Меню

Для чего нужен фильтр напряжения

Сетевой фильтр — обзор моделей. Зачем нужен сетевой фильтр, устройство и выбор для бытовой техники

Аватар автора Кирилл СысоевКирилл Сысоев Мозолистые руки не знают скуки! 17 февр. 2017 г. Содержание

В каждом доме есть масса электроники, бытовой техники. Хочется, чтобы она служила как можно дольше, не страдая от резких скачков напряжения в электросети, которые случаются по многим причинам: включение мощного прибора, короткое замыкание на подстанции, атмосферные перенапряжения, другие сложные переходные процессы.

Сетевой фильтр – что это

Сохранить технику в исправном состоянии поможет фильтр сетевого напряжения. Это устройство, защищающее технику от помех и перепадов напряжения в сети. Внешне он может походить на обычный удлинитель, но отличие в том, что сетевой удлинитель снабжен специальным блоком, смягчающим последствия от резких скачков электроэнергии.

Для чего нужен

На паспорте каждого бытового прибора указывается частота входного напряжения по ГОСТу (50 Гц), но показатели в сети далеки от идеала. Вокруг нас множество потребителей электричества: кто-то делает ремонт и включил болгарку или делает сварку, на ближайшей фабрике одновременно включили производственные мощности, произошел сбой на подстанции. Все это сделает напряжение в сети нестабильным, и это скажется на работе чувствительной компьютерной техники, телевизоров.

Рассмотрите, для чего нужен сетевой фильтр и каков принцип его работы на примере математических функций. Изменение частоты напряжения переменного тока в сети происходит по синусоиде (плавная дуга, колеблющаяся многократно за единицу времени). В дополнение к этому происходят высокочастотные (100 Гц до 100 МГц), и низкочастотные импульсы, пики напряжения, изменения амплитуды, искажения формы, скачки. Это мало похоже на плавную синусоиду (гармонику), а больше схоже с показателями кардиографа, и к тому же таких кривых одновременно фиксируется множество.

Для нормальной работы бытовых приборов необходимо, чтобы была одна плавная синусоида, поэтому все остальные гармоники и импульсные помехи необходимо разрядить и не допустить к приемнику электрического тока. Всю эту работу выполняет фильтр-удлинитель, оборудованный встроенной схемой, которая поглощает все частотные погрешности. Для больших перепадов предусмотрен предохранитель, который перегорая при перегрузке, обесточивает приборы. Фильтр-розетку лучше использовать совместно со стабилизатором напряжения.

Устройство

Если род тока, проходящий через резисторы, не влияет на их сопротивление, то емкостное и индуктивное сопротивления непосредственно зависят от частоты тока. Чем больше частота тока, тем больше сопротивляемость индукционной катушки. Такое свойство индуктивности применяется в устройстве, чтобы сглаживать высокочастотные помехи (синусоиды с маленькими периодами). Для этого последовательно нагрузке размещают в нулевой и фазный проводники две катушки индуктивностью от 60 до 200 мкГн каждая.

Помехи низкой частоты гасятся сопротивлением индукционных катушек или резистором с сопротивлением не более 1 Ом, расположенными последовательно. Эффективнее всего фильтровать помехи могут LC-фильтры, которые состоят не только из индукционных катушек, но и дополнены конденсатором (емкость 0,22-1,0мкФ), подсоединенным параллельно нагрузке. Напряжение данного конденсатора подбирается таким, чтобы оно превышало напряжение сети хотя бы вдвое, учитывая возможные перепады.

Справиться с импульсными кратковременными помехами поможет полупроводниковый элемент – варистор. Если напряжение в сети низкое, то варистор выступает в качестве резистора большого сопротивления и не пропускает ток. При возрастании напряжения до номинального показателя варистора (470 вольт), сопротивление полупроводника снижается, и импульсы тока проходят через него. Значит, если варистор включить параллельно нагрузке, то импульсы высокого напряжения будут им поглощаться, временно сглаживая их воздействие.

Настоящая розетка-фильтр должна состоять из:

  • двух катушек с индуктивностью от 60 до 200 мкГн, последовательно нагрузке;
  • варистора 470 вольт, включенного параллельно нагрузке;
  • конденсатора 0,22-0,1 мкФ, включенного параллельно нагрузке;
  • резистора на 1 Ом, чтобы подавлять помехи низкой частоты (при необходимости).

Большинство дешевых вариантов на практике ими не являются. Они состоят только из варистора и биметаллического контакта для максимальной защиты. Однако легко собрать LC-контур собственными руками и работать он будет не хуже заводского. Хотя если в доме есть только обычные мощные бытовые приборы, то они не нуждаются в фильтрах, поскольку качество электроэнергии на них не влияет, а электроника (компьютер, телевизор, музыкальный центр) потребляют малое количество энергии и для них вполне подойдет фильтр-удлинитель с номинальной величиной тока в несколько ампер.

Сетевой фильтр – купить

Искушенный современный потребитель, прежде чем выбрать в каталоге по фото и купить сетевой фильтр, внимательно изучает рейтинги и отзывы покупателей. Купить в интернет-магазине любой товар сейчас просто, поскольку каждый продавец заботится о максимальном предоставлении информации о характеристиках каждой позиции своего ассортимента. Вашему вниманию представлен краткий обзор популярных устройств мировых производителей.

С USB

При перегреве и коротком замыкании устройство срабатывает на автоматическое отключение, предупреждая поломку электрических приборов и возникновение пожара. Сетевой с USB портами предусматривает защиту от перенапряжений и высокочастотных помех нескольких приборов одновременно. Большое преимущество – на корпусе имеются USB порты для зарядки планшетов и смартфонов.

  1. Цена – 2800 рублей.
  2. Характеристики: общая мощность – до 2,3 кВт, на корпусе имеются два USB порта (по 2,4 А) для зарядки планшетов и смартфонов. Светодиодный индикатор на корпусе вовремя предупредит о неполадках в электросети или повреждении предохранителя. Кабель длиной 2 метра. Корпус белого цвета.
  3. Плюсы: дизайн, не занимает много места, по три розетки на двух сторонах прибора, тип –­евростандарт с заземлением, наличие USB.
  4. Минусы: не обнаружены.

Buro BU-SP5 USB 2A-W:

  1. Цена – 990 рублей.
  2. Характеристики: оснащен стандартными розетками в 220 в в количестве шести штук. Один USB порт силой тока 1 ампер и второй порт на 2,1 ампера служит для подзарядки мобильных гаджетов. Длина шнура 5 метров, корпус белого цвета.
  3. Плюсы: узкий, не занимает много места, розетки евростандарта с заземлением с одной стороны устройства, наличие USB, недорого.
  4. Минусы: не обнаружены.

Для ИБП

При перегреве и коротком замыкании устройство срабатывает на автоматическое отключение, предупреждая поломку электрических приборов и возникновение пожара. Сетевой для ИБП применяется для подключения бытовой и электронной техники к источнику бесперебойного питания. Время работы зависит от емкости аккумулятора ИБП, встроенного в прибор.

  1. Цена – 172 рубля.
  2. Характеристики: длина шнура 0,5 м, корпус черный рассчитан на 5 розеток с заземлением. Применяется для подключения бытовой и электронной техники к источнику бесперебойного питания, который оснащен разъемом С13.
  3. Плюсы: номинальное напряжение – 220 В, максимальный импульс – 90 Дж, общая мощность нагрузки – 10 ампер, небольшая стоимость.
  4. Минусы: не обнаружены.
  1. Цена – 200 рублей.
  2. Характеристики: корпус белого цвета, длина шнура 0,5 м, имеется 6 розеток евростандарта с заземлением. Оснащен разъемом С14, выключателем питания со световым индикатором. На корпусе предусмотрено отверстие для крепления к стене в вертикальном положении.
  3. Плюсы: номинальное напряжение – 220 В, общая мощность нагрузки – 2,2 кВт, номинальный ток – 10 ампер, максимальный импульс – 90 Дж, выдерживаемые помехи тока – 2,5 кА, небольшая стоимость.
  4. Минусы: не обнаружены.

Для компьютера

Все разъемы с заземлением, длина шнура варьируется в зависимости от модели. Сетевые фильтры для компьютера от фирмы Pilot отличаются продуманностью функционала. Они имеют розетки евростандарта и одну советского образца. Пилот для компьютера подходит также и для бытовой техники. Кнопка со светодиодом отключает от питания все приборы. При перегреве и коротком замыкании устройство срабатывает на автоматическое отключение, предупреждая поломку электрических приборов и возникновение пожара.

  1. Цена – 1200 рублей.
  2. Характеристики: шнур длиной 5 м может служить как обычный удлинитель, номинальное напряжение – 220-230 В, суммарная мощность нагрузки – 10 ампер, 6 розеток, включая одну старого образца.
  3. Плюсы: удобные, функциональные.
  4. Минусы: не найдены.
  1. Цена – 2300 рублей.
  2. Характеристики: длина шнура – 1,8 м, номинальное напряжение – 220 В, суммарная мощность нагрузки – 2,2 кВт, номинальный ток – 10 ампер.
  3. Плюсы: оригинальный дизайн в виде трапеции серого цвета, напоминающий фантастический космический аппарат, 6 розеток, включая одну старого образца.
  4. Минусы: не найдены.
Читайте также:  Ток для сечения 0 5 мм2 при постоянном напряжении

Для стиральной машины

Стиральная машина-автомат современного образца, особенно ее электронная часть очень чувствительны к помехам в сети, поэтому нуждаются в защите. Сетевые фильтры для бытовой техники надежно защитят от перегрева и короткого замыкания все домашние приборы. Нет необходимости для этих целей покупать большие фильтры, подойдут компактные модели, представленные следующими наименованиями.

  1. Цена – 1240 рублей.
  2. Характеристики: небольшой эргономичный корпус оснащен одной розеткой евростандарта, шнур отсутствует, номинальное напряжение – 220 В, суммарная мощность нагрузки – 2,2 кВт, номинальный ток – 10 ампер.
  3. Плюсы: модели отличаются компактным дизайном, их можно брать с собой в путешествие.
  4. Минусы: стационарный без шнура.

Inter-Step SP-ONE (1140J):

  1. Цена – 555 рублей.
  2. Характеристики: стационарный для стиральной машины без шнура, максимальное напряжение помехи – 220/240 В, номинальная частота – 50 Гц, суммарная нагрузка – 350 кВт, максимальный ток нагрузки – 16а, максимальный импульсный ток помехи – 1950 кА, максимальная рассеиваемая энергия – 1140 Дж, цвет – белый, дополнительные особенности – защита от грозы. Небольшой корпус оснащен одной розеткой евростандарта.
  3. Плюсы: компактный размер.
  4. Минусы: не обнаружены.

С выключателем на каждую розетку

Устройство гарантирует защиту от импульсных перенапряжений и высокочастотных помех нескольких приборов одновременно. Сетевой фильтр с выключателем на каждую розетку хорош тем, что можно контролировать подачу питания на каждый включенный прибор. При перегреве и коротком замыкании предохранитель срабатывает на автоматическое отключение, предупреждая поломку электрических приборов и возникновение пожара.

MOST ERG в белом корпусе:

  1. Цена – 1030 рублей.
  2. Характеристики: номинальное напряжение – 220 В, номинальный ток – 10 ампер, суммарная мощность нагрузки – 2,2 кВт, 5 розеток еврообразца с заземлением, длина шнура – 5 м, 5 кнопок со светодиодной подсветкой для каждой и одна общая, отключающая питание во всем устройстве.
  3. Плюсы: удобный контроль работы каждого отдельного прибора.
  4. Минусы: не найдено.

