Что значит сетевой фильтр
Как устроен сетевой фильтр и что у него внутри?
Содержание
Содержание
Наверняка в каждом доме найдется сетевой фильтр, а может даже не один. При этом мало кто серьезно задумывается, зачем он нужен и какие функции выполняет. В данном материале рассмотрим устройство «безмолвного» защитника и назначение его компонентов.
Зачем нужен сетевой фильтр
Прежде чем начать препарировать сетевой фильтр, нужно определиться с проблематикой. Так ли он нужен и может можно без него обойтись?
Современная квартира полна разной электронной техники, которая подключается к обычной электрической розетке. В розетке как раз и кроется основная угроза для «здоровья» техники. Дело в том, что форма питающего напряжения далека от идеала, известного из учебников физики. Помимо основной, «правильной» синусоиды, в ней присутствует огромное количество различных помех, наводок и возмущений, оказывающих негативное влияние на работу электронных компонентов устройств. Природа этих помех многогранна, но, если коротко, то основные причины кроются в следующем:
Если подойти к решению вопроса по созданию комфортных условий для работы техники кардинально, то наилучшим решением будет установка на ввод электропитания в жилище стабилизатора и фильтров помех. Но такое решение громоздко и достаточно дорого. Компромиссом являются сетевые фильтры для бытовой техники. В них удачно сочетаются невысокая стоимость и необходимый уровень защиты.
Устройство сетевого фильтра
В зависимости от комплектации и ценовой категории сетевого фильтра, в нем могут быть установлены различные компоненты, являющиеся элементами тех или иных видов защиты. На данном этапе познакомимся с максимальной комплектацией сетевого фильтра.
Итак, «правильный» сетевой фильтр должен содержать в своем составе следующие элементы.
Кнопка включения
Подает питающее напряжение на группу розеток. Функционал достаточно простой — банальное включение и отключение напряжения для всех устройств, подключенных к фильтру. Может совмещать в себе функции предохранителя, вызывая обесточивание розеток при необходимости.
Если нужна более гибкая конфигурация фильтра — есть модели с индивидуальными кнопками для каждой розетки.
С точки зрения безопасности наиболее правильными считаются широкие кнопки, одновременно размыкающие линейный и нейтральный проводники. Так фаза никогда не появится на контактах при отключенной кнопке.
Предохранитель
Основная задача предохранителя — защита питающей сети от коротких замыканий в цепях потребителей, а также отключение устройств при превышении расчетной мощности, на которую спроектирован сетевой фильтр. Значения мощности и допустимого тока указываются на информационной табличке, нанесенной на корпус устройства.
Предохранитель состоит из биметаллической пластинки, разрывающей цепь питания при превышении заданной температуры, обусловленной протеканием по цепям токов больших величин. Восстановить цепь можно спустя некоторое время, необходимое для отключения неисправного устройства и остывания биметаллической пластины, просто нажав на кнопку предохранителя.
Варистор
Варистор выполняет в устройстве функцию защиты от импульсного (кратковременного) перенапряжения, вызванного помехами или грозовыми разрядами.
Физически он представляет собой переменный резистор, сопротивление которого резко меняется при достижении определенного порогового значения напряжения. Причем чем выше напряжение порогового значения, тем меньше сопротивление элемента. Таким образом, при прохождении импульса высокого напряжения, варистор шунтирует цепь и вызывает срабатывание предохранителя. При этом, как правило, элемент приходит в негодность.
Конденсатор
Основная задача конденсатора — отсечь от нагрузки высокочастотную помеху, возникающую между фазным и нейтральным проводниками, и вернуть ее обратно в сеть, поскольку он является прекрасным проводником сигналов высокой частоты.
Как правило, для защиты используются конденсаторы, рассчитанные на работу с напряжением питающей сети до 250 В и способные «пережить» кратковременный его всплеск до 2,5 кВ. Обычно емкость используемых конденсаторов находится в диапазоне от 0,1 мкФ до 1 мкФ.
Дроссель
Из курса электротехники известно, что с ростом частоты растет и реактивное сопротивление катушки индуктивности. Она просто не способна пропустить через себя высокочастотные помехи, поскольку они в ней, что называется, «вязнут» и преобразовываются в тепло. Если катушка намотана на ферритовый сердечник, то ее способность противостоять высокочастотным помехам только усиливается.
Свойства дросселя и конденсатора нашли широкое применение в борьбе с помехами высокой частоты, а именно в LC-фильтрах, являющихся недорогим и достаточно эффективным способом противостояния паразитным возмущениям.
Катушка за счет своего индуктивного сопротивления не пропускает к розеткам фильтра высокочастотные помехи, зато их хорошо проводит конденсатор, возвращая их обратно в сеть.
Как работает сетевой фильтр
Работа сетевого фильтра в плане «очистки» от помех и импульсов высокого напряжения наглядно показана на схеме.
В итоге, «грязное» напряжение, пройдя последовательно через функциональные блоки сетевого фильтра, очищается от помех и попадает на сетевые розетки устройства с пригодными для работы подключенных потребителей параметрами.
Зачем нужен сетевой фильтр
Содержание
Содержание
Сетевые фильтры часто недооценивают, не делая особой разницы между ними и удлинителями. Но правильно подобранный сетевой фильтр может защитить вас и вашу технику от серьезных неприятностей. А неправильно подобранный может даже навредить. На что обратить внимание при выборе сетевого фильтра — в этой статье.
Сетевой фильтр или удлинитель?
Несмотря на внешнюю схожесть, разница между сетевыми фильтрами и удлинителями принципиальна. Первые, в зависимости от конструкции, могут защитить подключенную технику от помех в сети питания, от короткого замыкания, от высокого напряжения и т.д. А вторые ни от чего не защищают, у многих из них даже заземления нет.
Поэтому удлинителями рекомендуется пользоваться только для подключения простой маломощной техники — например, светильников.
От чего способен защитить
В первую очередь сетевой фильтр защищает от скачков напряжения, могущих возникнуть, например, из-за грозы. В такой ситуации недорогой сетевой фильтр может спасти весьма дорогую технику.
Фильтры также защищают от короткого замыкания — если в каком-то из подключенных устройств возникнет КЗ, в фильтре сработает предохранитель, отключив его от сети. С одной стороны, эта функция дублирует работу автоматов в щитке, с другой — дополнительная защита от короткого замыкания никогда не лишняя: давно ли вы проверяли работоспособность автомата в щитке и готовы ли доверить ему сохранность всего имущества в доме?
Предохранитель может быть как плавким, так и автоматическим.
Плавкий предохранитель повреждается при возникновении КЗ, чтобы фильтр снова начал работать, вам придется заменить предохранитель. Автоматический выключатель при устранении короткого замыкания можно включить обратно и фильтр будет снова готов к работе.
Обычно автоматический выключатель выглядит как круглая кнопка в торце прибора, выскакивающая при срабатывании.
LC-фильтры защищают также от высокочастотных помех в сети питания, вызывающих нарушения в работе аудио- видеотехники. Причем защита идет в обе стороны: LC-фильтр защищает как подключенную технику от высокочастотного шума, идущего из сети, так и саму сеть от помех, которые могут создавать подключенные устройства. Последнее немаловажно, поскольку нередко источником ВЧ-помех являются импульсные блоки питания компьютерной техники.
Как устроен и как работает
Практически в любом фильтре для защиты от перенапряжения установлен варистор между фазовым и нулевым проводом.
Варистор — это резистор с сопротивлением, зависящим от напряжения. Пока напряжение в пределах нормы, сопротивление варистора велико и ток через него не течет. Если же напряжение возрастает, сопротивление варистора падает, вызывая короткое замыкание и срабатывание предохранителя, также установленного в фильтре.
Имейте в виду, что при этом варистор часто выходит из строя. При сработке предохранителя фильтра, откройте корпус и проверьте, цел ли варистор. А то может оказаться так, что варистор сгорел, и от перенапряжения технику уже ничего не защищает.
Не спешите брать самый дешевый фильтр, полагая, что он защитит от перенапряжения и короткого замыкания так же хорошо, как дорогой. Срок годности варисторов — особенно недорогих — ограничен. Со временем напряжение открывания варистора падает и через него начинает течь ток, но недостаточно большой, чтобы сработал предохранитель. Варистор начинает греться и, в конце концов, может воспламениться, устроив пожар. Поэтому в фильтрах ответственных производителей на варисторе всегда закреплен термопредохранитель, отключающий питание при перегреве этого элемента.
Кроме того, в недорогих фильтрах часто устанавливаются варисторы на очень высокое напряжение — на 470 В и выше. От кратковременного скачка, вызванного ударом молнии, такой варистор защитит. А вот повышение напряжения до 380, вызванное неправильным подключением проводов на подстанции, фильтр «не заметит».
Почему же в недорогие фильтры не ставят варисторы на 300 В, например? Потому что недорогие варисторы имеют большой разброс параметров. Часть фильтров с дешевыми варисторами на 300 В будет выходить из строя при первом же включении. Поэтому производитель ставит в фильтр недорогой варистор на напряжение побольше, не обращая внимания на то, что при этом снижается функциональность прибора.
А еще в недорогих фильтрах используются провода и токоведущие детали малого сечения, не рассчитанные на большие токи — если подключить к такому фильтру слишком большую нагрузку, провода и контакты могут начать греться, вплоть до воспламенения изоляции проводов и корпуса прибора.
Некоторые фильтры имеют расширенную функциональность: для предотвращения перегрева в них устанавливается термопредохранитель, защищающий от перегрева не только варистора, но и всего устройства в целом. К сожалению, обычный термопредохранитель при срабатывании разрушается, фильтр приходит в негодность. Фильтры с многоразовым термопредохранителем этого недостатка лишены.
В LC-фильтрах, кроме варистора, устанавливается индуктивно-емкостная схема для устранения высокочастотных помех. Такие фильтры обеспечивают максимальный уровень защиты техники от проблем с напряжением.
Но имейте в виду, что для полноценной работы LC-фильтра он должен работать с заземлением.
Заземление
Все розетки делятся на два типа — с заземлением и без. Розетка с заземлением имеет пару дополнительных контактов, подключенных к заземляющему контуру. Заземление само по себе — вещь важная и нужная. Одной из частых проблем бытовой техники является попадание фазы на корпус. Где-то перетерлась изоляция, оголенный контакт соприкоснулся с металлическим элементом прибора, и на его корпусе образовалось напряжение.
Особенно опасно отсутствие заземления в помещениях с высокой влажностью: в кухне или в ванной, например.
Применительно к сетевым фильтрам наличие заземления важно тем, что схемы многих фильтров рассчитаны на его наличие и без заземления корректно работать не будут. Некоторые фильтры снабжены индикатором наличия заземления — с его помощью вы можете убедиться, есть ли заземление в розетке. А то иногда бывает так, что контакты заземления в розетке есть, но они никуда не подключены.
Выключатель
Важно, чтобы выключатель фильтра отключал оба сетевых провода. «Узкие» выключатели, установленные на большинстве недорогих фильтров, отключают только один провод. Цепь при этом разрывается, исправные подключенные устройства перестают работать. Но нет никакой уверенности, что отключен именно фазовый, а не нулевой провод — ведь вилку фильтра можно воткнуть в розетку по-разному. Когда выключатель отключает только нулевой провод, в фильтре все равно остается фаза. Если в каком-нибудь из подключенных приборов земля объединена с нулем, он продолжит работать даже на выключенном фильтре.
Поэтому от фильтров с «узкими» выключателями лучше отказаться. К сожалению, «широкий» выключатель не является гарантией того, что отключаются оба провода — если нет подробных обзоров на присмотренный фильтр, остается рассчитывать только на надежность бренда.
Дополнительные опции
Защита от детей
Если в доме есть дети, обратите внимание на наличие защитных шторок на фильтре.
Фильтр часто лежит на полу, и доступен даже младенцам, еще не умеющим ходить. Шторки на розетках фильтра станут надежной защитой от детского любопытства.
Разъемы USB
Встроенный в фильтр блок питания с разъемом USB — это очень удобно. Теперь не придется искать пропавший невесть куда штатный «зарядник» — встроенное в сетевой фильтр зарядное устройство всегда лежит на одном и том же месте.
Некоторые фильтры с зарядными устройствами USB поддерживают быструю зарядку.
Розетка для ИБП
Иногда возникает необходимость подключить фильтр не к обычной розетке, а к выходу ИБП. В этом случае потребуется сетевой фильтр с соответствующей розеткой.
А разве ИБП сам не защищает от проблем в сети питания? Не всегда. Если напряжение в розетке нормальное, многие ИБП «отдают» его дальше без вмешательств, даже если по сети идут помехи. В этом случае и пригодится сетевой фильтр.
Для чего нужен сетевой фильтр?
Для чего нужен сетевой фильтр?
Холодильник, и телевизор, микроволновая печь с компьютером, все данные электроприборы очень плохо реагирует на перепады напряжения и могут выйти из строя вследствие этого. Чтобы предотвратить пагубное воздействие скачков напряжения, используется сетевой фильтр.
Конструкция сетевого фильтра достаточно проста, а само устройство позволяет сглаживать скачки напряжения и даже поглощать искажения частоты электрического тока. В случае короткого замыкания или серьезного перепада напряжения, сетевой фильтр и вовсе, способен на автоматическое отключение приборов от электросети.
В данной статье строительного журнала samastroyka.ru будет рассказано о том, для чего нужен сетевой фильтр, а так же, как его правильно выбрать исходя из различных характеристик.
Что такое сетевой фильтр
Сетевой фильтр представляет собой устройство для сглаживания импульсных и высокочастотных помех в электросети. Подобного рода помехи негативным образом сказываются на работе бытовой техники и способны вывести её из строя.
Помимо распространенного мнения, сетевой фильтр — это не просто дорогой удлинитель. Внутри него имеется сложная начинка из конденсаторов, варисторов, симметричных дросселей и предохранителей, которые в общей схеме способны защитить электроприборы, как по ограничению электропитания, так и от его перепадов.
Время срабатывания сетевого фильтра является одним из самых важных параметров устройства. Качественный сетевой фильтр способен мгновенно отреагировать даже при ударе молнии. Более простые модели сетевых фильтров работают по принципу «предохранителя», который перегорает в случае серьезного скачка напряжения.
Устройство сетевого фильтра
На вид сетевой фильтр представляется обычным удлинителем с массивной колодкой для подключения различного рода электроприборов. Однако это не так. Внутри сетевого фильтра располагается встроенная схема, основная задача которой сглаживать скачки напряжения и искажения частот электрического тока.
В случае более серьезных помех, в конструкции сетевого фильтра имеется плавкий предохранитель, который даёт возможность безболезненно отключить электроприборы от сети 220 Вольт. Дорогие модели сетевых фильтров — это сложные электронные устройства, способные очень быстро рассчитывать параметры входного напряжения и своевременно реагировать на его отклонения от требуемых норм.
Как было сказано ранее, устройство сетевого фильтра снабжено конденсаторами (для сглаживания помех), индукторами с сердечником (для выравнивания напряжения), термопредохранителем (как основная защита от перенапряжений). Следует заметить, что качественная и надежная работа сетевого фильтра невозможна без заземления. Использование устройства без предварительного заземления в доме, резко снижает его эффективность.
Для чего нужен сетевой фильтр?
Сетевой фильтр нужен для обеспечения надлежащей защиты бытовой технике. К такой технике относится холодильник, телевизор, компьютер, и другие приборы, подключённые к домашней электросети 220 Вольт.
Многие люди путают, и думают, что сетевой фильтр и стабилизатор напряжения, это одно и то же. К сожалению, это не так, и сетевой фильтр не способен существенно повышать или понижать входное напряжение в электросети, как с этим умело справляется стабилизатор. Простыми словами, если у вас дома пониженное напряжение, скажем 170 Вольт, то сетевой фильтр в данном случае никак не поможет.
Основная функция сетевого фильтра это защита электроприборов от скачков напряжения и помех.
Кроме того, сетевой фильтр может:
Чем качественнее будет выполнен сетевой фильтр, тем лучше он будет справляться с поставленной задачей по устранению помех в электросети.
Но, как было сказано ранее, обязательным условием к этому, является подключение сетевого фильтра к заземлённой розетке.
Какие бывают сетевые фильтры
В зависимости от уровня установленной защиты, на сегодняшнее время бывают следующие виды сетевых фильтров:
Чтобы правильно выбрать сетевой фильтр, следует обращать внимание на то, какая именно бытовая техника к нему будет подключена.
Как выбрать сетевой фильтр
Сетевой фильтр имеет немало параметров, на которые важно обращать собственное внимание при выборе. Одним из таких параметров, является мощность сетевого фильтра, чем она выше, тем больше к устройству можно будет подключить электропотребителей.
Для подбора оптимальной мощности сетевого фильтра, следует сложить мощность всех электроприборов, которые к нему будут в дальнейшем подключены, и добавить к полученному значению, не менее 20% запаса.
Вторым важнейшим параметром при выборе сетевого фильтра, является максимальный ток нагрузки. Данная характеристика сетевого фильтра указывается в (А) амперах, а для того, чтобы её правильно определить, следует также учитывать параметры подключаемых к сетевому фильтру электроприборов.
Например, электроприбор мощностью в 2,2 кВт, должен подключаться к сетевому фильтру, с допустимой нагрузкой по току, не менее чем на 10 А. Для правильного определения данной характеристики, также следует суммировать величины тока всех подключаемых бытовых приборов к сетевому фильтру.
Кроме того, не менее важной характеристикой сетевого фильтра является и максимальный ток импульса помех, на которые он рассчитан. Лучше отдавать предпочтение таким моделям сетевых фильтров, которые рассчитаны на 3500-10000 А. Данный параметр, очень важен для надежной защиты электроприборов от различного рода помех в электросети.
Чем выше будет степень подавления высокочастотных помех сетевым фильтром, тем лучше и надежнее будет защита. Данный параметр указывается в ДБ, и его можно найти в паспорте к устройству. При этом не менее важно обратить внимание и на такую характеристику, как «энергия скачка», чем она будет выше, тем лучше.
Характеристики сетевого фильтра
К другим характеристикам сетевого фильтра, также относятся:
Чтобы выбрать качественный сетевой фильтр важно учитывать множество параметров. Помните, что залог бесперебойной и долгой работы бытовой техники зависит, прежде всего, от качества напряжения. И хотя сетевой фильтр не способен поднять или понизить напряжения, по принципу стабилизатора, он является надежной защитой в работе электроприборов.