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.
Сетевой фильтр: как не ошибиться с выбором?
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.
Зачем нужен СЕТЕВОЙ ФИЛЬТР: от чего ЗАЩИЩАЕТ и КАК РАБОТАЕТ
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.
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: www.poligonspb.ru
Что такое сетевой фильтр, для чего он нужен и где применяется
Любое электрическое оборудование нуждается в защите от нарушения в работе электрической сети: перепадов напряжения, перезагрузки и прочих негативных влияний. Для этих целей создано огромное количество автоматических защитных устройств и оборудования. Некоторые из них являются технически сложными и дорогими, а другие доступными и простыми. Одним из таких простых устройств является сетевой фильтр.
Для чего нужен сетевой фильтр и от чего он защищает
Сетевой фильтр – это электрическое устройство, предназначенное для подключения различного бытового оборудования и способное защищать его от негативного воздействия скачков напряжения.
Электрические сети любого назначения не являются идеальными с точки зрения качества передаваемой энергии. Неравномерность нагрузки на электрическую сеть, аварии и влияние различных факторов может вызвать перепады напряжения в сети, которые в свою очередь могут привести к нарушению в работе или выходу из строя бытовых приборов.
Чтобы защитить домашние устройства от резких скачков напряжения выше номинального применяют сетевые фильтры. Также такие устройства используют для уменьшения влияния радио и электромагнитных на работу бытовых приборов (например, это заметно у акустического и теле-, видеооборудования).
Принцип действия
Принцип действия сетевых фильтров достаточно прост и заключается в фильтрации помех и ограничении напряжения.
Защита от радио и электромагнитных шумов осуществляется с помощью индуктивных элементов (тороидальные катушки индуктивности) и конденсаторов, которые помогают понизить высокочастотные составляющие до нормальной частоты в 50 Гц. Это происходит за счет того, что у индуктивности сопротивление увеличивается при возрастании частоты, а у конденсатора уменьшается.
Ограничение напряжения осуществляется при помощи металлооксидного варистора, который отводит дополнительное напряжение, образуя связь между фазой и заземляющим проводником. Если напряжение ниже определенного значения (равно или ниже номинальному), то варистор создает значительное сопротивление, а если напряжение превышает номинальное, то этот электронный компонент наоборот, уменьшает сопротивление. Основная защита от перенапряжения выполнена в виде плавкого и/или биметаллического предохранителя.
Из чего состоит и как устроен
Внешне сетевой фильтр выглядит как стандартный удлинитель с кабелем различной длины и несколькими розетками для подключения бытовых приборов. Но внутренняя схема принципиально отличается от обычных бытовых удлинителей. Внутри сетевого фильтра, помимо колодок находится защитная микросхема и предохранитель. Также сетевой фильтр имеет кнопку включения.
Дорогие и качественно выполненные сетевые фильтры имеют батарею конденсаторов и несколько дросселей и дополнительные системы защиты, а вот недорогие устройства (часто китайского изготовления) лишены таких компонентов, но все же содержат варистор.
Разновидности сетевых фильтров
Сетевые фильтры, как и любые бытовые приборы, выпускаются в огромном количестве и имеют различные характеристики и внешний вид. Выделяют базовые, продвинутые и профессиональные варианты.
Базовые сетевые фильтры являются доступными устройствами и часто применяются для подключения неприхотливой домашней техники. Они имеют очень простую конструкцию, защищают от перепадов напряжения, но могут не защищать от помех.
Продвинутые устройства используют для любых бытовых приборов. Они выполнены сложнее, чем базовые варианты, являются более качественными и надежными приспособлениями.
Профессиональные фильтры применяют для высокочувствительного и дорогого оборудования. Такие устройства выполнены очень качественно, их схема сложна и надежна.
Существуют также различные дополнения к стандартному устройству сетевого фильтра, например, возможность управления включением и отключением устройств дистанционно (с помощью интерфейсов Wi-Fi или Bluetooth). Также сетевые фильтры могут иметь любую длину кабеля и количество мест подключения в розеточной группе от 1 до 10 штук.
Как выбрать сетевой фильтр для бытовой техники
Выбор сетевого фильтра во многом зависит от бюджета и оборудования, которое этот фильтр должен защищать. Нужно понимать, что чем чувствительнее бытовой прибор к перепадам напряжения, тем сложнее по устройству и дороже необходимо приобретать сетевой фильтр. Также важно продумать на какое количество электрических приборов будет рассчитан данный фильтр: это влияет на размеры розеточной группы и допустимую нагрузку.
Источник: odinelectric.ru
Разница между сетевым фильтром и электрическим удлинителем: как правильно их выбрать
Современный офис вмещает в себя множество различных электрических приборов, каждому из которых нужна собственная розетка. Потому вообразить предприятие без дополнительных устройств невозможно.
В статье расскажем, что лучше сетевой фильтр и удлинитель, какие отличия между ними, как правильно выбрать электрическое оборудование для офисной и бытовой техники.
Что такое сетевой фильтр
В первую очередь СФ предназначен для работы с компьютерами и другой чувствительной техники. Основной задачей является устранение импульсного перенапряжения, которое может негативно отразиться на технике. Как работает сетевой фильтр? Он отключает приборы от сети, сглаживая ломаную от помех синусоиду напряжения.
Внутри модели находятся конденсаторы, дроссель и другие детали защиты электроприборов. Важным параметром при выборе является время срабатывания. Качественное оборудование вовремя среагирует на удары молнии и другие проблемы с электросетью.
Чем отличается сетевой фильтр от удлинителя
Это абсолютно разные устройства. Единственное, что их объединяет — блок с розетками и кабель. Среднестатистический пользователь может легко запутаться в широком ассортименте. Они могут сильно отличаться по стоимости от 200 до 2000 рублей. Разберем отличия и предназначение каждого.
Для чего нужен удлинитель
По сути, это провод с несколькими розетками в корпусе без защиты и фильтров, который помогает увеличивать длину кабеля электроприбора, если он не дотягивает до ближайшей обычной розетки, и получить дополнительные гнезда. У большинства даже нет кнопки выключения. Но главное их преимущество – цена.
Отлично подойдет для пользователей в многоэтажном доме свежей постройки с надежной проводкой и современными автоматами защиты.
Для чего нужен сетевой фильтр
Усовершенствованная модель удлинителя необходима, чтобы:
- Обеспечивать защиту приборов от скачков напряжения. Например, во время грозы.
- Защищать технику от электромагнитных и радиочастотных помех. Они происходят, когда недалеко работают другие приборы.
- Выключать электроприборы во время замыкания.
- В некоторых моделях отключать электронику при перегреве.
Подключать сетевой фильтр для утюга, чайника или пылесоса необязательно, так как эту технику не считают чувствительной. Оборудование подойдет для подключения ПК, ноутбука, холодильника и музыкального центра.
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».
- Количество розеток: 4 шт.
- Длина шнура: 1.5 м.
- Защитные шторки на розетках: да.
- Максимальный ток нагрузки: 10 А.
- Суммарная мощность нагрузки: 3680 Вт.
- Номинальное напряжение: 220 В.
Источник: www.officemag.ru