Максимальный ток помехи что это

Сетевые фильтры

Сетевой фильтр предназначен для защиты цепей электропитания компьютеров, периферии и другой электронной аппаратуры от:
импульсных перенапряжений и выбросов тока, возникающих в результате коммутации и работы промышленного оборудования высокочастотных помех, распространяющихся по сетям электропитания импульсных перенапряжений, возникающих в результате грозовых разрядов.

Некоторые особенности сетей

Все продающиеся в магазинах фильтры выполненные по Европейскому стандарту и стандартам США и Канады предназначены для работы в симметричных трехпроводных линиях. Эта линия (розетка) имеет два фазных провода (например фазы А и В) и провод заземления.

Вы наверное обратили внимание на более толстые штыри на вилках выполненных по Евростандарту. Причина в том, что они сделаны для работы при более низком напряжении, а это значит при большем токе (при той же мощности).

По их стандарту принято включение «ТРЕУГОЛЬНИК» на стороне потребителя, которое показано на рис. 1.

Потребители подключаются к такому источнику по трем симметричным двухпроводным линиям, подобным двухпроводным линиям для передачи сигнала. Э то линии A-B, B-C, C-A . Нулевой провод используется только для «заземления». Практически по каждой фазе течет ток для двух потребителей. В такой схеме по фазовым проводам A, B, C течет потребляемый нагрузкой ток, а нулевой провод не предназначен для передачи мощности, по нему только стекают заряды, фильтруемые токи помех. Напряжение в такой сети может быть 120 или 230 вольт. Эти 230 вольт Вы и видите на шильдике своего устройства, а на поставляемых в Россию иногда пишут 220-250 вольт или просто 220 вольт. Что недалеко от истины, тем более они аттестуются в России.

Рисунок 2. Упрощенная схема симметричного фильтра.

Вот для применения в таких электросетях и предназначены продаваемые Фильтры.

А что в нашей особенной России?

Во времена промышленной революции в России дальновидные энергетики решили повысить мощность передаваемую по сетям, не меняя сами сети. Считалось это особенно важно для России, где на ее просторах применялись длинные линии питания потребителей. Поступили просто, выбрали схему включения на источнике электоэнергии (трансформатор, генератор) схему «ЗВЕЗДА» (Рис. 3). Это позволило при питании по трем линиям фаза — ноль ( A-0, B-0, C-0) использовать напряжение 220 вольт (3х220 вольт) (передаваемые к потребителю по несимметричным линиям), а для 3х фазных потребителей по фазам A, B, C 3х380 вольт (симметричная схема), при тех же токах, но больших мощностях. Передача мощности по сетям от распределительного устройства к конечным потребителям осуществляется на напряжении 380 вольт, что дает возможность при том же сечении провода передавать по сетям большую мощность по сравнению с европейским стандартом.

Принимая такое решение не думали что пройдет время и возникнут проблемы. Они подробно описаны в статье О.Григорьева «Компьютер в нагрузку» , Компьютера №472 http :// www . computerra / ru / offline /2002/22266 для наших трехфазных питающих сетей.

Эта схема не симметричная, здесь для питания потребителя используется любая фаза и нулевой провод.

Рисунок 4. Упрощенная схема несимметричного фильтра при «идеальном» нуле.

С этой несимметричной линией добавляется проблем.

Вроде один из проводов «0» сети, и на нем должны отсутствовать помехи, наводки.

Но по нему течет ток к потребителю и могут поступать и наводиться помехи как и в симметричных линиях, выполненных по евро стандарту. А вот отдельного заземляющего провода нет. И главный недостаток реального «нуля», описанный в статье «Компьютер в нагрузку». Это появление на нулевом проводе помех вызванных характером нагрузки и равномерностью загрузки фаз. Эту помеху средствами фильтра подавить невозможно.

Получается, и в наших сетях с реальным «нулем» возможно распространение помех по обоим проводам, поэтому необходимо использовать стандартный сетевой фильтр, Но заземления в нашей сети не предусмотрено. Поэтому необходимо применят специально спроектированное и построенное заземление, подключаемое к заземляющим контактам фильтра. Нулевой провод нашей трехфазной сети можно использовать только в целях техники безопасности, как раньше это называли — для защитного зануления оборудования.

Схемы существующих фильтров

Для примера, ниже приведены схемы и характеристики двух выпускаемых сейчас фильтров. Наиболее простого Pilot L, где нет катушек индуктивности, а в их качестве работает индуктивность линии. И более сложного APC E25-GR. Сейчас существуют даже модели с микропроцессорным контролем.

Pilot L

Технические характеристики.		Значение
Номинальное напряжение/частота		220 В/50-60 Гц
Суммарная мощность нагрузки		2,2 кВт
Номинальный ток нагрузки		10А
Ослабление импульсных помех	Импульсы 4 кВ, 5/50 нс	не менее 10 раз
	Импульсы 4 кВ, 1/50 мкс	не менее 4 раз
Ток помехи, выдерживаемый ограничителем		не менее 2.5 кА
Макс. поглощаемая энергия		80 Дж
Уровень ограничения напряжения при токе помехи		100 А. 700 В
Ослабление высокочастотных помех	0,1 МГц	5 дБ
	1 МГц	10 дБ
	10 МГц	30 дБ
Потребляемая мощность(не более)		2 ВА

APC E25-GR

В качестве сердечника у катушек вместо воздуха используется ферритовый стержень, у каждой катушки свой. Оси катушек расположены под углом 90 градусов.
Имеется детектор защитного заземления и газовый разрядник.

Технические характеристики.	Значение
Номинальное напряжение/частота	220-240V ,50-60 Гц
Суммарная мощность нагрузки	2,2 кВт
Номинальный ток нагрузки	10А
Пропускаемое напряжение (режим “фаза – ноль” при напряжении 6 кВ – категория А, тест кольцевой волны)
Ток помехи, выдерживаемый ограничителем	не менее 40кА
Макс. поглощаемая энергия ( один 10х 100мкс импульс)	1400Дж
Уровень ограничения напряжения при токе помехи	100 А. 600 В
Фильтрация радиочастотных и электромагнитных помех (режим “фаза – ноль”, 100 кГц-10 МГц)	20-70 дБ
Потребляемая мощность(не более)	6 ВА

Сетевой фильтр Defender SMART 100

Позиционируется как — фильтр для защиты дорогой бытовой техники.

Сетевой фильтр Defender SMART 100 относится к устройствам высшего класса. Фильтр снабжен устройством автоматического определения режима потребления энергии, основанным на микропроцессорном контроле. При завершении работы устройство автоматически прекращает подачу питания к подключенной аппаратуре. Четыре розетки фильтра всегда включены и обеспечивают постоянное электропитание.

Фильтр включается с помощью любого пульта дистанционного управления, находящегося у вас дома или в офисе. Модель имеет дисплей, отображающий значение подключенной токовой нагрузки и снабжен индикаторами состояния питания и защиты.

Не рекомендуется подключать электронагревательные приборы.

• 4 постоянно включенные евророзетки с заземлением
• 4 евророзетки с заземлением и функцией сбережения электроэнергии
• Индикаторы состояния питания и защиты
• Сбрасываемый предохранитель
• Технология безопасного отключения
• Защита кабельной линии

Технические характеристики.	Значение
Номинальное напряжение/частота:	220-250 В / 50-60 Гц
Максимальный ток нагрузки:	16 А
Максимальная суммарная мощность нагрузки:	3680 Вт
Максимальная рассеиваемая энергия:	3672 Дж
Защищаемые цепи:	L-N, L-G, G-N
Уровень ограничения напряжения:	800В
Максимальный импульсный ток помехи:	144000 А
Максимальное импульсное напряжение помехи:	6 кВ
Фильтр ВЧ помех:	Частота — 150 кГц – 100 МГц, Ослабление — До 75 дБ
Защита кабельной линии:	Элемент защиты — Газовый разрядник Напряжение пробоя — < 75 В Вносимые потери — < 0,1 дБ Количество линий — 2 пары (антенный тип)

В виде заключения

Современные сетевые фильтры работоспособны и в наших сетях. Что касается соответствия их рабочих характеристик, то они могут отличаться от декларируемых производителем.

Если делать по уму, то для наших сетей необходимо учитывать их специфику и делать специальные фильтры.

Сложно втиснуть качественный фильтр в удлинитель. Но такие конструкции существуют.

Поскольку у нас в квартирах сейчас много различной электронной аппаратуры то напрашивается решение — поставить на розеточную сеть квартиры общий фильтр, в конструктиве соответствующем электротехнической промышленности именно для несимметричных сетей. Но в дальнейшем, все равно каждого потребителя желательно защищать своим фильтром, конечно более простым. Тем более что современные потребители сами являются источниками помех для других устройств.

Если будет время и просьбы в следующей статье попробую привести схему и сделать упрощенный расчет такого фильтра.

А. Сорокин
март 2009 года.

Гигиена электропитания: выбираем сетевые фильтры и стабилизаторы

Причины, по которым старое доброе электричество в домашней розетке выходит за пределы допустимых отклонений, бывают разные. Порой это временные скачки напряжений и всплески помех, иногда это систематические отклонения за пределы ГОСТов. В конечном итоге за это расплачивается домашняя техника, мгновенно или медленно умирая от «электрической интоксикации».

В этом посте мы расскажем о простых и недорогих способах «электрической гигиены» в зависимости от типа проблем в вашей электросети.

Зачем все это нужно

Лишь в идеальном мире ток в электрической розетке имеет только два состояния: он есть или его нет. В реальности «поведение» электрического питания имеет «аналоговый» непредсказуемый характер, неприятно удивляющий каждый раз, когда этого ждешь меньше всего.

Существует множество причин, по которым «питание от сети» может отклониться от нормы и даже выйти за пределы стандартных отклонений. Так, вечернее напряжение в сети – когда в каждой розетке каждой квартиры по включенному чайнику, телевизору или компьютеру — значительно отличается от напряжения в ночные или дневные часы с минимальной нагрузкой.

Другой пример: гражданин подключил к домашней сети промышленный сварочный аппарат, и все соседи по подъезду или дому наслаждаются импульсными помехами в виде полосок на экранах и треска в акустике.

В большинстве случаев снижение качества электропитания непредсказуемо и неизбежно из-за внешнего характера источника – как, например, импульсные скачки напряжения во время грозы. Иногда проблема известна очень даже хорошо – например, мощный фен, чайник или старинный холодильник, периодически рассылающие «электроикоту» по хлипкой домашней или офисной электропроводке, избавиться от которой выше наших сил, хотя в некоторых случаях вопрос решается простой подтяжкой контактов на всем пути.

Список возможных источников проблем с электричеством можно продолжить и дальше. Но будь то искрящие контакты в подъезде или регулярные перепады на подстанции – для владельца «внезапно» сгоревшей не по гарантии техники итог один.

Фильтр фильтру рознь

В самом названии устройства – «сетевой фильтр» — заложен ключевой принцип защиты: путем пассивной фильтрации входного напряжения. Простейшие недорогие варианты могут фильтровать высокочастотные помехи с помощью встроенных индуктивно-емкостных элементов (LC-фильтров) или бороться с импульсными помехами с помощью варисторных фильтров. Более дорогие экземпляры включают в себя оба вида фильтров.

Входное сетевое напряжение с высокочастотными и импульсными помехами

Напряжение после фильтрации импульсных помех варисторами

Выходное напряжение после LC-фильтрации высокочастотных помех

В действительно хорошем сетевом фильтре есть дополнительные средства защиты. Например, автоматический предохранитель, отключающий питание при определенной токовой перегрузке. Или специальные метал-оксидные варисторы, срабатывающие при экстремальных пиках напряжения во время грозы или в случае короткого замыкания.

ЭРА SF-6es-2m-B: типичный сетевой фильтр

Некоторые сетевые фильтры предлагают дополнительные «сопутствующие услуги», например, обеспечивают фильтрацию и защиту для телефонной линии / факса, Ethernet-сети и телевизионной антенны. Возникновение подобных помех — не такая уж большая редкость в старых зданиях, кабельная разводка в которых за многие годы эксплуатации превратилась в многослойное и порой даже хаотичное переплетение силовых и сигнальных проводов с ветхими и проржавевшими контактами. Функции подобной фильтрации с равным успехом могут быть востребованы как в офисе, так и в домашних условиях.

Стабилизатор: полет нормальный

В отличие от сетевого фильтра, сглаживающего импульсные и высокочастотные искажения (помехи) пассивными средствами, сетевой стабилизатор активно воздействует на ключевой параметр электропитания – напряжение, компенсируя его отклонения.

До недавнего времени в России нормой для однофазной сети считалось напряжение 220 В ±10% (ГОСТ 5651-89), то есть нормальным считалось любое напряжение переменного тока в пределах от 198 до 244 вольт. С недавнего времени в силу вступил приведенный к европейским нормам межгосударственный стандарт ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), по которому стандартным считается сетевое напряжение 230 В ±10%, или от 207 до 253 В. Старые добрые 220 В, впрочем, пока никто не отменял – стандарты действуют параллельно, так что в целом можно учитывать примерный диапазон 200-250 В.

Почти вся современная компьютерная и бытовая электроника оснащается импульсными блоками питания, которые сами себе — прекрасные стабилизаторы и способны работать в широком диапазоне питающих напряжений. Так, например, подавляющее большинство компьютерных блоков питания – как встраиваемых в ПК, так и внешних, для ноутбуков и планшетов — рассчитаны на глобальное использование в большинстве стран мира с номинальным напряжением сети от 110 В до 240 В. В некоторых случаях такая техника «запускается» даже при напряжении всего 90-100 В. Соответственно, снижение напряжения в розетке по любым причинам для них не помеха, повышающая компенсация происходит автоматически.

Defender AVR Typhoon 1000: компактный стабилизатор на 320 Вт и 2 розетки

С повышенным напряжением немного сложнее: даже самая современная электроника рассчитана максимум на 250-260 В, но если такое напряжение в питающей сети почему-то стало нормой (в городских условиях в это трудно поверить), конечно же, лучше его стабилизировать внешними средствами.

Вне зависимости от повышенного или пониженного напряжения в особую группу риска попадают все любители теплого лампового звука – раритетных виниловых вертушек, плееров, усилителей и другой старинной техники. В этом случае применение стабилизаторов, как говорится, не обсуждается.

В настоящее время наиболее популярными и многочисленными представителями класса бытовых стабилизаторов напряжения являются электронные, где входящий ток с частотой 50 Гц преобразуется в высокочастотные импульсы с частотой в десятки килогерц и управляется с помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Из существенных минусов таких стабилизаторов можно отметить лишь то, что синусоида на выходе таких стабилизаторов далека от идеала. Список плюсов гораздо длиннее: компактность, небольшой вес, огромный рабочий диапазон, универсальность, устойчивость к перегрузкам, и, главное, невероятно доступная цена.

Помимо этого, в рознице изредка также можно встретить «классику»: внушительных размеров блоки, ступенчато снижающие или поднимающие выходное напряжение за счет электронного или релейного переключения обмоток размещенного внутри полноценного автотрансформатора. Такие стабилизаторы громоздки, имеют изрядный вес, но при этом практически не искажают синусоиду входного тока. Как правило, стабилизаторы этого класса ориентированы на питание целого дома или выполнение специфической задачи – вроде питания газового котла, однако при определенных условиях именно такое устройство может оказаться идеальным выбором аудиофила.

PowerCom TCA-2000: стабилизатор на 2000 ВА (1000 Вт) и 4 розетки

Хороший стабилизатор, как правило, оснащается всеми пассивными фильтрами, характерными для сетевых фильтров, а также имеет все мыслимые виды защиты, в том числе от перенапряжения, перегрузки, перегрева, короткого замыкания и т.д.

Что надо знать при выборе сетевого фильтра

При выборе любого промежуточного сетевого устройства – удлинителя, сетевого фильтра, стабилизатора или источника бесперебойного питания, прежде всего следует помнить главное правило: «электротехника – наука о контактах». Красивые надписи, громкие имена брендов, многочисленные индикаторы и USB-порты не должны отвлекать от главной проблемы: включая что-либо между сетью и устройством, мы добавляем лишние контакты в и без того длинную и неравномерную цепь.

Даже самые совершенные схемотехнические решения для стабилизации, фильтрации и защиты попросту бессмысленны, если контакты в розетках вырезаны из консервной банки и болтаются по чем зря, а пайка разъемов сделана некачественно. В таких условиях любые перепады нагрузки в сети будут автоматически создавать многочисленные помехи.

Сетевой фильтр Power Cube PRO

• В процессе выбора сетевого фильтра важно обратить внимание на суммарную энергию пиковых выбросов паразитного напряжения (в джоулях), которую устройство теоретически в состоянии отфильтровать и погасить в каждый момент времени без саморазрушения. Впрочем, максимальное число джоулей в спецификации фильтра – тоже не истина в последней инстанции, поскольку правильно спроектированный фильтр способен «заземлять» часть энергии через варисторы. Тем не менее, в процессе выбора маркировку фильтра в джоулях не стоит сбрасывать со счетов.

• Следующий важный параметр – максимальный ток помехи, на который рассчитан фильтр, в амперах. В дополнение, сетевой фильтр также может быть промаркирован по максимальной нагрузке, при этом она может быть указана как в амперах, так и в ваттах.

• Некоторые производители также добавляют в список характеристик сетевых фильтров максимально допустимое напряжение (в вольтах) уровень ослабления высокочастотных помех для разных частот (в децибелах) и наличие защиты от перегрузки – например, от перегрева.
  Наконец, ряд параметров фильтра, определяющий его выбор в каждом отдельном случае: длина кабеля, количество розеток, возможность настенного монтажа, наличие дополнительных фильтров для телефонной линии и витой пары, наличие портов USB и так далее.

Вариант 1: новостройка

Рассмотрим для начала наиболее оптимистичный сценарий: только что сданная в эксплуатацию новостройка с новенькой подстанцией; проводка выполнена исключительно медью с идеальным монтажом, высококачественными, еще не окислившимися контактами и автоматическими предохранителями на соответствующий ток.

Казалось бы, напряжение в розетке должно быть максимально близким к идеальной синусоиде. Увы, даже такую идиллию легко может испортить на пару месяцев приглашенная соседом на ремонт гоп-группа с раздолбанным инструментом: каждый электродвигатель в каждой помирающей болгарке, дрели или отбойнике будет искрить из последних сил до финальной своей черты, рассылая по проводке дома «импульсы смерти».

Это еще цветочки: наиболее активные и неугомонные жильцы периодически будут подключать к домашней сети промышленные сварочные аппараты, чтобы все соседи по подъезду или дому смогли «насладиться» импульсными помехами в виде полосок на экранах ТВ и ПК и забористым треском в колонках и наушниках.

Итак, даже жители относительно новых микрорайонов в крупных городах и мегаполисах с относительно новой инфраструктурой не защищены от импульсных и высокочастотных помех силового питания – по крайней мере, локального происхождения.

Как минимум, несколько первых лет жизни нового дома неизбежно будут посвящены различным ремонтам и перестройкам. В такой ситуации, возможно, покупка самого «мощного» сетевого фильтра не нужна, но совсем без фильтрации силового напряжения никак не обойтись.
Из недорогих вариантов можно присмотреться к сетевым фильтрам отечественной компании «Эра». В ее ассортименте много моделей, отличающихся по уровню защиты и наличию дополнительных функций.

Наиболее доступным и простым решением для фильтрации сетевого напряжения можно назвать недорогой сетевой фильтр ЭРА SF-5es-2m-I. Устройство выполнено в пожаробезопасном корпусе, имеет кабель длиной 2 м и оснащено пятью розетками формата EURO с заземляющим контактом.

Максимальная нагрузка фильтра составляет 2200 Вт (10 А), максимальный ток помехи заявлен на уровне 7000 А, а максимальная рассеивающая энергия – на уровне 300 Дж при максимальном отклонении напряжения нагрузки 275 В.

Сетевой фильтр ЭРА SFU-5es-2m-W

Этот фильтр оснащен индикатором включения, фильтром импульсных помех, защитой от короткого замыкания и перегрева. В дополнение устройство ослабляет высокочастотные помехи (0,1 – 10 МГц) на 10-40 дБ.

Те, кому высокочастотная фильтрация некритична, могут обратить внимание на сетевой фильтр ЭРА USF-5es-1.5m-USB-W: при схожих характеристиках по нагрузке, максимальному току (за вычетом ВЧ-фильтра) это устройство оснащено выключателем и обеспечивает максимальное рассеивание энергии до 125 Дж, а также оснащено двумя встроенными портами USB для зарядки портативной техники и имеет настенный крепеж.

Несколько более дорогой вариант – сетевой фильтр ЭРА SFU-5es-2m-B, объединяет все преимущества двух названных выше фильтров, включая ВЧ-фильтр, порты USB, настенный монтаж, выключатель и максимальное рассеивание энергии до 300 Дж, но при этом выполнен в надежном корпусе из поликарбоната стильного черного цвета.

Тем, кому необходимы длинные кабеля, есть смысл присмотреться к сетевым фильтрам серии Sven Optima на шесть розеток, поставляемым в розницу с 1,8-метровым, 3-метровым или 5-метровым сетевым кабелем. Эти фильтры рассчитаны на максимальную нагрузку до 2200 Вт, максимальный ток помехи до 2500 А и максимальное рассеивание энергии до 150 Дж при отклонении напряжения нагрузки до 250 В.

Несмотря на небольшую цену они оснащены встроенным выключателем, индикатором включения, фильтром импульсных помех, защитой от короткого замыкания и автоматической защитой от перегрузки.

К этому же классу устройств можно отнести сетевой фильтр Pilot L 1,8 m от ZIS Company. Особенностью этого фильтра является наличие пяти розеток стандарта EURO плюс одной дополнительной розетки российского образца, а также поддержка максимального тока помехи до 2500 А и максимальной рассеиваемой энергии до 800 Дж.

Особняком в ряду сетевых фильтров стоят однорозеточные решения, которые сегодня присутствуют в ассортименте большинства производителей. На эти фильтры в обязательном порядке стоит обратить внимание владельцам Hi-Fi и Hi-End техники, особенно той, что выпущена 20 и более лет назад. «Индивидуальный» сетевой фильтр позволит оградить слушателя от щелчков и других фоновых звуков, а любимые усилители, вертушки, фонокорректоры и деки – от преждевременного старения без того уже «не молодых» компонентов.

Сетевой фильтр Pilot S-Max

Например, однорозеточный сетевой фильтр Pilot BIT S с максимальной нагрузкой до 3500 Вт, максимальным током помехи до 10000 А и рассеиваемой энергией до 150 Дж обеспечит полную защиту техники с помощью фильтра импульсных помех, защиты от короткого замыкания и перегрузки.

Еще одно интересное однорозеточное решение – сетевой фильтр APC Surge Arrest P1-RS от компании Schneider Electric, несмотря на свои компактные размеры, гарантирует максимальную нагрузку до 16 А, максимальный ток помехи до 26000 А и рассеивание энергии до 903 Дж. Такая мощная защита с успехом может использоваться в качестве фильтра-переходника на обычный многорозеточный удлинитель.

Сетевой фильтр APC P1-RS

Вариант 2: для дачи

От «почти идеальных» условий городских новостроек перейдем к менее удачливым примерам – домам с видавшей виды проводкой, офисам, пригородным домам и другим случаям с нестабильным электропитанием. В особой «группе риска» здесь оказываются именно офисы, поскольку ко всевозможным источникам помех, типичным для домашних пользователей, в офисах добавляются помехи от мощных промышленных кондиционеров, а в некоторых случаях — от промышленных холодильников и другого силового оборудования с огромными импульсными выбросами пусковых токов.

У того же APC для таких случаев имеются сетевые фильтры на четыре или пять розеток, такие как APC P43-RS или APC PM5-RS из серии Essential. При максимальной нагрузке до 10 А, они обеспечивают напряжение отключения нагрузки до 300 В при максимальном токе помехи до 36000 А и максимальной рассеиваемой энергии до 918 Дж.

Сетевой фильтр APC SurgeArrest PM5B-RS

В дополнение к пожаробезопасному корпусу, фильтрации импульсных помех и защите от короткого замыкания, эти фильтры оснащены выключателями и евро-розетками с механической защитой.

Интересным решением вопроса фильтрации и защиты также может стать сетевой фильтр Sven Platinum 1,8 м Black. Уникальность этого фильтра в том, что, помимо общего механического выключателя, каждая из его пяти розеток оборудована индивидуальным выключателем с индикатором работы. Устройство рассчитано на нагрузку до 2200 Вт, максимальный ток помехи до 2500 А и максимальную рассеиваемую энергию до 350 Дж.

Сетевой фильтр Sven Platinum 1,8 м Black

Для перфекционистов сегодня в России доступны уникальные сетевые фильтры компании Monster. Цена на изделия этой марки в два-три раза выше схожих предложений от других брендов, однако применение керамических варисторов, технология Clean Power для снижения электромагнитного излучения, цепи дополнительной защиты и уникальный внешний вид вполне компенсируют эту разницу.

Самый универсальный сетевой фильтр Monster – Core Power 800 USB, оснащен восемью евро-розетками, двумя портами USB для зарядки портативной техники, а также входом и выходом LAN для дополнительной защиты Ethernet-кабеля от импульсных помех. Он держит нагрузку до 16 А и обеспечивает рассеивание помех с энергией до 1440 Дж. Фильтр имеет индикацию включения и заземления, защиту от короткого замыкания и перегрузки, а также механическую защиту розеток.

Сетевой фильтр Monster Core Power 800 USB

«Ближайший родственник» этой модели — сетевой фильтр Monster Core Power 600 USB, рассчитан на шесть розеток и не имеет LAN-фильтра, но при этом обеспечивает максимальное рассеивание энергии помех до 1836 Дж.

Список достойных сетевых фильтров можно продолжить несколькими заслуживающими доверия торговыми марками – такими как InterStep, Uniel, Ippon, IEK, Defender, Powercom, ExeGate и др.

При выборе фильтра самое главное – правильно оценить ситуацию с качеством электропитания в вашем доме или офисе, а также определиться с потребностями и количеством электроники и бытовой техники, которая будет подключена к фильтру. Например, тем, кто получает в дом интернет по оптике или витой паре, совершенно не нужен фильтр для телефонной линии, чего не скажешь о тех, кто подключен к Сети по ADSL.

В любом случае выбор сетевого фильтра заслуживает особого внимания, поскольку от этого, казалось бы, малозначительного устройства иногда зависит срок службы техники, цена которой в десятки и сотни раз превышает стоимость этого фильтра.

Выбираем стабилизатор напряжения

Сетевой стабилизатор — устройство специфическое и значительно более сложное, нежели сетевой фильтр, поэтому и список производителей значительно короче.

Тем не менее, имена наиболее популярных торговых марок здесь практически те же, а выбор несколько упрощается благодаря тому, что ключевых параметров для определения наиболее подходящего решения значительно меньше.

Да, большинство сетевых стабилизаторов содержат встроенные фильтры помех и также могут быть промаркированы по максимальной энергии рассеивания, но наиболее важными параметрами при выборе все же являются максимальная нагрузка и диапазон стабилизации входных напряжений.

Классифицировать сетевые стабилизаторы лучше всего по максимально допустимой нагрузке, и уже после этого смотреть диапазон стабилизации напряжений.

В России допустимая максимальная нагрузка обычно нормируется в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт), в других странах – в частности, в Китае, принята маркировка в вольт-амперах (ВА) или киловольт-амперах (кВА).

Ватты активной мощности и вольт-амперы полезной мощности – величины отнюдь не тождественные, последние для достижения примерного равенства необходимо умножать на так называемый коэффициент мощности, который у бытовой техники и электроники колеблется в пределах 0,6-1,0.

На практике обычно просчитывают примерную суммарную мощность нагрузки, и затем, чтобы узнать искомую полезную мощность в вольт-амперах, умножают ее на 1,4. И наоборот: при необходимости выяснить примерную нагрузку стабилизатора в ваттах полезную мощность умножают на коэффициент 0,7.

И еще один полезный практический совет: высчитав суммарную максимальную мощность предполагаемой нагрузки стабилизатора, добавьте к результату еще 25%, небольшой запас позволит не только избежать перегрузки в будущем, при подключении новых устройств, но также избавит стабилизатор от работы в предельном режиме, где у него заметно падает КПД.

Выбирая стабилизатор, также стоит обратить внимание на наличие «умного» режима Bypass («обход»): при номинальном напряжении сети такое устройство не будет попусту расходовать энергию и включится в работу только тогда, когда в этом действительно появится необходимость.

Определяясь с максимально допустимой мощностью нагрузки сетевого стабилизатора напряжения, следует смотреть на его характеристики, а не на название: совсем не факт, что цифры в наименовании имеют хоть какое-либо практическое отношение к мощности устройства.

Для стабилизации сетевого напряжения при относительно небольшой нагрузке — в пределах до 300 Вт — есть очень интересные решения у Sven. Компактные стабилизаторы выполнены в необычном «кубическом» дизайне и имеют достаточно широкий диапазон стабилизации напряжения – как правило, в пределах от 150 до 280-295 В.

Здесь как раз тот случай, когда не следует доверять цифрам в названии и особо внимательно читать характеристики: у стабилизатора Sven VR-V 600 максимальная нагрузка составляет 200 Вт, у Sven Neo R 600 — не более 300 Вт.

Оба «кубика» имеют защиту от перегрузки и короткого замыкания, рассчитаны на максимальный ток помехи до 6500 А и рассеиваемую энергию до 220 Дж, и оба оснащены розетками с механической защитой.

Для более мощных нагрузок компания выпускает стабилизатор Sven VR-V1000, обеспечивающий подключение техники мощностью до 500 Вт. К такому «кубику» уже можно подключить не только домашнюю аудиосистему, но также дополнительные устройства, такие как телевизор, игровая приставка, персональный компьютер.

Стабилизатор напряжения Sven VR-V1000

В модельном ряду стабилизаторов напряжения производства Schneider Electric представлены две популярные модели APC LS1000-RS Line-R и APC LS1500-RS Line-R, рассчитанные на нагрузку до 500 Вт и 750 Вт, соответственно. Оба стабилизатора работают с входными напряжениями в диапазоне 184-248 В, оснащены индикаторами рабочего напряжения и перегрузки, фильтрами импульсных помех, защитой от короткого замыкания и перегрузки.

Стабилизатор напряжения APC LS1000-RS Line-R

Не поленитесь перед покупкой также проверить максимальное рабочее напряжение стабилизатора — если этот параметр действительно критичен для вашей сети. Так, например, стабилизатор APC LS1500-RS Line-R рассчитан на диапазон входных рабочих напряжений 184-248 В, в то время как модель APC Line-R 600VA Auto, хоть и рассчитана на меньшую мощность, до 600 Вт, в то же время обеспечивает значительно более широкий диапазон стабилизации входных напряжений, от 150 до 290 В, чем, в частности, и объясняется его более высокая цена.

Стабилизатор напряжения APC Line-R 600VA Auto

Стабилизаторы напряжения от 1000 Вт (1 кВт) и выше следует выделять в отдельную категорию, рассчитанную на обслуживание мощной офисной техники, бытового оборудования для домов (например, для отопительных котлов) или стабилизации напряжения во всем доме. Для таких целей часто применяют мощные системы с автотрансформаторами.

Sven — одна из немногих компаний, кто производит и продает в России стабилизаторы с автотрансформатором, рассчитанные на значительную нагрузку и при этом обладающие доступной ценой. Так, например, модель Sven AVR PRO LCD 10000 справляется с нагрузкой до 8 кВт в диапазоне стабилизации от 140 до 260 В — отличный выбор для подключения всего загородного жилого дома.

Стабилизатор напряжения Sven AVR PRO LCD 10000

Очень большой ассортимент мощных компактных стабилизаторов выпускает ранее упомянутая «Эра».

Стабилизатор напряжения ЭРА СНК-1000-М

Обратите внимание на маркировку ее изделий: в названии стабилизаторов, как правило, указывается полезная мощность в ватт-амперах. Например, стабилизатор ЭРА СНК-1000-М рассчитан на 1000 ВА, то есть, с ним можно смело закладывать максимальную активную нагрузку до 700 Вт.

Стабилизатор напряжения ЭРА STA-3000

Для питания мощной домашней нагрузки – от 3000 Вт и более, также отлично подходят стабилизаторы с релейной регулировкой нагрузки. Они доступны по цене, компактны, обладают широким диапазоном стабилизации – от 140 до 270 В и оснащены всеми мыслимыми видами защиты.

Стабилизатор напряжения ЭРА STA-3000

Наиболее доступная модель этой серии – ЭРА STA-3000 — выдержит нагрузку до 3 кВт, при этом автоматически отключится при длительном стабильном напряжении сети. Вдобавок, устройство оснащено многоцветным ЖК-дисплеем для наглядной индикацией текущего режима работы.

По сути мы прошлись по всем основным проблемным случаям, связанным с электропитанием, и подобрали модели для каждого из них. Надеемся, с ее помощью вы сможете выбрать наиболее подходящий именно вам вариант защиты.

• Мвидео
• электропитание
• стабилизатор
• сетевой фильтр

• Блог компании М.Видео-Эльдорадо
• Энергия и элементы питания

Удлинитель? Нет, сетевой фильтр!

Сетевые фильтры. Для многих людей, далеких от электроники, они до сих пор остались всего лишь удлинителями и «тройниками», которые нужны только для подключения нескольких электроприборов к одной розетке. Это вполне понятно, ведь эти устройства действительно очень похожи внешне. Ну а об импульсных и других видах помех и их влиянии на электронику и электрооборудование знают обычно только специалисты. Однако этот пробел в образовании часто приводит к неприятным последствиям. Некоторые люди используют удлинители вместо сетевых фильтров. Другие покупают самые дешевые приборы, глядя только на длину шнура и количество розеток и не обращая внимания на важные параметры, которые свидетельствуют об эффективности защиты. Результатом этого могут стать вышедший из строя телевизор, сгоревшая материнская плата в компьютере или ноутбуке и т. д. Поэтому сегодня мы подробно поговорим о сетевых фильтрах и о том, на что нужно обращать внимание при их выборе.

Все характеристики сетевых фильтров можно условно разделить на две группы: основные и параметры защиты. К первой относятся в основном те, которые видны глазом и очевидны. Только по ним большинство людей и выбирают себе сетевые фильтры. Ко второй группе относятся параметры, определяющие степень защиты. Они очень важны, и именно от них в большой мере зависит стоимость сетевого фильтра, а также его польза.

Основные характеристики сетевых фильтров

Начнем мы наш разговор о сетевых фильтрах с их основных характеристик.

Длина кабеля. Длина кабеля при выборе такого фильтра определяется по расстоянию от розетки до места предполагаемого подключения. Обычно она составляет от 1,8 до 5 метров.

Количество розеток. Количество розеток определяет, сколько устройств можно включить в сетевой фильтр. В подавляющем большинстве это число колеблется от 4 до 6. Однако можно найти экземпляры и с большим количеством розеток.

Выключатели. На некоторых сетевых фильтрах можно найти общий выключатель и/или индивидуальные выключатели для каждой розетки. Они могут быть полезны, когда часто приходится обесточивать подключенные устройства. В противном случае можно спокойно обойтись и без них.

Защита телефонной и ТВ-линий. В некоторых устройствах помимо защиты обычных электропотребителей реализована защита телефонной линии и антенного кабеля. В этом случае входящие кабели подключаются в специальные разъемы на сетевом фильтре, а исходящие — в другие. Это гарантирует защиту от помех в соответствующей линии, которые могут повредить, к примеру, тюнер телевизора, телефон или факс.

Все вышесказанное относится к традиционным сетевым фильтрам, которые похожи на удлинители. Однако в последнее время на рынке появились одиночные устройства. По своей форме они больше всего напоминают бывшие столь популярными в советское время тройники, но имеют всего одну розетку. Они удобны в тех случаях, когда нужно подключить какой-то один прибор, например телевизор, находящийся недалеко от розетки.

Максимальные мощность и ток нагрузки. Это два связанных друг с другом параметра, определяющие максимальную суммарную мощность оборудования, которое может быть подключено к розеткам сетевого фильтра. Чаще всего максимальный ток нагрузки составляет 10 А. Это соответствует 2,2 кВт мощности. В принципе, этого более чем достаточно для любой электроники и цифровой техники. Например, блоки питания современных компьютеров обычно потребляют не более 400-500 Вт (да и то в периоды максимальной нагрузки). Однако подключать к сетевым фильтрам электрические чайники, утюги и прочие энергоемкие приборы не стоит. Надо понимать, что это все-таки не удлинитель, а специализированное устройство для защиты в первую очередь «тонкой» аппаратуры.

Немного теории

Перед тем как перейти к разбору параметров защиты сетевых фильтров, необходимо совершить небольшой экскурс в теорию. В наших, находящихся далеко не в идеальном состоянии, электрических сетях могут возникать три типа погрешностей, которые могут оказать губительное воздействие на электронику и электрооборудование: скачки напряжения, импульсные помехи и высокочастотные помехи.

Скачки напряжения — это относительно длительное повышение напряжения в сети электропитания. Всем известно, что в нашей стране стандартным считается напряжение 220 В. И именно на него и рассчитаны все электроприборы. Естественно, в реальных условиях идеальным напряжение бывает далеко не всегда. Обычно оно колеблется в пределах 210-230 В. Это не оказывает особого влияния на электрооборудование. Однако если по каким-то причинам напряжение поднимется до 250 В или даже больше, это может привести к выходу приборов из строя. В связи с этим в сетевых фильтрах используются предохранители, которые отключают электропитание при скачке напряжения. Чаще всего используются термические прерыватели, которые просто разрывают цепь при выходе напряжения за безопасный порог на определенное количество времени.

Импульсные помехи характеризуются резким повышением напряжения тока в сети. Это повышение может быть очень значительным (до 6000 В и даже больше), но носит кратковременный характер (буквально какие-то доли секунды). Проблема заключается в том, что блоки питания в современном оборудовании не предусматривают защиту от таких помех. В результате импульс «бьет» по электронике, и в первую очередь по микросхемам. Обычно это заканчивается повреждением материнских плат и видеокарт компьютеров.

Для защиты от импульсных помех используются так называемые варисторы. Это специальные элементы электрических схем, сопротивление которых уменьшается при увеличении напряжения. Эта их особенность и используется в сетевых фильтрах. Варисторы подключаются параллельно основной нагрузке (подключенной к розеткам фильтра). В обычном состоянии их сопротивление настолько велико, что ток через них практически не идет. Но при импульсной помехе сопротивление варистора резко падает. При этом ток в основном идет через него, а не через подключенную к сетевому фильтру аппаратуру. Полученную энергию варистор преобразует в тепловую. Эффективность его работы обычно и оценивают в количестве рассеиваемой тепловой энергии.

Высокочастотные помехи — нарушения в сети электропитания, связанные с искажением синусоиды тока (в идеальном случае переменный ток как раз и должен представляться синусоидой). Они возникают при подключении к сети таких устройств, как электродвигатели (в том числе бытовой и кухонной техники), сварочные аппараты и пр. Высокочастотные помехи также отрицательно сказываются на работе любого электрооборудования. Для устранения этих погрешностей в сетевых фильтрах используют так называемые LC-фильтры. Подробно описывать эти элементы мы не будем, отметим только, что они характеризуются способностью подавления шумов (измеряется в децибелах) и диапазоном этих шумов (обычно от 100 Гц до 100 МГц).

Параметры защиты

Параметры защиты играют не менее, а, может быть, даже и более важную роль, чем другие характеристики сетевых фильтров. Ведь именно от них зависит эффективность выполнения устройством своей задачи. И, как показывает практика, именно от них в значительной степени зависит стоимость сетевого фильтра.

Предохранитель. Как мы знаем, предохранитель необходим для защиты от скачков напряжения. Это самый простой элемент защиты, присутствующий в сетевом фильтре. Никаких особых требований к нему нет. Главное, чтобы он вообще был (впрочем, представить себе сетевой фильтр без предохранителя очень и очень сложно).

Максимальный ток импульсной помехи. Данный параметр определяет максимальный ток импульсной помехи, который выдерживают варисторы сетевого фильтра. Чем он выше, тем больше степень защиты. Наиболее надежные фильтры выдерживают импульсные помехи, сравнимые с ударом молнии (значения параметра 25 000-50 000 А).

Максимальная поглощаемая энергия. Данный параметр определяет максимальное количество тепловой энергии, которую рассеивают варисторы. Он является еще одним показателем надежности защиты от импульсных помех и в большой степени коррелирует с максимальным током импульсной помехи. Так, сетевые фильтры, способные защитить от токов 30 000-50 000 А, могут поглотить 2-2,5 кДж энергии. В то же время устройства, которые защищают лишь от помех с током 4500-5000 А, поглощают не более 100-150 Дж.

Степень подавления высокочастотных помех. Данный параметр относится к LC-фильтру и выражается в децибелах (дБ). У хороших сетевых фильтров этот показатель может достигать значения 50-70 дБ. В бюджетных вариантах он обычно не превышает 20 дБ.

Здесь нужно сделать одно очень важное замечание. В технических характеристиках некоторых сетевых фильтров отсутствуют некоторые описанные тут параметры. Это может свидетельствовать о том, что в устройстве просто-напросто отсутствует соответствующий элемент защиты. Так, например, если не указана степень подавления высокочастотных помех, то, вполне вероятно, LC-фильтра в сетевом фильтре нет. Соответственно, он никак не будет защищать оборудование от высокочастотных помех. Теоретически возможна ситуация, когда в сетевом фильтре кроме обычного термопрерывателя нет сколько-нибудь значимых элементов защиты. Такое устройство, хоть и названное производителем «сетевым фильтром», на самом деле будет являться обычным удлинителем.

Подводим итоги

Итак, как мы видим, к покупке даже такой «мелочи», как сетевой фильтр, нужно подходить с умом. Не надо сразу бросаться на самый дешевый вариант, рассуждая о нежелании переплачивать за бренд. Лучше сначала сравнить технические параметры и оценить степень защиты каждого из вариантов. Ну и, конечно же, нужно сопоставлять стоимость сетевого фильтра и оборудования, которое будет к нему подключено. Если речь идет о дешевой аппаратуре, то можно обойтись бюджетной моделью. Если же нужно обезопасить дорогую Hi-Fi-технику, то лучше подобрать вариант с максимальной защитой. И это тем более верно, что в нашей стране качество электропитания далеко от идеального.

Глоссарий

Подавляет кратковременные отклонения напряжения от нормы, которые имеют длительность доли секунды. К таким отклонениям относятся высокочастотные шумы — ВЧ помехи и импульсы. Сетевой фильтр не пропускает к аппаратуре помехи, рассеивая их внутри своей схемы. Основными элементами фильтра являются: фильтр подавления ВЧ помех, состоящий из набора конденсаторов и катушек индуктивности, и схема ограничителя импульсных помех. Сетевой фильтр не предназначен для увеличения или уменьшения длительных отклонений напряжения сети, т.е. не может стабилизировать напряжение и обеспечивать работу техники при значительных длительных изменениях напряжения.

По своему устройству и набору функций сетевые фильтры могут существенно отличаться.

Функции и устройство сетевого фильтра

Для сетевого фильтра характерны следующие защитные функции:

1. Защита от импульсных помех

2. Защита от высокочастотных (ВЧ) помех

3. Защита от токов короткого замыкания (КЗ) и перегрузки.

Каждой защитной функции соответствует свой набор элементов:

1. Защита от импульсных помех присутствует во всех сетевых фильтрах PILOT и реализуется за счет применения ограничителей импульсной помехи.

Ограничители способны, шунтируя нагрузку, пропускать импульсный ток более 1000 А. При этом рассеивается энергия импульса и его амплитуда понижается до безопасного уровня. Во всех сетевых фильтрах PILOT в качестве базовой защиты используются варисторные ограничители напряжения. В более сложных фильтрах (модели GL, PRO, XPRO, BIT) варисторы дополняются еще и газовыми разрядниками. Варисторы в связке с газовым разрядником способны бороться с еще более мощными помехами.

Фильтры cлаботочных линий связи для защиты от помех часто содержат в качестве ограничителей полупроводниковые ограничительные диоды.

2. Защита от ВЧ помех осуществляется за счет применения конденсаторов или сочетания конденсаторов и катушек индуктивности. Вместе они образуют фильтр ВЧ помех, беспрепятственно пропускающий ток промышленной частоты и не пропускающий высокочастотные токи помех. Параметры элементов фильтра оптимизированы исходя из лучшего согласования/соотношения? характеристик сети и нагрузки, а также получения максимального демпфирующего действия фильтра.

Сочетание варисторных ограничителей напряжения и LC фильтра в моделях GL, PRO, XPRO позволяет добиться максимального эффекта при подавлении широкого спектра помех.

3. Защита от токов короткого замыкания (КЗ) реализуется плавким предохранителем, а защита от токов перегрузки термобиметаллическим предохранителем (термопрерывателем).

Для эффективной защиты от токов короткого замыкания требуется максимально быстро разорвать цепь с большим током (в несколько раз большим номинального).

Для защиты от перегрузки, наоборот, требуется отключение токов всего на 10-30% превышающих номинальный и необходима задержка отключения, потому что кратковременные перегрузки, например, связанные с включением устройств, допустимы и их не надо отключать.

Поэтому для защиты от КЗ и перегрузки используются два элемента с разным быстродействием и уровнем срабатывания.

В сетевых фильтрах PILOT плавкий предохранитель размещается на печатной плате вместе с элементами защиты от помех. Плавким предохранителем защищены все сетевые фильтры PILOT.

Термобиметаллическиий предохранитель (термопрерыватель) размещается на корпусе сетевого фильтра (модели S, S-MAX, L, GL, PRO, XPRO) или встраивается в сетевой выключатель (модели mini, m-MAX, sG, SG-MAX 3G, T).

Термобиметаллическиий предохранитель предотвращает перегрузку прибора и защищает комнатную проводку от повреждения.

Индикатор состояния защиты, мультииндикатор, диагностический индикатор

При воздействии импульсной помехи с энергией, превышающей возможности сетевого фильтра, возможен выход из строя защитных ограничителей, после чего фильтр уже не сможет обеспечивать полноценную защиту. Светодиодный диагностический индикатор на корпусе сетевого фильтра в таком случае отключится и просигнализирует о повреждении схемы защиты. Такой фильтр может быть восстановлен в авторизованных СЦ. В некоторых моделях сетевых фильтров (PILOT Single, PILOT XPRO, PILOT PRO) применяется мультииндикатор — индикатор, который способен светиться разными цветами и работать в мигающем режиме, выдавая дополнительную информацию о работе фильтра.

Электромагнитная совместимость

Проблему соответствия качества электропитания и устранения взаимного влияния устройств специалисты называют проблемой электромагнитной совместимости.

Одна сторона проблемы с электропитанием заключается в том, что качество электропитания не только не обеспечивает максимальное качество работы техники, подключенной к сети, но может оказывать и отрицательное влияние на надежность техники.

Вторая сторона этой же проблемы — влияние работы одного устройства на качество работы других устройств. Примером тому могут служить помехи на телеэкране, когда включается в работу агрегат холодильника или стиральная машина.

Электромагнитная совместимость включает в себя влияние как через общую сеть, так и передаваемое по эфиру.

Проблема может быть решена различными путями:

a) устранение причины несоответствия между тем, что мы имеем в сети и тем, что хотелось бы. Обычно этот путь решения проблемы недоступен из-за больших материальных затрат на модернизацию сети, которая отстает от роста энергопотребления.

б) компенсация отклонений напряжения и подавление помех путем подключения дополнительных устройств между сетью (розеткой) и аппаратурой. Вполне доступный для потребителя путь, но его эффективность в значительной степени зависит от того, какое устройство использовано.

в) повышение помехозащищенности аппаратуры и устойчивости ко всем коллизиям с сетевым напряжением. Этим занимаются разработчики аппаратуры, и они достигли в этой области определенных успехов. Достичь полного совершенства здесь не удалось по ряду причин. Поскольку, одним из определяющих конкурентоспособность показателей является цена на аппаратуру, то дополнять аппаратуру/приборы элементами самодостаточности производители не торопятся, и, кроме того, достаточно сложно прогнозировать все возможные ситуации заочно. Яркий тому пример — импульсные блоки питания. Импульсные блоки питания повсеместно вытеснили громоздкие и неэкономичные трансформаторные.

Они обеспечивают работоспособность при широком диапазоне изменения напряжения сети 170-240 В (-20%-+10%), но вносят значительные искажения в напряжение сети и являются генераторами помех. Поэтому пришлось вводить новые международные нормы IEC-555-2, ограничивающие уровень искажений, которые генерируют электронные и электрические приборы, искажая сетевой ток. И теперь, при разработке импульсных блоков питания, на первое место, наряду с уменьшением массы и повышением надежности, ставится задача ограничения искажений сетевого тока и повышения коэффициента мощности. В настоящее время в связи с широким применением импульсных блоков питания в технике проблему ЭМС можно ставить в один ряд с борьбой за сохранность окружающей среды.

Что означают характеристики по подавлению помех в паспорте фильтра Pilot?

В паспорте сетевого фильтра приводятся значения, характеризующие способность фильтра подавлять два основных вида помех: импульсную и ВЧ помехи.

Подавление импульсной помехи оценивается:

— подавлением (ослаблением) двух типовых видов стандартных импульсов: микросекундная импульсная помеха (МИП) и наносекундная импульсная помеха (НИП). Эффективность подавления показывает во сколько раз ослабленная помеха меньше помехи на входе фильтра. Соответственно, единицы ослабление импульсной помехи — это количество раз.

— максимальной рассеиваемой энергией, это энергия импульсной помехи, которую может рассеять фильтр без разрушения. Измеряется, как вся энергия в физике, в Джоулях (Дж). Чем больше в фильтре ограничителей импульсной помехи и чем эти ограничители мощнее, тем больше максимальная рассеиваемая энергия помехи и тем эффективнее фильтр. Наибольшая рассеиваемая энергия присуща фильтрам, в которых присутствуют газовые разрядники (модели GL, PRO, XPRO, BIT). Такие фильтры способны противостоять мощной импульсной помехе.

— максимальный импульсный ток помехи, это ток, который может пропустить через себя ограничитель, когда срезает импульсную помеху. Измеряется в тысячах ампер (кА). Это очень большой ток, но он существует в коротком промежутке времени — тысячные доли секунды, поэтому не успевает сильно нагреть и разрушить ограничитель. Чем больше ток который могут пропустить ограничители напряжения, тем лучше защитные свойства фильтра.

Подавление ВЧ помехи выражается в децибелах, например, 40дБ соответствует ослаблению фильтром помехи в 100 раз, 60 дБ-1000. Специалисты решили, что логарифмическая шкала (дБ) в данном случае удобнее, чем измерять в количестве раз. Чем больше значение подавления ВЧ помехи в дБ, тем эффективнее фильтр.

Импульсная помеха (микросекундная, наносекундная)

Импульсная помеха — это кратковременное (10-6 – 10-9 с) повышение амплитуды напряжения до 4–6 тысяч вольт. Импульсная помеха может представлять из себя пачки, состоящие из одиночных коротких импульсов произвольной формы, следующих друг за другом через значительные промежутки времени.

Для единообразия оценки импульсных помех международная электротехническая комиссия (МЭК) ввела специальные стандарты для имитации импульсных помех: наносекундных (МЭК 801-4), микросекундных, где из всего спектра реально возможных видов помех выделены два типа импульсной помехи — МИП и НИП:

МИП — микросекундная импульсная помеха. Моделируется тестирующим импульсом с длительностью фронта 1 мкс и общей длительностью 50мкс (1/50 мкс) (МЭК 801-5); имитирует одиночную энергоемкую импульсную помеху;

НИП — наносекундная импульсная помеха. Имеет малую длительность фронта, высокую частоту повторения и низкую энергию. При испытаниях на фильтр воздействуют серией наносекундных импульсов (5/50нс), имитируя импульсную помеху высокочастотного спектра (МЭК 801-4).

Амплитуда испытательного импульса МИП и НИП в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации может составлять от 0,5 до 4 кв. Фильтры Pilot испытаны на соответствие самым жестким условиям эксплуатации импульсами 4000 вольт.

Источниками импульсных помех в быту чаще всего являются процессы рабочего и аварийного отключения мощных приборов или/, атмосферные явления, которые накапливают в воздухе атмосферное статическое электричество.

Внезапное отключение сетевого напряжения всегда сопровождается импульсной помехой, поэтому оборудование, неподключенное к сетевому фильтру, всегда рискует получить повреждение в результате отключения сетевого напряжения. Ущерб от глобального отключения может стать причиной разрушения, работающей в этот момент аппаратуры.

Так выглядит сетевое напряжение с импульсной помехой:

Высокочастотная помеха (ВЧ помеха), радиопомеха, radiofrequency interference (RFI)

ВЧ помеха — помеха в отличии от одиночного импульса представляет из себя серию импульсов небольшой амплитуды, следующих с большой частотой.

ВЧ помеха содержит частоты, совпадающие с частотой радиопередачи, поэтому еще называется радипомехой.

ВЧ помеха менее опасна для техники в плане повреждения, но обладает большей проникающей способностью и может вызывать сбои и ухудшения качества работы.

Во сколько раз ВЧ помеха уменьшается фильтром выражаться в децибелах, например, 40дБ соответствует ослаблению фильтром помехи в 100 раз, 60дБ–1000. Специалисты посчитали, что логарифмическая шкала в дБ в данном случае удобнее, чем измерять в количестве раз.

Источниками ВЧ помех в быту часто являются СВЧ печи и другие устройства. Полностью устранить влияние ВЧ-помехи бывает затруднительно, т. к. ВЧ помеха, помимо проводов, хорошо распространяется и по эфиру.

Так выглядит сетевое напряжение с ВЧ помехами:

Скачки напряжения

Допустимое стандартом отклонение сетевого напряжения составляет ±5% от номинала в нормальном режиме работы сети и может достигать +10. -15 в аварийных режимах. Отстающая от роста энергопотребления модернизация отечественных сетей приводит к тому, что типичными явлениями стали скачки напряжения:

— провалы напряжения (на 20-30% от номинала) длительностью до нескольких часов, связанные с неисправностями и перегрузкой энергосети;

— повышение напряжения (более 10% -15% от номинального) при отключении мощных потребителей.

Короткие замыкания и другие аварии могут приводить к полному исчезновению напряжения питания длительностью от десятков миллисекунд до нескольких часов. В некоторых случаях могут возникать кратковременные перенапряжения, когда в течение нескольких периодов напряжение питания в 1,5-2 раза превышает номинальное.

Пониженное напряжение. При очевидной опасности повышенного напряжения зачастую пренебрегают отрицательным воздействием пониженного напряжения, мотивируя это сохранением работоспособности аппаратуры. В то же время, с падением уровня напряжения для обеспечения работоспособности встроенный блок питания обеспечивает возрастание потребляемого тока, в результате чего растет температура внутри корпуса монитора, телевизора или другого устройства. Повышенная температура значительно сокращает срок службы многих элементов, особенно электролитических конденсаторов, несколькими десятками которых напичкан любой музыкальный центр или телевизор.

Подключение к сети с резкими динамическими изменениями напряжения приводит к снижению срока службы и выходу из строя отдельных узлов и компонентов аудио- и видеотехники, средств связи, кондиционеров, холодильников, стиральных машин, кухонных процессоров и сбоям в схемах управления в другой электронной бытовой аппаратуре. Эффективными и доступными мерами по защите и обеспечению нормальной работоспособности приборов электронной техники являются сетевые фильтры и стабилизаторы напряжения (сетевые кондиционеры).

Сетевые фильтры защищают от импульсных и высокочастотных помех, стабилизаторы — от импульсных и высокочастотных помех, повышенного и пониженного напряжения , источники бесперебойного питания (ИБП) — от импульсных и высокочастотных помех, повышенного и пониженного напряжения и пропадания напряжения.

Электромагнитная помеха (electromagnetic interference, EMI)

Электромагнитная помеха — любое электромагнитное явление естественного или искусственного происхождения, которое может ухудшить качество работы электронной техники.

По пути распространения все электромагнитные помехи можно разделить на кондуктивные и излучаемые.

Электромагнитная помеха, которая распространяется в пространстве, называется излучаемой (эфирной), а распространяющаяся в проводниках — кондуктивной (сетевой).

Сетевые фильтры предназначены для борьбы с сетевыми помехами и могут устранять эфирные помехи.

По характеру возникновения сетевые помехи подразделяют на противофазные и синфазные . Первые образуются как паразитное напряжение между фазным и нулевым проводами сети. Ток противофазной помехи в проводах совпадает по направлению с током нагрузки.

Напряжение синфазной помехи возникает как разность потенциалов между фазным проводом, нулевым проводом (так называемая масса или нейтральный провод) и землей (корпус прибора, радиатор и т.п.). Ток синфазной помехи имеет одинаковое направление в обоих силовых проводах сети.

В электрических цепях противофазная помеха проявляется в виде симметричных напряжений (на нагрузке) и называется симметричной, в иностранной литературе она называется «помехой дифференциального типа», дифференциальная помеха (differential mode interference). Синфазная помеха называется асимметричной помехой или «помехой общего типа» (common mode interference).

В электрических цепях противофазная помеха проявляется в виде симметричных напряжений (на нагрузке) и называется симметричной, в иностранной литературе она называется «помехой дифференциального типа», дифференциальная помеха (differential mode interference). Синфазная помеха называется асимметричной или «помехой общего типа» (common mode interference).

Симметричные помехи в линии обычно преобладают на частотах до нескольких сотен кГц. На частотах же выше 1 МГц преобладают асимметричные помехи.

Если для борьбы с симметричными и несимметричными помехами в сетевых фильтрах устанавливаются элементы для подавления помех, то получается, что один элемент потребуется между фазой и нулем для подавления симметричной помехи и два между фазой и землей, нулём и землей для подавления несимметричной помехи. Таким образом, три защитных элемента образуют треугольник. Применительно к ограничителям импульсной помехи в литературе часто используется термин варисторный треугольник.

По форме и частоте сетевые помехи делятся на импульсные и высокочастотные помехи.

Источники импульсных помех это:

а) бытовая техника (коллекторные двигатели климатического кондиционера, стиральных машин, пылесосов, импульсных блоков питания компьютеров и телевизоров). Например, включение мощного электропаяльника может вызвать выбросы напряжения в сети в десятки вольт, а включение люминесцентного источника света — до 1000 В!

б) промышленное оборудование. Промышленные помехи создаются аппаратурой для сварки, силовой пускорегулирующей аппаратурой, электродвигателями, медицинской аппаратурой и т.п.

в) аварийные режимы в сети (короткое замыкание, перекос фаз, коммутации). Повышение напряжения более 110% от номинального (240 В и выше) в течение нескольких периодов сетевого напряжения (более 20 мс) возникают при отключении от фазы мощного потребителя, например климатического кондиционера, электроплиты, обогревателя. Отключение однофазной нагрузки и короткие замыкания в смежных фазах энергосети могут вызывать динамические изменения значения фазного напряжения до значения, близкого к линейному (380 В).

г) атмосферное статическое электричество. При ударе молнии вблизи линии электропередачи и электростатических разрядах возникают высоковольтные броски напряжения до 6000В в течение от 0.1–10 мс. Около 100 разрядов молний происходит на земле ежесекундно [Hart. W. C., Malone E. W.: Lightning and Lightning-Protection. Multi-volume EMC Encyclopedia Series. Vol IV, USA: DWCI 1979]. Разряд молнии представляет последовательность микросекундных импульсов тока до 10 импульсов, следующих друг за другом с интервалом от 10 до 100 мс. Разряд молнии на землю, на потенциальные или заземленные проводники линии электропередачи вызывает сильные электромагнитные помехи.

Человеческое тело обладает емкостью порядка 100–300 пФ, и эта емкость может, зарядится до 15 тысяч вольт (например, при хождении по нейлоновому ковровому покрытию. В этом случае накопленная энергия составляет 10–35 мДж). При приближении к заземленному корпусу прибора происходит искровой разряд, и импульс тока стекает на землю, а в окружающих проводниках индуцируется импульс напряжения. Частотный диапазон атмосферных и электростатических помех простирается до 30 МГц, их максимальные значения лежат в области 2. 30 кГц.

Источниками ВЧ помех являются

В первую очередь, радио- или телевизионные передатчики различного назначения и радары. Кроме того, к ним можно отнести микроволновые печи бытового и промышленного назначения, различные экспериментальные и испытательные установки и т.п. В некоторых случаях помехи, аналогичные помехам со стороны функциональных источников, могут создаваться и линиями проводной связи, работающими на высокой частоте.

Иногда существенный вклад в общий уровень помех в радиочастотном диапазоне вносят атмосферные и космические радиошумы, шумы от короны, а также радиочастотные шумы, создаваемые при работе блоков питания аппаратуры.

Плавкий предохранитель (плавкая вставка)

Плавкий предохранитель — быстродействующий предохранитель, который срабатывает при коротком замыкании. Такой ток может привести к разрушению деталей конструкции электронной техники и пожару, поэтому необходимо быстродействующее отключение. Это одноразовый, невосстанавливаемый элемент. Предохранитель может состоять из держателя и плавкой вставки, которая заменяется при срабатывании предохранителя. Все без исключения изделия PILOT содержат плавкий предохранитель в качестве защиты от короткого замыкания. Если возникла аварийная ситуация, то в течение всего срока службы предохранитель можно заменить по гарантии.

Термопрерыватель

(автоматический термобиметаллический предохранитель, термобиметаллический предохранитель)

Термопрерыватель предотвращает перегрузку прибора и защищает комнатную проводку от повреждения при включении большого числа потребителей в одну розетку. Термопрерыватель содержит внутри биметаллическую пластину, которая, нагреваясь от проходящего через неё тока, изгибается и размыкает цепь. После остывания пластина принимает исходное состояние и замыкает цепь. Чем больше ток, тем быстрее нагреется пластина и разомкнет цепь.

При наличии в сетевом фильтре нескольких розеток возникает опасность включения в сетевой фильтр двух или более потребителей с суммарной мощностью больше, чем допустимая для фильтра и комнатной проводки. Поэтому во всех многорозеточных сетевых фильтрах присутствует защита от перегрузки в виде термопрерывателя.

Термопрерыватели в сетевых фильтрах могут выполняться в виде отдельного установленного в корпус элемента (модели S, S-MAX, L, GL, PRO, XPRO) или быть встроенным в выключатель (модели mini, m-MAX, SG, SG-MAX, T, T USB).

Термопрерыватель является устройством многоразового действия и после устранения перегрузки приводится в рабочее состояние нажатием клавиши термопрерывателя или выключателя.

Термопредохранитель

Термопредохранитель — предохранитель, который срабатывает при воздействии температуры. В сетевых фильтрах в целях безопасности мы производим аварийное отключение термопредохранителем при достижении внутри корпуса температуры 110–120 градусов. Термопредохранитель размыкает цепь и исключает опасность перегрева. Это одноразовый, невосстанавливаемый элемент, поскольку после аварийного перегрева требуется ревизия схемы в сервисцентре для гарантии дальнейшей безопасной эксплуатации.

Все без исключения изделия PILOT защищены от перегрева термопредохранителем.

Перегрузка по току

Настенная розетка, проводка и сам сетевой фильтр имеют ограниченную мощность и соответственно максимально допустимый ток нагрузки. Например, для настенной бытовой евророзетки максимальный ток 16 А, для сетевых фильтров Pilot 10 или 16 А в зависимости от модели.

При подключении большого количества потребителей к одной розетке может оказаться, что суммарный ток всех потребителей превышает максимально допустимый ток розетки.

Например, используется сетевой фильтр с несколькими розетками мощностью 3500 Вт (ток 16А). Если в нём задействовать всего две розетки, подключив чайник мощностью 2000 Вт (9А) и конвектор (обогреватель) 2200 Вт (104 А), то их суммарная мощность 2000+2200=42200 превысит мощность допустимую для сетевого фильтра и розетки. В этом случае сетевой фильтр, а также розетка и проводка подвергнутся перегрузке. При перегрузке возможен нагрев и повреждение элементов перегруженной цепи, вплоть до возгорания.

Для защиты в случае перегрузки во всех многорозеточных сетевых фильтрах PILOT применяется термопрерыватель. Термопрерыватель предотвращает перегрузку прибора и защищает комнатную проводку от повреждения при включении большого числа потребителей в одну розетку.

Короткое замыкание (КЗ, к.з.)

Короткое замыкание — это аварийный режим, когда происходит соединение двух точек электрической цепи, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции или соприкосновения неизолированных элементов.

Короткое замыкание приводит к мгновенному появлению тока в несколько раз превышающего рабочий ток (ток КЗ.) и может приводить к перегреву и, в итоге, к возгоранию изоляции или соседствующих с проводником материалов.

В бытовой сети 220 В возможны два вида аварийных к.з: замыкание между фазным и нулевым проводом и замыкание между фазным проводом и проводом защитного заземления (замыкание на землю).

Для защиты от токов короткого замыкания все сетевые фильтры PILOT cодержат плавкий предохранитель. Функция фазировки включения позволяет наилучшим образом обеспечить защиту от к.з. за счет включения предохранителя в фазный провод.

Негорючий корпус

Корпус, выполненный из негорючего материала. Хотя если подходить строго, то, при определенных условиях, горят все материалы, но в обиходе термин «негорючий корпус» часто применяется к корпусам из трудногорючего материала не вполне точно. Трудногорючий материал не поддерживает горение и сам затухает при отсутствии источника огня. Электротехнические изделия выполненные из трудногорючего пластика являются более пожаробезопасными чем выполненные из поддерживающих горение пластиков. Во всех изделия PILOT используется трудногорючий пластик.

Сечение провода сетевого шнура

Площадь суммарного сечения проводников составляющих провод нормируется стандартами в зависимости от материала проводников, величины тока и длины сетевого шнура. Согласно действующим стандартам в зависимости от длины шнура на ток 10 A допускается применять сетевой шнур сечением 0,75 и 1,0 мм2, на ток 16 A сечением 1,0 и 1,5 мм2. В сетевых фильтрах PILOT применяется сетевой шнур соответствующий действующим стандартам.

Материал сетевого шнура

В качестве материала провода используют медь или алюминий. Для гибкого провода, например сетевого шнура используется многожильный медный провод. Алюминий, обладая худшей гибкостью и проводимостью, является менее подходящим материалом, чем медь. Встречаются варианты сетевых шнуров от недобросовестных производителей, в которых алюминий с желтым покрытием выдается за медный провод, такие провода будут сильно греться из-за большего сопротивления алюминия по сравнению с медью.

Мощность

В электротехнике различают три вида электрической мощности:

— полная, которая измеряется в ВA (вольт-амперах) и её составляющие:

— активная, которая измеряется в Вт (ваттах), это как раз та мощность, которую учитывают бытовые счетчики в жилых домах.

— реактивная, которая измеряется в ВАр (вольт-амперах реактивных)

Полная мощность является суммой активной и реактивной мощностей.

Реактивная мощность (reactive power) является побочным продуктом работы энергосистемы. Реактивная мощность возникает при работе потребителей в которых имеются двигатели и трансформаторы или катушки индуктивности. Из-за «реактивного мусора», как выражаются энергетики, возрастает нагрузка на оборудование, что приводит к его преждевременному износу. Поэтому электроприборы, работа которых неизбежно сопровождается потреблением реактивной мощности, проектируются так, чтобы эта мощность составляла не более 10–20% от общей мощности прибора. Тогда доля активной мощности будет 90–80%. Долю активной мощности выражают в виде коэффициента мощности или как его еще называют косинуса угла (cos. ). Если доля активной мощности 80%, то коэффициент мощности равен 0,8.

Реактивная мощность — это побочный атрибут, от которого нельзя избавиться, как пена в пивной кружке занимает место, толку от неё — пшик, но всегда присутствует.

Активная мощность active power — та часть электрической энергии, которая идет на совершение полезной работы и в процессе потребления преобразуется в другие типы энергии, например тепловую, механическую или световую.

К потребителям, которые потребляют активную мощность (являются активной нагрузкой) причисляются нагревательные приборы (утюги, электроплиты, лампы накаливания, электрические чайники). Подобные приборы вырабатывают тепло и свет. Они не содержат индуктивности и емкости.

Номинальная мощность — полезная мощность при номинальном напряжении и номинальной нагрузке.

Для промышленного оборудования в качестве номинальной мощности, как правило, указывается полная мощность или активная и коэффициент мощности или полезная механическая.

Для бытовой техники обычно указывается потребляемая из сети активная мощность в ваттах, поскольку она определяет затраты потребителя на оплату электроэнергии и именно она преобразовывается в полезные виды энергии (движение, свет, тепло).

Для определения полной мощности бытовой техники часто использую средний для большинства бытовой техники коэффициент мощности 0,7. Тогда разделив указанную в паспорте мощность в ватах на коэффициент 0,7 можно получить полную мощность. Разделив полную мощность на номинальное напряжение, можно определить полный номинальный ток. Такие расчеты могут потребоваться при определении тока для выбора стабилизатора напряжения, ИБП или автоматов защиты.

Иногда производители вводят потребителя в заблуждение, указывая в паспорте прибора, полную мощность и низкий коэффициент мощности. Например, трансформаторный стабилизатор напряжения. Для нагрева трансформатора определяющим является ток, который проходит через обмотки, и не имеет значения какая нагрузка подключена к трансформатору активная или реактивная. Если мощность трансформатора 600 ВА, то, с точки зрения нагрева, безразлично нагрузить его на 600 Вт активной нагрузкой (например, чайником) или на 600 ВАр реактивной (например, конденсаторной батареей), или их любым сочетанием, дающим в сумме 600ВА.

Нерадивые производители указывают для стабилизатора с реальной мощностью 600 ВА мощность как 1000 ВА и отмечают, что мощность дана для коэффициента мощности 0,6. С точки зрения электротехники стабилизатор с полной мощностью 1000 кВА должен допускать работу с нагрузкой мощностью 1000 Вт. В данном случае реальная мощность 600 ВА замаскирована более презентабельным значением 1000 ВА в интерпретации, в которой еще надо разобраться, внимательно изучив паспорт или инструкцию стабилизатора.

Это все равно, что если бы Вам пообещали зарплату в 100 рублей, а заплатили 60, потому что оказалось, что рабочее время учитывается с коэффициентом 0,6 и это отмечено в договоре.

Варистор

Применяется в сетевых фильтрах для подавления импульсных помех. Варистор — нелинейное сопротивление, которое уменьшается при росте напряжения и пропускает через себя основной ток. Его действие можно сравнить с выпускным клапаном в котле, который сбрасывает излишки пара и предотвращает взрыв. Но при очень большом скачке напряжения варистор может разрушиться, если энергия импульса превысит ту энергию, которую фильтр может рассеять в виде тепла. Эта предельная энергия выражается в Джоулях и является одной из основных характеристик варистора. В спецификации большинство производителей указывают суммарную энергию разрушения всех варисторов. Оценить энергию варисторов можно ориентировочно по их размеру и количеству варисторов. Энергия, поглощаемая варисторами, зависит от его геометрических размеров, рабочего напряжения, длительности воздействия импульса. Наиболее широко распространены варисторы, диаметр которых равен 8, 10, 14, 18 мм.

Варисторы с большей энергией, как правило, имеют большие размеры.

Варисторы в сетевых фильтрах часто используются вместе с газовыми разрядниками.

Газовый разрядник

Применяется в сетевых фильтрах совместно с варисторами для подавления импульсных помех. Содержит газоразразрядный промежуток между двумя электродами заключенный в герметичный корпус с инертным газом. Если амплитуда импульса превышает порог срабатывания разрядника (пробоя газоразрядного промежутка), то промежуток пробивается и избыточная энергия выделяется в разряднике. По сравнению с варистором газовый разрядник способен рассеять значительно большую энергию чем варистор, но имеет менее стабильный порог срабатывания. Поэтому при совместном применении с варисторами газовые разрядники имеют более высокий порог срабатывания т.е. являются первой грубой ступенью защиты.

Реле напряжения

Реле контроля напряжения — это устройство для защиты от скачков напряжения, как в сторону его увеличения, так и понижения ниже допустимых значений. Снижение уровня напряжения негативно отражается на работе бытовой техники и электроники, а повышение свыше допустимых пределов может вообще привести к их поломке. Реле напряжения реагирует на недопустимое напряжение и отключает технику от электросети. Функция реле напряжения присутствует в моделях PILOT XPRO и PILOT Single (PILOT Single TV).

Микропроцессор

Микропроцессорное управление означает, что алгоритм работы изделия определяется программой, зашитой в специальную микросхему- микроконтроллер.

Микропроцесорное управление имеет следующие преимущества:

— некоторые параметры не используя процессор сложно контролировать и анализировать. Именно благодаря заложенному алгоритму в программу микропроцессора реализована функция Zero Start.

— процессор может обладать памятью, запоминать и анализировать параметр в течение некоторого времени и реализовывать задержку на включение

— в работу изделия можно вносить некоторые изменения, не меняя печатной платы и набора компонентов, а изменяя только записываемую в процессор программу.

Таким образом, микропроцессорное управление в изделиях PILOT XPRO и PILOT Single позволило реализовать более сложные алгоритмы управления, уменьшить количество компонентов и увеличить надежность.

Zero Start (зеро старт)

Функция обеспечивает мягкое отключение и подключение аппаратуры. Большинство повреждений техники происходит в моменты ее включения и отключения. Микропроцессор выбирает моменты для подключения и отключения, в которые подключение не будет сопровождаться броском тока (переключение в нуле тока). Эта функция повышает ресурс техники и исключает появление помех, характерных для процесса включения.

Задержка включения

Пауза перед повторным включением после отключения для исключения повреждения техники часто повторяющимися переходными процессами. Для компрессорной техники требуется задержка в несколько минут для исключения перегрузки двигателя компрессора. Сетевые фильтры Pilot SINGLE с функцией «Защита 380» обеспечивают задержку включения в соответствии с технологическими нормами для компрессорной техники.

Розетка формата «Джи Пи», Gadget parking GP

Розетка, конструкция которой расширяет возможности по подключению техники. В одну розетку формата GP можно подключить один бытовой прибор с вилкой евростандарта или два прибора с узкой вилкой (например, два зарядника мобильных устройств). В качестве примера ниже показаны варианты подключения в розетку фильтра PILOT M-MAX.

Защитные шторки на розетке (защита детей)

Защитные шторки на розетках служат в первую очередь для защиты детей от поражения электрическим током. Защитные шторки имеют конструкцию, которая предотвращает возможность проникновения внутрь прибора тонким предметом (проводящим стержнем) до контакта с токоведущими частями. В сетевых фильтрах PILOT применяется оригинальная запатентованная конструкция розеточной шторки (модель GL). Вторая полезная функция защитных шторок — «закрывашка от мусора». Шторки препятствуют скоплению внутри корпуса пыли, шерсти животных, насекомых и т.д., которые образуют легко воспламеняющуюся «пылевую пробку».

Компрессорная техника

Техника, содержащая в составе компрессор-насос для создания давления рабочей жидкости. Большинство холодильников и кондиционеров содержат компрессор.

Для уменьшения нагрузок на электродвигатель, который приводит в действие насос, необходима пауза перед повторным запуском компрессора в работу. Иначе двигатель будет перегружен, поскольку ему придется преодолеть большое давление в камере компрессора. В худшем случае, даже возможна ситуация, когда двигателю не хватит сил и он остановится. С учетом этой особенности компрессорной техники в сетевом фильтре SINGLE запрограммирована задержка на повторное включение около 2 минут, в течение которых произойдет уравновешивание давления в камерах компрессора и исключится перегрузка двигателя.

Surge protector

Устройство защиты от импульсных перенапряжений. Может представлять фильтр, состоящий из одного элемента, или иметь более сложную конструкцию.

Noise protector

Устройство защиты от высокочастотных помех. В простейшем случае может представлять сетевой фильтр с помехозащитным конденсатором.

Surge noise protector

Устройство защиты от импульсных перенапряжений и высокочастотных помех.

Line conditioner

Устройство, объединяющее в себе сетевой фильтр и стабилизатор напряжения. Все стабилизаторы Pilot, помимо блока стабилизации, содержат сетевой фильтр для защиты от импульсных и высокочастотных помех, т.е являются сетевыми кондиционерами. Сетевой кондиционер защищает от повышенного и пониженного напряжения , т.е. он стабилизирует напряжение. Однако, мы придерживаемся названия «Стабилизатор напряжения», как более распространенного.

UPS (Uninterruptible power supply)

Устройство, как правило, объединяющее в себе сетевой фильтр, стабилизатор напряжения и батарею, для поддержки и защиты питания при полном отключении электричества в сети. Как указывалось выше, отключение сетевого напряжения — это источник импульсной помехи, от которой защищает сетевой фильтр, но чтобы не нарушить работу подкдючённых устройств, например, компьютера, нужен UPS или ИПБ, если использовать русское сокращение.

Варисторный треугольник

Схема из трех варисторов, каждый из которых образует сторону треугольника. Такая схема обеспечивает подавление как симметричных, так и несимметричных импульсных помех. Данное включение применяется в сетевых фильтрах L, GL, PRO, X-PRO.

Фазный провод (фаза)

Силовой провод, который имеет потенциал (напряжение относительно земли), равный напряжению линии. Для бытовой однофазной сети это 220 В.

Нейтральный провод (Ноль, нейтраль)

Силовой провод, который имеет нулевой потенциал (напряжение относительно земли). Для исправной бытовой однофазной сети 220 В токи в фазном и нулевом проводе равны. Хотя в исправном состоянии прикосновение к нулевому проводу безопасно, в аварийных ситуациях возможно возникновение опасного напряжения на нулевом проводе, и поэтому его запрещено соединять с корпусами приборов и использовать в качестве заземления.

Заземляющий провод

Также, как и нулевой имеет равный нулю потенциал, но не предназначен для протекания тока нагрузки. При исправной сети ток в заземляющем проводе равен нулю. Заземляющий провод соединяется через заземляющий контакт розетки с нетоковедущими частями прибора — например, с металлическим корпусом. Он служит в качестве второй, защитной нейтрали для создания тока утечки на землю, чтобы сработали предохранители или автоматы при замыкании токоведущих частей на корпус. Через заземляющий контакт замыкаются на землю токи несимметричных помех, а также статическое электричество.

Заземленная нейтраль

Большинство ЛЭП, питающих жилой сектор, имеет глухозаземленную нейтраль (cистема заземления TN). В электросистемах TN нулевой и заземляющий проводники объединены (PEN) на всем протяжении цепи до распределительного устройства. От него к конечному потребителю пускается уже два нуля — PE и N. Объединение нулевых проводников запрещается по технике безопасности.

Стандарты розеток и вилок

Единого стандарта розеток в мире не принято, их разработка в большинстве стран шла независимо друг от друга, что привело к большому разнообразию и, к сожалению, несовместимости электроустановочных изделий друг с другом.

Шаги по объединению стандартов в разных странах предпринимаются по сей день, но этот процесс требует громадного объема работ, по замене электропроводки и электроприборов. Производители некоторых видов электроприборов ввели практику использования сменных шнуров и комплектуют шнурами различных стандартов для разных стан, а появление импульсных источников питания дало возможность использовать одни и те же устройства при разном диапазоне напряжения в сети.

На сегодня наиболее распространенным вариантом в нашей стране является так называемая евровилка и соответствующая ей розетка с заземлением.

Shuko CEE 7/4 СEE 7/7 СEE 7/17 СEE 7/16

Эта розетка совместима также со следующими вилками, применяемыми в России для подключения к сети 220 В.

Помимо моностандартных исполнений розетка может быть выполнена в мультиисполнении — соответствовать набору различных стандартов, принятых в разных странах.

Для сетевых фильтров PILOT, как было упомянуто выше, разработана розетка формата Gadget Parking (GP), конструкция которой расширяет возможности по подключению техники.

Розетка GP (Gadget Parking)

Емкостной фильтр (С-фильтр)

Емкостные фильтры служат для подавления помех с помощью их шунтирования. Чем больше ёмкость фильтрующих конденсаторов (до определённого предела), тем лучше.

Индуктивно-емкостной фильтр (LC-фильтр)

Индуктивные фильтры служат для подавления помех последовательным способом (включением большого сопротивления). Наличие ферритового сердечника увеличивает индуктивность и улучшает фильтр.

Двухуровневая защита по току

Для эффективной защиты как при перегрузке, так и при коротком замыкании требуются отдельные элементы с различным порогом и временем срабатывания. Применение предохранителя в сочетании с автоматом обеспечивает эффективную двухуровневую защиту.

Одним элементом выполнить функции защиты от к.з. и перегрузки невозможно из-за взаимоисключающих требований к процессу отключения.

Для эффективной защиты от токов короткого замыкания требуется максимально быстро разорвать цепь с большим током (в несколько раз большим номинального/превышающим номинальный).

Для защиты от перегрузки, наоборот, требуется отключение токов всего на 10-15% превышающих номинальный и необходима задержка отключения, потому что кратковременные перегрузки, например, связанные с включением устройств допустимы, и их не надо отключать.

Поэтому для защиты от к.з. и перегрузки используются два элемента с разным быстродействием и уровнем срабатывания.

Обрыв нуля, 380 В

Нарушение контакта в нулевом рабочем проводе трехфазной линии вследствие коррозии или повреждения при выполнении монтажных работ может привести к тому, что потребители окажутся под повышенным напряжением . В такой ситуации из-за перегруженности сети, и особенно нулевого провода, возникает взаимное влияние фаз, когда перегрузка или короткое замыкание в одной фазе вызывает увеличение напряжения, теоретически способное достичь значения линейного напряжения (380 В), в другой фазе.

Рассмотрим такую ситуацию на примере:

В здание вводится трехфазная линия 380 В с нейтральным проводником. К каждому бытовому потребителю приходит один нейтральный провод и один фазный, между ними 220В. Есть два потребителя, к которым приходит общая нейтраль (это голубой провод) и разные фазы (желтый и зеленый). В этом случае по нейтрали течет ток нагрузки, то есть нейтраль выполняет роль рабочего нулевого провода.

Пока исправны все соединения в нейтрали, оба потребителя получают 220 В, даже при включении сильно различающихся по мощности нагрузок, таких как СВЧ (1200 Вт) и компьютер (120 Вт). Ток через СВЧ протекает по контуру желтая фаза–СВЧ–голубой ноль, через компьютер зеленая фаза–компьютер–голубой ноль.

В случае, если произошел обрыв нулевого провода, то по нему уже не протекает ток в приходящую линию, но ток может протекать по голубому проводу между розетками. Получается следующий контур: желтый провод–CВЧ–голубой между розетками–компьютер–зеленый. Поскольку между желтым и зеленым 380 В, то это напряжение поделится между включенными последовательно приборами первого и второго потребителя. По закону Ома напряжение поделится пропорционально их сопротивлениям. Поскольку мощности приборов и соответственно их сопротивления отличаются в 10 раз, то напряжение 380 поделится в таком же соотношении. На компьютер придет 342 В и он выйдет из строя, а СВЧ перестанет работать при напряжении 38 В:

Опасность ситуации в том, что отгорание нуля может длительное время не приводить к серьезным последствиям, пока к розеткам в примере подключены примерно одинаковые по мощности нагрузки.

Особенно остро данная проблема проявляется в старом жилом фонде, где из-за длительной эксплуатации и отсутствия выполнения профилактических работ изоляция проводов фактически изношена, ослаблены контактные группы, во многих местах происходят обгорания нулевых рабочих проводов, приводящие к резкому повышению напряжения.

Защита от 380 В

В бытовой электросети с номинальным напряжением 220 В возможны ситуации, когда напряжение может возрасти вплоть до 380 В. Такое возможно при:

• замыкании между фазами или на землю (падение деревьев на ЛЭП)

• при обрыве нуля в результате разрушения контакта от коррозии, так называемое «отгорание нуля». Типичный случай для ветхой алюминиевой домашней проводки.

При значительно повышенном напряжении происходит повреждение элементов аппаратуры и появляется опасность возгорания. Классические сетевые фильтры содержат ограничители напряжения способные справиться с несколькими сотнями джоулей избыточной энергии, которой обладают импульсы напряжения. Но в данной ситуации перенапряжение носит не импульсный характер, а длительный, и классический сетевой фильтр не может справиться с таким потоком излишней энергии. Обычно, при этом сетевой фильтр выходит из строя из-за разрушения варисторов и срабатывания плавкого предохранителя, погибая, подобно самураю. К сожалению, такое отключение от сети не дает 100% гарантии для техники.

Для гарантированной защиты в данной ситуации требуется отключение техники от сети до тех пор, пока напряжение не придет в норму.

Эта функция реализована в стабилизаторах напряжения и сетевых фильтрах моделей PILOT XPRO и PILOT Single, PILOT Single TV.

В этих моделях, помимо классического сетевого фильтра, содержится реле напряжения. В моделях Pilot эта функция называется защита от повышенного напряжения, или коротко «Защита 380», в англоязычной литературе «Over voltage protection (OVP)».

Модели PILOT XPRO и PILOT Single (PILOT Single TV) содержат схему с реле напряжения, которое управляется микропроцессором.

Микропроцессор непрерывно контролирует напряжение и при опасных значениях подает сигнал на размыкание контактов реле. При нормализации сетевого напряжения микропроцессор автоматически подключит технику, выдержав паузу перед повторным включением.

Фазировка включения

Фазировка включения вилки в розетку — это функция, которая позволяет расположить вилку в розетке наиболее оптимальным образом, чтобы предохранитель сетевого фильтра был включен в фазный провод.

Функция фазировки, реализованная в модели PILOT Pro, является одним из примеров учета особенностей отечественных электросетей, где отсутствует определенность по расположению фазы и нуля в розетке. Во многих национальных стандартах такая определенность по расположению фазы и нуля предусмотрена, и вилка может вставляться в розетку только в одном определенном положении.

Для этого вилки выполняются

С несимметричным расположением штырей, исключающим установку вилки в перевернутом положении, например, как в изображенных на рисунке стандартах.

В случае, когда вилка однозначно вставляется в розетку, положение фазного контакта в розетке и фазного провода сетевого шнура регламентировано стандартами, и производители техники устанавливают устройства защиты именно в той цепи, на которую гарантированно придет фазный провод сетевого шнура.

В случае отечественного стандарта, даже если положение фазного контакта в розетке будет определенным, то из-за того, что вилку можно вставить в двух вариантах, фаза может оказаться на любом из двух питающих проводов сетевого шнура.

Модель PILOT Pro позволяет по цвету свечения индикатора определить оптимальное положение или оптимальную ориентацию вилки в розетке с заземлением. При неоптимальном положении следует повернуть вилку на 180.

В этом случае при обоих возможных вариантах короткого замыкания — фаза-ноль и фаза земля — предохранитель выполнит свою защитную функцию:

При случайном расположении вилки в розетке предохранитель может оказаться в нуле и не сможет защитить в случае замыкания фазы на землю:

Данная функция актуальна при наличии заземления, и по цвету свечения индикатора можно также контролировать исправность контура заземления.

Уровни защиты

Для удобства выбора модели сетевых фильтров PILOT классифицированы по уровням защиты: базовый, cтандартный, профессиональный и с защитой от 380 В.

Базовый уровень защиты (surge protector) предполагает защиту от наиболее опасной помехи, которая способна разрушать компоненты аппаратуры: импульсной помехи.

Стандартный уровень (surge & noise protector) предполагает помимо защиты базового уровня (импульсной помехи) еще и защиту от высокочастотной помехи, которая способна нарушать работу и вызывать сбои.

Профессиональный уровень защиты предполагает защиту от импульсной и высокочастотной помех.

Фильтры профессионального уровня обладают большими возможностями по сравнению с моделями базового и стандартного уровней, например:

• способны справиться с, более мощными импульсными помехами;

• содержат наиболее эффективные LC фильтры.

Фильтры с защитой от 380 В, кроме защиты от помех, могут отключать технику от сети, когда возникает опасное высокое или низкое напряжение.

Стабилизатор напряжения

В англоязычной литературе Automatic Voltage Regulator или Line conditioner — это устройство, предназначенное для поддержания выходного напряжения в узких пределах при существенном изменении входного напряжения и выходного тока нагрузки.

Для надежной работы бытовой техники требуется напряжение, равное номинальному (220 или 230 В) с отклонением не более 5-10%.

Реальное отклонение напряжения в сети может существенно отличаться от номинального и в этом случае исправить ситуацию помогает стабилизатор напряжения.

Стабилизатор напряжения, как правило, содержит трансформатор и схему управления переключением обмоток трансформатора. Стабилизатор напряжения может содержать сетевой фильтр. Такое устройство называют сетевым кондиционером, но стабилизатор напряжения является более распространённым названием, поэтому мы придерживаемся этого названия. хотя «просто стабилизатор» не содержит сетевой фильтр.