Какие бывают помехи в электросети и как от них защититься?

Вероятно, каждый читатель этой статьи обратил внимание на то, что большинство электрических приборов, работающих от бытовой сети, рассчитаны на напряжение 220 В/50 Гц. Отсюда вывод – именно такие параметры обеспечивает нам поставщик электроэнергии. К сожалению, это не совсем так. Мы можем предположить, что водопроводная вода совершенно чистая, однако опыт подсказывает, что в ней присутствуют примеси, ухудшающие вкус. Такие же «примеси», в виде дополнительных частот и импульсов, поступают к потребителю электроэнергии. Это и есть помехи в электросети.

Источники помех

Искажать синусоиду переменного тока способны как природные явления, так и различные техногенное оборудование. В результате их действия происходят:

• кратковременные провалы напряжения;
• отклонения от номинальных частотных параметров;
• изменения гармоники электричества;
• колебания амплитуды тока;
• ВЧ шумы;
• импульсные всплески;
• синфазные помехи.

Остановимся вкратце на основных источниках, вызывающих перечисленные отклонения.

Провалы напряжения.

Данное явление является следствием работы коммутационных устройств в энергосистемах. Это случается при возникновении КЗ на линиях, в результате запусков мощных электромоторов и в других случаях, связанных с изменениями мощности нагрузки. Наличие таких кратковременных помех является неизбежностью при срабатывании защитной автоматики, и они не могут быть устранены поставщиком электроэнергии.

Изменения частотных характеристик.

Отклонение от заданной частоты происходит в результате значительного изменения тока нагрузки. В случае если уровень потребляемой энергии превосходит мощность генерируемых установок, происходит замедление вращения генератора, что ведёт к падению частоты. При заниженной нагрузке возрастает частота генерации.

Автоматика регулирует распределение мощностей, вплоть до отключения нагрузок, однако частотные помехи в сети всё-таки присутствуют.

Гармоники.

Источником данного вида искажений является наличие в сетях оборудования с нелинейной вольтамперной характеристикой:

• преобразовательные и выпрямительные подстанции;
• дуговые печи;
• трансформаторы;
• сварочные аппараты;
• телевизоры;
• циклоконвертеры и многие другие.

Причиной гармонических искажений могут быть электродвигатели, особенно если они установлены в конце длинной линии.

Отклонение напряжения

Изменения стабильности потенциала происходит в результате периодических скачков потребляемого максимального тока. Источником изменения нагрузок являются устройства, регулирующие напряжение, например, трансформаторы с РПН.

График, иллюстрирующий кратковременное перенапряжение показан на рисунке 2 (Фрагмент А – изображает импульсный всплеск).

ВЧ помехи.

Создаются влиянием устройств работающих, в высокочастотном диапазоне. ВЧ помехи, вызванные действием приборов, генерирующих сигналы с высоким диапазоном частот, распространяются эфирно или через линии сети.

Импульсы напряжения.

Несимметрия трехфазной системы.

Причиной таких помех часто являются мощные однофазные нагрузки как бытовые, так и промышленные. Они вызывают сдвиги углов между фазами и амплитудные несоответствия. Путём отключения питания мощных токопотребляющих устройств можно устранить проблему.

Стабилизаторы напряжения

Если подаваемое напряжение в сети не соответствует заданным нормам, стабилизатор нормализует его. К тому же стабилизатор повторяет функции хорошего сетевого фильтра: защита от короткого замыкания, от перенапряжения и высоковольтных импульсов, а также фильтрация помех. Маломощные стабилизаторы можно устанавливать для отдельного электроприбора, например, для холодильника, так как этот прибор наиболее болезненно реагирует на скачки напряжения. Супермощные стабилизаторы устанавливаются для всей сети, такие модели наиболее полезны для загородных домов или в районах, где с напряжением постоянные проблемы.

В сетях 220 Вольт используются однофазные стабилизаторы, в сетях 380 Вольт — три однофазных либо один трехфазный. Хороший стабилизатор хоть и стоит в разы дороже сетевого фильтра, однако он реально защищает технику от серьезных перепадов напряжения и обеспечивает стабильную работу.

Устройство защиты от скачков напряжения 220 вольт для дома

Защита от перенапряжения 220 В – это та задача, которую придется решать самим: думать головой и собирать защиту собственными руками. Современная бытовая и вычислительная техника безопасно работает от 190 до 240 В. Скачок напряжения создает разрушительные последствия для техники, когда напряжение мгновенно увеличивается в разы и резко падает.

Наиболее распространенные причины перенапряжения:

• одновременное отключение/включение большого количества приборов;
• повреждение 0-провода;
• попадание молнии в ЛЭП;
• обрыв провода внешним объектом;
• нарушения схемы подключения проводов в щите.

Промышленность выпускает большой список приборов, способных достаточно надежно обеспечить защиту от перенапряжения сети 220 В, бытовых приборов — от повреждения и высоких параметров сети:

1. РКН (реле контроля напряжения) устанавливаются, когда перепады напряжения — явление редкое. РКН – прибор, отключающий электрическую цепь при изменении разности потенциалов и включающий, когда параметры сети нормализуются, должен иметь собственную мощность, превышающую общую мощность подключенного оборудования.
2. ДПН (датчик перепадов напряжения) срабатывает при изменении разности потенциалов. ДПН вызывает утечку тока, ее обнаруживает уже другой автомат – УЗО, он же и отключает сеть.

Как работает сетевой фильтр

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

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

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

Причины появления кондуктивных помех

Нарушения функционирования технических средств, как и помехи, непредсказуемы. Объяснением тому служат как множество различных механизмов возникновения помех, так и статистический характер помехоустойчивости у преобладающего числа средств автоматизации.

К причинам появления в системе кондуктивных ЭМП, то есть взаимного влияния приборов либо кондуктивных элементов, относятся:

• напряжение питания с частотой 50 Гц;
• ВЧ и НЧ тактовые сигналы;
• сигналы в проводах управления либо линиях передачи (ЛП) данных;
• коммутационные процессы в индуктивностях;
• искровые разряды в момент замыкания и размыкания контактов.

При данных причинах появления кондуктивных ЭМП они могут иметь различные значения.

В следующей статье мы рассмотрим способы защиты от электромагнитных, в том числе кондуктивных, помех.

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.

Способы защиты

К сожалению, мы не можем управлять качеством электросети, но защитить бытовую технику вполне реально. В зависимости от того к каким искажениям чувствителен конкретный электрический прибор, выбирают соответствующий способ защиты. Снизить уровни помех помогают различные внешние устройства, встроенные электрические схемы, а также экранирование элементов конструкций и заземления.

Пример подавления помех показан на рисунке 3.

Эффективными являются следующие внешние устройства:

• стабилизаторы напряжения;
• ИПБ;
• преобразователи частоты;
• регулируемые трансформаторы;
• сетевые фильтры и фильтрующие каскады (принципиальная схема простого фильтра изображена на рисунке 4).

Особую трудность вызывает подавление высокочастотных импульсных искажений в диапазоне нескольких десятков МГц. Часто для этих целей используют защиту, применяемую непосредственно к источнику помехи.

Использование стабилизаторов напряжений оправдано в случаях наличия регулярных провалов напряжений в домашней сети. При стабильно заниженном или завышенном токе лучше пользоваться трансформатором.

Высоким уровнем защиты компьютеров и другой чувствительной электроники обладают бесперебойники. На рисунке 5 показано фото источника бесперебойного питания для защиты компьютера.

В этих устройствах реализовано несколько защитных функций, но главная из них – снабжение питанием приборов в течение нескольких минут, с последующим корректным их отключением. С целью достижения максимального уровня защиты логично отдать предпочтение бесперебойному блоку питания.

Предназначение сетевого фильтра

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

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

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

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

Сетевой фильтр нужен для того, чтобы:

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

Применение сетевых фильтров

Переменное напряжение, поступающее из промышленной сети, характеризуется частотой сигнала 50 Герц. При включении приборов в розетку или запуске двигателей, в электросети проникают гармоники сигнала с частотой, менее 50 Герц или превышающей это значение. Такие гармоники оказывают влияние на работу импульсной техники, заставляя её работать в предельных режимах. Для отсечения паразитных частот используется фильтр питания. В качестве элементов фильтра применяются пассивные радиоэлементы:

• конденсатор;
• дроссель;
• варистор;
• самовосстанавливающийся предохранитель.

Конденсатор, подключается параллельно нагрузке. Он не пропускает постоянный ток, в то время как переменный проходит через него беспрепятственно. Чем больше ёмкость конденсатора, тем меньше искажений синусоидального сигнала пройдёт через него. Характеризуется это временем разряда и заряда. Таким образом, при изменении частоты, меняется и реактивное сопротивление конденсатора.

Варистор или нелинейный резистор, это полупроводниковый прибор с нелинейной вольт-амперной характеристикой. В зависимости от уровня приложенного сигнала его сопротивление изменяется. При нормальной работе варистор характеризуется высоким сопротивлением и не оказывает влияния на проходящий сигнал. Если происходит скачок напряжения, то его сопротивление уменьшается, входная цепь шунтируется и весь пиковый ток проходит через него. Подключается он, как и конденсатор параллельно нагрузке.

Виды фильтров питания

Фильтр питания, сглаживая скачки напряжения и искажения частоты, нередко используется в качестве удлинителя с возможностью подключения нескольких устройств одновременно. В продаже можно встретить различного вида и разного ценового диапазона фильтры. Главными требованиями предъявляемым к ним является уменьшение величины различного вида помех и соблюдение безопасности использования. Различаются они в первую очередь по своим характеристикам:

• рабочее напряжение;
• максимальная мощность;
• способы защиты;
• рабочее напряжение;
• дополнительные возможности.

Значение максимальной мощности показывает, какую нагрузку одновременно может выдержать фильтр. Используемые радиоэлементы фильтра определяют способ защиты. Дополнительные возможности заключаются в подсветке клавиши выключения, количестве розеток, наличия выходов для подключения телефонных приборов, USB выходов, при этом фильтры выпускаются с проводом на разную длину. Фильтры питания выпускаются в диэлектрических корпусах, стойких к нагреву и ударам.

Выбор фильтра для защиты

Использование некачественного сетевого фильтра не только не улучшает параметры питающего напряжения, но и приводит к возникновению короткого замыкания или пожара. Перед приобретением потребуется определиться защиту какую он должен выполнять, будет ли использоваться как удлинитель, общую пиковую мощность устройств, планируемую к подключению. Выбирать следует из известных производителей продукция которых сертифицирована и безопасна.

1. Defender DFS 501. Лучший выбор. Устройство имеет шесть розеток с заземляющим контактом мощностью 10А, два порта USB со стабилизированным напряжением пять вольт. Розетки выполнены с защитными шторками защищают подключённые приборы от короткого замыкания, перегрузки, паразитного высокочастотного сигнала. Длина провода составляет два метра. Кроме всего, прибор снабжён индикатором состояния.
2. Pilot S 014. Экономное решение с надёжным контактом в розетке. Включает основные элементы защиты, индикацию работы. Имеет шесть розеток рассчитанных на 10А. Длина провода 5 метров.

1. Sven SV-0231018GR Pro. Комплектуется сразу восемью розетками с контактом заземления. Корпус выполнен из ABS пластика. Кроме, стандартной индуктивно-ёмкостной защиты, имеет в схеме варистор и автоматически восстанавливающийся предохранитель. Длина провода 1,8 метра.
2. Daesung MC2345. Хоть и имеет только четыре розетки, но зато каждая оснащена выключателем и рассчитана на ток 16 ампер. Состоит из высококачественного медного кабеля длиною пять метров. Замечательно справляется с защитой от перегрузки. Корпус из поликарбоната, немаркий. Производитель даёт 5 лет гарантии, при этом проводит не ремонт, а замену на новый.
3. ЭРА USF-5es-1.5m-B. Защитный фильтр состоит из 5 розеток. Предохраняет от повреждения проводку и технику вследствие скачка напряжения в сети. Ток нагрузки составляет 10А. Все электропроводные части выполнены из меди. Длина провода полтора метра.

Библиотека Интернет Индустрии I2R.ru

Сегодня речь пойдет о старой, как лампочка Ильича, проблеме — помехах в отечественной электросети. А точнее, о сетевых фильтрах, устройствах, способных решить эту проблему.

Тестируются:

Начнем с главного: с ответа на вопрос «что есть сетевой фильтр?» Как показывает практика, далеко не все пользователи знают правильный ответ и путают понятия «сетевой фильтр» и «сетевой удлинитель». Причем происходит это не случайно. Обычно сами производители вводят нас в заблуждение, называя фильтром обыкновенный сетевой удлинитель.

Итак, сетевой фильтр — это устройство, содержащее варисторный фильтр для подавления импульсных помех и режекторный фильтр для подавления высокочастотных помех. В удлинителе же нет ни того ни другого.

Сегодня мы попытаемся наиболее полно представить ассортимент отечественного рынка сетевых фильтров, а также на практике показать отличия фильтров от удлинителей.

Словарь терминов

Импульсная помеха

— кратковременный (10–6–10–9 с) скачок напряжения в сети амплитудой свыше 4000–6000 В. Импульсные помехи вызываются природными и техногенными источниками. Природный источник импульсных помех — удары молний вблизи кабелей или линий электропередач (могут причинить вред на расстоянии до 20 км). Техногенные причины — коммутационные процессы при включении или отключении мощной сетевой нагрузки, выбросы тока при полном включении/выключении напряжения в сети, аварии на подстанциях. Значения напряжения коммутационных импульсов даже в бытовых сетях могут достигать 20 кВ.

Для подавления импульсных помех применяют варисторы.

Высокочастотная помеха (ВЧ-помеха)

— неопределенный по амплитуде и длительности сигнал в диапазоне 100 Гц — 100 МГц, который искажает синусоиду стандартного напряжения в сети и, таким образом, негативно влияет на работу любого электрооборудования. Источниками ВЧ-помех являются различные электрические устройства: электродвигатели, генераторы, сварочные аппараты и т. п.

Для подавления ВЧ-помех применяют режекторные фильтры.

Варистор

— это полупроводниковый резистор. Сопротивление варистора нелинейно зависит от амплитуды приложенного напряжения: чем выше напряжение, тем ниже сопротивление. Основной принцип действия варистора весьма прост. Варистор включается параллельно защищаемому оборудованию, т. е. при нормальной эксплуатации к нему приложено то же напряжение, что и к защищаемому устройству. В рабочем режиме (при отсутствии импульсных помех) ток, проходящий через варистор, пренебрежимо мал, и поэтому варистор в этих условиях представляет собой изолятор. При возникновении импульса высокого напряжения сопротивление резко падает. Таким образом, варистор защищает нагрузку, рассеивая энергию импульса в виде тепла. В этот момент через варистор может протекать ток силой в несколько тысяч ампер. После гашения импульса сопротивление варистора вновь становится очень большим.

Для полноценной защиты устройств в двухпроводной сети с защитным занулением (а именно к сети такого типа подключаются компьютеры и офисная техника) варисторы должны быть включены между фазой и нулем, фазой и защитным занулением, а также нулем и защитным занулением. Такая схема включения называется варисторным треугольником.

Режекторный (заграждающий) фильтр

— это функциональный блок, предназначенный для ослабления амплитуды сигнала в определенной полосе частот. Полоса частот, в которой режекторный фильтр ослабляет амплитуду сигнала, называется полосой режекции. Частота, на которой происходит максимальное ослабление амплитуды,— центральной частотой режекторного фильтра. Уровень ослабления сигнала на центральной частоте — глубиной режекции (измеряется в дБ).

Режекторные фильтры применяются для подавления ВЧ-помех.

APC Surge Protector P5T-RS

Фирма APC известна российскому потребителю в первую очередь своими ИБП. Но ассортимент ее продукции не исчерпывается источниками бесперебойного питания. Два сетевых фильтра APC, принимающие участие в тестировании,— прямое тому подтверждение.

Дизайн Surge Protector P5T-RS классический: в продолговатом прямоугольном корпусе из серого пластика смонтированы в один ряд пять розеток. Все розетки имеют защитные шторки. В торце корпуса расположены два телефонных разъема RJ–45.
Два плавких предохранителя «страхуют» варисторную защиту телефонной линии. Мало ли что может случиться…
Результаты беглого внешнего осмотра указывают на отсутствие автоматического предохранителя, защищающего от превышения тока нагрузки. Детальный осмотр электронной начинки подтверждает этот факт: Surge Protector P5T-RS для защиты от перегрузки и короткого замыкания имеет один плавкий предохранитель на 15 А. Помимо предохранителя в устройстве установлены варисторный треугольник и режекторный фильтр, выполненный в виде готового блока, заключенного в единый корпус. Телефонная линия защищена от воздействия импульсных помех двумя дополнительными варисторами и двумя плавкими предохранителями.

