Максимальный ток помехи что это
Перейти к содержимому

Максимальный ток помехи что это

  • автор:

IT-support

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

  • 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.

Немного о сетевых фильтрах. “Пилоты” бывают разные

Очень рекомендуется для подключения любой электроники в электросеть использовать сетевой фильтр, в обиходе – пилот. Название “пилот” пошло от первых сетевых фильтров компании “Пилот”, однако по своей сути сетевыми фильтрами они не являлись. Это были скорее удлинители с лампочками. С тех пор прошел не один десяток лет, но и на современном рынке появляются подобные “удлинители с лампочками”

  • Всплески напряжения;
  • Импульс напряжения;
  • Шумовые помехи.
  1. Номинальное напряжение / частота220 V/50 Гц.
    В США и европейских странах используется частота 60 Гц, в России 50 Гц. А посему будьте осторожны, не ошибитесь. Это сложно, но возможно.
  2. Максимальный ток нагрузки.
    Дабы выбрать правильную цифру, нужно посчитать, какой ток Ваша электроника потребляет. Высчитывается по формуле: I=P\U где I – сила тока, P – мощность электроприбора, U – напряжение сети. Потребляемая мощность Вашего компьютера написана либо на блоке питания, либо в руководстве. Если ни там, ни там нет, ищите описание Вашей модели в интернете. Как вы знаете, напряжение в нашей сети равно 220 вольт, хотя я все больше убеждаюсь, что эта цифра для наших реалий очень условна. И не редкостью является наличие 240 вольт в сети, а то и большего значения, если речь идет не о крупных городах. Ситуация неприятная, я бы даже сказал, вредная, но для решения подобных проблем нужно использовать стабилизатор напряжения.
  3. Ослабление импульсных помех (максимальный импульсный ток помехи) .
    Что же такое импульсные помехи? Это когда из-за неких переключений, аварий, отключения потребителей и так далее в электрической сети происходит кратковременный скачек напряжения, причем оно возрастает в сотни раз и на доли секунды. Но даже этой доли секунды хватит, чтобы нанести вред Вашему компьютеру. Пример таких параметров: 4 кВ – 5/50 нс не менее 10 раз или 4 кВ – 1/50 мкс не менее 4 раз. Расшифровать все это можно так: Ваш сетевой фильтр сможет выдержать десяток импульсов в 4 киловольта (4000 вольт) , если они длятся пять пятидесятых наносекунды и четыре импульса в 4 киловольта, которые длятся одну пятидесятую микросекунды.
  4. Ток помехи, выдерживаемый ограничителем.
    Это токи, которые возникают при перегрузках. Их значение выражается в килоамперах. Ограничитель либо плавкий, либо автоматический.
  5. Максимальная поглощаемая энергия.
    В дешевых моделях поглощается только фаза, а в более дорогих фаза, ноль и земля. Обозначается в джоулях.
  6. Уровень ограничения напряжения при токе помехи.
    В данном параметре ± 100V не критично.
  7. Ослабление высокочастотных помех.
    Наверняка у вас были случаи, когда сосед включил дрель, и на Вашем экране телевизора возникли помехи. Они возникают из-за высокочастотных помех в электросети. Данный параметр показывает, насколько хорошо сетевой фильтр сглаживает помехи в электросети на определенной частоте. Например, 0,1 МГц – 7 дБ, 1 МГц – 12,5 дБ, 10 МГц – 20,5 дБ. Чем большее значение дБ (децибел) , тем больший уровень помех сможет поглотить фильтр.
  8. Потребляемая мощность. Это мощность, которую потребляет сам сетевой фильтр. В дорогих моделях эта единица будет несколько больше, потому как лучшая защита требует больших энергозатрат.

Автоматы

В нашей стране, к сожалению, частенько, пусть и не всегда, экономят на защите электросети. А посему следить за этим придется самим, т.е. устанавливать качественные автоматы. Можете прямо сейчас заглянуть в свой щиток – даже непрофессионал поймет, как все плачевно. Особенно в старых домах.

Зачем ставить новые автоматы, если есть старые?
Дело в том, что эти автоматы, хотя и далеко не везде, в большинстве своём безнадежно устарели и не соответствуют никаким современным требованиям. У них низкая чувствительность и быстродействие, поэтому они могут не успеть сработать вовремя. А это может грозить плачевными последствиями для всего Вашего электрооборудования, естественно, в эту категорию входит и компьютер.
Как выбрать автомат?
Собственно, выбор происходит по двум основным параметрам: номинальному току и производителю. Номинальный ток – это уровень тока, при котором сработает Ваш автомат и отключит питание в сети, а определенные производители говорят о качестве приобретаемого автомата и о соответствии его заявленным параметрам.
Номинальный ток высчитывается по формуле: I=P\U где I – сила тока, P – мощность электроприбора, U – напряжение сети. Напряжение в наших сетях равно 220 Вольт, ну а мощность, потребляемая электроприборами, обычно указывается в документации на них. Таким образом, приблизительно просуммировав все мощности, которые потребляют электроприборы в Вашей сети и поделив это значение на 220, можно получить приблизительное значение тока. Автомат же следует брать с запасом – мало ли что Вам захочется еще подключить в сеть
Что касается марок автоматов – пользуются спросом ABB или Legrand.

Стабилизаторы напряжения

Стабилизаторы напряжения – это устройства, служащие для поддержания напряжения на должном уровне. В городах применяются редко, ибо напряжение в городах энергосбытовые компании стараются, как говорится, «держать». Классная штука, хочу я Вам сказать, но весьма недешевая. Давно мечтаю о нем, но все никак не доходят руки приобрести.

  1. Феррорезонансные – довольно устаревшие (сомневаюсь, что они еще есть в продаже) , поэтому не рекомендую их использовать;
  2. Электронные контактные (релейный стабилизатор) – выпускают мощностью от 500Вт до 100кВт, погрешность 8%. Диапазон напряжение 165 – 255 вольт. При работе (из-за особенностей конструкции) происходит переключение реле, что сопровождается щелчками, скачками напряжения и механическим износом реле;
  3. Электронные бесконтактные – то же, что и контактный, только реле заменены семисторами. Т.е. нет щелчков и механического износа;
  4. Электронные инверторные – выпускают от 100Вт до 20кВт. Погрешность 1%. Высокая стоимость!
  5. Электромеханические – погрешность 3-5%. Большой минус такого стабилизатора в стирании графитового щетко-ролика (через пару лет требует замены) . Так же требует регулярной чистки от графитовой пыли.
  1. Диапазон входного напряжения – минимум и максимум напряжения, которое данный стабилизатор способен преобразовать до 220 вольт;
  2. Номинальная мощность – мощность, которую данный стабилизатор может выработать. Пишется в киловаттах – кВ либо же в вольт амперах – В * А. Дабы приблизительно перевести в привычные ватты, величину вольт ампер надо умножить на 0,7;
  3. Перегрузочная способность – обозначается в вольтах – показывает, как долго стабилизатор может “тянуть” перегрузку;
  4. Режим Bypass (байпас) – есть или нет. Этот режим позволяет переключить питание напрямую от сети не отключая стабилизатор. Требуется для чистки, проведения технического осмотра, ремонта и пр.;
  5. Блок индикации – снимаются показатели напряжения токов на входе и выходе. Его наличие зависит от модели и стоимости;
  6. Погрешность стабилизации – важная вещь, особенно для электроники. Предположим, что стабилизатор выдает 220 вольт с погрешностью в 8%, следовательно, напряжение на Ваш компьютер может колебаться от 202,4 до 237,6. Поэтому для чувствительной электроники требуется низкий процент погрешности;
  7. Система охлаждения – естественная и принудительная (с куллером и без) ;
  8. Степень защиты – обозначается как IP. Не путать с IP-адресом Ingress Protection Rating — система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твёрдых предметов и воды, то бишь следует выбирать в соответствии с условиями места, где будет храниться Ваш стабилизатор;
  9. Количество фаз – для быта хватит и одной. Для промышленного или большого дома\участка может потребоваться три (собственно, смотрите, сколько фаз приходит к Вам в дом\на участок) .

Источник бесперебойного питания

Ну вот мы и добрались до самого интересного, хотя сегодня эта тема не будет рассмотрена достаточно глубоко, но в некоторой степени-таки окажется раскрытой, так сказать, ради начинания и возможности распробовать ее на зуб.
Источник бесперебойного питания, он же ИБП, он же УПСник (UPS – Uninterruptible Power Supply) . Предназначен для снабжения электрооборудования бесперебойным питанием в пределах заданной нормы.

  1. ИБП off-line – простые ИБП, зачастую используются для домашних ПК. Во время отключения напряжения в сети источником питания становится аккумулятор. Время переключения в среднем 2 – 20 миллисекунды. Большинство современных блоков питания рассчитаны на такие провалы напряжения, однако старым компьютерам это может навредить, хотя и редко. Достоинства – сравнительно небольшая цена и условно большой ресурс аккумуляторов;
  2. ИБП Line-Interactive – то же, что и off-line, но со встроенным стабилизатором напряжения. Имеются в наличии дополнительные фильтры и встроенный автомат.
  3. Delta Conversion (дельта технология) – довольно сложная система, заключается в преобразовании тока в переменный, затем снова в постоянный, затем этот ток добавляется в основной сети, таким образом поддерживается стабильное напряжение.
  4. ИБП on-line – подобные ИБП дают высокую надежность, так как компьютер вовсе не связан с электросетью. Заряжают аккумуляторы, а уже эти аккумуляторы питают компьютер. Что позволяет избавиться от проблем с плохим качеством электросети. Недостатки: высокая стоимость, ресурс аккумуляторов намного меньше чем у off-line.

Сравнительный анализ сетевых фильтров: по две модели Power Cube, APC, Pilot и одна Эра

Сетевые фильтры найдутся практически в каждом доме и в каждом офисе. Чаще всего они используются для подключения значительного количества устройств с питанием от сети переменного тока к ограниченному числу имеющихся розеток (либо в случаях, когда эти розетки расположены неудобно).

Правда, для тех же целей есть и оснащенные кабелем нужной длины обычные розеточные колодки с выключателем или без, которые заметно дешевле, но слово «фильтр» в названии подразумевает еще и дополнительные защитные функции: от опасных для подключенного оборудования всплесков напряжения (порой производители специально оговаривают, что сетевые фильтры не исправляют длительные отклонения напряжения, для этого есть стабилизаторы) и от высокочастотных помех, которые способны нарушить нормальное функционирование некоторых приборов. Наконец, в сетевых фильтрах обычно имеются предохранители, которые срабатывают в случае чрезмерной нагрузки или короткого замыкания в подключаемых устройствах, защищая остальную сеть помещения.

На примере семи образцов четырех производителей мы рассмотрим, насколько хорошо бывают реализованы перечисленные функции.

Критерии оценки

Главный — безопасность использования, для чего должны быть соответствия:

  1. сечения проводов кабеля заявленному максимальному току,
  2. номинала предохранителя сечению кабеля.

По п.1 ориентируемся на требования ГОСТ 7399-97 «Провода и шнуры на номинальное напряжение до 450/750 В»:

Номинальные токовые нагрузки
(то есть предельно допустимые по условиям нагрева токопроводящих частей и изоляции токи, при которых кабели могут работать неограниченно долгое время; для медных проводников)

Номинальное сечение, мм² Номинальная токовая нагрузка, А, не более
0,75 6,0
1,00 10,0
1,50 16,0

По п.2 ориентируемся на СП 31-110-2003 (свод правил «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»), где для защиты от перегрузок предназначаются тепловые расцепители, в нашем случае это и есть автоматические выключатели (автоматы защиты).

Рабочая характеристика автоматического выключателя должна отвечать условиям:

где Iд.н — предельно допустимый номинальный ток проводника (см. таблицу);
Iр.max — максимальный расчетный ток нагрузки;
Iн.а — номинальный ток автоматического выключателя, защищающего проводник.

С учетом имеющегося ряда номиналов автоматов защиты получается, что для кабеля с сечением 0,75 мм² следует выбирать автоматический предохранитель на 6 ампер, для 1,0 мм² — на 10 ампер, для 1,5 мм² — на 15 или 16 ампер.

При этом учитывается принцип работы теплового расцепителя: он никогда не сработает при номинальном токе, обозначенном на его корпусе; при превышении, исчисляемом десятками процентов, время срабатывания может затянуться даже на час и более, а за короткое время он сработает лишь при многократном превышении тока над номиналом. Конкретные значения отличаются для различных автоматов защиты: так, datasheet для распространенной серии JMB 77Series гласит, что при перегрузке до 35% эти предохранители могут не сработать и в течение часа, до 100% (т. е. двукратной) — в течение 40 секунд, а за секунду и менее они гарантированно сработают лишь при перегрузках семикратных и более.

Иногда это даже полезно: некоторые устройства (например, лазерные принтеры и МФУ) на определенных этапах функционирования могут кратковременно потреблять существенно бо́льшие токи, чем в обычном режиме, и подобный алгоритм защиты не даст сработать термопредохранителю в таких случаях. Но порой существенная задержка срабатывания может стать опасной.

Поэтому упомянутый выше свод правил рекомендует комбинированную защиту — не только от перегрузок, но и от коротких замыканий, которая в некоторых моделях сетевых фильтров реализуется в виде дополнительных плавких предохранителей с номиналом выше, чем у терморасцепителя. Поскольку по имеющемуся обозначению практически невозможно конкретизировать тип использованного предохранителя, а соответственно его время-токовую характеристику, то крайне сложно оценить и правильность выбора номинала.

Еще один немаловажный момент: выключатель должен коммутировать оба провода L и N (фазу и нейтраль), чтобы в выключенном состоянии на контактах выходных розеток гарантированно не было опасного потенциала.

Следующий критерий оценки: поскольку речь о сетевых фильтрах, необходимо сказать про обеспечиваемую ими защиту от всплесков напряжения и ВЧ-помех. Проводить какие-либо измерения не представляется возможным — для этого потребовалась бы весьма специфическая аппаратура, поэтому оценка дается нами на основе анализа схемотехнических решений.

Здесь имеются следующие соображения: необходимость такой защиты очевидна, даже если учесть, что в современных электронных устройствах подобные меры также приняты — два «сторожа» лучше, чем один.

А вот достаточность для самых разных условий схемы, реализованной в конкретном изделии, зачастую сомнительна, в том числе и в дорогих моделях. О достоинствах и недостатках конкретных схемотехнических решений и использованных комплектующих порой могут спорить даже специалисты, а для обычного потребителя критерием может стать такой факт: гарантирует ли производитель исправность в течение определенного срока не только самого сетевого фильтра, но и любой подключенной к нему техники; подобные примеры есть, в том числе в данном обзоре.

В общем случае схема защиты от ВЧ-помех выглядит так:

Элементы Ld (дроссели на незамкнутых сердечниках) и Cx подавляют дифференциальные помехи, а Lс (две обмотки на общем замкнутом сердечнике) и Cy — синфазные помехи (при наличии заземления). В идеале должны использоваться конденсаторы специализированных классов X и Y.

Самый распространенный (потому что самый дешевый) вид ВЧ-фильтра — с единственным конденсатором Сх.

Защита от перенапряжений делается на металл-оксидных варисторах (MOV), порой к ним добавляют разрядники. В простейшем случае такая защита реализуется единственным варистором (при этом непременно должен быть токовый предохранитель), в продвинутых схемах добавляется термопредохранитель (он может быть встроенным в варистор — TMOV), в наиболее сложных устанавливаются три или четыре варистора (отдельные либо сборки), но подобные схемы работают при наличии заземления.

При определенных условиях варистор может физически разрушиться («погибает», защищая подключенное оборудование), а чтобы его осколки не замкнули другие цепи и не повредили окружающие компоненты, принято надевать на варистор защитную оболочку — например, отрезок термоусадочной трубки, которая заодно прижимает к нему термопредохранитель (при наличии).

Дополнительная индикация (кроме простейшей — вкл./выкл.) может отображать:

  1. состояние системы защиты от перенапряжений
  2. наличие заземления
  3. правильную фазировку

Первая сигнализирует о выходе из строя варистора, и это действительно полезно, потому что данный факт может остаться незамеченным, из-за чего подключенное оборудование впредь не будет защищено от перенапряжений. Полезность второй сомнительна: в жилых помещениях, особенно в многоквартирных и частных домах прежних десятилетий застройки, заземления может не быть вовсе, а контакты PE (protective earth, защитное заземление) в розетках попросту отсутствуют; не всегда заземление имеется и в офисах, особенно расположенных в старых зданиях, а обустроить его в этих ситуациях часто не представляется возможным из-за существенных затрат и хлопот. Третья на практике и вовсе бывает нужна крайне редко — фазозависимых устройств очень мало, а когда они есть (например, некоторые модели газовых отопительных котлов), то далеко не всегда подключаются через сетевой фильтр.

Наконец, оцениваем конструктив — от качества изготовления и монтажа до разных аспектов удобства использования. Понятно, что подобные оценки являются субъективными, но зачастую иных и не требуется.

Замеры падения напряжения на кабеле для разных нагрузок не имеют реальной ценности: при имеющейся у всех рассматриваемых образцов длине кабеля 1,8-2 метра они будут существенно меньше допускаемых стандартами колебаний напряжения в электросетях (±10%).

То же касается и измерений температуры — например, нагрева кабеля под определенной нагрузкой и в течение некоторого времени. Такие замеры всегда будут частным случаем, поскольку делаются в конкретных условиях, включающих не только упомянутые нагрузку и время, но еще температуру окружающей среды, величину напряжения в сети (еще раз напомним про ±10%, а это не так уж мало), даже конфигурацию кабеля (свободно вытянут, чем-то накрыт или смотан в кольцо, где витки подогревают друг друга — при реальной эксплуатации могут быть любые варианты).

Модели Power Cube SPG-B и SPG-B-White

Обе модели очень похожи, но отличия не только в цвете (молочно-белый, светло-серый) — разными являются и корпуса, хотя разница незначительная.

Заявленные параметры
  • защита от короткого замыкания и от превышения максимально допустимого тока,
  • выключатель однополюсный, со светодиодной индикацией.
Модель SPG-B SPG-B-White
Номинальный ток нагрузки 10 А
Кол-во розеток 5 × Schuko CEE 7/4
Длина кабеля 1,9 м
Габариты 52×324×41 мм
Вес (наш замер) 395 г 400 г
Ослабление импульсных помех есть
Максимальная поглощаемая энергия 140 Дж
Ток помехи, выдерживаемый ограничителем не менее 2,5 кА
Гарантия 4 года
Описание на сайте производителя powercube.ru powercube.ru
Цена на середину мая 2022 г. (по Яндекс.Маркету) от 470 руб.

Каких-либо гарантий в отношении подключаемых устройств производитель не дает.

Анализ Power Cube SPG-B и SPG-B-White
Кабель 3×0,75 мм² — для длительной работы с заявленным макс. током 10 А мало .
Вилка Schuko CEE 7/7 (с доп. отверстием для заземляющего штыря).
Защита от перетирания в месте входа в корпус есть, крепление хоть и без дополнительного зажима, но довольно прочное благодаря достаточно толстой стенке корпуса в этом месте.

Автоматический предохранитель На 10 А — не соответствует использованному кабелю,
дополнительного плавкого предохранителя нет
Качество изготовления деталей корпуса Нормальное
Возможность вскрыть 6 (у SPG-B-White) или 8 (у SPG-B) саморезов со шлицом в виде трехлучевой звезды
Возможность подвеса на стену Есть
Шаг розеток 44 мм
Приспособление для сматывания/закрепления кабеля Нет
Выключатель На корпусе написано «15А 250V AC».
Распространенного «качельного» типа, поломки случаются, замена несложная.
«Качелька» узкая, но усилие комфортное, хотя может быть срабатывание от случайного касания.

Резюме для Power Cube SPG-B и SPG-B-White

Изделия могут быть опасны; для сохранения заявленного максимального тока нужно заменить кабель на другой с сечением проводов не менее 1,0 мм² либо при существующем кабеле изменить номинал предохранителя на 6 А и обозначить это же значение вместо нынешнего максимума 10 А в информационных материалах, на упаковке и на корпусе. Кроме того, крайне желательно заменить выключатель на двухполюсный.

По конструктиву и исполнению обе модели откровенно бюджетные, но выглядят неплохо (хотя и без каких-либо дизайнерских изысков), а цена — самая низкая в нашем обзоре и не кажется необоснованно завышенной.

Отсутствие ВЧ-фильтра требует, чтобы подключаемые устройства не были чувствительны к ВЧ-помехам в сети.

Защита от перенапряжений примитивна, а потому не слишком надежна.

Изделия вполне пригодны для подключения различной аппаратуры с относительно небольшим суммарным потреблением. Однако если потребитель будет ориентироваться на обозначенный максимальный ток 10 А и подключит нагрузки именно с таким длительным потреблением, то это может привести к чрезмерному (и опасному) нагреву кабеля.

Субъективная оценка удобства использования — вполне удовлетворительно.

Модели APC PM5B-RS и PM5U-RS

Заявленные параметры
Модель PM5B-RS PM5U-RS
Макс. ток нагрузки 10 А
Кол-во розеток 5 × Schuko CEE 7/4
Длина кабеля 1,83 м
Габариты 370×56×73 мм
Вес (в скобках: наш замер) 0,67 кг (630 г) 0,67 кг (670 г)
Джоулевый показатель *) 918 Дж
Подавление радио- и электромагнитных помех *) < 40 дБ
Гарантия 5 лет
Срок службы 20 лет (с пометкой: для Германии)
Описание на сайте производителя apc.com/ru apc.com/ru
Цена на середину мая 2022 г. (по Яндекс.Маркету) от 1930 руб. от 2100 руб.

Имеются индикаторы: «Защита работает» и наличия заземления.

У модели PM5U-RS есть встроенное пятивольтовое ЗУ с двумя USB-разъемами для заряда мобильных устройств при суммарном токе до 2,4 А; цитата: «Функция интеллектуальной зарядки распознаёт ваши устройства и максимально увеличивает скорость зарядки» — но подробности не раскрываются. Поскольку такая функция есть только у одного образца из семи, тесты мы не проводим, ограничиваясь констатацией и сведениями из официальных материалов.

Каких-либо гарантий в отношении подключаемых устройств производитель не дает.

Анализ APC PM5B-RS, PM5U-RS

Зарядное устройство в PM5U-RS Отдельная плата в противоположной части корпуса, соединение с контактными шинами пайкой; разъемы USB распаяны на еще одной небольшой плате.
Розетки Schuko CEE 7/4 с защитными шторками; контакты расположены по оси корпуса.
Контакты PE достаточно жесткие — вероятность замятия при манипуляциях с вилками Schuko мала.
Вилки Schuko вставляются со значительным усилием, для вилок Europlug (CEE 7/16, плоских двухконтактных) усилие несколько меньше, но тоже весьма заметное; те и другие в новом сетевом фильтре фиксируются хорошо, БП со встроенной вилкой Europlug и весом 160 г удерживается в любом положении; конструкция контактов позволяет надеяться, что со временем ситуация не изменится в худшую сторону.
Токопроводящие шины Одинарные из желтого металла 5,2×0,6 мм, зажимы для контактов вилок имеют сложную пружинящую форму.
Соединения: силовые шины и провода — сваркой, контакты PE розеток — заклепками.

Резюме для APC PM5B-RS, PM5U-RS

Изделия по конструктиву и исполнению заслуживают положительной оценки, выглядят достойно, но цена крайне высокая.

Наличие лишь простейшего ВЧ-фильтра требует, чтобы подключаемые устройства не были чувствительны к ВЧ-помехам в сети.

Защита от перенапряжений не примитивная, есть индикатор исправности схемы защиты. Индикатор наличия заземления к особым достоинствам мы не относим, но иногда и он может быть полезен.

Если судить по минимальным текущим ценам, доплата за наличие 5-вольтового ЗУ в PM5U-RS хоть и не копеечная, но и не чрезмерная, а иметь подобное устройство в том же корпусе удобно.

Субъективная оценка удобства использования — вполне удовлетворительно, впечатление портят затрудненная установка вилок в розетки и значительное усилие нажатия выключателя.

Модели Pilot GL и Pro

Заявленные параметры
  • (для GL) три варисторных ограничителя для защиты от импульсных скачков напряжения и грозовых разрядов / (для Pro) четыре варисторных ограничителя для защиты от импульсных скачков напряжения и грозовых разрядов;
  • газоразрядный ограничитель для защиты от импульсных скачков напряжения и грозовых разрядов;
  • (для GL) индуктивно-емкостной фильтр с одним дросселем с ферритовым кольцом для подавления ВЧ-помех / (для Pro) индуктивно-емкостной фильтр с двумя дросселями на ферритовых стержнях для подавления ВЧ-помех;
  • термопредохранитель для защиты от перегрева внутри корпуса;
  • плавкий предохранитель для защиты от короткого замыкания;
  • автоматический термобиметаллический предохранитель для защиты от перегрузки;
  • (для GL) диагностический индикатор для индикации исправного состояния защиты / (для Pro) диагностический индикатор для индикации исправного состояния защиты, индикации исправного контура заземления и индикации правильной фазировки вилки сетевого фильтра.
Модель GL Pro
Макс. ток нагрузки 10 А
Кол-во розеток 5 × Schuko CEE 7/4
1 × С1-a (без контактов PE)
5 × Schuko CEE 7/4
1 × GP (Gadget Parking) *)
Длина кабеля 1,8 м
Габариты 430×54×72 мм 445×65×70 мм
Вес (в скобках: наш замер) 0,6 кг (600 г) 0,75 кг (720 г)
Подавление импульсных помех (по ГОСТ Р50745-99) импульс 4 кВ 5/50 — 10 нс
импульс 4 кВ 1.50 — 5 мкс
импульс 4 кВ 5/50 — 30 нс
импульс 4 кВ 1.50 — 6 мкс
Рассеиваемая энергия импульсной помехи 1500 Дж 1700 Дж
Максимальный ток импульсной помехи 35 кА 40 кА
Подавление ВЧ-помех 0,1/1,0/10 МГц 10/40/30 дБ 20/40/65 дБ
Гарантия 5 лет
Срок службы н/д
Описание на сайте производителя zis.ru zis.ru
Цена на середину мая 2022 г. (по Яндекс.Маркету) от 1375 руб. от 1782 руб.

*) розетка без контактов PE под две плоские вилки либо одну круглую.

Есть программа страхования здоровья и имущества владельцев, включенная в стоимость и действующая на территории РФ и стран СНГ; имеются определенные ограничения, подробности есть в прилагаемой инструкции и на сайте производителя.

Анализ Pilot GL

Пять Schuko CEE 7/4 с контактами PE (достаточно жесткими — вероятность замятия при манипуляциях с вилками Schuko мала), шестая без таких контактов, все с защитными шторками; конструкция шторок обеспечивает их легкий сдвиг при вставлении вилки, но вряд ли является долговечной.
Контакты повернуты на 45° относительно оси корпуса.
Вилки Schuko и Europlug (CEE 7/16, плоские двухконтактные) вставляются с умеренным усилием; замечание: вставлять надо до упора — есть промежуточное положение с неуверенной фиксацией; вставленные правильно, те и другие в новом сетевом фильтре фиксируются хорошо, БП со встроенной вилкой Europlug и весом 160 г удерживается в любом положении, но не лучшая конструкция контактов позволяет предположить, что со временем ситуация может измениться в худшую сторону.

Резюме для Pilot GL

Модель может быть опасна; для сохранения заявленного максимального тока нужно заменить кабель на другой с сечением проводов не менее 1,0 мм² либо при существующем кабеле изменить номинал предохранителя на 6 А и обозначить это же значение вместо нынешнего максимума 10 А в информационных материалах, на упаковке и на корпусе.

Изделие по конструктиву и исполнению заслуживает положительной оценки, выглядит достойно, цена высокая, в том числе с точки зрения баланса достоинств и недостатков.

Имеющийся ВЧ-фильтр более совершенный, чем у образцов APC, хотя и не соответствует в полной мере приведенной выше «классической» схеме. Индикатор состояния защиты поможет выявить ее неисправность.

То есть устройство вполне пригодно для подключения различной аппаратуры с относительно небольшим суммарным потреблением. Однако если потребитель будет ориентироваться на обозначенный максимальный ток 10 А и подключит нагрузки именно с таким длительным потреблением, то это может привести к чрезмерному (и опасному) нагреву кабеля.

Субъективная оценка удобства использования — хорошо.

Анализ Pilot Pro

Резюме для Pilot Pro

Модель может быть опасна в той же степени, что и Pilot GL; для сохранения заявленного максимального тока нужно заменить кабель на другой с сечением проводов не менее 1,0 мм² либо при существующем кабеле изменить номинал предохранителя на 6 А и обозначить это же значение вместо нынешнего максимума 10 А в информационных материалах, на упаковке и на корпусе.

Изделие по конструктиву и исполнению заслуживает положительной оценки, выглядит достойно, но цена лишь немногим ниже, чем у рассматриваемых моделей APC.

Имеющийся ВЧ-фильтр более совершенный, чем у образцов APC, хотя и не соответствует в полной мере приведенной выше «классической» схеме. Индикация состояния защиты поможет выявить ее неисправность, однако показ другим цветом отсутствия заземления и правильной фазировки не только имеет сомнительную полезность в общем случае, но еще и может не быть воспринят правильно, если владелец забудет значения разных цветов индикатора.

То есть устройство вполне пригодно для подключения различной аппаратуры с относительно небольшим суммарным потреблением. Однако если потребитель будет ориентироваться на обозначенный максимальный ток 10 А и подключит нагрузки именно с таким длительным потреблением, то это может привести к чрезмерному (и опасному) нагреву кабеля.

Субъективная оценка удобства использования — хорошо.

Модель Эра SFX-5es-2m-B

По каким-то причинам на официальном сайте производителя eraworld.ru данная модель не представлена (в поиске по разделам ее найти можно, даже с текстовой аннотацией, но отдельной страницы с подробным описанием нет), хотя широко встречается в розничной торговле. Параметры взяты из прилагаемого руководства по эксплуатации и с упаковки.

Заявленные параметры

В отображаемой на странице поиска по официальному сайту информации сказано: «защищает от короткого замыкания, фильтрует импульсные и высокочастотные помехи».

Модель SFX-5es
Номинальный ток нагрузки 10 А
Кол-во розеток 5 × Schuko CEE 7/4
Длина кабеля 2 м
Габариты (наш замер) 62×360×47 мм
Вес (наш замер) 470 г
Порог ограничения импульсной помехи 275 В
Максимальная рассеиваемая энергия помехи 2600 Дж
Максимальный ток импульсной помехи 7500 А
Время срабатывания защиты от импульсной помехи 1 нс
Диапазон частот подавляемой помехи 100 кГц — 1000 МГц
Срок службы 5 лет
Цена на начало мая 2022 г. (по Яндекс.Маркету) от 1080 руб.

Для изделия гарантийный срок на упаковке и прилагаемой листовке не указан. В разделе «Сервис» сайта производителя говорится об одном годе с даты продажи, но в абзаце со словами о сервисе стабилизаторов, и остается непонятным, относится ли этот срок к прочей продукции.

Каких-либо гарантий в отношении подключаемых устройств производитель не дает.

Анализ Эра SFX-5es-2m-B

Резюме для Эра SFX-5es-2m-B

Изделие может быть опасным; для сохранения заявленного максимального тока нужно заменить кабель на другой с сечением проводов не менее 1,0 мм² либо при существующем кабеле изменить номинал предохранителя на 6 А и обозначить это же значение вместо нынешнего максимума 10 А в информационных материалах, на упаковке и на корпусе.

По конструктиву и исполнению модель более чем бюджетная, а корпус из черного полипропилена даже у нового фильтра выглядит неряшливо, но при этом цена высокая (у розничных продавцов упоминаются и более низкие цены, чем указано в нашей таблице, но с пометкой «нет в наличии»).

Примитивный ВЧ-фильтр требует, чтобы подключаемые устройства не были чувствительны к ВЧ-помехам в сети.

Защита от перенапряжений простейшая, а потому не слишком надежная.

Изделие вполне пригодно для подключения различной аппаратуры с относительно небольшим суммарным потреблением. Однако если потребитель будет ориентироваться на обозначенный максимальный ток 10 А и подключит нагрузки именно с таким длительным потреблением, то это может привести к чрезмерному (и опасному) нагреву кабеля.

Субъективная оценка удобства использования — удовлетворительно.

Общий итог

Ситуация с безопасностью использования не внушает оптимизма: из семи моделей пять не в полной мере соответствуют нормативам и могут стать источником неприятностей. И лишь две (APC) не имеют такого недостатка, однако из-за крайне высокой цены они вряд ли привлекут внимание большинства покупателей.

