключения неисправного устройства и остывания биметаллической пластины, просто нажав на кнопку предохранителя.

Варистор

Варистор выполняет в устройстве функцию защиты от импульсного (кратковременного) перенапряжения, вызванного помехами или грозовыми разрядами.

Физически он представляет собой переменный резистор, сопротивление которого резко меняется при достижении определенного порогового значения напряжения. Причем чем выше напряжение порогового значения, тем меньше сопротивление элемента. Таким образом, при прохождении импульса высокого напряжения, варистор шунтирует цепь и вызывает срабатывание предохранителя. При этом, как правило, элемент приходит в негодность.

Конденсатор

Основная задача конденсатора — отсечь от нагрузки высокочастотную помеху, возникающую между фазным и нейтральным проводниками, и вернуть ее обратно в сеть, поскольку он является прекрасным проводником сигналов высокой частоты.

Как правило, для защиты используются конденсаторы, рассчитанные на работу с напряжением питающей сети до 250 В и способные «пережить» кратковременный его всплеск до 2,5 кВ. Обычно емкость используемых конденсаторов находится в диапазоне от 0,1 мкФ до 1 мкФ.

Дроссель

Из курса электротехники известно, что с ростом частоты растет и реактивное сопротивление катушки индуктивности. Она просто не способна пропустить через себя высокочастотные помехи, поскольку они в ней, что называется, «вязнут» и преобразовываются в тепло. Если катушка намотана на ферритовый сердечник, то ее способность противостоять высокочастотным помехам только усиливается.

Свойства дросселя и конденсатора нашли широкое применение в борьбе с помехами высокой частоты, а именно в LC-фильтрах, являющихся недорогим и достаточно эффективным способом противостояния паразитным возмущениям.

Катушка за счет своего индуктивного сопротивления не пропускает к розеткам фильтра высокочастотные помехи, зато их хорошо проводит конденсатор, возвращая их обратно в сеть.

Как работает сетевой фильтр

Работа сетевого фильтра в плане «очистки» от помех и импульсов высокого напряжения наглядно показана на схеме.

В итоге, «грязное» напряжение, пройдя последовательно через функциональные блоки сетевого фильтра, очищается от помех и попадает на сетевые розетки устройства с пригодными для работы подключенных потребителей параметрами.

Сетевой фильтр: для чего он предназначен, и как работает

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

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

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).

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.

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

Какие еще электроприборы желательно подключать через фильтр

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

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

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

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

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.

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).

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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий