Стартовавший в 1921 году план ГОЭЛРО в середине XX века практически полностью обеспечил электрификацию нашей страны. В каждой городской квартире, в сельском доме и даже в сторожке лесника появились розетки, позволяющие обустроить быт всеми благами прогресса.
За прошедшие 70 лет мы полностью привыкли к электричеству в доме и на производстве, что уже не замечаем как много зависит в нашей жизни от «220 вольт».
Впрочем, иногда электричество даёт о себе знать. Как и любые сложнейшие системы, электросети в нашей стране периодически отклоняются от стандартного режима работы. В результате чего в наших розетках возникает ток совсем не с теми параметрами, которые нужны для нормального функционирования электроприборов, бытовой и офисной техники, электроники. И чем сложнее устройство – тем более непредсказуемо для него окажутся последствия сбоя. Обычная лампочка в люстре может просто мигнуть пару раз, а дорогостоящий компьютер – полностью лишится дюжины своих компонентов.
Какие же проблемы могут возникнуть с электросетью?
Как известно многим, электричество, генерируемое отечественными сетями и распределяемое по розеткам пользователей, представляет собой переменный ток с частотой 50 герц и напряжением 220 вольт. В принципе, в параметрах допускаются небольшие отклонения, поэтому на электроприборах чаще всего фигурирует допустимый рабочий диапазон 50-60 герц и 220-230 вольт.
Однако в реальности параметры тока в розетке могут значительно отличаться. При этом, наибольшую опасность представляют не долговременные отклонения, а одиночные эпизоды краткосрочного резкого повышения напряжения, его понижение, перепады частоты, а также моменты полного отключения электричества на доли секунды.
Каковы причины таких сбоев? Они крайне разнообразны. Тут и плохая работа местных электросетей, и обветшалая проводка старых домов, и нарушения прокладки силовых линий в новых зданиях, использование некачественных материалов (проводов, распределительного оборудования) при постройке. Кроме того, на резкие перепады напряжения может повлиять погода, включение соседями какого-то мощного (с точки зрения энергопотребления) прибора, включение в розетку неисправного устройства и так далее. Проще говоря, с возможными сбоями в электросети невозможно бороться какими-то конкретными способами. Нужны универсальные решения.
Что нуждается в защите?
Но прежде, чем говорить о защите от сбоев, приведём конкретные примеры их пагубного воздействия на бытовые приборы и электронику.
Вообще, современная техника теоретически способна «пережить» колебания напряжения в диапазоне от 200 до 240 вольт. Однако абсолютным правилом это не является и в каждом отдельном случае устройство может вести себя по-разному.
Так, при кратковременном повышении напряжения под удар попадают блоки питания ноутбуков и компьютеров, микросхемы электронных устройств, двигатели стиральных и посудомоечных машин, моторы газовых и электрокотлов, нагревательные элементы чайников, мультиварок, тех же стиральных и посудомоечных машин, компрессоры холодильников, датчики электронных устройств, материнские платы компьютеров, а также их процессоры, микросхемы памяти и контроллеры дисков.
Пониженное напряжение – как периодические скачки, так и достаточно длительные периоды – заставляют технику работать с перегрузкой. Особенно это касается приборов и устройств, в конструкции которых (или среди компонентов которых) имеются электродвигатели. То есть, пониженное напряжение представляет реальную опасность для компьютеров (в которых установлены вентиляторы и жёсткие диски), отопительных котлов (представьте – каково лишится автономного отопления посреди зимы), стиральных и посудомоечных машин. Последние часто работают в отсутствии в квартире людей – что добавляет в ситуацию риск возникновения пожара.
Много схожего с понижением и повышением напряжения у кратковременных перебоев электроснабжения. Как известно, наибольшую нагрузку электронные и электрические компоненты устройств испытывают при подаче энергии во время включения прибора. Перебои же, фактически представляющие собой один или несколько краткосрочных случаев выключения-включения, увеличивают возможность поломки в несколько раз.
Наконец, говоря о сбоях в электросети, нельзя не упомянуть о проблемах с частотой подачи переменного токи и о шумовых (электромагнитных и радиочастотных помехах). Они также крайне негативно влияют на подключенную бытовую и офисную технику и электронику. Особенно современную, создаваемую по крайне тонким технологическим процессам и поэтому особенно уязвимую в нештатных условиях работы.
Обеспечиваем стандартные 220 вольт
Как мы уже сказали выше, проблемы с подачей электроэнергии носят множественные причины. Но решать их «на месте» не всегда возможно: если переделать проводку в собственной квартире ещё как-то получиться, то повысить качество электрооборудования в доме или наладить работу местной электросети – нет. Поэтому проще найти универсальный ответ в виде устройств, защищающих электроприборы в доме (бытовую технику и электронику) от скачков напряжения, смены частотности тока и электромагнитных наводок.
Базовый, но достаточный в большом проценте случаев сбоев уровень защиты предоставляют сетевые фильтры и стабилизаторы напряжения.
Внешне сетевые фильтры напоминают традиционные удлинители или переходники – если речь идёт о моделях с одной розеткой. Однако, на самом деле устройство имеет куда более сложную конструкцию, чем банальный удлинитель.
Общая схема сетевого фильтра
В её основе лежит компенсационная схема, работа которой заключается в преобразовании энергии импульса в тепловую энергию. Для этого сетевой фильтр использует варисторы. Дополнительную защиту на случай больших колебаний напряжения дают встроенные плавкие предохранители – которых может быть несколько.
Также схема устройства включает в себя конденсаторы и симметричный дроссель для сглаживания помех. Шумы электролинии фильтруют встроенные индукторы. Наконец, сетевой фильтр не смог бы нормально работать без ограничителя по току, который способен полностью перекрыть энергоснабжение подключённых приборов и электронных устройств.
Эффективная работа сетевого фильтра требует, чтобы устройство было заземлено. Если сделать это невозможно – качество защиты может заметно снижаться.
Если функций сетевого фильтра, даже правильно выбранного (о чём – ниже) и заземлённого, не хватает (что бывает в случае низкого качества электросетей с частыми сбоями и длительной работой вне стандартных параметров), то пользователю стоит обратить внимание на стабилизаторы напряжения.
Стабилизаторы напряжения позволяют получать на выходе стабильные 220 вольт при весьма широком диапазоне характеристик входящего тока. Как и сетевые фильтры они сглаживают скачки напряжения, убирают помехи на линии, защищают от коротких замыканий в сети и перебоев. Стабилизатор незаменим там, где есть заметное «проседание» напряжения (проблема многих частных домов, расположенных за городской чертой). Также стабилизатор более корректно, чем сетевой фильтр реагирует на скачки напряжения с его увеличением. Фактически, при росте напряжения выше значения 260-270 вольт сетевой фильтр способен лишь оплавить предохранитель, прервав подачу тока.
Общая схема стабилизатора напряжения
Принцип работы стабилизатора основан на переключении обмоток трансформатора, благодаря чему входной ток выравнивается по напряжению в сторону увеличения или снижения. Управляет переключениями обмотки полупроводниковые элементы или реле.
При выборе сетевого фильтра или стабилизатора в первую очередь необходимо обращать внимание на общую мощность устройств, которые планируется к ним подключать. Также важен параметр максимального поглощения импульса, выражаемый в джоулях. Далее идут такие характеристики, как количество розеток, длина шнура, наличие дополнительных разъёмов (USB, телефонной линии), наличие индикации и информационных дисплеев, возможность крепления фильтра на стене и так далее.
Краткий обзор сетевых фильтров APC PM1W-RS, APC PM5-RS и стабилизатора APC LS1000-RS
Чтобы сориентировать пользователя в выборе нужного ему сетевого фильтра или стабилизатора, расскажем о представленных на рынке моделях на примере моделей APC PM1W-RS и APC PM5-RS, а также на примере стабилизатора APC LS1000-RS.
Сетевой фильтр APC PM1W-RS – это компактное, но весьма эффективное устройство для защиты бытовой техники и электроприборов. По конструкции устройство напоминает переходник: одна вилка для подключения к электросети соседствует тут с одной розеткой стандарта Schuko (EURO) с двумя контактами и заземлением.
APC PM1W-RS может подключаться к электросети со стабильным напряжением до 250 вольт и частотой 50 герц. Номинальная сила тока – 16 ампер. Устройство позволяет подключать один или несколько (через тройник) электроприборов общей мощностью до 3500 ватт. Также 16 ампер позволяет подключать мощную бытовую технику.
APC PM1W-RS
Помимо сглаживания скачков напряжения, данный сетевой фильтр эффективно подавляет высокочастотные и импульсные помехи до 30 децибел и защищает технику от короткого замыкания в сети. Максимальное значение поглощения импульса у APC PM1W-RS равно 916 джоулям.
APC PM5-RS
Сетевой фильтр APC PM5-RS – это классическое устройство своего класса, конструкцией напоминающее удлинитель-разветвитель. Фильтр позволяет подключить несколько бытовых электроприборов или единиц электроники общей мощностью до 2300 ватт. Для подключения техники в APC PM5-RS предусмотрено пять розеток стандарта Schuko (EURO). При этом одна розетка расположена на большем расстоянии от остальных – что может быть весьма полезно для подключения устройства с массивной вилкой или вилкой блочного типа. И прочих элементов конструкции APC PM5-RS можно отметить шнур длиной 1,83 метра, индикаторы заземления и наличия тока, а также общий переключатель, подающий или выключающий ток на все розетки фильтра разом. Оригинальной особенностью конструкции APC PM5-RS можно считать скошенную верхнюю грань корпуса.
Помимо выравнивания скачков напряжения, APC PM5-RS способен подавлять высокочастотные и импульсные помехи в диапазоне от 100 килогерц до 10 мегагерц силой до 40 децибел. Максимальная нагрузка на устройство может составлять 10 ампер, фильтр позволяет рассеивать импульс с энергией до 918 джоулей. За защиту от короткого замыкания в APC PM5-RS отвечает многоразовый биметаллический предохранитель автоматического типа.
Оба вышеупомянутых сетевых фильтра относятся к линейке APC Essential SurgeArrest, схемотехника которых включает металло-оксидные варисторы.
Релейный стабилизатор напряжения APC LS1000-RS – это компактное универсальное устройство, с высокой перегрузочной способностью и низким уровнем шума за счёт использования системы пассивного охлаждения без вентиляторов. Корпус устройства сделан из качественного пластика, в продаже имеются варианты чёрного и белого цвета. К электросети APC LS1000-RS подключается с помощью шнура длиной 1 метр. Входные розетки стандарта Schuko (EURO) расположены на верхней грани аппарата. Их три – два парные, с небольшим свободным пространством между ними и одна – находящаяся от них чуть в отдалении.
APC LS1000-RS
Рядом с блоком розеток находятся два информационных светодиода. На нижней грани корпуса APC LS1000-RS мы находим четыре прорезиненные ножки и два фигурных углубления для крепления стабилизатора на стене. Сбоку, около выхода сетевого шнура, расположен общий переключатель. Корпус аппарата по всей своей площади имеет щелевые отверстия для отвода тепла. Впрочем, схемотехника APC LS1000-RS достаточно лаконична и в корпусе – даже компактном – имеется достаточно свободного места, чтобы не бояться перегрева устройства.
Заявленные технические характеристики говорят, что стабилизатор APC LS1000-RS способен работать с напряжением в диапазоне 184-284 вольта, обеспечивая выходные значения в диапазоне 198-242 вольта. Активная мощность подключаемых электроприборов может составлять 500 ватт. В случае резкого всплеска в электросети APC LS1000-RS готов поглотить энергию импульса до 198 джоулей. Компоненты рабочей схемы данного стабилизатора обеспечивают форму выходного сигнала в виде синусоиды без искажений.
Стабилизатор APC LS1000-RS отличается хорошим дизайном и небольшими габаритами. Пассивная система охлаждения не производит дополнительного (помимо звуков работы реле) шума. Диапазона заявленных характеристик устройства вполне достаточно для обеспечения стабильной работы нескольких единиц бытовой или вычислительной техники (например, компьютера с периферией или телевизора с медиаплеером и игровой приставкой) в условиях проблемной (но не экстремальной!) подачи электричества в местную сеть.
Выражаем благодарность специалистам магазина "Ситилинк" за комментарии, полученные в ходе работы над этим текстом.
Поделиться