MOST EHV в черном корпусе:

  1. Цена – 1250 рублей.
  2. Характеристики: номинальное напряжение – 220 В, номинальный ток – 10 ампер, суммарная мощность нагрузки – 2,2 кВт, 5 розеток еврообразца с заземлением, длина шнура – 2 м, 5 кнопок со светодиодной подсветкой для каждой розетки и одна общая, отключающая питание во всем устройстве.
  3. Плюсы: удобный контроль работы каждого отдельного прибора.
  4. Минусы: не найдено.

Для телевизора ЖК

Устройство гарантирует защиту от импульсных перенапряжений и высокочастотных помех нескольких приборов одновременно. Сетевой фильтр для телевизора ЖК защищает от короткого замыкания и высокочастотных помех видеоаппаратуру, телефонные линии, локальные сети. При перегреве и коротком замыкании он срабатывает на автоматическое отключение, предупреждая поломку электрических приборов и возникновение пожара.

  1. Цена – 3000 рублей.
  2. Характеристики: максимальный разъем и RJ-11, светодиодный индикатор, выходная мощность – 2,3 кВт, ток нагрузки max – 10 ампер, выходное напряжение – 230 В, 8 розеток с заземлением, расположенные с двух сторонкабель длиной 2 м, защита антенного телевизионного входа, отдельный выключатель для каждой розетки, чтобы можно было контролировать подачу питания на каждый включенный прибор, и один общий выключатель.
  3. Плюсы: скошенная вилка для расположения фильтра в узком пространстве между мебелью.
  4. Минусы: не найдены.
  1. Цена – 1000 рублей.
  2. Характеристики: светодиодный индикатор. Выходная мощность – 2,3 кВт, ток нагрузки max – 10 А, выходное напряжение – 230 В, 5 розеток с заземлением, кабель длиной 5 м, отдельный выключатель для каждой розетки, чтобы можно было контролировать подачу питания на каждый прибор, и один общий выключатель.
  3. Плюсы: розетки расположены с одной стороны под углом 45 градусов для удобства подключения.
  4. Минусы: не найдены.

С заземлением

Заземление – это главное условие безопасного использования розеток. Сетевой фильтр с заземлением гарантирует защиту от импульсных перенапряжений и высокочастотных помех шести приборов одновременно, это основные плюсы. При перегреве и коротком замыкании фильтр срабатывает на автоматическое отключение, предупреждая поломку электрических приборов и возникновение пожара.

Defender DFS 805:

  1. Цена – 1200 рублей.
  2. Характеристики: выходная мощность – 2,3 кВт, ток нагрузки max – 10 А, выходное напряжение – 230 В, 6 розеток с заземлением, кабель длиной 5 м, один общий выключатель со светодиодным индикатором.
  3. Плюсы: современный дизайн и безопасность.
  4. Минусы: не найдены.
  1. Цена – 2350 рублей.
  2. Характеристики: розетки защищены шторками, два USB порта, длина шнура – 1,83 м, выходная мощность – 2,3 кВт, ток нагрузки max – 10 ампер, выходное напряжение – 230 В.
  3. Плюсы: устройство снабжено 5 розетками, одна из которых расположена на удаленном расстоянии для включения массивных блоков питания.
  4. Минусы: не найдены.

Как выбрать сетевой фильтр

Выбор сетевого фильтра основывают на следующих характеристиках прибора:

  1. Допустимая мощность нагрузки.
  2. Количество и тип розеток.
  3. Длина сетевого шнура.
  4. Наличие предохранителей.
  5. Наличие светового индикатора (кнопка подсветки).
  6. Наличие USB-разъема.

Домашние электроприборы легко защитит фильтр, имеющий показатель номинального тока нагрузки в 10 А. Если предполагается подключение офисных приборов, то там расчет мощности нагрузки будет совсем другой (16 А-20 А). Чем выше показатель максимальной импульсной нагрузки, тем большие колебания в сети выдержит устройство. Некоторые модели способны выдержать даже последствия удара молнии.

По количеству приборов, которые планируется подключать к фильтру-удлинителю, определяют количество розеток в нем. Если это удлинитель для компьютера, то разумно предположить, что понадобится подключить системный блок, акустическую систему, монитор, принтер, стабилизатор напряжения, роутер и прочие устройства, поэтому надо выбрать устройство с пятью или шестью розетками. Розетки должны быть евростандарта с заземлением.

Что касается длины шнура, то здесь все индивидуально. Как правило, для дома хватает 1,8 метра, но бывают шнуры на 3 и 5 метров. В любом случае лучше взять с запасом, вдруг захочется сделать дома перестановку. Важный момент при выборе – наличие предохранителей и их тип. Некоторые производители снабжают устройства несколькими предохранителями – плавким, тепловым и быстродействующим. Большинство устройств снабжены индикатором функционирования устройства. разница в том, что светодиод сразу отключается, когда пришел в негодность один из защитных элементов прибора.

Лучшие сетевые фильтры на сегодняшний день признаны следующих марок:

  • APC;
  • Vektor;
  • Defender;
  • Pilot;
  • BURO;
  • DNS;

Эти фирмы выпускают устройства:

  • простые, назначение которых базовая защита (Essential);
  • оптимальные с продвинутой (Ноте/Office) защитой и соотношением цены и качественной работы;
  • с профессиональной (Performance) защитой дорогостоящей техники.
Читайте также:  Характеристики напряжение коэффициент пропускания

Источник



Сетевой фильтр, что это такое и для чего он нужен

Поведение напряжения в бытовой электрической сети непредсказуемо. Причин, по которым параметры тока выходят за пределы допустимых отклонений, может быть несколько. Часто – это кратковременные перепады напряжения и помехи, а иногда – систематические нарушения стандартных норм. Вечернее напряжение в сети отличается от утреннего из-за большого количества подключенных приборов. Подключение мощного строительного или домашнего оборудования приводит к импульсным помехам, которые мешают работе аудио- и видеоаппаратуры. Результатом временных и постоянных отклонений напряжения от синусоиды становится ухудшение качества работы и поломки домашней техники. Один из способов избежать неприятностей – подсоединить электроприборы через сетевой фильтр (СФ). Если сказать простыми словами, то сетевой фильтр – это удлинитель с тумблером и встроенным блоком защиты, обеспечивающий пассивную фильтрацию входного напряжения. Рассмотрим подробнее конструктивные варианты разных моделей и выполняемые ими задачи.

Что делает сетевой фильтр и от чего он защищает

Проблемы бытовой электрической сети, с которыми борются различные модели сетевых фильтров:

  • Короткое замыкание. Фаза и ноль соединяются без нагрузки. Такая ситуация возникает при обрыве провода или замыкании, происшедшем в каком-либо приборе. В этом случае сетевой фильтр отключает всю аппаратуру.
  • Помехи. Возникают из-за подключенных к сети приборов с импульсными блоками питания. К такой аппаратуре относятся компьютеры и телевизоры. Высокочастотные помехи не выводят из строя электронику, но ухудшают качество ее работы. На экранах аналоговых телевизоров появляется рябь, искажается изображение, в аудиоаппаратуре появляются посторонние звуки. Посторонние сигналы искажают работу звукозаписывающих и звуковоспроизводящих устройств.
  • Скачки напряжения. Их могут вызвать приборы с индуктивной нагрузкой, например, холодильники, сварочные аппараты.

Существует еще одна, многим неизвестная, опасность помех. С помощью специальной техники через электромагнитный шум, который передается по нулевому проводнику, находящемуся вне дома или квартиры, можно получить доступ к конфиденциальной информации.

Принцип работы сетевого фильтра

С факторами, искажающими идеальный вид синусоиды переменного напряжения, борются фильтры различных типов:

  • Помехи высокой частоты. Для их ликвидации используют катушки индуктивности. Если в них подается ток высокой частоты, то сопротивление в катушках возрастает, и синусоиды периодов, приводящих к высокочастотным помехам, отсекаются. Достичь максимального эффекта позволяет использование двух катушек, устанавливаемых на фазном и нулевом проводах.
  • Помехи низкой частоты. Бороться с такими помехами помогают активные сопротивления – резисторы. В сетевых фильтрах используются резисторы номиналом 0,5-1,0 Ом. Обычно устанавливаются 2 резистора.

Применение комплекса этих фильтров позволяет избавиться от высокочастотных и низкочастотных помех и в результате получить синусоиду частотой 50 Гц.

Почти все СФ оснащены функцией защиты от скачков перенапряжения. Но сетевые фильтры нужны только при наличии кратковременных импульсов напряжения. От длительного превышения этого параметра они не защищают. Если в данной местности длительно присутствует слишком высокое или слишком низкое напряжение, то рекомендуется установить стабилизатор, поскольку сетевой фильтр в этом случае бесполезен.

Устройство сетевых фильтров разной функциональности

Дешевые варианты СФ, по сути, представляют собой «переноску» с защитой от перенапряжения и тумблером «включить-выключить». Защиту от перенапряжения обеспечивает варистор.

Схемы более дорогих сетевых фильтров, включают:

  • Встроенные LC-фильтры, представляющие собой катушки индуктивности. Предназначены для борьбы с высокочастотными помехами.
  • Катушки с активным сопротивлением – резисторами. Присутствие этих элементов в схеме сетевого фильтра ликвидирует низкочастотные помехи.
  • Автоматический предохранитель, который отключает электропитание при токовой перегрузке.
  • Металл-оксидные варисторы, которые срабатывают при запредельно высоких напряжениях, которые возможны при грозе, коротком замыкании.

Стандартные номиналы применяемых деталей:

  • Индуктивность катушек – 50-200 мкГн.
  • Емкость конденсаторов – 0,22-1 мкФ.
  • Варисторы – рассчитаны на напряжение до 470 В.

В схему может входить датчик перегрева, который обесточивает устройство при превышении температуры выше установленного значения. Датчик спасает СФ от поломки в случаях, если он находится возле отопительных приборов или к нему подключается слишком высокая нагрузка.

Конструктивные особенности

Основные элементы современного качественного сетевого фильтра:

  • Вилка из негорючего ПВХ. В современных устройствах применяют эргономичные вилки улучшенной конструкции, которая обеспечивает простое вытаскивание из розетки.
  • Провод из трех изолированных медных жил в общей оболочки. На месте присоединения провода к корпусу предусмотрена эластичная муфта, которая предохраняет кабель от заломов. Длина провода – 1,5, 1,8, 3,0, 4,0, 5,0, 10,0 м.
  • Корпус. Выполнен из износоустойчивого ABS пластика. Выполняется в белом, светло-сером, сером цветах. В корпусе расположены блоки фильтрации помех, выключатель, терморазмыкатель. Отверстия розеток могут оснащаться защитными шторками, которые предотвращают попадание в них грязи. Защитные шторки также мешают маленьким детям прикоснуться к токоведущим частям.
  • Общие. Отключают от питания сразу все розетки устройства. Этот вариант встречается чаще всего.
  • Индивидуальные. Отключают отдельные розетки.
  • Пульты ДУ. СФ с пультами дистанционного управления встречаются редко и стоят довольно дорого. Удобны для людей с ограниченными физическими возможностями.

Дополнительно в конструкции может присутствовать световой индикатор, чаще всего соединенный с выключателем. Сигнализирует о включенном или выключенном состоянии устройства. Некоторые модели оснащены петлями с обратной стороны корпуса, предназначенными для крепления на стену.

Уровни защиты, обеспечиваемые фильтрами разной функциональности

Условно СФ по степени защиты можно разделить на следующие группы:

  • Базовый уровень (Essential). Стоят недорого, конструктивно просты, применяются для подключения недорогой домашней техники. Отличие недорогих сетевых фильтров от обычных удлинителей – то, что они дают защиту от кратковременных скачков напряжения, принимают удар на себя и отключают аппараты.
  • Продвинутый уровень (Home/Office). Широко используются для приборов, эксплуатируемых дома и в офисе. Представлены на рынке в богатом ассортименте.
  • Профессиональный уровень (Perfomence). Такие сетевые фильтры способны гасить все помехи, поэтому они предназначены для подключения дорогой техники, чувствительной к помехам.

Количество и тип розеток

В современных устройствах предусмотрено от 4 до 8 розеток европейского типа. Такие розетки предназначены для вилок с двумя круглыми штырями. Выпускаются они двух типов – C и F. Розетки C изготавливаются без пластины заземления, в изделиях типа F она присутствует. Пластина заземления повышает безопасность пользования электрическими приборами.

Основные параметры сетевых фильтров

СФ различаются по сечению подводящих проводов. Наиболее распространенные варианты – жилы сечением 0,75 или 1,0 мм2. Таких сечений достаточно, чтобы обеспечить максимальный ток нагрузки в 10 А. Если необходимо обеспечить номинальный ток в 16 А, то приобретают СФ с сечением жил 1,5 мм2.

Выбирая устройство, обращают внимание на максимально допустимую мощность нагрузки, которую можно подключать. Этот показатель равен произведению максимально допустимой величины тока нагрузки и напряжения в сети. Для обеспечения работы компьютеров и периферийных устройств подойдет практически любая модель. А вот перед покупкой сетевого фильтра для бытовой техники необходимо примерно определить суммарную мощность приборов, которые планируется подключать. Если суммарная мощность аппаратуры выше мощности, допустимой для данной модели, то покупать такой СФ не стоит.

Способы усовершенствования схем простых сетевых фильтров

Радиолюбители могут модернизировать сетевой фильтр с выключателем и варистором путем усовершенствования его схемы.

Читайте также:  Tl431 схема контроля напряжения

Для этого необходимо:

  • вскрыть корпус;
  • в параллельные ветви после выключателя и варистора впаять резисторы R1, R2 и индуктивные катушки (дроссели) L1, L2;
  • поочередно замкнуть ветви через конденсатор C1 и резистор R3;
  • концевой конденсатор C2 можно установить между розетками в любом месте. Если внутри корпуса места нет, можно обойтись без него. В этом случае корректируются параметры конденсатора C1.

Рекомендации по выбору деталей:

  • дроссели с незамкнутыми ферритовыми сердечниками индуктивностью от 10 мкГн;
  • конденсаторы – 0,22-1,0 мкФ;
  • резисторы – для нагрузки 500 Вт применяются резисторы 0,22 Ом, R3 не менее 500 кОм.

Схемы подключения сетевого фильтра к электрической сети

Во многих современных моделях СФ провод заземления не имеет связи с внутренней схемой, кроме заземляющих контактов евророзеток и евровилки. Это прогрессивное решение, которое обеспечивает важное преимущество. При функционировании от сети с заземлением все розетки СФ заземляются, как положено. Если в сетевой розетке «земля» отсутствует, то все розетки СФ объединяются между собой по заземляющему контакту. Сам сетевой фильтр при этом не заземлен. Рассмотрим, что же может случиться при разных вариантах подключения компьютера и его периферийных устройств:

  • Подключение к заземленной сети питания. Это идеальный вариант, поскольку при пробоях или повреждении изоляции любого из устройств «лишнее» напряжение направляется в провод заземления.
  • Подключение к сети без заземления. В этом случае корпуса компьютера и периферийных устройств связаны только слаботочным интерфейсным кабелем. При возникновении разности потенциалов появляются уравнивающие токи, которые при течении от большего потенциала к меньшему приводят к сгоранию входных и выходных портов устройств.
  • Подключение к сети без заземления через СФ с розетками, объединенными по заземляющему контакту. В этом случае выравнивающие токи пойдут через заземляющие контакты евророзеток и порты останутся невредимыми.

Источник

Как устроен сетевой фильтр и что у него внутри?

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.

Источник

Adblock
detector