Сетевой фильтр - что это такое? Сетевой фильтр для компьютера. Как устроены и работают сетевые фильтры

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.

ExeGate SPU-5-0.5B:

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.

Гарнизон EHW-0:

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.

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. 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:

• Vektor;
• Defender;
• Pilot;
• BURO;

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.

1. Нельзя фильтры подсоединять друг к другу, поскольку это приведет к увеличению тока на фазе земли.
2. Нельзя подключать приборы с высоким входным напряжением (холодильник, кондиционер, пылесос, нагревательные приборы).
3. Нежелательно подключать устройство к источнику бесперебойного питания – повредятся защитные схемы.

Видео: какой сетевой фильтр лучше купить

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Технические характеристики, которые необходимо учитывать при выборе сетевого фильтра:

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

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

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

Сетевые помехи, как они возникают. Устройство сетевого фильтра, назначение его элементов. Особенности сетевых фильтров.

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.

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 , 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.

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 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.

Александр Молоков

Электронное или электротехническое устройство является электромагнитно совместимым, если оно не излучает помехи, которые могут помешать работе других устройств поблизости, и в то же время они должны быть устойчивы к помехам, излучаемым соседними приборами. Один из путей, по которому могут проникать помехи, – это электрическая сеть. Для уменьшения дифференциальных и общих токовых разрядов, способных проникать к устройству от сети, используются сетевые фильтры.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/1-1-150x150.jpg 150w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Сетевой фильтр Uniel S GSP4

Принцип работы сетевого фильтра

В качестве питающего в сети служит напряжение переменного тока, изменяющегося по синусоидальному закону. Но правильная форма сигнала искажается под влиянием пусковых токов, импульсных преобразователей. Появляется гармоническая составляющая. В результате сигнал синусоиды складывается из наложенных на нее сигналов другой частоты. На него могут влиять также фазные перекосы, переходные процессы от подсадок напряжения и всплесков тока.

Такие помехи могут спровоцировать выход из строя чувствительных компонентов электронных схем, помешать приему сигнала.

Png?.png 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/2.png 628w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Высокочастотные помехи на синусоиде

Сетевые фильтры устанавливаются между электросетью и нагрузкой и построены из правильно подключенных пассивных элементов-катушек и конденсаторов.

1. Индуктивное сопротивление X (L) = 2 πf x L. Следовательно, высокочастотный сигнал не пропускается;
2. Емкостное сопротивление X (L) = 1/2 πf x C. Подобрав соответствующую емкость, можно отсекать нежелательные частоты. На высоких частотах конденсатор практически накоротко замыкает цепь и не пускает такой сигнал к нагрузке.

Важно! Выход схемы измеряется через конденсатор. При низкой частоте он будет высоким, а при высокой – наоборот.

Активное сопротивление в схеме нужно для разряда конденсатора, когда напряжение отключается.

Устройство простого сетевого фильтра

Сетевые фильтры доступны в различных исполнениях. Одни из них фильтры, готовые к установке на печатной плате. Они сконструированы таким образом, чтобы занимать как можно меньше места. Эти фильтры, обычно в одноступенчатой конфигурации, помещаются в компактный корпус, и их максимальная мощность ограничена.

В продаже есть сетевые фильтры, представляющие собой удлинители с рядом розеток. В дорогих устройствах имеются:

1. LC-фильтр. «Ноль» и «фаза» 220в подключаются к двум дросселям, индуктивностью от 50-ти до 200 мкГн, между которыми подсоединены конденсаторы, емкостью 0,22-1 мкФ;
2. Варистор. Полупроводниковая деталь, имеющая нелинейную вольт-амперную характеристику. Когда входное напряжение увеличивается, его сопротивление растет;
3. Автоматический выключатель. Если ток резко возрастет, он сработает как предохранитель.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/3-1-600x339.png?.png 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/3-1.png 628w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

Устройство сетевого фильтра

В дешевых сетевых устройствах подобного назначения LC-фильтра нет вообще. Производители ограничиваются только варистором, который не способен защитить от помех, вызванных гармониками.

На некоторых устройствах, к примеру, компьютерных БП, фильтры предустановлены, но далеко не на всех. Недорогие модели, как правило, не оснащают фильтрами из соображений экономии.

Как изготовить сетевой фильтр самостоятельно

Для того чтобы изготовить сетевой фильтр своими руками, можно воспользоваться готовым дешевым фильтром, просто дополнив его схему.

Дополненная схема сетевого фильтра 220 вольт предполагает, что варистор и автоматический выключатель остаются на своих местах, но практически полностью собирается фильтр на RLC-элементах.

Gif?x15027" alt="Дополненная схема сетевого фильтра" width="600" height="420">

Дополненная схема сетевого фильтра

1. Дроссели совместно с конденсаторами являются основными элементами фильтрующей схемы. На самом деле не принципиально место установки С2: до контактных компонентов розеток или после, так как их сопротивление крайне низкое и почти не влияет на выходной сигнал. Но в корпусе может оказаться свободное место именно после розеточного ряда. Без второго конденсатора можно обойтись, скорректировав параметры первого;

Важно! Емкость конденсаторов – в диапазоне 0,22-1 мкФ при напряжении 630 В, чтобы обеспечить их стабильную работу, когда помехи приводят к повышению напряжения.

1. Катушки подбираются с незамкнутым ферритовым сердечником. Параметры по току не должны быть менее его нагрузочного значения. Индуктивность – 10 мкГн и выше;
2. Первые два сопротивления включаются перед дросселями для ограничения помех между варистором и конденсаторами. Резкие скачки напряжения до высоких величин подавляются варистором. Их немного, в пример можно привести молниевый разряд. Но другие, не столь значительные скачки сигнала могут немного уменьшаться за счет падения напряжения на резисторах. Выбор сопротивлений осуществляется, исходя из обеспечения баланса;

Важно! С одной стороны, нужно высокое сопротивление для лучшей фильтрации. С другой, это уменьшает выходное напряжение, и увеличиваются теплопотери. Поэтому сопротивления выбираются по подключаемой мощности (чем она больше, тем меньше сопротивление). Допустим, при мощности 500 Вт нужен резистор 0,22 Ом. Мощность сопротивлений должна ограничиваться в 5 Вт.

1. Резистор R3, включаемый для разряда конденсаторов, должен быть не менее 510 кОм и мощностью 0,5 Вт.

Видоизмененная схема

При использовании дросселей с другими параметрами схему сетевого фильтра можно изменить, исключив из нее резисторы. Для этого используются катушки, обладающие высоким показателем индуктивности (200 мкГн). С такими элементами резисторы не понадобятся, так как сами катушки обеспечат хорошую фильтрацию. Конденсатор можно взять на 280 В (похожие установлены в источниках бесперебойного питания).

Gif?x15027" alt="Схема сетевого фильтра без входных сопротивлений" width="600" height="222">

Схема сетевого фильтра без входных сопротивлений

Сетевой фильтр на основе двухобмоточного дросселя

Следующая схема собирается не на основе готового сетевого фильтра, а отдельно, на печатной плате. Все, что нужно, – это несколько конденсаторов и двухобмоточный дроссель.

Функционирование схемы во многом зависит от качества наматывания катушки, которое требует соблюдения определенных правил:

1. Для сердечника надо выбрать кольцо из феррита марки НМ с магнитной проницаемостью 400-3000 и диаметром около 2 см;
2. Если кольцо неизолированное, то сначала нужно обмотать магнитопровод изолирующей тканью (лакоткань);
3. Намотку вести двумя проводами ПЭВ в один ряд разнонаправленно, избегая наложения витков (всего примерно 7-15 оборотов) Площадь сечения провода зависит от нагрузочной мощности.

Data-lazy-type="image" data-src="http://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/6-600x236.png?.png 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/04/6-768x302..png 800w" sizes="(max-width: 600px) 100vw, 600px">

К сожалению, обеспечение идеальных параметров электросетей – задача нереализуемая. Это объясняется не только изношенностью генерирующего оборудования, подстанций, проводки, но и рядом объективных факторов. К примеру, включение/выключение бытовых приборов, особенно повышенной мощности, даже в пределах одной квартиры провоцирует скачки напряжения, и с этим поделать ничего нельзя, равно, как и спрогнозировать изменение характеристик эл/питания.

Если для старых образцов техники подобные «сюрпризы» были некритичны, то современные модели, буквально напичканные различной электроникой, к ним очень даже чувствительны. Один из эффективных и недорогих способов защиты эл/приборов от поломки – подключение их через сетевой фильтр. С тем, как правильно выбрать это устройство, что учесть, предусмотреть, мы и разберемся.

Задачи, решаемые сетевым фильтром

Не зная этого, трудно определиться с оптимальным выбором.

Защита бытовой техники от резких изменений номинала напряжения (скачков)

В паспорте каждого изделия указаны его предельные значения. Кстати, практически для всех современных моделей приборов как одно из условий сохранения гарантии – обеспечение только качественного эл/питания. Несоблюдение данного требования аннулирует право собственника на бесплатную замену образца или его ремонт в установленный период.

Ввиду того, что к одной линии подключается множество технических устройств, отличающихся спецификой работы, потребляемой мощностью, изменения параметров сети неизбежны. Даже периодические переключения холодильников (морозильных камер), установленных в квартирах одного подъезда, оказывают влияние на линию, меняя ее нагрузку. А если учесть все электроприборы, и не только категории «бытовая техника»?

«Фильтрация» напряжения

Иногда это называют сглаживанием различных сетевых помех. Чем они могут быть вызваны? Во-первых, включением в линию разнотипных приборов. Во-вторых, нарушением (износом, ухудшением) изоляции их эл/проводки, иногда и коротким замыканием в ней. В-третьих, помехи на линии могут создаваться расположенными неподалеку объектами, излучающими ЭМ сигналы. Самый распространенный вариант – антенны различного назначения. В-четвертых, некачественным или полным отсутствием такового.

Например, в квартиры домов, возведенных еще по советским проектам, «земля» не заводится, только линия и фаза. Следовательно, все «евро-вилки», которыми оснащены питающие провода приборов, включаются в обычные розетки. Эффект от этого – нулевой. Поэтому электроника многих моделей бытовой техники если и не выходит из строя, то нередко дает сбои («завис» ПК без ИБП – не редкость), и приходится заниматься переустановкой параметров.

Напрашивается вывод, что сетевой фильтр – практически то же самое, что и «бесперебойник». Да, но с оговоркой – ИБП без аккумуляторов. Следовательно, присоединять к нему компьютер не стоит – при отключении пром/напряжения сохранность информации обеспечена не будет!

Критерии выбора сетевого фильтра

В продаже встречается множество моделей этих устройств, по внешнему виду трудноразличимых. Раз речь идет о подключении бытовых приборов, сделаем акцент на фильтрах, которые более подходят для дома (квартиры), а не офиса.

Прежде чем делать выбор, следует определить, от чего именно устройство должно защищать. Другими словами, тип (вид) проблемы, которая характерна для конкретной линии питания.

Уровень защиты

Существует 3 основных стандарта. Соответственно, в «начинках» фильтров имеются некоторые отличия.

• Essential. Простейшие и недорогие сетевые фильтры (базовый уровень).
• Home/Office. Сетевые фильтры универсального применения. Именно они в большинстве случаев и покупаются «для дома и семьи». Плюс в том, что в таких моделях оптимально сочетаются цена и возможности по разным видам защиты. Не самые высокие, но вполне достаточные для бытовой техники.
• Performance. Высокий класс. Эти устройства приобретаются, как правило, для подключения только дорогостоящей бытовой техники (например, телевизора-«плазмы»). Такие фильтры относятся к категории профессионального оборудования.

Величина компенсирующегося импульса

Она указывается в паспорте (в кДж). Чем выше численный показатель этой характеристики, тем от большего скачка напряжения способен защитить сетевой фильтр. Для загородных домов, на участках с интенсивной застройкой, где перекосы фаз явление обыденное – более чем актуально.

Защита от перегрева

Наличие «терморазмыкателя» в схеме сетевого фильтра – существенный плюс устройства. При перегрузке линии оно ее просто обесточит, предохранив изоляцию от расплавления, что нередко приводит к короткому замыканию.

Количество розеток

В основном все модели сетевых фильтров рассчитаны на подключение до 10 потребителей. Необходимо учитывать важный нюанс! Следует заранее спланировать, какие бытовые приборы предполагается присоединять через это устройство, и определить их суммарную мощность. А потом сравнить ее значение с паспортом фильтра.

Способен ли он нести такую нагрузку при одновременном включении всей бытовой техники? Производя вычисления, нельзя забывать и о некотором запасе по мощности (примерно в ⅓). Вряд ли кого обрадует вид дымящейся изоляции питающего провода при максимальной нагрузке на фильтр.

Расстояние между розетками

Естественный вопрос – какое оно имеет значение, если «разнос» гнезд стандартный? Это станет понятно, если вилками шнуров питания от бытовых приборов будут заняты практически все точки, а понадобится подключить еще и адаптер какого-либо устройства. Для этих целей лучше подходят сетевые фильтры с увеличенным корпусом. Они более громоздки, но в подобных ситуациях незаменимы.

Номинальный ток

В принципе, данный параметр находится в определенной зависимости от мощности. Для бытовой техники, отличающейся значительным эн/потреблением, рекомендуется выбирать сетевой фильтр, в паспорте которого указан Iн не менее 10 А. Рассчитать несложно, если вспомнить закон Ома и посмотреть данные на прибор в документации на него (P). А напряжение сети известно – 220.

Длина сетевого шнура

Дополнительные опции сетевых фильтров

Принципиальной роли они не играют, но для общей информированности читателя стоит упомянуть и о них. Кому-то и пригодится. Достаточно лишь перечислить наиболее встречающиеся.

• Функция микроконтроллера. Такой фильтр может иметь встроенный таймер, автоматически включать напряжение и тому подобное (зависит от особенностей модели).
• Отдельная защита по линиям. Подобные сетевые фильтры стоят дорого, но у них для каждой розетки предусмотрена своя кнопка «вкл/выкл» и индивидуальный предохранитель, чем и обеспечивается «развязка». Такие устройства целесообразно использовать для одновременного присоединения разнотипных приборов, работающих по различным направлениям (телефония, модем, телевидение и так далее).
• Другие виды защит, например, от несанкционированного включения, пыли и иное.
• Крепление для фиксации шнуров питания. Одновременное присоединение к одному сетевому фильтру нескольких моделей бытовой техники приводит к тому, что около устройства образуются целые свивки, в которых нетрудно запутаться. В ряде случаев данное приспособление очень помогает.
• Гнезда для установки на вертикальной поверхности.

Эти простейшие подсказки помогут сразу же понять, стоит ли продолжать изучение всех параметров сетевого фильтра, или же «пройти мимо».

• Контакты. Если устройство действительно качественное, то они должны быть только из цветного металла. Проверяется легко – магнитиком. И если фильтр от неизвестного производителя, это и следует проконтролировать в первую очередь. Более дешевый металл чаще перегревается. Как результат – подгорание контактных групп, а то и расплавление корпуса.
• Длина шнура. Второй показатель добросовестности производителя. Этот параметр указан в паспорте, а замерить его несложно. Если по факту есть отличия, то где гарантия, что и остальные характеристики соответствуют заявленным?

Получается, что сделать правильный выбор сетевого фильтра – задача не из простых. Но ее можно и упростить, если вспомнить правило разумной достаточности. Именно им, а не стоимостью изделия, автор и советует руководствоваться. Тем более что разброс цен приличный – от 280 до 1 500 рублей.