Сборка фильтра небрежная: плата не до конца отмыта от флюса, пайка элементов выполнена неаккуратно.

APC Surge Arrest E20-G

Модель привлекает внимание своим внешним видом. Полукруглый корпус внушительных размеров не только радует глаз, но и наводит на мысль о солидной электронной начинке. Корпус фильтра сконструирован так, чтобы обеспечить удобную укладку силовых кабелей подключаемых устройств.

Помимо стандартного светодиода, сигнализирующего о включении устройства в сеть, на лицевой панели Surge Arrest E20-G расположен индикатор обрыва защитного зануления, т. е. при отсутствии в электросети заземления вы всегда сможете об этом узнать, просто включив Surge Arrest E20-G.
E20-G — единственный фильтр, где силовые провода крепятся к плате клеммами, да еще и изолированы
«Внутренности» этого фильтра производят очень хорошее впечатление.

К подавлению импульсных помех разработчики подошли крайне серьезно: на плате E20-G установлено 6 варисторов (рекордное число среди всех тестируемых устройств). Не менее внушительно выглядит и режекторный фильтр, в состав которого входят два больших дросселя с ферритовыми сердечниками. Автоматический предохранитель на 10 А, защищающий от перегрузки, продублирован двумя плавкими от короткого замыкания. Аккуратность монтажа элементов на плате может служить образцом для всех остальных производителей.

Впечатляет, правда? Но это еще не предел: два свободных посадочных места под разъемы RJ–45 намекают, что существуют и более продвинутые модификации E20-G
Несмотря на изобилие варисторов, конденсаторов и дросселей в тестах на подавление ВЧ-помех, E20-G смотрелся крайне бледно. Этот факт, скорее всего, объясняется несоответствием западных и отечественных стандартов на подавление ВЧ-помех. Видимо, в диапазоне 10–100 МГц E20-G должен показать более впечатляющие результаты. Но, к сожалению, у нас не оказалось оборудования, которое можно использовать для проверки характеристик фильтров в частотном диапазоне выше 2 МГц.

Defender Surge Protector Advance

Defender Surge Protector Advance является типичным «псевдофильтром», он не содержит режекторного фильтра, а в качестве защиты от импульсных помех в нем используется всего лишь один варистор. Собственно, этот варистор и является единственным отличием Defender Surge Protector Advance от обычного удлинителя.

Дизайн модели стандартный: прямоугольный корпус с пятью евророзетками, выключатель и индикатор включения в сеть, расположенные на верхней крышке.

Внутренности Surge Protector Advance не изобилуют деталями по уже упомянутым причинам. Помимо варистора внутри присутствует только одна деталь, достойная упоминания,— автоматический предохранитель на 10 А.

Пайка элементов выполнена небрежно: огромные капли застывшего припоя и не до конца отмытый флюс. На потребительских качествах это, скорее всего, не скажется, однако на высокую оценку в номинации «Конструктив» этой модели рассчитывать не стоит.

Defender Surge Protector Phone/Fax/Modem

Этот фильтр является «старшим братом» модели Advance. К счастью, отличия между моделями заключаются не только в наличии у Phone/Fax/ Modem двух телефонных разъемов RJ–45.

В качестве защиты от импульсных помех Defender Surge Protector Phone/Fax/Modem использует стандартную схему из трех варисторов — варисторный треугольник. Еще два дополнительных варистора установлены для защиты телефонной линии. Для защиты от ВЧ-помех на входе стоит режекторный фильтр, выполненный в виде готового блока.

Несмотря на то что элементная база в Defender Surge Protector Phone/ Fax/Modem практически ничем не отличается от аналогичных фильтров (например, Sven Gold или APC Surge Protector P5T-RS), в тесте на подавление ВЧ-помех этот фильтр показал лучший результат в категории «ширина полосы режекции» и один из лучших — в категории «глубина режекции».

Surge Protector Phone/Fax/Modem имеет дополнительный светодиодный индикатор для сигнализации об исправности варисторной защиты.

Так же, как и в модели Advance, в Phone/Fax/Modem для защиты от перегрузки используется автоматический предохранитель-размыкатель на 10 А плюс дополнительная плавкая вставка для защиты от короткого замыкания.

К сожалению, эта модель грешит теми же сборочными дефектами, что и Defender Surge Protector Advance: неаккуратной пайкой, неотмытым флюсом и общей небрежностью (некоторые пластмассовые детали имеют хорошо заметные следы температурного воздействия).

Defender GA01R

Этот фильтр имеет самое оригинальное исполнение среди рассматриваемых моделей. Defender GA01R представляет собой сетевой разветвитель (двойник) с вилкой, вмонтированной непосредственно в корпус устройства.

Несмотря на небольшой размер, GA01R содержит варисторный треугольник и еще два варистора для защиты телефонной линии. К сожалению, режекторный фильтр отсутствует, но возможность эффективно гасить импульсные помехи — уже несомненное достижение для столь компактного устройства.
Неплохо для такой малютки, не правда ли?
Для защиты от короткого замыкания и перегрузок Defender GA01R имеет плавкий предохранитель на 10 А.

Сборка заслуживает похвалы: пайка аккуратна, плата тщательно отмыта от флюса.

On Tech Universal

On Tech Universal смело можно назвать сетевым удлинителем повышенной мощности (максимальная нагрузочная способность составляет 3,3 кВт).

Это устройство не содержит режекторного фильтра и не способно бороться с ВЧ-помехами. Для ослабления импульсных помех параллельно фазе и рабочему нулю установлен один варистор. К сожалению, для полноценной защиты от импульсных помех одного варистора недостаточно.

Для защиты от короткого замыкания и перегрузок по току в On Tech Universal используется автоматический предохранитель-размыкатель на 15 А.

Несмотря на скромную начинку, осмотр внутренностей On Tech Universal оставил приятное впечатление. Сборка выполнена весьма аккуратно и не вызывает никаких претензий.

Pilot Pro

Торговая марка Pilot — старожил на рынке сетевых фильтров. Для многих пользователей название Pilot стало именем нарицательным, символизирующим вообще любой сетевой фильтр (так же, как название Sound Blaster, в свое время было синонимом слов «звуковая карта»).

Корпус Pilot Pro сделан из черного и белого пластика и по форме напоминает фюзеляж самолета. «Авиационное» сходство усиливается специальным «крылом» — блоком, который пристыковывается к корпусу и предназначен для эргономичной укладки проводов подключаемой нагрузки. По прихоти дизайнеров этот блок действительно похож на крыло.

Устройство имеет два индикатора, один из которых сигнализирует о включении устройства в сеть, а второй — о неисправности варисторной защиты фильтра.

Внутри корпуса находится режекторный фильтр, в состав которого входят два внушительных дросселя и блок ограничителей напряжения, состоящий из 4 варисторов.

Pilot Pro имеет двойную защиту от перегрузки и короткого замыкания — автоматический предохранитель на 10 А и плавкие предохранители.
Огромный конденсатор и два дросселя — вот наш ответ ВЧ-помехам
Отличительной особенностью Pilot Pro является наличие в передней части фильтра пластмассового кольца, в которое встроен силовой кабель. Кольцо расположено на пластмассовой втулке и может вращаться вокруг своей оси в горизонтальной плоскости. В результате кабель свободно движется относительно корпуса Pilot Pro.

К сборке Pilot Pro нет никаких претензий — пайка и монтаж выполнены аккуратно.

Pilot SPA

Справедливости ради заметим, что Pilot SPA не является классическим сетевым фильтром. Pilot SPA обладает теми же потребительскими свойствами, что и «псевдофильтры» (которые также принимают участие в нашем тестировании), но имеет такое полезное свойство, как защита от повышенного напряжения.

Дизайн Pilot SPA не самый удачный. Конструктивно устройство выполнено из двух независимых блоков — блока из 4 розеток и блока защиты. Блоки сделаны в виде восьмиугольников, пристыкованных друг к другу одной из сторон. В результате такого незамысловатого дизайнерского решения получилась перемычка между блоками и масса ненужных углов и граней.
Автомат отключения потребляет около 6 Вт
В блоке защиты находится автомат отключения, срабатывающий при напряжении в сети 250 В и выше.

Помимо автомата защиты от повышенного напряжения, внутри блока защиты установлен несгораемый автоматический предохранитель на 10 А для защиты от перегрузки и плавкий предохранитель для защиты от короткого замыкания. Также в схеме имеется варистор, включенный между фазой и рабочим нулем.

К сожалению, на частотах до 2 МГц, как показали наши измерения, фильтрация ВЧ-помех в Pilot SPA отсутствует, хотя свободного места внутри блока защиты вполне хватило бы и для установки режекторного фильтра, и для варисторного треугольника из варисторов повышенной емкости.

Сборка Pilot SPA выполнена аккуратно и не вызывает каких-либо нареканий.

Power Cube

Power Cube — типичный представитель класса «псевдофильтров», имеющих в качестве электронной начинки всего один варистор.

Дизайн устройства традиционный — пять розеток, расположенные в ряд, находятся в прямоугольном корпусе. Индикатор включения устройства в сеть совмещен с выключателем, расположенным на верхней крышке Power Cube.

Внутри корпуса помещены автоматический предохранитель на 10 А для защиты от перегрузки по току и варистор, включенный между фазой и рабочим нулем.

Монтаж элементов внутри корпуса выполнен небрежно, пайка неаккуратна, пластмассовые перемычки на внутренней стороне верхней крышки грубо «откусаны» плоскогубцами (видимо, мешали установке предохранителя).
Негусто… Зато и стоит недорого

Silvershield Advanced Surge Protector

К нам на тестирование попали два экземпляра Silvershield Advanced Surge Protector, один — с защитой телефонной линии, второй — без нее. Поскольку они различаются лишь дополнительной схемой для защиты телефонной линии и цветом корпуса, здесь будет приведено совмещенное описание для обеих моделей.

Silvershield Advanced Surge Protector раза в два больше обычного сетевого фильтра, что сразу же дает повод думать о серьезной схеме защиты от импульсных и ВЧ-помех. Корпус сделан таким образом, чтобы устройство можно было с одинаковым удобством разместить как на полу, так и на стене. Кстати, вариант настенного монтажа показался нам более предпочтительным, Silvershield буквально «просится» на стену.
Плата защиты телефонной линии. Помимо варисторов есть и диодный мост
Схема светодиодных индикаторов фильтра наиболее современная среди тестируемых моделей. Advanced Surge Protector сигнализирует пользователю о включении в сеть, об обрыве защитного зануления, о неправильной фазировке розетки (фаза перепутана с нулем) и о неисправности варисторного блока.
Silvershield Advanced Surge Protector (tel)
Внутри корпуса находится режекторный фильтр, варисторный треугольник и предохранитель-размыкатель на 10 А для защиты от перегрузки. Для защиты от короткого замыкания используются плавкие предохранители. Модель с защитой телефонной линии имеет еще одну плату с двумя варисторами и диодным мостом.
Модель с индексом (tel) имеет разъемы RJ–45
По непонятным нам причинам две части корпуса Advanced Surge Protector скреплены между собой 13 шурупами. Вторая странность заключается в обилии свободного места внутри корпуса, да и элементы на текстолитовой плате располагаются очень вольготно, напоминая стиль сборки радиотехнических изделий 50–60-х гг.

Несмотря на это, сборка изделия выполнена весьма аккуратно.

Обе модели Silvershield Advanced Surge Protector оказались одними из лучших по результатам теста на подавление ВЧ-помех.

Sven Classic и Sven Optima

Фирма Sven хорошо известна отечественным пользователям в силу распространенности и дешевизны своей продукции.

Модели Sven Classic и Sven Optima различаются лишь дизайном. Classic выполнен в стандартном для фильтров этой фирмы исполнении: пять розеток расположены в один ряд в узком прямоугольном корпусе с закругленными углами. Optima имеет более компактный корпус.

Начинка и функциональные возможности обоих фильтров одинаковы. Внутри размещен автоматический предохранитель на 10 А и один варистор для гашения импульсных помех. Режекторный фильтр для подавления ВЧ-помех отсутствует.

В спецификации указано, что Sven Classic и Sven Optima способны ослаблять ВЧ-помехи до 10 дБ. Действительно, варистор по сути является конденсатором и может считаться простейшим C-фильтром, но ослабление до такой величины, мягко говоря, является преувеличением, что подтверждается результатами наших испытаний.

Пайка проводников и варисторов в обеих моделях выполнена очень неаккуратно.

Sven Silver

Sven Silver — усовершенствованная модель по сравнению со Sven Classic и Sven Optima.

Внешне фильтр является практически копией модели Sven Classic. Единственное отличие — дополнительный индикатор исправности варисторов, выполненный в виде светодиода на верхней крышке устройства.

Внутри Sven Silver имеются все элементы, необходимые для подавления импульсных и ВЧ-помех. Для защиты от импульсных помех применяется классическая схема — варисторный треугольник. Для подавления ВЧ-помех — режекторный фильтр, выполненный в виде готового блока.

Для защиты от перегрузки и короткого замыкания используется биметаллический предохранитель на 10 А и плавкие вставки.

К сожалению, аккуратностью сборки эта модель похвастаться не может.

Sven Gold

Sven Gold — наиболее богатая по возможностям модель в линейке сетевых фильтров Sven.

Корпус этого устройства имеет тот же дизайн, что и корпус Sven Silver. Но в отличие от остальных фильтров Sven, модель Gold оснащена разъемами RJ–45 для защиты телефонной линии.

Внутри корпуса находится варисторный треугольник для подавления импульсных помех (по сравнению со Sven Silver использованы варисторы повышенной емкости), два дополнительных варистора для защиты телефонной линии, режекторный фильтр, плавкие предохранители для защиты от короткого замыкания и автоматический предохранитель на 10 А для защиты от перегрузки по току.
Sven Silver (слева) и Sven Gold (справа) различаются только номиналами варисторов
К сожалению, заявленные в документации технические характеристики на подавление ВЧ-помех от 20 до 60 дБ оказались завышенными, но тем не менее на фоне остальных участников теста Sven Gold выглядел весьма достойно.

Как и у всей модельной линейки фильтров Sven, аккуратность монтажа и пайки Sven Gold оставляют желать лучшего.

Sven Special

Эта модель занимает в модельном ряду Sven особое место.

Во-первых, это не фильтр, а обыкновенный удлинитель (об этом честно заявлено в технических характеристиках). Во-вторых, Sven Special комплектуется разъемом IEC–320, а не стандартной сетевой вилкой. Таким образом, он не предназначен для непосредственного включения в сеть, а создан для совместного использования с источниками бесперебойного питания и обеспечения более удобного подключения различных устройств к ИБП.
Sven Special. Гол как сокол… Зато никогда не сломается, ибо ломаться нечему
Единственный элемент, который можно обнаружить внутри корпуса,— автоматический предохранитель на 10 А.

Пайка проводов на выключатель и предохранитель выполнена небрежно.

Vector MAX

Vector MAX — добротно сделанный фильтр. Дизайн корпуса напоминает дизайн фильтра Pilot Pro, но, в отличие от последнего, Vector MAX не имеет приставки для укладки кабелей подключаемой нагрузки.

На верхнюю крышку фильтра выведены два светодиода, сигнализирующие о включении устройства в сеть и о неисправности варисторной защиты.

Внутри устройства находятся грамотно спроектированный LC-фильтр для подавления ВЧ-помех и четыре варистора повышенной емкости для рассеивания энергии импульсных помех.

Схема режекторного фильтра Vector MAX почти такая же, как и схема фильтра Pilot Pro, но результаты тестирования на подавление ВЧ-помех оказались различными. Vector MAX показал лучший результат в категории «глубина режекции».

Для защиты от перегрузки и короткого замыкания в конструкции использованы автоматический предохранитель-размыкатель на 10 А и плавкие предохранители.

Сборка фильтра заслуживает похвалы: пайка аккуратна, элементы расположены на плате компактно.

Vector Solo

Еще одна модель фильтров линейки Vector понравилась нам меньше, чем модель Vector MAX. Связано это в первую очередь с дизайном устройства.

Корпус Vector Solo выполнен в виде параллелепипеда, но одна из стенок корпуса сделана выгнутой. Рядом с выключателем расположен индикатор исправности защиты, а сам выключатель имеет светодиодную подсветку для сигнализации о включении в сеть.

Внутри корпуса оказалось много свободного места. Блок из варисторного треугольника и простенького режекторного фильтра размещен на отдельной плате. Для защиты от перегрузки и короткого замыкания используется комбинация из автоматического предохранителя на 10 А и плавких вставок.

Несмотря на простоту схемы применяемого режекторного фильтра, Vector Solo показал хорошие результаты в тесте на подавление ВЧ-помех, практически не уступив старшей модели Vector MAX.

Монтаж элементов на плате фильтра выполнен аккуратно, пайка — технически грамотная.

Методика тестирования и наши оценки

Процесс начисления баллов начинался с детального осмотра каждого устройства. В категории «Конструктив» по одному баллу присваивалось за:

• наличие в схеме устройства режекторного фильтра для ослабления ВЧ-помех;
• наличие блока защиты от повышенного напряжения.

Очень скрупулезно оценивалась защита от импульсных помех. За один варистор, включенный между фазой и рабочим нулем, начислялся 1 балл, за варисторный треугольник — 2 балла. За защиту с применением четырех и более варисторов начислялось 3 балла.

Еще 1 балл прибавлялся к итоговой оценке в категории «Конструктив» за качественную сборку. Неаккуратная пайка, неотмытый флюс на плате, тепловые и механические повреждения пластмассовых деталей являлись непреодолимым препятствием для получения этого дополнительного балла.

Далее мы оценивали функциональность каждой модели. В этой категории баллы начислялись за индикацию исправности защиты и обрыва защитного зануления, за наличие защиты телефонной линии, приспособления для эргономичной укладки проводов подключаемой нагрузки и за применение несгораемого предохранителя.

Для тестов на подавление ВЧ-помех мы использовали генератор FG–7002C Sweep/ Function Generator и цифровой осциллограф Voltcraft.

Ослабление ВЧ-помех регистрировалось следующим образом: на вход каждого фильтра подавался синусоидальный сигнал Uвх амплитудой 16 В, а к выходу фильтра подключался цифровой осциллограф, с помощью которого измерялась амплитуда сигнала Uвых на выходе фильтра. Ослабление cигнала (в дБ) вычислялось по формуле:

Измерения проводились в диапазоне 10–100 кГц с шагом 10 кГц и в диапазоне 100 кГц — 2,1 МГц с шагом 100 кГц. К сожалению, частота 2,1 МГц — предельная для генератора FG–7002C, поэтому возможности фильтров подавлять помехи в диапазоне до 30 МГц остались непроверенными.

Затем на основе полученных данных в диапазоне частот 10 кГц — 2,1 МГц нами определялась ширина полосы режекции, глубина режекции и центральная частота (частота, на которой ослабление сигнала было максимальным) для каждого фильтра.

Полосой режекции называется частотный диапазон, в пределах которого режекторный фильтр ослабляет входной сигнал.

Ширина полосы режекции вычислялась следующим образом: за полосу режекции принималась та часть диапазона, в которой ослабление помехи фильтром составляло не менее 10 дБ (приблизительно в 3 раза).

Глубина режекции определялась выбором максимального значения ослабления помехи в измеряемом диапазоне.

Оценки выставлялись за два параметра: ширину полосы режекции (больше-лучше) и за глубину режекции. Оценка за ширину полосы режекции вычислялась по формуле:

где Df — ширина полосы режекции тестируемого фильтра, кГц; Dfmax — лучший показатель ширины полосы режекции среди тестируемых фильтров, кГц; Dfmin — худший показатель ширины полосы режекции среди тестируемых фильтров, кГц; Int — функция округления числа до целого значения.

Таким образом, худший по этому показателю фильтр получал 1 балл, а лучший — 5 баллов. «Псевдофильтрам», которые не имели режекторного фильтра для подавления ВЧ-помех, ставилась оценка 1 балл.

Оценки за глубину режекции вычислялись по схожей формуле:

где k — глубина режекции тестируемого фильтра, дБ; kmax — наибольшее среди тестируемых фильтров значение глубины режекции, дБ; kmin — наименьшее среди тестируемых фильтров значение глубины режекции, дБ; Int — функция округления числа до целого значения.

По этой формуле фильтр с наименьшей глубиной режекции получал 1 балл, а с наибольшей — 5.

Сетевым удлинителям в этой категории была заочно выставлена оценка — 1 балл.

Фильтр Pilot Pro показал наиболее интересный результат — две независимых четко выраженных полосы режекции: 20–300 кГц и 1,5–2,1 МГц. Поэтому оценки этому фильтру в категориях «ширина полосы режекции» и «глубина режекции» выставлялись как среднее арифметическое за каждую полосу режекции.

Подведение итогов

Награду «Выбор редакции» получает самый достойный продукт — Silvershield Advanced Surge Protector с защитой телефонной линии. В нем сочетается максимальное количество полезных для пользователя функций: продвинутая индикация, серьезная защита телефонной линии и продуманная схема защиты от импульсных помех. Хорошие результаты показал этот фильтр и в тесте на подавление ВЧ-помех.

В номинации «Лучшая покупка» победа присуждается фильтру Defender Surge Protector Phone/Fax/Modem. Пусть он «страшен» внутри, зато прекрасно защищает технику, о чем свидетельствуют результаты наших измерений.

Значок «За техническое совершенство» мы без колебаний отдаем APC Surge Arrest E20-G. И не без оснований: рекордное число варисторов, огромные дроссели, идеальная пайка, надежная и продуманная конструкция — вот факторы, благодаря которым это изделие признано лучшим.

Что касается устройств Defender Surge Protector Advance, On Tech Universal, Power Cube, Sven Classic, Sven Optima и Sven Special, то сетевыми фильтрами они не являются.

Редакция выражает признательность компаниям, предоставившим оборудование для тестирования: APC, C-Trade, «Алион», «Атри», «Тор».

Чем опасны перепады напряжения

Перепад напряжения может быть вызван одновременным отключением нескольких мощных устройств, аварией на электросетях, нестабильной работой подстанции из-за перегрузки, эксплуатацией сварочного аппарата, низким качеством материалов электропроводки или ее монтажа. Нередко к существенному скачку напряжения приводит и удар молнии по линии электропередач.

Большинство перепадов незначительны и остаются незамеченными нами, но не техникой. Любой скачок, из-за которого напряжение в сети становится выше 250 Вольт, снижает срок службы подключенных устройств или дестабилизирует их работу. Даже несущественные отклонения на 5-10 %, происходящие регулярно, приводят к сбоям в управляющих блоках, сбросу настроек, возникновению помех. Перепады на 10-25 % сокращают срок службы приборов почти вдвое. А скачки напряжения до 300 Вольт выводят из строя блоки питания, управляющие и сенсорные панели, электродвигатели, сетевое оборудование.

В большинстве многоквартирных домов качество электропроводки оставляет желать лучшего, они не выдерживают нагрузки, ведь в каждой квартире одновременно работают десятки приборов. Безусловно, лучше поменять в квартире проводку, чтобы минимизировать вероятность перепадов и не довести до пожара. Но даже если нет такой возможности, обезопасить себя и родных можно.

Перенапряжение в сети

Для начала определимся с вопросом: “Что собой представляют перенапряжения в сети?” Перенапряжения в сети – это результат аварии или избытка электроэнергии, связанного с ее неравномерным потреблением. Длительная работа при повышенном напряжении ускоряет расход ресурса аппаратуры, а значительное превышение нормального уровня напряжения приводит к выходу из строя и возможному возгоранию. Итак авария, избыток энергии – несколько туманно, но что кроется за этой формулировкой? “Почему возникает перенапряжение в сети?”. Причин несколько. Выделим самые распространенные:

Начнем с того, что к электросети переменного тока подключены не только вы один (ваша квартира/дом), а множество таких же как вы потребителей и, что немаловажно, еще и многие промышленные потребители. Казалось бы, какое влияние может один дом оказать на электросеть? Безусловно незначительное влияние. Тут сделаем отступление на тему “А как вообще я влияю на сеть?”: Представьте, что вся сеть — это огромный накопитель/распределитель энергии(Мега LC фильтр). Итак Вы сидите дома, у Вас все приборы(вся бытовая техника) работает, в этот момент наш Мега LC-фильтр(с бесконечной, возможной подводимой мощностью) потребляет некий установившийся ток и распределяет его на множество потребителей

Все замечательно напряжение в сети 220В, и тут Вы выключаете всю свою технику — Вы мгновенно перестаете потреблять нужный Вам ток(нужную мощность), а Мега фильтр всё еще подпитывается установившейся мощностью, что происходит когда на конденсатор приходит больше энергии чем от него отбирается? — правильно на нем подскакивает напряжение. Итак, как мы уже убедились выше, каждый маломальский потребитель вносит в момент вкл/выкл оборудования (динамические переходные процессы) свой вклад в дисбаланс сетевого напряжения. А если одновременно с вами 1000 человек включат всю свою технику — тогда мы получаем некое перенапряжение, — но не стоит пугаться — оно все равно будет меньше допустимого ГОСТ-ом и все ваше оборудование продолжит работу в нормальном режиме.Другое дело, что если одновременно включит/выключит своё оборудование целый завод. Представляете какой скачок будет!!! Данный вариант возможен в районах, где вся инфраструктура завязана на один большой завод. Тогда возможно, что ваша техника сгорит. Не спешите это еще не все… описанное выше всего лишь одна из возможных причин перенапряжения. Еще одна из причин бросков напряжения — это обрывы сетевого провода или КЗ. Представьте города А, Б, и В, потребляли равную мощность и тут на линию электра передачи(ЛЭП), шедшую к городу А, упало дерево — обрыв как результат — скачок напряжения в сети и люди из городов Б и В теряют аппаратуру. Причина чисто Российского характера — выключили у вас в подъезде свет — вы позвонили в соответствующую тех. службу. Пришёл Вася электрик и щелкнул не тем тумблером, у вас в подъезде, подключив на фазу вместо 220В сеть 380В…Не надо смеяться, случай распространенный… Последний, но не по значению, это скачки напряжения, вызванные грозовыми разрядами вблизи ЛЭП. Очень опасно — я настоятельно рекомендую, если у вас нет специального оборудовании для защиты от перенапряжений – выключать бытовую технику из сети во время грозы.

Все вышесказанное для пунктов 1-2 тем хуже, чем меньше мощность сети.

Иногда возникает вопрос для кого опаснее перенапряжения – для жителей мегаполисов или для жителей маленьких городов и деревень. Оказывается, что опасно для всех. Для горожан опасны пункты 1 и 3, а для деревень и дачных участков 2 и 4, хотя все относительно.

Итак, мы рассмотрели основные причины перенапряжений в сети, но легче от этого не становится, ведь техника уже сгорела, тогда читайте дальше.

Кто ответит за потерянную аппаратуру?

Как это ни парадоксально, несмотря на то, что поставщик электроэнергии обязуется обеспечивать вас напряжением установленного качества, вы скорее всего не сможете получить компенсацию за утраченное оборудование. Это связано с тем, что во первых в большинстве случаев поставщик электроэнергии гос. предприятие(сразу отпадают варианты т.к. выиграть суд у государства на территории этого государства это нонсенс), во вторых, как вы сможете доказать, что причина выхода из строя техники есть перенапряжение в сети, а не дефект техники. Так что вывод весьма печален – на 99% вы ни с кого не возьмете денег за утраченное оборудование. Что же делать, неужели каждый раз выкидывать технику? Конечно же нет. Существуют методы борьбы с перенапряжениями.

Распространение помех через электросеть

К сожалению ваш вопрос можно трактовать по разному. Если можно поподробнее. Некоторые помехи, возникающие в недрах сети меняют свой характер при проверке методом втыкания в розетку мощной нагрузки( утюг, электрокамин или что другое – что под руку подвернется).

Добавлено через 14 минут Установить индуктивный фильтр на кольце на провода сети радиостанции. Да только скорее всего сеть здесь не причем, поможет конденсатор 1000пф на вход звукового тракта. Для анализа помехи передатчик подключить к эквиваленту нагрузки. Интересно пропадет ли помеха?

Добавлено через 18 минут Еще помогает в телевизорах установка тембра верхних частот в нулевое положение.

Методы измерения

Можно ли увидеть сетевые искажения?

С помощью приборов можно не только увидеть наличие помех, но и оценить их величину и определить природу появления. Существуют специальные высокоточные приборы для измерения различных отклонений в сетях. Наиболее распространённым из них является обычный осциллограф.

У прибора имеется дисплей (экран), на котором отображается осциллограмма измеряемого тока. Оперируя различными режимами осциллографа можно с высокой точностью определять характер и уровень шумов.

Пример осциллограммы показан на рисунке 6.

На осциллограмме видно как основной сигнал окружают паразитные токи, которые необходимо отсекать. Анализируя характер искажений можно выбрать способ их подавления. Часто бывает достаточно применить сетевой фильтр для того, чтобы избавиться от типичных помех, влияющих на работу устройств.

Источники бесперебойного питания (ИБП)

ИБП объединяет в себе функции сетевого фильтра и стабилизатора (кроме резервного типа), но помимо этого позволяет технике работать еще какое-то время после отключения электропитания. Бесперебойники бывают трех типов: резервные, интерактивные и с двойным преобразованием.

Резервный вариант — самое простое и дешевое решение. Он пропускает ток через LC-контур, как в хороших сетевых фильтрах, а если необходимое напряжение отсутствует, осуществляется переключение на аккумуляторы. К недостаткам резервных бесперебойников можно отнести задержку при переключении на батареи (5 – 15 миллисекунд).

Интерактивные ИБП оснащены ступенчатым стабилизатором, позволяющим поддерживать надлежащее напряжение на выходе без использования батарей, что увеличивает срок их службы. Такие источники бесперебойного питания годятся для ПК и значительной части бытовой техники.

Бесперебойники с двойным преобразованием преобразуют полученный переменный ток в постоянный, а на выходе подают снова переменный с необходимым напряжением. Аккумуляторные батареи при этом все время подключены к сети, переключение не производится. ИБП данного типа отличаются более высокой стоимостью, в то же время создают больший шум при эксплуатации и сильнее нагреваются. Применяются в основном для требовательного к надежности питания оборудования: серверов, медицинское оборудования.

Заземление — основа всему

Начнем с самого простого, что должно быть не только на розетках для компьютеров, но и вообще на всем, что использует электричество, — с заземления. По каким-то неведомым причинам большинство электриков заземление не любят и всячески стараются не делать его, даже если для этого созданы все условия.

Начнем с того, что же это такое. Упрощенно говоря, это третий провод (помимо фазы и ноля), приходящий на вашу розетку к специальному заземляющему контуру (см. рис 1) и уходящий в электрощиток (см. рис 2) на специальную клемму и уже затем в землю.

Как определить, есть ли у Вас заземление? В принципе, сами Вы можете только посмотреть, есть ли заземляющий контур в розетке, а также подключена ли туда третья жила в проводе (она, как правило, желто-зеленого цвета), однако проверить совсем точно можно только с помощью тестера (он же ПИН). Покупать оный ради одной розетки довольно глупо, а по сему лучше об этой услуге попросить электрика, если он забредет к Вам домой

Но если у вас есть ПИН, то все можно сделать самому. Вот алгоритм действий:

• Вставляете ПИН в оба отверстия в розетке, если лампочка загорелась, значит напряжение на розетку приходит;
• Вытаскиваете один щуп ПИНа и касаетесь им заземления. Если лампочка загорелась, то заземление у вас есть, а если нет, выполняем следующий пункт;
• Вставляете щуп обратно и вытаскиваете второй, снова касаетесь заземления — если лампочка загорелась, то заземление есть, в обратном случае заземления нет.

Для чего это нужно? Если в электроприборе с металлическим корпусом провод (фаза) отошел (отгорел, отвалился) и коснулся корпуса, то при отсутствии заземления при касании Вас может ударить током (смертельно или нет — как повезет), но если у вас есть заземление, то ток с отошедшего провода пойдет в землю (в буквальном смысле слова). Это вызовет перегрузку (перегрузка кратковременная) в сети, от чего сработает автоматический выключатель (автомат). Вот так простой провод может спасти Вам жизнь

Еще проще обстоят дела с компьютером. Если у вас качественный блок питания (статья о его выборе — Вся правда о блоке питания. Скупой платит дважды), то вероятность того, что какой-то провод отойдет и коснется корпуса, очень низка. Но при работе компьютера могут возникнуть и другие проблемы, связанные с электричеством: статический заряд (довольно сильный), пробой через пыль и много другое. Всё это может нанести существенный вред Вашему компьютеру, и от всех этих неприятностей может зависнуть/слететь система, сгореть usb или сетевая карта. Вот для того, чтобы снять лишний заряд и предотвратить эти неприятности и нужно заземление.

Где применяется фильтр и что делать, если его нет

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

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

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

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

Будет полезно прочитать:

• Перенапряжение в сети — что делать
• Какие бывают помехи в электросети
• Как выбрать бесперебойник для дома
• Какие бывают стабилизаторы напряжения

Опубликовано: 22.01.2018 Обновлено: 24.01.2019

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Как найти и устранить источник помех в электрической цепи, приводящий к невозможности использовать powerline?

Чтобы вычислить причину плохого сигнала, вам необходимо проанализировать работу powerline адаптера в другой линии или проверить уже подключенные устройства. Для начала проверьте уровень сигнала в сети роутера, возможно ресурсов вашего маршрутизатора недостаточно для перераспределения сети интернет между таким количеством пользователей. Если предоставляемого лимита достаточно для всех комнат и приемников в них, проверьте работу линий, по которым осуществляется передача данных powerline адаптерами.
Следующий вопрос – тип линии, к которой подключен powerline адаптер. Производитель не рекомендует использовать для этого удлинители, отдавая предпочтение стационарной проводке. Но, для проверки существующих линий рекомендую вам временно использовать удлинитель, если сигнал улучшиться, вполне вероятно, что причина в проводке. Если нет, проверьте бытовое электрооборудование, выступающее наиболее мощным источником электромагнитных помех.

К таковым относятся: кондиционеры, стиральные машины, холодильники, зарядные устройства для мобильных телефонов, блоки питания электроприборов.

По возможности powerline адаптер следует перенести как можно дальше от таких приборов, дабы они не вносили свои коррективы в качество передаваемого сигнала. Если такой возможности нет, подключите источники помех к электрической цепи через «сетевой фильтр», который поможет снизить вносимые искажения.

Еще один момент, на который следует обратить внимание – допустимое расстояние между powerline адаптерами. Оно де должно превышать установленную норму, иначе никакие ухищрения не помогут вам добиться должного качества сигнала.

Классификация помех в электросети

Помехи, возникающие в электросети, негативно влияют на подключённую технику. Они способны за короткий промежуток времени привести к серьёзным неисправностям. Резкие скачки напряжения могут быть вызваны как воздействием природных явлений (молнии, магнитные поля), так и качеством линии к потребителю или оборудованием энергопоставляющей компании.

В зависимости от природы возникновения помехи могут быть двух видов:

• высокочастотные (ВЧ);
• импульсные.

Высокочастотные помехи появляются от электронных узлов работающего оборудования, включённого в сеть. Например, при работе холодильника, стиральной машины, и другой техники, имеющей в своей конструкции двигатели. В меньшей степени от приборов с импульсными блоками питания: телевизор, магнитофон, компьютер и т. п. ВЧ помехи присутствуют всегда и полностью убрать их невозможно. Хоть такого рода помехи и существуют, но негативное их влияние не велико.

Импульсные помехи проявляются в виде шумов, и могут быть как в виде одиночных импульсов, так и их последовательности. Параметры и форма импульсов обычно хаотичная, возникают они из-за резких перепадов тока и напряжения. Эти броски вызываются коммутационными процессами, связанными с запуском мощного оборудования или при возникновении короткого замыкания, а также магнитными полями.

Бороться с существующими отклонениями в работе электрической сети можно несколькими способами. Доступнее всего использовать стабилизаторы напряжения или защитные фильтры. Применение таких устройств в быту, не требует переделки или модернизации электролинии. Защищаемое оборудование подключается к ним через встроенную в них розетку, а они сами, через вилку непосредственно в сеть 220 в.

Как защитить домашние приборы от помех

На сегодняшний день существует несколько действенных способов по борьбе с различными физическими отклонениями в работе электросети:

• стабилизатор напряжения;
• источник бесперебойного питания;
• сетевые фильтры.

Стабилизатор напряжения позволяет контролировать уровень напряжение в сети и, если произойдет резкий дисбаланс, устройство прекратит подачу электричества к потребителю. Сам стабилизатор подключается между источником напряжения и самим потребителем электроэнергии.

Стабилизатор — эффективный способ по защите бытовых приспособлений. Устройство прекращает подачу электроэнергии к потребителю в случае скачка напряжения в сети и, возобновляет подачу, когда напряжение нормализуется.

Правда такой способ борьбы с помехами не всегда подходит в качестве основного. Например, при работе с компьютером пользователю важно, чтобы все несохраненные текстовые данные не исчезли. В таком случае лучше всего использовать ИБП – источник бесперебойного питания. ИБП включает в себя обычный аккумулятор, который продолжает поддерживать компьютер в работоспособном состоянии еще некоторое время после случившихся помех и последующих перепадов напряжения.

Более дешевый способ придать домашней технике устойчивости перед помехами – сетевые фильтры. Они также хорошо справляются со своей задачей и применяют их чаще всего во время подключения крупной бытовой техники: холодильника, стиральной машины.

Методы измерения

Измерение шумов в сети осуществляется специальными приборами. Но если таких приборов нет, то следует применять дополнительные конкретные меры.

Как правило, прибор, которым необходимо измерить помехи в электросети, будет питаться от того же источника, измерение которого необходимо произвести. Если неправильно подключить провода, то возникнут погрешности при снятии показаний. На рисунке ниже изображена схема подключения прибора, с помощью которого будет осуществляться измерение:

Чтобы измерить помехи используют и осциллограф. При наличии запоминающей трубки, прибор способен будет сделать измерение. О том, как пользоваться осциллографом мы рассказывали в отдельной публикации.

Теперь вы знаете, из-за чего возникают помехи в электросети и как защититься от них. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной!

Наверняка вы не знаете:

• Низкое напряжение в сети — куда жаловаться
• Как защитить кабель от повреждений
• Ошибки при монтаже электропроводки

Опубликовано: 03.02.2017 Обновлено: 07.11.2019

Как и чем измерить помехи

Измерить помехи в электросети и их прямое воздействие возможно с помощью специальных приборов. Приспособление подключается к источнику, в котором наблюдаются помехи. При этом важно правильно проводить подготовительные работы, которые подразумевают корректное подключение прибора к сети. В противном случае возникнет погрешность в показаниях, что усложнить дальнейший порядок действий по борьбе с помехами.

Всю работу можно осуществить, например, с помощью осциллографа. Прибор включается в сеть и на дисплее спустя некоторое время отображаются показатели напряжения и другие характеристики.

Классификация помех

Существует два типа помех в электрической сети: импульсные и высокочастотные. Первые возникают при включении или выключении прибора в электросеть. Они являются опасными, так как могут за короткое время вывести из строя всю электронную технику в доме. Высокочастотные помехи существуют в сети всегда, но считаются не такими опасными, как импульсные.

Причины возникновения явления:

• колебания и отклонения напряжения;
• импульсные напряжения;
• гармоники;
• отклонения частоты;
• короткие провалы напряжения.

Электрическая сеть, в которой присутствует помеха, может подвергаться отклонению и колебанию напряжения. Более подробно узнать о том, что собой представляют перепады напряжения и как от них защититься, вы можете из нашей статьи.

Электрическая сеть подвергается и импульсным напряжениям. Причиной могут служить природные явления в виде грозы или коммутационные операции, что проводятся в сети.

Электросеть с некратной гармоникой может подключаться к трансформатору через статические преобразователи частоты. Периодичность и длительность гармоник будет зависеть от того, какая выходная частота у преобразователя.

Отклонение частоты появляется за счет того, что мощность генераторов, которые вырабатывают электроэнергию, не соответствует потребляемой нагрузке. Электросеть, в которой повышается мощность нагрузки, повышает частоту и скорость генератора.

Если электрическая сеть получила неожиданное и резкое снижение напряжения, то это означает, что возникла такая помеха, как короткие провалы напряжения. Электросеть восстанавливает нормальную работу через определенное время. Такое явление возникает в энергосистемах из-за коммутационных процессов, которые связаны с запуском и работой двигателей сильных мощностей, а также связаны с коротким замыканием.

Потребители должны учитывать тот факт, что устранить или уменьшить количество помех, которые порождены работой энергосистем по устранению коротких замыканий, невозможно.

Автоматические устройства защиты электрических сетей

В настоящее время автоматические устройства защиты электрических сетей

являются наиболее надежными. Чаще всего применяют следующие виды:

• автоматические выключатели;
• устройства защитного отключения;
• дифференциальные автоматы;
• устройства защиты от импульсных перенапряжений;
• стабилизаторы.

При правильном выборе такого приспособления обеспечивается гарантированная защита электросети от неисправностей, вызванных причинами, указанными выше. Выбор автоматического электрического устройства защиты должен учитывать его тип, назначение, номинал.

Автоматические выключатели

Читайте о том, как подобрать характеристики автоматических выключателей

Эти приборы представляют собой коммутационные аппараты, предназначенные для включения и отключения

тока при помощи ручного управления, а также автоматического отключения тока при увеличении его сверх значении, превышающего номинал прибора.

Другими словами, правильно подобранный автоматический выключатель

должен прервать линию, как только сила тока превысит допустимую для цепи, в которую он установлен. Ток может увеличится от короткого замыкания или включения мощной нагрузки. Для защиты однофазной электрической сети устанавливают однополюсный или двухполюсный, а для защиты трехфазной —
трехполюсный автоматический выключатель
. Очень редко применяют четырехполюсные устройства, способные отключать сразу все четыре (включая нейтральный или «нулевой») проводника в трехфазной электрической сети при возникновении аварийной ситуации.

Таким образом, задача автоматического выключателя — обесточивать цепи при возникновении перегрузок и короткого замыкания, вызывающих перегрев проводника.

Устройства защитного отключения

Читайте все об устройствах защитного отключения и их характеристиках

В отличие от автоматических выключателей, устройства защитного отключения

(УЗО) предназначены для защиты электросетей от утечки. Она в незначительном количестве всегда присутствует в любой электрической цепи. А вот в опасных значениях утечка может возникать по нескольким причинам:

• неисправность электроприбора из-за пробоя фазного проводника на корпус;
• попадание влаги на контакты для подключения проводов;
• недостаточные свойства изоляции в проводке из-за естественного износа или механического повреждения.

Следствием утечки могут быть поражение человека или домашних животных, а также возгорание изоляции проводов.

Задача УЗО — при обнаружении утечки в цепи, отключить подачу тока в течение короткого промежутка времени. Если это сделано вовремя, воздействие электричества будет настолько мало, что любой живой организм не почувствует его, а горючий материал не успеет воспламениться.

Однако при возникновении перегрузок или короткого замыкания в сети, УЗО не сработает.

Дифференциальные автоматы

Дифференциальный автомат объединяет в своей конструкции УЗО и автоматический выключатель. Поэтому правильное название устройства — дифференциальный автоматический выключатель. Он способен отключать сеть, питающую электроустановку, и в случае утечки тока в ней, и в случае превышения нагрузки или короткого замыкания.

Как правило, дифференциальный автомат устанавливают на отдельную цепь, осуществляющую питание одного мощного потребителя. Это могут быть, например, электроплита, электродуховка, электрический водонагреватель, кондиционер.

Устройства защиты от импульсных перенапряжений

Эти приспособления предохраняют сети от мгновенных скачков напряжения и тока. Такое может происходить при ударе молнии, перехлестывании проводов воздушных линий электропередач, аварий в питающих сетях, включении оборудования с большой реактивной мощностью.

Устройства защиты от импульсных напряжений устанавливают непосредственно перед потребителем. Основным условием успешной работы УЗИП является наличие качественно выполненного заземления всей электроустановки. В настоящее время такие приборы широко применяют в системах управления оборудованием частного дома «Умный дом».

Стабилизаторы

Стабилизаторы обеспечивают выравнивание напряжения там, где недопустимы какие-либо колебания этой характеристики. Они предохраняют от выхода из строя сложные электронные приборы и оборудование. Основное требование, предъявляемое к стабилизатору — обеспечить в течение заданного времени выравнивание тока при максимально допустимой нагрузке.

Стабилизаторы могут защищать всю электроустановку, а могут устанавливаться для защиты всего одного прибора или электрического агрегата.

Основные виды помех в электросети

Существует целая масса причин, из-за которых возникают различного рода помехи. В любой сети могут наблюдаться как импульсные, так и высокочастотные помехи. Первые возникают во время включения и выключения прибора и являются наиболее опасными для бытовой техники. Физически собой они представляют скоротечное повышение амплитуды напряжения. Резкий перепад напряжения является фатальными для многих микросхем, которыми оснащены современные устройства.

Что касается высокочастотных помех, то здесь стоит отметить, что они наблюдаются в сети практически всегда. Полностью избавиться от них не представляется возможным. Наблюдать ВЧ-помехи можно во время работы холодильника, кофеварки и других приспособлений. Передаются они не только по проводам, но и по эфиру. Однако большой угрозы они не представляют и на срок службы домашней техники практически не влияют.

Послесловие

Вот как-то так получается. Возможно, слишком много разных параметров и умных слов. Возможно, очень поверхностно, недостаточно понятно и не для всех подробно.. Но.. не забывайте, что соблюдение мер предосторожности поможет Вам сохранить в целости и сохранности свой компьютер. Не обязательно, прочитав статью, сделать сразу все, что в ней рекомендуется. Но, как минимум, подумайте над вопросом и хотя бы в мыслях примерно выберите то, что подходит для Вас и над чем стоит, как говорится, «заморочиться».

P.S. За существование данной статьи спасибо бывшему члену команды Proxy

Сетевые фильтры

Так называемый сетевой фильтр — это зачастую просто разветвитель/удлиннитель, защитные функции у которого либо фактически отсутствуют, либо являются минимальными и способны защитить только от перегрузки или короткого замыкания.

Однако среди «обманок» прячутся и настоящие сетевые фильтры, которые с помощью LC-контура фильтруют высокочастотные помехи в сети. Стоимость таких устройств, естественно, выше, но для некоторых видов техники наличие полноценной фильтрации необходимо. У приборов с LC-контуром есть характеристика «Подавление электромагнитных / радиочастотных шумов»

Если вам нужен такой вариант, обращайте на нее внимание

Высокочастотные помехи

Сетевые фильтры, обеспечивают сохранность вашей техники. Они включают в себя фильтр высокочастотных помех, защищающий электроприборы от различных сбоев в работе. А также в них есть и фильтр импульсных помех (защита от импульсных помех): таким образом, решаются сразу две проблемы.

Классические сетевые фильтры состоят из блока защиты, содержащего варисторы, а их вторая составляющая — емкостной или индуктивно-емкостной фильтр. Конденсатор совместно с катушкой индуктивности — это фильтр высокочастотных помех. А варисторы создают самый надежный из всех существующих на сегодняшний день фильтр импульсных помех.

Варисторы (полупроводниковое сопротивление) играют роль «ножниц», которые «обрезают» высокочастотные помехи, напряжение на уровне 800-1200 вольт и тем самым сохраняют технику, подключенную в розетки фильтра. Их целью является защита от импульсных помех. Когда импульс очень мощный, варисторы могут разрушиться, но техника не пострадает. Импульсные помехи не будут представлять угрозу для ваших электроприборов, если те подключены в сеть через сетевой фильтр.

Емкостной или индуктивно-емкостной фильтр, состоящий из конденсатора (емкостной фильтр) или конденсатора и катушки индуктивности (индуктивно-емкостной фильтр) защищают от высокочастотных помех, уменьшая их вредное воздействие. Степень уменьшения зависит от величины емкости конденсатора и индуктивности катушки.

Реле напряжения

Реле напряжения, также называемые реле-прерывателями, производят размыкание электрических цепей при перепадах напряжения. После отключения питания реле через небольшие временные интервалы проверяет состояние напряжения, и при нормальных значениях возобновляет подачу тока.

Некоторые модели оснащения регуляторами, позволяющие настраивать реле под разные приборы, устанавливая верхний и нижний предел перепадов для отключения, а также время последующей активации. Существуют модели реле-прерывателей как для монтирования в электрощиток, так и для отдельной установки в розетку.