Лишь два образца Pilot имеют страховку, распространяющуюся на здоровье и имущество владельца. Причем они не самые дорогие в обзоре, но относятся к тем пяти, к которым есть претензии по соответствию нормативам, и остается непонятным, как страховая компания могла не принять это во внимание. К тому же открытым остается вопрос, сложно ли будет получить возмещение убытков и насколько полным оно окажется.

Таким образом, мы не можем однозначно рекомендовать к покупке ни один образец, даже продукты APC: мало того, что они самые дорогие, но даже за такие деньги производитель не берет на себя ответственности ни за имущество, ни за здоровье покупателя.

С оговоркой в плане ограничения максимальной нагрузки до 6 А вместо заявленных 10 А лучшим выбором по соотношению цены и качества будут изделия Pilot, которые к тому же имеют упомянутую страховку. Проблема лишь в том, что эта оговорка, не поддержанная аппаратно (на уровне предохранителей с номиналом, соответствующим нормативам), вполне может оказаться забытой в реальных условиях эксплуатации, и есть вероятность весьма неприятных последствий.

Экономным покупателям наверняка придутся по вкусу модели Power Cube, но у них, кроме несоответствия максимального тока нормативам, есть еще один потенциально опасный недостаток: выключатель размыкает только один провод.

Глоссарий

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

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

Функции и устройство сетевого фильтра

Для сетевого фильтра характерны следующие защитные функции:

1. Защита от импульсных помех

2. Защита от высокочастотных (ВЧ) помех

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

Каждой защитной функции соответствует свой набор элементов:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Индикатор состояния защиты, мультииндикатор, диагностический индикатор

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

Электромагнитная совместимость

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

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

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

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

Проблема может быть решена различными путями:

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

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

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

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

Что означают характеристики по подавлению помех в паспорте фильтра Pilot?

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

Подавление импульсной помехи оценивается:

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

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

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

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

Импульсная помеха (микросекундная, наносекундная)

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

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

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

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

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

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

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

Так выглядит сетевое напряжение с импульсной помехой:

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

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

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

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

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

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

Так выглядит сетевое напряжение с ВЧ помехами:

Скачки напряжения

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

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

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

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

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

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

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

Электромагнитная помеха (electromagnetic interference, EMI)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источники импульсных помех это:

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

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

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

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

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

Источниками ВЧ помех являются

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

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

Плавкий предохранитель (плавкая вставка)

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

Термопрерыватель

(автоматический термобиметаллический предохранитель, термобиметаллический предохранитель)

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

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

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

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

Термопредохранитель

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

Все без исключения изделия PILOT защищены от перегрева термопредохранителем.

Перегрузка по току

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

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

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

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

Короткое замыкание (КЗ, к.з.)

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

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

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

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

Негорючий корпус

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

Сечение провода сетевого шнура

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

Материал сетевого шнура

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

Мощность

В электротехнике различают три вида электрической мощности:

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

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

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

Полная мощность является суммой активной и реактивной мощностей.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Варистор

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

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

Варисторы в сетевых фильтрах часто используются вместе с газовыми разрядниками.

Газовый разрядник

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

Реле напряжения

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

Микропроцессор

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

Микропроцесорное управление имеет следующие преимущества:

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

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

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

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

Zero Start (зеро старт)

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

Задержка включения

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

Розетка формата «Джи Пи», Gadget parking GP

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

Защитные шторки на розетке (защита детей)

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

Компрессорная техника

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

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

Surge protector

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

Noise protector

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

Surge noise protector

Устройство защиты от импульсных перенапряжений и высокочастотных помех.

Line conditioner

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

UPS (Uninterruptible power supply)

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

Варисторный треугольник

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

Фазный провод (фаза)

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

Нейтральный провод (Ноль, нейтраль)

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

Заземляющий провод

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

Заземленная нейтраль

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

Стандарты розеток и вилок

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

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

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

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

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

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

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

Розетка GP (Gadget Parking)

Емкостной фильтр (С-фильтр)

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

Индуктивно-емкостной фильтр (LC-фильтр)

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

Двухуровневая защита по току

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

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

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

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

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

Обрыв нуля, 380 В

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

Рассмотрим такую ситуацию на примере:

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

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

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

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

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

Защита от 380 В

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Фазировка включения

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

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

Для этого вилки выполняются

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

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

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

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

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

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

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

Уровни защиты

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

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

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

Профессиональный уровень защиты предполагает защиту от импульсной и высокочастотной помех.

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

• способны справиться с, более мощными импульсными помехами;

• содержат наиболее эффективные LC фильтры.

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

Стабилизатор напряжения

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

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

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

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

Как выбрать сетевой фильтр — советы и рекомендации

Дома каждого из нас окружают электроприборы. Как ни крути, а электроприборы, как видно из их названия, без электричества работать не могут. Но как электричество питает, так и оно же способно их повредить. Спросите как, я Вам отвечу. Я думаю, хотя бы раз в жизни каждый наблюдал такую ситуацию: скачок напряжения на долю секунды – и Ваш ПК начал перезагружаться в самый неподходящий момент. Или вот еще один пример: ударила молния, и сгорела материнская плата или сетевая плата ПК. Чтобы этого с Вами не случилось, Вам на помощь придет «сетевой фильтр».

выбираем сетевой фильтр

В основном сетевые фильтры приобретают сразу же при покупке моноблока (ссылка кликабельна), ноутбука и настольного ПК. Я советую всю электронику в доме подключать через сетевые фильтры.

Подробно описывать, как работает сетевой фильтр, я не буду. Все-таки статья посвящена тому, как выбрать сетевой фильтр, а не тому, как он работает. Но вкратце в общих чертах кое-что напишу.

сетевые фильтры бывают разные

Сетевой фильтр – это устройство для защиты электроприборов от скачков напряжения и помех. Многие считают, что это обычный удлинитель с выключателем. Скажу Вам по секрету, так думать не стоит. Прочтя статью до конца, Вы это поймете.

Отчего защищает сетевой фильтр

1. Всплески напряжения. Такие всплески происходят при включении и выключении электронной техники, т.е. когда номинальное значение напряжения меняется на доли секунды.
2. Шумовые помехи. Такие помехи создают работающие бытовые приборы. Они образуют электромагнитные и радиочастотные помехи.
3. Импульсы напряжения. Это кратковременное резкое повышение напряжения. Это происходит при неправильном заземлении или ударе молнии.

Уровни защиты сетевых фильтров

1. Базовый (Essential) – такие фильтры имеют базовую защиту (самую простую). В основном они подходят для защиты недорогой электронной техники.
2. Продвинутый (Home/Office) – в них соблюдается соотношение цены и качества. Такие фильтры подходят для большинства электронных приборов.
3. Профессиональный (Performance) – такие фильтры служат для защиты дорогой техники, которые очень чувствительны к перепадам напряжения.

Так устроен сетевой фильтр

Тут нужно знать, что чем выше класс защиты фильтра, тем лучше он защищает. Например, фильтры с базовой защитой имеют показатель защиты от всплесков напряжения до 960 Дж, а у фильтров с профессиональной защитой это значение может достигать до 2500 Дж. Фильтры с профессиональной защитой выдержат более мощную помеху.

На заметку! Если фильтр подключен к незаземленной розетке, то толку от него немного (не стоит пугаться, какая-никакая, а защита будет). Советую заземлять все розетки в доме. Как ни печально это звучит, но в старых домах заземление не предусмотрено. Но все равно я настоятельно рекомендую использовать сетевой фильтр.

Как выбрать сетевой фильтр

Тут я напишу, на что нужно обращать внимание. Возможно, некоторые пункты будут лишними, но лучше знать все.

1. Цена. Чем она больше, тем больше будет наворотов в фильтре.
2. Гарантия. Чем она больше, тем лучше. Если производитель дает большой срок гарантии, то значит, он уверен в своем оборудовании. Есть производители, которые дают на свои фильтры гарантию до 5 лет.
3. Максимальный ток. Тут я советую брать фильтры, у которых этот параметр не менее 10 А.
4. Энергия скачка (Дж). Это уровень поглощаемой энергии. В недорогих моделях этот параметр равен нескольким сотням Дж. В дорогих моделях этот параметр достигает до нескольких тысяч Дж.
5. Количество розеток. Если вы будете подключать компьютер или моноблок (ссылка кликабельна), я советую брать фильтр с 5 розетками и более, ведь вероятнее всего к нему еще будет подключаться принтер, сканер, колонки, роутер и т.д.

Количество и разновидности розеток сетевого фильтра

6. Большое расстояние между розетками. У таких фильтров плюс в том, что к ним без труда можно подключить громоздкие сетевые адаптеры (блок питания). Минус в большом размере фильтра.

Расстояние между розетками сетевого фильтра

7. Мощность. При покупке нужно знать, если все розетки будут заняты, а хватит ли мощность фильтра. Например, Вы купили фильтр с током нагрузки 10 А, его мощность рассчитывается очень легко: ток 10 А умножаем на напряжение 220 вольт и получаем мощность 2200 Вт. Потом рассчитываем мощность каждого подключаемого прибора. Если полученное значение больше, чем у фильтра, то выбираем более мощный. Обычно для компьютера данной мощности хватает вполне.
8. Крепление для проводов. Если к фильтру будет подключаться много проводов и чтобы они не спутывались, у некоторых фильтров есть для этого специальное крепление. Лично для меня это не особо важный параметр.

крепление для проводов сетевого фильтра

9. Длина провода. Тут каждый для себя выбирает сам. Я бы советовал меньше 2 метров не брать. Лучше пусть будет с запасом.
10. Индикация. Каким бы не был фильтр, а индикация должна присутствовать. Она в первую очередь показывает его работоспособность.
11. Безопасность. Если у Вас в доме есть маленькие дети, то лучше брать фильтр с защитными шторками. Вроде сейчас все фильтры оснащены ими. Лично меня эти шторки бесят из-за создаваемых трудностей воткнуть розетку в фильтр. Они легко убираются путем разбора фильтра.
12. Крепление на стене. Если вы собираетесь крепить фильтр к стене или столу, то лучше сразу купить с данным креплением.

крепление для стены фильтра

Пару советов от себя.

1. Если длина провода не соответствует заявленной, то и другие параметры могут быть неверными. Какая бы не была цена, я бы не стал покупать такой сетевой фильтр.
2. В качественных фильтрах контакты сделаны из цветных металлов. Они при работе не греются и не плавят корпус. В дешевых фильтрах или от сомнительных производителей может использоваться обычный металл. Такие фильтры я бы категорически запретил покупать. Проверяются они с помощью обычного магнита. Как это делать, я думаю, не стоит объяснять. Но вроде сейчас таковые не встречаются.

Знайте, сетевой фильтр защищает от электроэнергии, но при его отсутствии он и сам не работает. Если необходимо, чтобы при выключении электричества Ваш компьютер еще некоторое время работал, то стоит присмотреться к ИБП (источник бесперебойного питания). Современные ИБП имеют все характеристики сетевых фильтров. Вот только стоят они на порядок дороже.

Об ИБП я постараюсь написать в следующей статье. Ссылку кину позже, а пока, чтобы оставаться в курсе всех новостей на сайте, я советую подписаться на новости сайта «Информатор». Подписка внизу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *