Сетевой фильтр: устройство, принцип работы, назначение

Если говорить совсем простым языком, то сетевой фильтр – это такой тройник с выключателем, очень часто применяется для подключения компьютера к электросети. Данное устройство можно встретить на прилавках магазинов электротоваров, а также уже подключенным к розетке в квартирах и домах. Но для чего нужен сетевой фильтр и что в нем особенного? Об этом мы и поговорим далее.

Предназначение сетевого фильтра

Известно, что у вас в розетке имеется сеть переменного тока напряжением в 220 Вольт. «Переменное напряжение (ток)» значит, что его величина и/или знак непостоянны, а меняются с течением времени по определенному закону.

Природа генерирующих электрических машин (генераторов) такова, что на выходных клеммах генерируется ЭДС синусоидальной формы. Однако всё было бы хорошо, если бы все устройства имели резистивный характер, отсутствовали пусковые токи, и не имели в своем составе импульсных преобразователей. К сожалению, так не бывает, т.к. большинство устройств имеют индуктивный, емкостной характер, щёточные двигателя, импульсные источники вторичного питания. Весь этот замысловатый набор слов – это главные виновники электромагнитных помех.

Мы начали статью с речи об электромагнитных помехах не просто так. Эти помехи «портят» ровную форму синусоиды. Образуются так называемые гармоники. Если разложить реальный сигнал из розетки в виде ряда Фурье мы увидим, что синусоида дополнилась различными функциями, различной частоты и амплитуды. Форма напряжения в настоящей розетке стала далека от идеальной.

Ну и что в итоге? Плохое электропитание – проблема для радиопередающих устройств. Попросту ваш телевизор или радиоприемник будет работать с помехами. Кроме помех от потребителей в сети присутствуют помехи случайного происхождения, которые мы не можем предугадать. Это всплески, перепады напряжения от перебоев электроснабжения, включения мощной нагрузки и т.д.

Сетевой фильтр нужен для того, чтобы:

1. Отфильтровать помехи для чистого питания устройств.
2. Снизить помехи, исходящие от питающих приборов.

Как работает сетевой фильтр

Фильтрация ненужных составляющих сигнала осуществляется, как это ни странно, специальными фильтрами, их собирают из индуктивностей (L) и конденсаторов (С). Ограничение всплесков высокого напряжения – варисторами. Это работает благодаря таким электротехническим понятиям – постоянная времени и законы коммутации, реактивное сопротивление.

Постоянная времени – это время, за которое заряжается конденсатор или накапливает энергию индуктивность. Зависит от элементов фильтра (R, L и C). Реактивное сопротивление – это сопротивление элементов, которое зависит от частоты сигнала, а также от их номинала. Присутствует у индуктивностей и конденсаторов. Обусловлено только передачей энергии переменного тока электрическому или магнитному полю.

Простыми словами – с помощью реактивного сопротивления можно снизить, ограничить высокочастотные гармоники нашей синусоиды. Известно, что в розетке частота питания 50 Гц. Значит нужно рассчитывать фильтр на частоты на порядок выше и более. У индуктивности сопротивление растет с ростом частоты, у конденсатора – падает. То есть принцип работы сетевого фильтра заключается в подавлении высокочастотных составляющих сетевой синусоиды, при этом оказывая минимальное влияние на основную 50 Гц составляющую.

Смотрим что внутри

Мы разобрались, где применяется сетевой фильтр, поэтому теперь давайте разберемся, из чего состоит реальный сетевой фильтр, абстрагируемся от теории.

1. Фильтр помех.
2. Кнопка или тумблер.
3. Варистор.
4. Розеточная группа.
5. Сетевой шнур.

Внутренности дорогого и качественного фильтра, обратите внимание на батарею конденсаторов справа и размеры дросселя по центру:

Пойдем по порядку – фильтр. Конструкция такого элемента представляет собой LC-фильтр. Нулевой и фазные провода из розетки подключатся к катушке индуктивности (каждый к своей), а между ними 1 и больше конденсаторов. Типовые номиналы деталей:

• индуктивность каждой катушки – 50-200 мкГн;
• конденсаторы 0,22-1 мкФ.

Варистор – это полупроводниковый элемент с нелинейной ВАХ. При достижении определенного напряжения, приложенного к нему, защищает нагрузку кратковременным замыканием входных цепей питания, принимая «удар» на себя. Нужен для того, чтобы сберечь вашу технику от «плохого питания». Чаще всего применяется варистор на 470 Вольт. Принцип действия такой защиты очевиден – при скачках напряжения цепи питания защищаемой нагрузки шунтируются варистором.

Содержимое дешевого фильтра, здесь вообще нет дросселя – его эффективность минимальна, но всё еще есть варистор (голубой в центре кадра), и он спасет от скачков напряжения:

Для чего нужен тумблер, если всё может работать и без него? Просто чтобы вы не дергали каждый раз вилку из розетки, ведь, чаще всего через сетевой фильтр подключается стационарное оборудование. Это снизит износ контактных пластин розетки.

Принципиальная схема сетевого фильтра:

Где применяется фильтр и что делать, если его нет

Дело в том, что в качественных блоках питания он должен быть установлен, прям на плате и тем более на БП высокой мощности, например компьютерных. Но, к сожалению, ваши зарядные устройства для смартфона, БП от ноутбука, ЭПРА люминесцентных и светодиодных ламп чаще всего не имеют их в своем составе. Это связано с тем, что китайские производители упрощают схемы своих устройств для снижения их себестоимости. Часто бывает, что на плате есть места для деталей, назначение которых фильтровать помехи, но они просто не распаяны и вместо них стоят перемычки. Компьютерные блоки – это отдельная тема, схема практически у всех одна, но исполнение разное, и в самых дешевых моделях фильтр отсутствует.

Вы можете снизить помехи вашего телевизора или другого устройства которое хотите защитить и улучшить свойства его электропитания дополнив обычный удлинитель таким фильтром. Его можно собрать самому или извлечь из хорошего, но ненужного или неисправного БП.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Сетевой фильтр – это простое, но полезное устройство, которое улучшит качество электропитания ваших приборов и снизит вред, наносимый его частоте работой импульсных БП, а область применения достаточно широка – используйте его для любой современной аппаратуры. Его устройство позволяет повторить схему даже начинающему радиолюбителю, а ремонт не составит труда. Использование сетевого фильтра крайне желательно для потребителей любого рода.

Будет полезно прочитать:

Как выбрать сетевой фильтр | Блог

С развитием технологий растет и количество полезных приборов, без которых уже трудно представить свою жизнь. Сегодня все бытовые приборы и гаджеты необходимо подключать к электросети для постоянной работы или подзарядки, поэтому потребность в большом количестве розеток постоянно растет. Сетевые фильтры оснащают защитой от короткого замыкания, отдельными или общими выключателями. Кроме этого, продвинутые и дорогие модели фильтруют высокочастотные помехи, которые образуются из-за большого количества подключенных к электрической сети приборов и плохой, старой проводки.

Как это работает?

Сетевой фильтр, в зависимости от стоимости, выполняет следующие функции:

1. Защита от короткого замыкания;

2. Фильтрация высокочастотных помех;

3. Защита от кратковременных импульсов напряжения.

Короткое замыкание – состояние электрической цепи, когда фаза и ноль соединены напрямую без нагрузки. Т.е. если где-то обрыв провода, если что-то в каком-то приборе замкнуло, то сетевой фильтр должен вырубиться и защитить оставшуюся аппаратуру.

Помехи – следствие работы приборов, подключенных к сети. Почти вся электроника сейчас на импульсных источниках питания – телевизоры, компьютеры и т.д. Импульсные блоки питания неизбежно дают помехи в сеть. Кроме них помехи дают и приборы с индуктивной нагрузкой, например холодильник.

Высокочастотные помехи не вредят электронике, но сказываются на её работе. Например, в аудиотехнике могут появиться посторонние звуки, на экране аналогового телевизора или монитора рябь и искажения.

Импульсы напряжения возникают из-за подключения к сети любой реактивной нагрузки, опять же холодильник, сварочные аппараты и прочее. Чтобы случайно ничего не сгорело, в сетевые фильтры ставят варристоры, которые поглощают эти имульсы. Но от длительного воздействия высокого напряжения они редко защищают.

Типы сетевых фильтров

Удлинитель – самый простой прибор, состоящий из провода и розеток. У него нет фильтров и автоматов для предотвращения короткого замыкания.

Сетевой фильтр – тоже, что и удлинитель, но еще с высокочастотным фильтром, т.е. устраняет высокочастотные помехи. В дополнении к этому с выключателем и зачастую с терморазмыкателем.

Тройник , разветвитель – обычный разветвитель на несколько розеток без провода.

Ваттметр – измерительный прибор, определяет мощность потребления электричества.

Энергомер – по принципу работы похож на ваттметр, в дополнении регистрирует потребляемую мощность по аналогии со счетчиком .

Количество и тип розеток

В современных сетевых фильтрах бывает до восьми розеток. Следовательно, в одну настенную розетку вы можете через фильтр подключить до восьми сетевых приборов – это несомненный плюс. Но стоит учитывать: подключение к фильтру большого количества приборов может привести к его автоматическому отключению из-за перегрузки.

Существует множество различных видов разъемов, в сетевых фильтрах выделяют два типа розеток:

— Тип С и тип F. Европейский вид розетки, два круглых штырька. Отличие типа F в том, что у него присутствуют контактные пластины для заземления, чего нет у типа С. Заземление розетки позволяет избежать неприятных, а порой и опасных ситуаций. Многие сталкивались с проблемой, когда при прикосновении к стиральной машине или электроплите ударяет током, это возникает по причине отсутствия заземления. В большинстве квартир заземление сделано только у плиты.

Производители выпускают фильтры с вилкой IEC C14 (компьютерная). Данный тип разъема используется для прямого соединения к источнику бесперебойного питания. Сетевой фильтр подключенный напрямую через ИБП способствует более надежной защите оборудования от скачков напряжения и отключения электричества.

Основные параметры сетевых фильтров

Выбирая сетевой фильтр следует обратить внимание на максимальную мощность подключенной нагрузки и максимальный ток нагрузки. Эти параметры позволяют рассчитать целесообразность приобретения различных моделей. При расчете максимальной мощности ток необходимо умножить на напряжение (к примеру: 5 А умножаем на 220 В и получаем 1100 Вт). Затем складываем мощность приборов, которые планируется подключать через сетевой фильтр. Если суммарная мощность техники выше максимально допустимой мощности фильтра, то следует подобрать модель, выдерживающую более высокую нагрузку.

К примеру: при подключении к сетевому фильтру ПК и периферии, он будет работать без нареканий, так как мощность потребления у этих приборов невысокая. Но если планируется использовать сетевой фильтр на кухне, подключать одновременно электрочайник, плиту, водонагреватель, то при одновременной работе всех приборов фильтр отключится.

Уровни защиты

По степени защиты сетевые фильтры можно условно разделить на:

1. Базовый уровень защиты (Essential). Такие фильтры имеют самую простую (базовую) защиту. При импульсах напряжения принимают удар на себя, характеризуются не высокой стоимостью и простотой в конструкции. Применять их лучше с недорогой и маломощной техникой. Служат альтернативой обычным удлинителям.

2. Продвинутый уровень защиты (Home/Office). Подходят для большинства приборов в доме и офисе, представлены на рынке широким ассортиментным рядом и лояльной стоимостью по отношению к качеству.

3. Профессиональный уровень защиты (Performance). Гасит практически все помехи, рекомендуется к приобретению для дорогой чувствительной к помехам технике. Сетевые фильтры с профессиональным уровнем защиты дороже по стоимости в отличии от предыдущих, но их надежность полностью окупает издержки.

Защита от кратковременных скачков/импульсов напряжения – практически все фильтры оснащены данной функцией, принцип ее действия заключается в поглощении кратковременных высковольтных импульсов. От длительного повышенного напряжения она не защищает. Если в вашем доме большую часть времени повышенное или пониженное напряжение, то лучше отдать предпочтение стабилизатору, так как сетевой фильтр будет бесполезен.

Отключение при перегреве — за отключение отвечает датчик перегрева, при возрастании температуры выше предельно допустимой сетевой фильтр обесточивается. При использовании фильтра вблизи отопительных приборов или на максимальной мощности потребления датчик перегрева поможет избежать его поломки или возникновения опасных ситуаций.

Подавление помех — на территории России частота подачи электроэнергии составляет 50 Гц, но так же в сети присутствуют дополнительные высокочастотные гармоники. Фильтр устраняет высокочастотную «грязь», снижает ее до минимума, тем самым оставляя чистый 50 Гц синус без лишних гармоник.

Выключатель

Сетевые фильтры оборудованы выключателем для того чтобы постоянно не выдергивать вилку из розетки, выключатель бережет время и безопасен в использовании.

Выключатели встречаются нескольких видов:

Индивидуальные – установлены для каждой розетки сетевого фильтра, нет необходимости выдергивать из фильтра конкретный прибор, можно просто нажать кнопку.

Общие – устанавливаются на верхней или боковой стороне фильтра, обесточивают все приборы, подключенные к сетевому фильтру.

Пульты ДУ – модели сетевых фильтров с пультом ДУ встречаются редко, цена на них высока, но за удобство приходится платить. Удобны в использовании, подходят для людей с ограниченными возможностями.

Длина кабеля

Длинный кабель обеспечивает мобильность, увеличивает площадь, на которой можно использовать подключаемый прибор. Длинные кабели удобны в помещениях с большой площадью для строительных инструментов, пылесосов и прочей переносной техники. Но в небольших помещениях нет необходимости брать удлинитель «с запасом», достаточно ограничиться моделями со средней длиной кабеля, иначе он будет мешать и путаться. Наиболее распространенными длинами сетевых фильтров считается: 1,5; 1,8; 3; 4; 5; 10.

Дополнительные особенности

Индикатор – информирует о включении сетевого фильтра, часто совмещен с кнопкой выключателя. В зависимости от модели может быть общим или индивидуальным для каждой розетки сетевого фильтра.

Крепление на стену – некоторые фильтры оснащены петлями с обратной стороны. Такое дополнение призвано снизить риск повреждения проводов, упростить уборку. Сетевой фильтр удобно крепить к стене или же к внутренней стороне компьютерного стола, провода не будут мешать под ногами.

Крепление для проводов – необходимо если к фильтру подключено большое количество приборов, предотвращает спутывание и залом провода.

Порты USB – созданы для прямого подключения гаджетов к электросети без использования индивидуального зарядного устройства. Стандарт USB получил свое широкое распространение во всем мире, можно заряжать аккумуляторы и при этом не занимать розетку.

Ценовой диапазон

Сетевой фильтр это тот прибор, который может себе позволить каждый, незаменимая вещь в любом доме. Помимо широкого ассортиментного ряда фильтры имеют и большой ценовой диапазон. Стоимость варьируется в зависимости от производителя, степени защиты, максимальной мощности и дополнительных функций. Если нет необходимости в высокой степени защиты, если в вашем доме скачки напряжения редкое явление, то нет смысла переплачивать. В случае постоянных помех электросети сетевой фильтр с высокой степенью защиты незаменим. Следует отметить, что дешевой моделью лучше не ограничиваться, как известно, «скупой платит дважды». Ниже приведена примерная стоимость в зависимости от типа изделия:

Ваттметр — от 890 р.

Разветвитель — от 270 р.

Удлинитель — от 270 до 1400 р.

Тройник — от 290 р.

Сетевой фильтр — от 300 до 3000 р.

Энергомер — от 1300 р.

что делает, схема устройства, для чего предназначен

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.

Виды выключателей:

• 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.

Сетевой фильтр — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 ноября 2017; проверки требуют 6 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 ноября 2017; проверки требуют 6 правок.

Сетевой фильтр — варисторный фильтр для подавления импульсных помех и LC-фильтр (индуктивно-емкостной) для подавления высокочастотных помех. Так же часто называют содержащий такой компонент электрический удлинитель.

Варистор — полупроводниковый резистор. Варистор — элемент нелинейный, его сопротивление зависит от приложенного к его выводам напряжения: чем выше напряжение, тем ниже сопротивление. Варистор включается параллельно защищаемому оборудованию, то есть к нему приложено то же напряжение, что и к защищаемому устройству. При нормальном напряжении в сети питания и отсутствии импульсных помех ток, проходящий через варистор, очень мал, и им можно пренебречь, и в такой ситуации варистор можно считать изолятором. Если в сети питания возникает импульс высокого напряжения (напряжение импульса может быть выше 6000 В в течение короткого промежутка времени (длительность импульса 10⁻⁶ — 10⁻⁹ с), то сопротивление варистора резко падает, и он преобразует электрическую энергию импульса в тепловую, чем защищает включенные в сетевой фильтр приборы, в этот момент через варистор может протекать ток силой в несколько тысяч ампер.

Мощный LC-фильтр (250V 50A 50/60Hz)

LC-фильтр предназначен для подавления высокочастотных помех (частотой 100 Гц — 100 МГц), которые искажают синусоиду переменного напряжения в сети и отрицательно сказываются на работе электрооборудования. Эффективность работы LC-фильтра в различных диапазонах частот измеряется в дБ. Источниками ВЧ-помех являются различные электрические устройства: электродвигатели, генераторы, сварочные аппараты и т. п.

Сетевой фильтр — устройство, для чего нужен. Защищают ли сетевые фильтры и нужны ли они, если нет заземления.

Сетевой фильтр (Surge Protector — eng.)– недорогое и достаточно простое устройство для защиты электронной техники от сетевых, высокочастотных, низкочастотных, импульсных помех, перегрузок по току, а так же от короткого замыкания.

На специальной плате в корпусе фильтра расположены элементы для защиты.

Для защиты от импульсных токов применяются варисторы, которые подключены параллельно подключаемому оборудованию. В случае резкого импульсного скачка, сопротивление варистора резко увеличивается и энергия импульса преобразуется в тепловую энергию (что в некоторых случаях разрывает варистор), защищая оборудование, если помеха была поглощена варистором полностью. Для улучшения фильтрации импульсных помех, в паре с варисторами иногда применяются «газоразрядники» (замечены в Pilot GL, Pro). Также они могут применяться и отдельно.

 

Качественный сетевой фильтр:

Для фильтрации высокочастотных помех (радиопомеха) применяется LC-фильтр. Помехи данного типа могут нарушать работу электронного оборудования (в основном высокоточного). Создаются они электродвигателями, сварочными аппаратами, генераторами, электро-разрядниками газовых плит & etc. Эффективность фильтрации измеряется в Дб. Чем показатель выше тем лучше.

Фильтр может включать в себя катушки индуктивности и конденсаторы (вместе или порознь не важно). Они помогают улучшить долговечность, стабильность работы, уменьшить нагрузку на внутренние системы фильтрации аудио-видео и компьютерной техники.

Также, в сетевых фильтрах применяются ограничители тока по типу «кнопка», которые разрывают питание, если превышен допустимый потребляемый ток. Хотя в более дешёвых версиях, завязка идёт не на потребляемую мощность, а на температуру.

Ещё, во многих разновидностях фильтров применяются дополнительные плавкие предохранители, которые в придачу страхуют варисторную защиту. В случае их срабатывания, требуется вскрытие устройства и замена элемента на новый.

 

Защищает ли фильтр от помех, если нет заземления на заземляющем контакте?

Хорошему сетевому фильтру не так важно, есть ли заземление или нет.

Всё же в спецификациях фильтра должно быть обозначено – «защита 3-х фаз», либо «фаза-ноль, фаза-земля, ноль-земля защита». Это обезопасит вашу технику от импульсных скачков и означает, что на каждую из фаз параллельно впаян варистор. Даже если не будет заземляющего контакта, «фаза-ноль» будет фильтровать импульсные скачки. Последует небольшое ухудшение характеристик, но фильтрация всё равно будет происходить.

Примечательно, что LC-фильтру, если таковой имеется, не нужна «земля». Он будет фильтровать высокочастотные помехи в штатном режиме.

Защиты от перегрузки и короткого замыкания — будут функционировать в штатном режиме и без заземления.

 

О псевдо фильтрах вида «удлинитель с кнопкой» или с какими сетевыми фильтрами связываться не стоит.

Отличить довольно просто.

Бросаются в глаза низкой ценой, не известностью производителя, невнятными характеристиками фильтрации на коробке, либо их отсутствием. В названии таких фильтров, часто встречаются слова «Optimal, Standart, Based, SE, Basic». Цена колеблется в районе 3-10 $. Такие фильтры лучше обходить стороной. С таким же успехом можно использовать обычные удлинители с кнопкой, которые значительно дешевле.

Данные фильтры, защитят в лучшем случает от перегрузки (при наличии термопрерывателя). Иногда содержат один варистор, посаженный на заземляющий контакт. Потому отсутствии заземления — бесполезны.

Связываться с ними не стоит, так как они обычно не имеют никаких фильтрующих элементов, кроме предохранителя на 25-30А, который сгорит в случае серьёзного КЗ и не спасёт технику. Он может защитить только от возможного пожара, в редких случаях.

Что такое сетевой фильтр и от чего он защищает?

Большинство пользователей компьютеров и другой сложной техники прекрасно знают о том, что нельзя подключать устройство напрямую в общую сеть.

Лучше всего это делать через специальный сетевой фильтр, который предохранит компьютер от поломки. Но далеко не все юзеры обладают хотя бы минимальными познаниями в электротехнике, и смысл такого подключения им непонятен. Давайте разберемся, что такое сетевой фильтр и от чего он защищает ваш компьютер.

Что такое сетевой фильтр?
Для чего нужен сетевой фильтр?
Что лучше, сетевой фильтр или стабилизатор напряжения?
Чем отличается сетевой фильтр от удлинителя?
От чего защищает сетевой фильтр?

Что такое сетевой фильтр?

Для сглаживания скачков напряжения в электросети широко используется особое устройство – сетевой фильтр, представляющий собой многорозеточный удлинитель, снабженный стабилизирующим варисторным блоком. Он отфильтровывает импульсные и высокочастотные колебания, создавая защиту для подключенных чувствительных устройств, для чего используется варистор в сочетании с LC-фильтром.

Варистор предназначен для сглаживания импульсных всплесков напряжения, поэтому устанавливается параллельно нагрузке, а LC-фильтр подавляет высокочастотные помехи, искажающие правильную синусоиду переменного напряжения.

Буквой L обозначают катушку индуктивности, а С – общепринятый символ для обозначения конденсатора.

Для чего нужен сетевой фильтр?

Известно, что электрический ток, подаваемый в сеть 220 V, не всегда обладает стандартными параметрами. Нарушения особенно часто встречаются в электросетях старых домов, не рассчитанных на высокие нагрузки современной бытовой техники.

В них то и дело возникают высокочастотные наводки от мощного оборудования, а также мгновенные импульсы напряжения из-за того, что постоянно происходят включения и выключения устройств достаточно высокой мощности.

Для того, чтобы эти колебания не послужили причиной поломки дорогостоящего компьютера, стиральной машины или другого бытового устройства с процессорным управлением, нужно подключать такую технику через сетевой фильтр.

Он обеспечит стабильность подаваемого электротока, уберет высокочастотные шумы и подаст на вход вашей техники правильный синусоидальный сигнал, предусмотренный стандартом.

Что лучше, сетевой фильтр или стабилизатор напряжения?

Выбирая устройство для обеспечения стабильной работы своей техники, нужно ориентироваться на условия, в которых она будет работать, и на предполагаемые опасности.

Сетевой фильтр защищает от высокочастотных помех, поэтому его используют преимущественно в условиях большого города, где уровень напряжения достаточно стабилен. Если же техника эксплуатируется в условиях постоянных колебаний уровня напряжения, что характерно для пригорода и сельской местности, то лучше приобрести как фильтр, так и стабилизатор напряжения.

Бывает и так, что электросеть работает непостоянно и «радует» внезапными отключениями – от этой напасти вас спасет только ИБП, снабженный достаточно мощным аккумулятором.

Некоторые современные модели ИБП могут выполнять функции всех трех устройств, т.е. отфильтровывать в/ч помехи, стабилизировать напряжение и защищать от внезапных отключений, но их стоимость достаточно высока.

Чем отличается сетевой фильтр от удлинителя?

Внешне сетевой фильтр очень похож на обычный удлинитель с несколькими розетками, расположенными в один или два ряда. Отличить его достаточно просто: в фильтре предусмотрено дополнительное место для варистора и LC-фильтра, причем нередко каждая розетка снабжена отдельным выключателем.

В то же время при покупке нужно внимательно изучить документацию на прибор, чтобы не купить удлинитель вместо фильтра.

Помните, что удлинитель не защитит вашу технику от сетевых высокочастотных помех, так как в нем просто нет нужного оборудования. Защиту сможет обеспечить только сетевой фильтр.

От чего защищает сетевой фильтр?

С помощью сетевого фильтра вы защищаете свой компьютер, холодильник, стиральную машину, мультимедийный центр или другую дорогую технику от:

— импульсных всплесков напряжения – с помощью варистора;

— сетевых высокочастотных шумов – с помощью LC-фильтра;

— короткого замыкания – с помощью вставленного плавкого предохранителя.

Пройдя эти три барьера безопасности, электрический ток становится намного более безопасным и гораздо лучше подходит для обеспечения бесперебойной работы вашей домашней или офисной техники.

что это и как выбрать?

Куда ни кинь взгляд: везде вокруг нас электроприборы. Только оглянувшись вокруг, я вижу лампу, монитор, системный блок, утюг, зарядное от мобильного телефона, зарядное от планшета, ноутбук. И это только в одной комнате! Электроприборы не могут жить без электричества, однако в то же время оно представляет для них большую опасность. Если у вас стационарный компьютер, то наверняка вы сталкивались с ситуацией: мигнул свет на долю секунды – компьютер перезагружается, унося с собой плоды, возможно, многочасовых трудов, попутно уничтожая нервные клетки своего владельца. Знакомо? Ну или, возможно, у вас или ваших знакомых была такая ситуация: ударила молния – в компьютере перегорела материнская плата, либо пострадало еще какое-то устройство от скачка напряжения (до сих пор помню, как у одного моего товарища после удара молнии перегорела материнская плата, а у другого – сетевая плата).

Собственно, какие есть угрозы компьютеру и прочей бытовой технике:

• импульсы напряжения (неисправная система заземления + удар молнии – вот их причины). Кроме того, вы, наверное, знаете или слышали, что не рекомендуется выключать компьютер или телевизор простым выдергиванием из розетки, а нужно сперва нажать на кнопку выключения, а уже потом выдернуть устройство из розетки. Если этого не делать, то лучшем случае сократится срок службы техники, в худшем — её поломка.  Скачки напряжения или его непродолжительные отключения также могут приводить к таким последствиям.
• высокочастотные помехи электросети (часто появляются при включении/выключении мощной бытовой техники и инструментов: стиральная машина, посудомойка, перфоратор, генератор).

Я думаю, со всеми этими явлениями вы сталкивались в жизни. Сегодня я хочу повести речь об устройстве, которое призвано защищать устройства от этих нежелательных явлений – сетевом фильтре.

Что такое сетевой фильтр

Я думаю многие (да и я когда-то) думали или думают, что сетевой фильтр – это удлинитель с выключателем. Вот таким, например, как на картинке:

Если вы так думаете – то пора развеять ваши заблуждения. Если нет – честь вам и хвала!

Сетевой фильтр – это устройство, которое защищает ваши электроприборы от скачков напряжения и помех. Обычный удлинитель с выключателем, никак не продлит жизнь вашим электроприборам. Обычный сетевой фильтр очень похож на удлинитель, однако в нем есть защита, от описанных выше напастей.

Давайте рассмотрим подробнее, как же он защищает электроприборы:

• импульсы напряжения – для защиты от них в сетевом фильтре должна быть такая штука как варистор. Варистор рассеивает избыточную энергию, превращая её в тепловую. Если он не выдерживает, то сгорает, пав смертью храбрых, но техника остается цела. При выборе смотрите на параметр «Уровень поглощения энергии», или «Суммарная рассеиваемая энергия», или «Максимальная энергия входного импульса», или «Энергия скачка», который будет в Джоулях (Дж). Чем больше этот параметр, тем лучше.
  На многих устройствах также есть такая штука как терморазмыкатель, который срабатывает при превышении максимального значения напряжения и отсекает его, предупреждая сгорание варистора. Наличие терморазмыкателя как раз желательно, чтобы фильтр не перегорел при первом же скачке напряжения и служил долго.
• высокочастотные помехи электросети. За борьбу с ними отвечает фильтр от помех (LC-фильтр), который состоит из катушки индуктивности и конденсатора. Смотрите на параметр «Степень подавления высокочастотных помех» или «Степень подавления ВЧ-помех», измеряется в децибелах (Дб), соответственно, чем больше, тем лучше.

Как выбрать сетевой фильтр

Сперва я поделюсь теми характеристиками, на которые стоит обратить внимание. Сразу хочу отметить, что стоимость сетевого фильтра колеблется в диапазоне от 3 до 90 у.е. При этом фильтр из средней ценовой категории может служить не хуже, чем дорогой. В целом, качественный фильтр обычно выглядит добротно, но обратное утверждение не всегда верно.

Давайте теперь обсудим, на какие характеристики стоит обратить внимание (в скобочках рядом с параметром указано, в чем измеряется параметр):

• Гарантия. Этот параметр я ставлю в начале, т.к. он важен. Чем больше гарантия, тем лучше! Если производитель уверен в качестве устройства, то гарантия будет большой. Некоторые производители дают гарантию до 5 лет, поэтому старайтесь выбирать фильтр с гарантией хотя бы от 3 лет. В таком случае, если фильтр выйдет из строя из-за скачка напряжения, то устройства будет подлежать замене по гарантии.
• Энергия скачка (Дж) (Уровень поглощения энергии»/Суммарная рассеиваемая энергия/Максимальная энергия входного импульса – может быть написано по-разному). Чем больше, тем лучше. Обычно этот параметр составляет несколько сотен Дж, но в более качественных фильтрах это значение может доходить до нескольких тысяч Дж.
• Максимальный ток (А) (Максимальный ток нагрузки). Максимальный ток на всех подключенных защищаемых устройствах (на всех розетках). Берите устройство, где этот параметр не менее 10А.
• Ток импульсной помехи (кА) (Макс. ток импульсной помехи/Максимальный ток импульса). Берите со значением параметра в диапазоне 3,5-10 кА (или 3500-10000 А).
• Количество розеток. Сколько приборов вам нужно подключить? Если это компьютер, то я бы рекомендовал фильтр с числом розеток не менее 5. Посудите сами: нужно подключить блок питания компьютера, колонки, монитор, возможно роутер, принтер, сканер, а если еще есть настольная лампа? И было бы неплохо иметь возможность подзарядить телефон или планшет. Считайте и выбирайте рационально!
• Мощность. Убедитесь, что мощности фильтра будет достаточно, чтобы работать со всеми включенными в него устройствами. В качестве ориентира, который можно принять для домашнего использования (компьютер, мелкие бытовые приборы) могу посоветовать фильтры с номинальным током нагрузки 10А (это мощность в 2200 Вт. Посчитать мощность просто: умножаем ток на напряжение в 220В: 220*10=2200 Вт. Дальше смотрите мощность каждого из устройств, которые собираетесь подключать, складывайте и уже смотрите, чтобы мощности фильтра хватало)
• Длина провода – важный параметр. Лучше прикиньте заранее, какая вам нужна. Чтобы ориентироваться: в продаже как правило есть фильтры с длиной провода 1.2 м, 1.5 м, 1.8 м, 3 м, 4 м, 5 м. Встречаются также 0.5 м и другие, однако основные размеры такие. На мой взгляд, меньше 1.8-2 м брать не стоит, лучше брать с запасом.
• Наличие терморазмыкателя: так сетевой фильтр проживет дольше.
• Вообще, в идеале выбирайте устройство, которое будет иметь защиту от повышения напряжения, перегрева, тока короткого замыкания (КЗ) – полный боекомплект, так сказать. Иначе какой смысл покупать сетевой фильтр?
• Негорючий материал корпуса, чтобы в случае перегрева не случился пожар.
• Выходные розетки (куда и будем подключать устройства) – евророзетки с заземлением.

Есть еще ряд второстепенных параметров, которые уже «на любителя», однако я про них вам расскажу, чтобы вы понимали, какие дополнительные возможности есть у сетевых фильтров.

• Защита линий связи. В некоторых сетевых фильтрах есть также возможность защищать линии связи (телефонной, телевизионной, сетевой), т.к. молния может пробить и через них – для этого в фильтре есть специальные разъемы. Сетевой фильтр на фото (Модель: APC Performance SurgeArrest) может защищать телефонную, телевизионную и локальную сеть:
  
• Защита портов USB – дает возможность подключать к фильтру устройства через порт USB без переходников. Это могут быть мобильный телефон, планшет и пр.
• Защитные шторки. Часто на фильтрах используются защитные шторки для отверстий в розетке, чтобы предотвратить попадание пыли внутрь устройства (и соответственно её возгорание при нагреве устройства), а также уберечь особо любопытных детей от электричества. На фото фильтр Kreolz E1200, там как раз хорошо видны шторки, они красные:
  
• Раздельное выключение розеток. Как правило, выключатель на сетевом фильтре отключает все розетки, но есть сетевые фильтры, где можно отключать только отдельные, вот, например, фильтр SVEN Plаtinum на 5 розеток:
  
• Крепление к стене. Некоторые устройства можно закрепить на стене или на другой поверхности. Например, фильтр SWEN Fort на 5 розеток имеет 2 крепления на задней стенке корпуса:
  
• Дистанционное выключение фильтра. Не думайте, что это для ленивых: такие устройства могут быть очень удобны для людей с ограниченными возможностями. Вот пример такого устройства, которое поставляется с пультом («малыш» на фото – сетевой фильтр SVEN Mini RC):
  
• Крепление для проводов. Если вам нужно подключать много устройств, то можно выбрать фильтр со специальным креплением для проводов. Это поможет избежать спутывания проводов. Также есть фильтры, где шнур вращается на 180° и позволяет размещать устройство как угодно.На фото ниже сетевой фильтр APC Performance SurgeArrest на 8 розеток с таким креплением (оно белого цвета) и с вращающимся шнуром.

Что касается каких-то конкретных производителей качественных фильтров, то это, к примеру, Defender, APC, SVEN, AEG. В любом случае, не стесняйтесь спрашивать продавцов в интернет-магазине или магазине совета. Есть вполне качественные фильтры и других производителей, об одном из них, который я себе купил, читайте в следующем обзоре.

Пару советов о том, как быстро проверить качество сетевого фильтра:

• Проверьте соответствие заявленной длины провода действительной. Если это не так, то доверять остальным параметрам я бы также не стал.
• В качественных устройствах используются цветные металлы для контактов: такие не будут греться и воспламенять корпус, в отличие от дешевых металлов. Проверить можно без разборки сетевого фильтра: подносим магнит к видимым металлическим частям: есть покрытие из цветных металлов – притягиваться не будет, если из дешевых и некачественных – будет.

Важно! Сетевой фильтр может защитить вас от скачков напряжения, но никак не поможет при отключении электропитания. Для поддержки работы компьютера при отключении электроэнергии используется ИБП (источник бесперебойного питания или «бесперебойник» в простонародии). Как правило, ИБП также имеет встроенные фильтры от помех в сети, а также аккумулятор, который позволяет получить еще 10-20 минут для сохранения документов и важных файлов при отключении электроэнергии. Эти устройства, как правило, стоят не менее 100$ и будут рассмотрены в отдельной статье.

 

Надеюсь, что статья вам понравилась! Напишите в комментариях, используете ли вы сетевые фильтры, а если да, то какие? Напишите про свой сетевой фильтр, этим вы поможете другим сделать выбор.

 

 

Насколько вам была полезна статья?

Кликните по звездочке, чтобы оставить оценку!

Submit Rating

Средний рейтинг / 5. Оценок:

Нам очень жаль, что статья вам не понравилась!

Помогите нам ее улучшить!

Скажите, как мы можем улучшить статью?

Отправить ответ

Спасибо за обратную связь!