Как устроен сетевой фильтр?
Что же это, собственно, такое – сетевой фильтр? Это устройство, предназначенное для защиты подключённых к электросети устройств от скачков напряжения. В частности, от резкого кратковременного увеличения напряжения.
Кроме того, сетевые фильтры успешно справляются с нагрузками, которые возникают в первые мгновенья после включения электроприбора. Эти нагрузки – неотъемлемая часть технологии передачи электричества по современным сетям. С их последствиями хорошо знакомы все, кто замечал, как лопаются казалось бы вполне нормально работавшие лампы сразу после включения освещения в комнате.
Получая на входе ток с внезапно возросшим напряжением, сетевой фильтр умеет превращать излишек энергии в тепло. Как же это происходит?
В отличие от обыкновенного удлинителя и тройника, сетевой фильтр имеет относительно сложную конструкцию.
Как уже было сказано, схема преобразовывает энергию импульса в тепловую и носит название компенсационной. Работа схемы использует варисторы, резисторы, позволяющие резко уменьшать своё сопротивление. В том же случае, когда их возможностей оказывается недостаточно, сетевой фильтр применяет «вторую линию обороны»: встроенные плавкие предохранители. Они защищают подключенные к устройству электроприборы от больших колебаний напряжения. Кстати, в хороших сетевых фильтрах предохранителей может быть несколько. Наконец, абсолютную степень защиты подключённых к фильтру электроприборов обеспечивает ограничитель по току, который в экстренной ситуации призван полностью отрезать устройство и соединённое с ним электрооборудование от сети.
Помимо варисторов и предохранителей в конструкцию сетевого фильтра входят конденсаторы различной ёмкости и симметричный дроссель. Его функция – сглаживать помехи, присутствующие в электросети. Шум электролинии фильтруют интегрированные в общую схему устройства индукторы.
В отличие от обычного удлинителя, сетевой фильтр невозможно представить без заземления. Оно присутствует во всех – даже самых бюджетных – моделях. Без обеспечения заземления эффективность фильтра резко падает.
От чего защищает сетевой фильтр?
Сложная внутренняя схема нужна сетевому фильтру для защиты подключённых к нему устройств. Что же именно позволяет предотвратить его включение в общую цепь электропитания?
Основное предназначение сетевых фильтров – это компенсация краткосрочных повышений напряжения. Также сетевые фильтры могут помочь технике пережить смену частоты тока. Наконец, они защищают её от электромагнитных помех в сети и шумового компонента. Последнее весьма актуально для современной электроники и компьютеров, собранной из деталей с «тонким» техпроцессом.
Надо отметить, что современная техника и электроника всё-таки отнюдь не беззащитна. Большинство производителей закладывают определённые допуски в колебании характеристик электросети. К примеру, рабочим напряжением тока обычно считается диапазон от 200 до 240 вольт. Однако, чем менее доложит своей репутацией компания или брэнд – тем легче и чаще она использует в своих разработках некачественные, «капризные» детали. Впрочем, и электроника известных марок может стать жертвой «удачной» атаки электросети. При этом ущерб для бюджета пользователя будет заметно выше.
Если попытаться сделать список устройств и компонентов, наиболее тяжело переживающих скачки напряжения и его кратковременное повышение, то в первую очередь нужно вспомнить о блоках питания ноутбуков и компьютеров, микросхемах памяти и процессорах видеокарт, двигателях стиральных и посудомоечных машин, моторах и электронной «начинке» электрокотлов, мультиварок, нагревательных элементах чайников, сенсорах и датчиках пылесосов-роботов, компрессорах холодильников и контроллерах жёстких дисков, Bluray-приводов и приводов игровых приставок.
Параметры выбора сетевого фильтра
Подходя к выбору сетевого фильтра ответственно и разумно, необходимо обратить внимание на следующие параметры и особенности конструкции устройства…
Во-первых, следует изучить внешний вид, качество материалов корпуса и технический дизайн фильтра. У качественной модели на корпусе должны присутствовать чётко различимые поясняющие надписи, логотип или название производителя, какой-то вариант таблички с основными параметрами. Что касается материалов корпуса, то тут нужно обратить внимание на их ударопрочность и реакцию на нагрев. Как уже было сказано, принципиальная схема сетевого фильтра приспособлена на перевод электрического импульса в тепловую энергию – что в критических случаях может привести к резкому нагреву корпуса устройства. В этом случае нужно быть уверенным, что материалы корпуса не склонны к возгоранию и не выделяют опасных для здоровья веществ при оплавлении.
К особенностям технического дизайна сетевого фильтра, на которые стоит обратить внимание, мы относим количество розеток, длину шнура, наличие сигнальных индикаторов, наличие портов USB, гнёзд для защиты телефонной сети, телевизионной антенны и так далее… У некоторых моделей фильтров также имеются фиксаторы проводов подключённых электроприборов, шторки на розетках – для защиты от детей, механизмы крепления на стену. Всё это, при необходимости, также нужно уточнить.
Во-вторых, необходимо выяснить технические характеристики сетевого фильтра и его возможности по защите подключённых приборов. Основные параметры – это максимальная входная мощность (она выражена в ваттах), максимальная нагрузка (выражается в амперах) и максимальная рассеиваемая энергия (в джоулях). Чем больше входная мощность – тем большее количество подключений приборов и тем большую их совокупную мощность может «переварить» фильтр. А максимум рассеиваемой энергии показывает, насколько сильный всплеск напряжения в сети способен поглотить фильтр при защите подключенной техники.
Также, изучая технические характеристики, полезно узнать какое количество и какого вида предохранителей установлено в сетевом фильтре.
Сетевой фильтр APC PM5U-RS
В качестве примера выбора хорошего сетевого фильтра для дома и офиса мы расскажем о модели APC PM5U-RS, яркого представителя доступного по бюджету, качественного и полезного устройства от известного брэнда.
Сетевой фильтр с номенклатурным именем APC PM5U-RS относится к линейке устройств APC SurgeArrest PM, представленных компанией Schneider Electric (владелец марки APC) в 2015 году. Модель относится к классу сетевых фильтров начального уровня Essential (предназначенных для использования в бытовых условиях и условиях малого офиса).
Сетевой фильтр APC PM5U-RS имеет классический для устройств этого типа дизайн в виде параллелепипеда с габаритами 370х73х56 миллиметров и массой 670 грамм. Оригинальной особенностью внешнего вида модели стала скошенная верхняя грань.
Корпус APC PM5U-RS сделан из ударопрочного пластика белого цвета. Вариантов модели с иным цветом на рынке не представлено.
На нижней грани (на «подошве) корпуса APC PM5U-RS есть четыре фигурных углубления для крепления фильтра к стене. Также всю нижнюю грань вдоль прорезает специальная канавка для укладки провода в любую сторону.
Основные элементы конструкции сетевого фильтра APC PM5U-RS расположены на верхней грани. Тут мы находим пять розеток типа CEE 7 Schuko (EURO) с заземлением и встроенными защитными шторками на отверстиях. Четыре розетки скомпонованы блоком, а одна отнесена от них на увеличенное расстояние – такая особенность будет полезна при включении в фильтр устройства с массивной вилкой.
Также на верхней грани разместился логотип производителя APC, качелька-включатель фильтра и два информационных светодиода («защита работает» и «заземление»). На правой стороне грани находятся два порта USB. Они предназначены для безопасной зарядки от сетевого фильтра мобильных гаджетов и имеют характеристики по силе и напряжению тока 5 вольт на 2,4 ампера. Отметим, что в составе линейки APC SurgeArrest PM есть модель сетевого фильтра без портов USB. Её номенклатурное название - APC PM5-RS.
Ещё один важный элемент конструкции расположился на левой грани APC PM5U-RS. Это – кнопка многоразового термопредохранителя. Она полностью утоплена в корпус в штатном режиме и «отщёлкивается» при чрезмерных перегрузках и задействовании защитной схемы.
Сетевой фильтр APC PM5U-RS подключается к электросети с помощью стандартной вилки Schuko CEE 7/7P (EURO). Длина шнура составляет 1,8 метра.
Технические характеристики сетевого фильтра APC PM5U-RS вполне достаточны, чтобы обеспечить защиту большинства бытовых электроприборов, домашней электроники и офисной техники. Так, максимальная входная мощность модели составляет 2300 ватт. Максимальная нагрузка APC PM5U-RS равна 10 амперам, а максимальная рассеиваемая энергия – 918 джоулям.
Предоставляемая защита от пиков силы тока в синфазном режиме находится на уровне 24 килоампер в секунду, а в дифференциальном режиме – 12 килоампер в секунду.
APC PM5U-RS обеспечивает фильтрацию помех электросети на уровне до 40 децибел, работает в температурном диапазоне от 0 до 40 градусов Цельсия при относительной влажности до 95%.
Выражаем благодарность специалистам магазина "Ситилинк" за комментарии, полученные в ходе работы над этим текстом.
Поделиться
