Как работает сетевой фильтр

Если есть что-то, с чем вам следует быть осторожным при использовании дорогой электроники, так это скачки напряжения. Эти переходные волны тока, напряжения или мощности (хотя обычно это всплеск напряжения с короткой формой волны) могут повредить, ухудшить или даже уничтожить дорогое электронное оборудование, если оно не защищено должным образом.

Если вы работаете с оборудованием, домашним компьютером, ноутбуком или телевизором, который стоит больших денег, рекомендуется защитить свои устройства от скачков напряжения.

Трудно предсказать, когда и откуда может произойти всплеск. Они могут быть вызваны неисправностями оборудования, грозовыми разрядами, переключением нагрузки в сети, а иногда и чем-то простым, например, включением другого электронного устройства, подключенного к той же сети. Это особенно заметно в случае с крупной бытовой техникой, такой как обогреватели и кондиционеры, но это также может быть вызвано устройствами меньшего размера.

В каждом случае всплеск приводит к росту тока или напряжения, которое слишком велико для того, чтобы другое устройство могло его выдержать без каких-либо повреждений. Отдельные устройства могут иметь собственную защиту от перенапряжения, но один из лучших способов защитить любое устройство, независимо от того, есть ли у него собственная защита или нет, – это сетевой фильтр.

Сетевые фильтры – это категория устройств, которые можно использовать для ограничения переходного перенапряжения, достигающего вашего оборудования, тем самым предотвращая любые повреждения. Удар молнии может вывести из строя сетевой фильтр, но не повлияет на ваши важные электронные устройства. Он справляется с этим, отводя избыточный ток от вашей электроники, часто просто на землю, одновременно снижая напряжение до безопасного уровня.

Существуют различные типы устройств защиты от перенапряжений, в которых используются разные материалы и которые имеют разный уровень эффективности. Выбор подходящего устройства не всегда прост, но не бойтесь: обладая некоторыми знаниями, у вас будет всё необходимое для покупки подходящего сетевого фильтра, который сохранит ваши важные устройства в целости и сохранности.

Что такое сетевой фильтр

Сетевые фильтры – это специализированные электронные устройства, предназначенные для защиты других электронных устройств от скачков напряжения за очень короткий период времени, выходящих за рамки того, на что устройства рассчитаны. Они выступают в качестве промежуточного звена между вашими устройствами и источником питания и часто представляют собой удлинитель с набором вилок для подключения ваших устройств.

Сетевые фильтры также могут обеспечить дополнительную защиту от электро-магнитных помех и сетевых помех.

Компоненты устройства защиты от перенапряжения в кабелях

Зачем нужен СЕТЕВОЙ ФИЛЬТР: от чего ЗАЩИЩАЕТ и КАК РАБОТАЕТ

Для достижения этой цели устройства защиты от перенапряжений обычно оснащаются металлооксидными варисторами (MOV), которые могут поглощать избыточный ток при скачках, защищая подключенные устройству от перенапряжений. В некоторых устройствах для подавления перенапряжений вместо этого используются кремниевые диоды (SASD), поскольку они реагируют гораздо быстрее. Если сетевой фильтр SASD может сработать всего за несколько наносекунд, то сетевой фильтр MOV может «задуматься» на 30 наносекунд.

В каждом случае это достаточно быстро, чтобы защитить ваши устройства, но для самого чувствительного и дорогого электронного оборудования, возможно, стоит потратить больше на устройство SASD, чтобы гарантировать более быстрое время отклика и лучшую защиту.

В некоторых коммерческих и промышленных устройствах защиты от перенапряжений используются газоразрядные трубки. Они работают немного по-другому, но достигают того же результата, отводя избыточный ток на заземляющий провод там, где это необходимо.

Примечание. Важное оборудование, такое как настольные компьютеры, серверы или диски NAS, возможно, стоит защитить с помощью источника бесперебойного питания (ИБП). Они предлагают защиту от скачков напряжения, а также резервную батарею, поэтому после скачка напряжения или отключения электроэнергии у вас будет короткое время, чтобы безопасно отключить питание устройства, создать резервную копию всего, что необходимо сохранить, и выключить систему.

Когда дело доходит до установки сетевых фильтров дома, есть несколько различных вариантов дизайна продукта. Наиболее распространенным является удлинитель с защитой от перенапряжения. Они эффективно функционируют как стандартный удлинитель с одним кабелем для подключения к электросети, а затем несколькими разъёмами на удлинителе для питания ваших устройств. Каждое устройство, подключенное к этой полосе, может воспользоваться защитой от перенапряжения, хотя вам понадобится такой удлинитель для каждой группы устройств, которые вы хотите защитить.

Некоторые более продвинутые сетевые фильтры предлагают дополнительные функции, такие как отдельные включатели для каждого устройства. Самые совершенные устройства защиты от перенапряжения делают это автоматически. У них есть возможность определять, когда подключенное устройство выключено, и в этот момент оно отключает питание этого устройства, помогая снизить энергопотребление устройств в режиме ожидания и дополнительно сэкономить на счетах за электроэнергию.

Существуют даже устройства защиты от скачков напряжения со встроенными датчиками света и движения, поэтому они могут включать ваши устройства только тогда, когда они необходимы, и отключать их, когда вас нет рядом. Это может быть здорово, если вы забыли выключить устройство, но также означает, что вам не придется вручную включать и выключать его по мере необходимости.

Однако, обязательно установите пользовательские задержки для таких сетевых фильтров. Меньше всего вам хочется, чтобы ваш телевизор выключился на середине фильма, потому что вы весь последний час сидели неподвижно!

Если вас беспокоят скачки напряжения из-за внешних факторов, таких как нестабильная электросеть или удары молнии, вы также можете рассмотреть возможность установки сетевого фильтра для всего дома.

Сетевой фильтр для всего дома защищает все устройства от скачков напряжения

Они могут выступать в качестве первой линии защиты от сильных скачков напряжения, превращая стандартные сетевые фильтры в защитный слой второй линии. Они также могут защитить важную бытовую электронику, которая жёстко подключена к домашней электросети, например, устройства открывания гаражных ворот, оборудование HVAC и крупную бытовую технику, такую как посудомоечные машины и печи.

Вам понадобится профессионал, чтобы установить сетевой фильтр для всего дома, но если вам нужна максимальная защита от внешних перенапряжений, нет ничего более эффективного.

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.

Выбираем сетевой фильтр правильно

Тут не так уж и много принципиальных моментов, но знать их стоит, если вы не хотите потратить деньги впустую. Если вы решили дополнительно защитить свои электроприборы, то будьте готовы к тому, что вам придется потратить на это определенные деньги. Экономить тут не стоит, проще вообще ничего не покупать.

Сетевой фильтр

Дорогие фильтры против дешевых

В первую очередь стоит поговорить о том, чем отличаются дорогие сетевые фильтры от дешевых. Это не только разделение на классы, о чем мы писали выше, тут есть и другие моменты, которые имеют принципиальную важность. Во-первых, варистор, который является важнейшей частью, имеет свой срок годности. Чем он дешевле, тем этот срок меньше. Со временем он может начать перегреваться, вплоть до возгорания. То есть, сетевой фильтр может стать причиной пожара, о какой защите тут идет речь? Это не произойдет быстро, но в теории вполне возможно. У фильтров от хороших производителей (которые не могут стоить дешево), есть предохранитель, который отключит питание в том случае, если варистор начинается греться. Разница очевидна и очень важна.

Во-вторых, в дешевых моделях могут использовать провода малого сечения, которые могут быть не рассчитаны на большую нагрузку. Это приведет к тому, что если к нему подключить слишком много оборудования (да еще и мощного), то контакты и провода начнут сильно греется. То есть, дешевые фильтры могут не только не защищать, но еще и быть причиной возгораний. Ключевое тут то, что в большее дорогих моделях установлены предохранители и вообще защита от перегревов и иных неприятных моментов. Проще говоря, оба фильтра могут обеспечивать одинаковую защиту, но более дорогой защищен от проблем, которые могут возникнуть с ним.

Выключатель сетевого фильтра

Выключатель может быть как узким, так и широким, это обычно хорошо видно. И разница между ними в том, что первый отключает лишь один провод, а второй отключает два. В случае с узким выключателем отключится исключительно нулевой провод, а фаза при этом останется в подключенном состоянии. При этом электроприборы работать не будут, за исключением некоторых, которые и при отключении сетевых фильтров продолжат работать. Например, те, в которых заземление объединено с нулевым проводом. Поэтому в идеале нужно выбирать модели с широким выключателем, которые отключают два провода. Правда, производители тоже про это знают и могут хитрить. Устанавливают широкую кнопку, но при этом отключается только один провод. И проверить это без разборки фильтра очень сложно, остается разве что читать отзывы.

Заземление

Бывают розетки как с заземлением, так и нет. Это тема для отдельной статьи, но коротко стоит отметить, что в некоторых помещения наличие заземления считается обязательным, например, если розетка в ванной. Но почему это важно в контексте сетевых фильтров? Все дело в том, что подавляющее количество моделей могут нормально работать только в том случае, если заземление есть. Этот момент обязательно стоит учитывать, в противном случае сетевой фильтр может быть попросту неэффективным. А некоторые модели могут иметь индикатор, который покажет наличие или отсутствие заземления.

Дополнительные опции

Отдельно стоит поговорить про дополнительные опции, которые могут быть в наличии. Их не так уж и много, но среди них есть такие, которые могут быть довольно полезными.

USB­-разъемы. Удобно, ведь появляется возможность заряжать современные устройства, то есть, сетевой фильтр тут выполняет роль зарядного устройства. А некоторые модели снабжены функцией быстрой зарядки. Это именно что дополнительная функция ради удобства, непосредственно к функционалу сетевого фильтра она никакого отношения не имеет.

Защита от детей. Это простейшие шторки на розетках, если у вас есть маленькие дети, то выбирать нужно именно такие модели. Тем более, фильтры чаще всего просто лежат на полу. Разницы в цене практически нет, но функция эта очень полезная.

Возможность раздельного включения розеток. Да, большинство моделей имеют одну кнопку, которая отключает сразу все розетки. Но есть и более продвинутые варианты, где есть еще и кнопки для каждой розетки, то есть, можно включить только одну или несколько. Иногда это может быть полезно, но большинству такая возможность объективно и не нужна.

Мощность. Тут стоит исходить из того, какие приборы вы будете подключать. Правда, если говорить о подключении бытовых приборов, то тут обычно у любой модели будет достаточно мощности. Задуматься об этом стоит в том случае, если будут подключаться действительно мощные электроприборы.

Остальные параметры, такие как длина кабеля, количество розеток и т.д. выбираются индивидуально, в зависимости от ваших потребностей. Это можно сказать про цвет с дизайном, тут все индивидуально, в зависимости от ваших предпочтений. Ну а теперь можно подвести итоги.

Конечно, мы рассказали про сетевые фильтры в общих словах, без схем и т.д., но на самом деле обычного потребителю все это и не нужно. Мало кто хочет вникать в принципы работы, большинству нужно чтобы изделие выполняло свою функцию, в данном случае — защищало электроприборы. И если вы действительно этого хотите, то вам не стоит смотреть в сторону дешевых моделей, надежную защиту обеспечат только относительно дорогие фильтры. Мы не говорим о том, что нужно покупать фильтры за несколько тысяч рублей, а то и дороже (да, есть и такие), это уже явно будет лишним, но при этом покупать их по цене чуть дороже обычного удлинителя не имеет никакого смысла.

И не стоит забывать о том, что сетевой фильтр хоть и является защитным устройством, но сегодня он может дублировать функционал блоков питания современных электроприборов (хотя бы частично). Кроме того, он не защищает от всех угроз, которые могут возникнуть в электросети. Если у вас есть желание обеспечить максимальный уровень защиты и обезопасить свои электроприборы, то придется покупать и другие защитные устройства. А подробнее об этом можно прочитать в этой статье, где мы подробно разобрали то, как и чем защищать домашние электроприборы.

Как правильно выбрать сетевой фильтр и удлинитель

Есть несколько параметров при выборе, на которые необходимо обратить внимание.

Максимальная нагрузка

Изначально нужно определиться, какая техника будет подключена. Расчет происходит просто – это соответствие всех подключаемых электроприборов к сумме мощности устройства.

У удлинителей есть лимит, только некоторые модели справляются с нагрузкой больше 3,5 кВт. Но их вполне хватит для одновременного подключения вентилятора, увлажнителя воздуха и зарядки смартфона. Множество моделей спокойно выдерживают подключение электроинструментов при ремонте.

Сетевые фильтры выдерживают мощность более 4 кВт – это подойдет для подключения мощных устройств.

Количество розеток

Определенное число рассчитано, чтобы не приходилось постоянно отключать одни приборы, а затем подключать другие. Необходимо учитывать максимальную нагрузку и не включать в устройство все приборы одновременно. Некоторые модели оснащены USB-портами: к ним можно подключать провода для зарядки.

Кабель

Стоит обратить внимание на длину, диаметр и сечение жил кабеля. Стандартная его длина – 1,8 м. Но можно встретить и нестандартные 0,5м, 3м, 5м. Вариантов много, но важно сразу понять, насколько далеко находятся приборы от основной розетки. Также необходимо учитывать размещение устройства: для закрепления на стене понадобится кабель подлиннее. Диаметр провода не менее важен. Специалисты рекомендуют выбирать модели в 5мм и больше.

Важно учесть, что кабели для домашнего и уличного использования должны различаться. Для дома подойдет – тип ПВ, а, например, для гаража – КГ, так как он сможет выдержать перепад температуры.

Сечение жилы, помогает определить, какую нагрузку выдержит модель. Так, кабель удлинителя с предельной нагрузкой 3,5 кВт должен быть оснащен жилой сечение 1,5 кв. мм. Минимально допустимое значение – 0,75 кв. мм. Такие провода выдерживают нагрузку в 1,3 кВт.

Дополнительная защита

Что такое удлинитель с заземлением? Это прибор, оснащенный защитой от попадания тока на корпус аппарата и подключенных к нему приборов, тем самым, он защищает пользователя от ударов тока. Стоит отметить, если используемая розетка без заземления, то и заземление удлинителя не сработает.

Отдельные модели имеют защиту от влаги и пыли. Есть два стандарта защиты — IP20 и IP44. Бытовые чаще всего сделаны по стандарту IP20, модели для улицы – IP44.

Мы рассказали, от чего защищает сетевой фильтр, какие виды есть, а также как отличить СФ от простого удлинителя для розетки. Приобрести данные устройства можно в интернет-магазине «Офисмаг».

Сетевой фильтр

Как устроены и работают сетевые фильтры?
В бытовой домашней электросети, которая приходит в наши квартиры, имеется большое количество всплесков (бросков) напряжений, которые возникают на очень короткое время и имеют порой достаточно большую амплитуду, возникающие в следствии переходных процессов, наведенные молнией, грозовыми разрядами и др.
Всплески от переходных процессов, порожденные оборудованием, причиной которых разряды запасенной энергии индуктивными и емкостными элементами. Электродвигатели используемые в лифтах, системе отопления, кондиционирования, охлаждения и другие индуктивные нагрузки создают непрерывный поток всплесков разной амплитудой до 1000В. Приводы постоянного тока, с переменной скоростью вращения, импульсные источники питания, переносной электроинструмент и т.п. являются так же источниками переходных процессов и следовательно, дополнительных всплесков напряжений.
Пример схемы подавления импульсного перенапряжения состоит из варистора (VDR)и газового разрядника (GDT), соединенных последовательно. Схема предназначена для защиты чувствительных электронных устройств от перенапряжения, переходных процессов, и короткого замыкания.
Схема сетевого фильтраСхема защиты включается в разрыв между источником напряжения, в данном случае это розетка, и нагрузка. В обычном нормальном режиме ток не протекает через GDT и VDR1, но когда напряжение становится больше, чем сумма напряжения срабатывания GDT и VDR1 (GDT UZ470B и VDR S20K250 общее напряжение 250v), то ток начинает протекать через элементы. Чем больше превышение напряжение, тем больше протекает ток через GDT и VDR1.
При уменьшении напряжения до нормального значения, схема переводится в исходное состояние. Из-за физических свойств разрядника и варистора, протекающий ток через защитные элементы не увеличивается больше определенного значения в течение короткого периода времени. Когда напряжение возвращается к нормальному значению, ток через элементы G1 и VDR1 прекращается, схема возвращается к обычному режиму.
Если протекающий ток значительно увеличиться, то срабатывает защитный предохранитель, нагрузка обесточивается. Две неоновые контрольные лампы, примененные в схеме, показывают наличие напряжения на входе и на нагрузке.
* VDR варистор — полупроводниковый резистор, представляет собой электронный компонент имеющий нелинейную вольт амперную характеристику (ВАХ). Название происходит от английского слова — переменный резистор.
Фото сетевого фильтраПодобные схемы часто используются для защиты цепей от чрезмерных переходных напряжений путем включения их в схему таким образом, что при их срабатывании, они будут шунтировать возникающий чрезмерный ток, создаваемый высоким напряжением для чувствительных компонентов. Задача VDR еще в том, чтобы защитить от увеличения тока через устройства, когда напряжение становиться чрезмерным.
Преимущества
1) Нормальное рабочее напряжение 230V AC / DC
2) Максимальная номинальный ток 16A
3) Максимальный ток 16A
4) Напряжения отключения => 300В RMS
5) Защита от перегрузок.
6) Защита от короткого замыкания.
Применение
1) Защита чувствительных компонентов.
2) Защита двигателя.
3) Защита телефонных линий.

Сетевой фильтр

Схема высококачественного сетевого фильтра.
Высококачественный сетевой фильтр позволяет отфильтровать помехи и кратковременные импульсные скачки напряжения. Особенно актуальна схема для проживающих в поселках, где электричество подводится по воздушным линиям и когда во время грозы, при разрядах молний наводится высокое напряжение. Детали применяются от ненужных компьютерных блоков питания, которые могут заваляться дома или выбрасываются на работе — дайте им вторую жизнь! Необходимо намотать симметрирующие дроссели-трансформаторы, варисторы и конденсаторы выпаять из блоков питания, лучше всего подойдут класса Y2 и X2.
Номиналы элементов для фильтра могут иметь значения:

  1. Конденсаторы С2-4 серии Y2 номиналом по 0,047 мкФ (стандартные конденсаторы из БП например, KH472N)
  2. Конденсаторы С1, С5 серия класса Х2, номинал 0,47МкФ.
  3. GAS — разрядник типа BHS 2500V.
  4. Варисторы MV, диаметр корпуса 20мм (можно 25 и более), напряжение пробоя 470В.
  5. Трансформаторы TR1-TR2 имеют две обмотки 2*10 витков, намоточный проводом сечением 2кв.мм. В качестве сердечника использованы кольца от симметрирующего трансформатора 350 Ватного компьютерного блока питания.
  6. L1, L2 — ферритовые стержни проницаемостью М2000, намотано 10 витков проводом, желательно пропитать эпоксидным лаком.

Фильтр

Розетки можно дополнительно зашунтировать разрядными резисторами номиналом 470 КОм, мощностью 0,5 Вт (для того чтобы не щелкало, правильнее составить из двух резисторов общим номиналом)
Для исключения резких бросков тока добавьте последовательно с каждым варистором резистор 1Вт по 10Ом.
Для исключения возгорания и разлета осколков керамики, наденьте сверху на варисторы термоусадочную трубку.
Бытовые фильтры-удлинители и схемы фильтров применяемые в них. Задумывались Вы, что Вам необходимо:просто удлинитель или удлинитель с фильтром?
Если Вы подключаете электрический чайник, лампу освещения, то конечно, фильтр здесь абсолютно не нужен, зачем тратить деньги впустую. Здесь важно качество розеток в удлинителе, толщина провода и его длина, но в тоже время излишняя длина не нужна, иначе придется сматывать в клубок.
Если несколько бытовых приборов расположенных рядом друг с другом, для подключения можно использовать тройник. А что делать, если дорогая бытовая техника: телевизор, компьютер, аудиоцентр, то в этом случае ответ однозначен — надо защищать приборы как минимум сетевым фильтром.

Удлинитель типа Пилот

УдлинительУдлинительУдлинитель

Фото сетевого фильтра

  • Бытовая техника, такие как микроволновые печи, холодильники, электрочайники, стиральная машины не должны подключаться через удлинитель. Они должны подключаются непосредственно в электрические стационарные розетки в квартире.
  • Запрещается перегружать розетки, удлинители по потребляемой мощности (току)!
  • В случае срабатывания автоматических выключателей — это является предупреждением что линия перегружена, не следует ни в коем случае игнорировать!
  • Если Вы не знаете какое количество оборудование может быть подключено к одной розетке или удлинителю, уточните у профессионалов, в крайнем случае спросите в жэке.
  • Не пользуйтесь вилками, не имеющие контакт для заземления (металлический лепесток).
  • При использовании электрооборудованием расположенного возле источника влаги, оно в обязательном порядке должно подключено к защитному заземлению.
  • Не пользуйтесь удлинителями имеющие признаки повреждений, или при работе шнур удлинителя нагревается!

Как устроены и работают сетевые фильтры

Как устроены и работают сетевые фильтры

Теория вопроса

Переменный ток в бытовой сети является синусоидальным. Это означает, что изменение напряжения, а, следовательно, и тока, происходят по синусоиде, то есть по плавной дуге, симметрично колеблющейся вокруг оси времени. За одну секунду напряжение в розетке меняет свое значение от +310 до -310 вольт пятьдесят раз. Так по идее работает сеть переменного тока 220 вольт 50 герц.

Однако если мы посмотрим на осциллограмму напряжения в нашей розетке, то убедимся, что до идеала ей совсем далеко. Какая там синусоида!? Непрерывные пики, импульсы, искажения формы, изменения амплитуды, броски и скачки – вот что мы увидим. Все это очень портит картину и способно вывести из строя бытовую технику. Последнее, прежде всего, относится к музыкальным центрам, телевизорам, блокам питания радиотелефонов и других устройств.

Причин для искажения синусоиды напряжения питающей сети есть очень много. Это включение-выключение мощных электроприемников, атмосферные перенапряжения, короткие замыкания по высокой стороне трансформаторной подстанции, а также различные сложные переходные процессы.

Из курса математики известно, что любую сложную функцию можно представить в виде сходящегося тригонометрического ряда Фурье. Это означает, что наша искаженная синусоида – это просто сумма других, самых разных синусоид, каждая из которых имеет свою частоту и амплитуду. А нам для безопасной и надежной работы нашей бытовой техники нам нужно оставить только одну синусоиду – с амплитудой в 310 вольт и частотой 50 герц. Все остальные синусоиды или, как принято говорить, гармоники нам надо подавить, разрядить и не пропустить к электроприемнику.

Кроме этого, есть еще и особый вид апериодических помех, которые не поддаются ни прогнозированию, ни описанию при помощи математических функций. Это импульсные броски напряжения – очень кратковременные, но значительные его возрастания. Они могут возникнуть абсолютно в любой момент времени и, разумеется, тоже не идут на пользу бытовой технике. Поэтому импульсные помехи тоже необходимо подавить.

Как устроены и работают сетевые фильтры

Для решения этих двух задач и используются сетевые фильтры. Они защищают оборудование от высокочастотных, низкочастотных и импульсных помех в сети. Но как они работают?

Устройство сетевого фильтра

Если сопротивление резисторов никак не зависит от рода тока, проходящего через них, то реактивное сопротивление таких элементов цепи, как емкость и индуктивность находится в прямой зависимости от частоты тока. Например, сопротивление катушки индуктивности резко возрастает для токов большой частоты.

Это свойство индуктивности как раз и используется в сетевых фильтрах для подавления высокочастотных помех – синусоид с маленькими периодами. Достаточно разместить последовательно нагрузке две катушки – в нулевой и в фазный проводник. Индуктивность каждой может быть примерно 60-200 мкГн.

Низкочастотные помехи могут гаситься активным сопротивлением катушек индуктивности, или отдельными резисторами, которые также располагаются последовательно нагрузке. Сопротивление таких резисторов не должно быть большим, иначе на них будет иметься существенное падение напряжения. Поэтому резисторы для подавления низкочастотных помех должны иметь сопротивление максимум 1 Ом.

Однако наиболее эффективными против сетевых помех являются фильтры, которые носят условное название LC. Они не ограничиваются одними лишь катушками индуктивности, а включают в себя конденсатор емкостью 0,22 – 1,0 мкФ, включенный параллельно нагрузке. Номинальное напряжение конденсатора должно быть выбрано хотя бы с двукратным запасом относительно напряжения сети, чтобы учесть перепады этого напряжения.

Действие фильтров LC напрямую связано с двумя законами коммутации: катушка L подавляет резкие изменения тока, а конденсатор С гасит высокочастотные колебания напряжения.

Но у нас остаются еще и импульсные кратковременные помехи. С ними можно справиться с помощью особого полупроводникового элемента, имеющего нелинейную вольт-амперную характеристику – варистора. На низком напряжении варистор ведет себя как резистор очень большого сопротивления и ток практически не пропускает. Но если напряжение возрастает до уровня номинального для варистора, то его сопротивление резко снижается – он пропускает через себя импульс тока.

Таким образом, если варистор включить в параллель нагрузке, то он будет «брать на себя» импульсы высокого напряжения, шунтируя нагрузку на время их воздействия. Номинальное напряжение варистора при этом должно быть около 470 вольт.

сетевой фильтр

Итак, сетевой фильтр для более-менее успешной работы должен содержать в себе: две катушки индуктивности 60-200 мкГн, включенные последовательно защищаемой нагрузке, а также варистор на 470 вольт и конденсатор на 0,22 – 1,0 мкФ, включенные параллельно. При необходимости в цепь можно включить и резисторы для подавления помех низкой частоты на 1 Ом максимум. Токовый номинал элементов цепи нужно подбирать в зависимости от мощности нагрузки.

Практика

Подавляющее большинство дешевых сетевых фильтров, знакомых нам в быту, на поверку сетевыми фильтрами не являются. Они содержат в своем составе только варистор и биматаллический контакт для максимально-токовой защиты.

Но такие фильтры легко поддаются доработке, если вооружиться паяльником и собрать все необходимые перечисленные элементы для сборки контура LC.

Мощность большинства сетевых фильтров невелика. Это связано с тем, что катушки индуктивности и прочие элементы фильтра для большой нагрузки будут слишком громоздки и дороги. Зачастую для электроприемников большой мощности вообще можно использовать только фильтры, являющиеся полупроводниковыми преобразователями. И цена таких фильтров будет значительно выше, также как и сложность их устройства.

К счастью, мощные бытовые электроприемники не нуждаются в защите от сетевых помех. И плите, и утюгу, и чайнику совершенно нет никакого дела до качества электроэнергии, которую они получают. Поэтому и сетевые фильтры им не нужны.

А компьютеры, телевизоры, музыкальные центры потребляют очень мало энергии, и для их защиты достаточно отдельного сетевого фильтра с номинальным током всего в несколько ампер.

  • Управление инфракрасными обогревателями с помощью терморегуляторов
  • Инфракрасные системы отопления и инфракрасные обогреватели
  • Дистанционное управление освещением

Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Интересные электротехнические новинки, Электрообзоры, Электрические приборы и устройства

Подписывайтесь на наш канал в Telegram: Домашняя электрика

От чего защищает сетевой фильтр

Основная задача сетевого фильтра — уберечь подключенную к нему технику от импульсных помех, а проще говоря — от скачков напряжения в электросети, которые могут быть вызваны перебоями в работе станции или ударом молнии. В случае короткого замыкания сетевые фильтры служат дополнением к установленных в квартирах и офисах автоматических предохранителей в электрических щитках, выключая неисправный электроприбор.

Если вы выбрали сетевой LC-фильтр, то он убережет электронику от высокочастотных помех (частотой 100 Гц — 100 МГц), которые возникают из-за различных электрических устройств. Помехи искажают синусоиду переменного напряжения в сети и негативно влияют как на приборы, так и на саму сеть, а LC-фильтры работают в обе стороны, защищая как электротехнику, так и электросеть.

Сетевой фильтр: что это такое, зачем он нужен и можно ли обойтись без него

Нужен ли сетевой фильтр и каким он должен быть

Если коротко, то да — сетевой фильтр стоит использовать всем, кто использует бытовую и офисную электротехнику. Помех в городской сети может быть достаточно и сетевой фильтр способен уберечь от большинства из них, спасая дорогую электронику. Кроме того, сетевой фильтр способен играть и роль привычного удлинителя (стоит ненамного дороже), поэтому отказываться от такого аксессуара не стоит.

Как правильно использовать сетевой фильтр?

Обойтись без сетевого фильтра в принципе можно, но не удивляйтесь внезапным поломкам техники из-за проблем с электросетью, которые вы бы не заметили при наличии аксессуара.

При выборе сетевого фильтра обратите внимание на то, чтобы у аксессуара были:

  • Заземление — убережет от удара током, если на корпус по каким-то причинам попала фаза;
  • Выключатель — важно, чтобы он был двухполюсным и обесточивал как фазовый, так и нулевой провода;
  • Защита от детей — сетевые фильтры располагаются обычно на полу и лучше, если бы розетки были защищены шторками;
  • Розетка для ИБП — источник бесперебойного питания требует особой розетки для подключения.
Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий