Защита от помех в электросети

Что лучше: стабилизатор напряжения или сетевой фильтр для защиты бытовой техники

Возникновение перепадов напряжения в электрической сети приводит к различным поломкам в технике. Для решения проблем нестабильного питания выпускаются защитные приборы, такие как стабилизатор или сетевой фильтр. Эти устройства различаются не только возможностями, но и стоимостью. В некоторых случаях достаточно применения сетевого фильтра, в других только стабилизатор поможет сохранить работоспособность техники при появлении внештатных ситуаций.

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.

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.

Дроссель, представляет собой катушку индуктивности. Характеризуется он тем, что по отношению к переменному сигналу имеет большое сопротивление, а к постоянному его сопротивление незначительно. Обладая явлением самоиндукции, дроссель не позволяет увеличиваться нарастанию тока, и поддерживает его значение при снижении. Катушка индуктивности включается с нагрузкой последовательно.

https://www.youtube.com/watch?v=PiOvIXAeDX4

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.

Устройство сетевого фильтра может включать в себя как все радиоэлементы одновременно, так и только отдельно взятые. Кроме этого, если есть нескольких розеток, соединение между ними осуществляется высокопроводными пластинками или медным проводом сечением не менее 2,5 квадрата. Для хорошей работы фильтр собираться из таких элементов: два дросселя на 60−200 мкГн, варистор не менее 500 вольт, конденсатор 0,33−1,0 мкФ.

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.

Согласно опросу, проведённому на интернет-сайте, был определён следующий рейтинг сетевых фильтров для бытовой техники, согласно отзывам покупателей.

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.

Типы стабилизаторов сети 220 вольт

Каждое электрическое устройство работает в определённом диапазоне величины напряжения. Согласно нормам допускается отклонение от нормального напряжения 220 В не более десяти процентов. Для приборов опасно как повышение напряжения, так и понижение. В первом случае происходит быстрый выход из строя блока питания, во втором блок питания работает на предельной мощности, что тоже приводит к его поломке. Если перепады напряжения существуют, установка стабилизатора просто необходима.

При производстве стабилизаторов используется разный подход для обеспечения стабильного напряжения. Но при этом, любое такое устройство, обязано поддерживать напряжение в допустимом диапазоне при его отклонении. Если отклонение составляет большое число, стабилизатор отключится и прервёт подачу электричества к подключённому электроприбору. В зависимости от типа электропроводки они бывают однофазными и трёхфазными. По принципу работы различают:

1. Релейные. Такие устройства в основе работы используют многообмоточный трансформатор и мощные реле. При отклонениях от нормы происходит автоматическое переключение обмотки через силовое реле. Такой тип характеризуется низкой ценой. Главный недостаток в ступенчатой подстройке величины напряжения и искажения выходного сигнала, т. е. на выходе получается уже не чистая синусоида.
2. Сервоприводные. Другое их название электромеханические. Работают за счёт автотрансформатора с управляющей электродвигателем системой контроля. Характеризуются низкой ценой, плавной регулировкой, небольшими размерами и хорошей формой сигнала на выходе. К минусам относят шумность и низкое время срабатывание.
3. Инверторные. Используют в работе двойное преобразование, переменный ток в постоянный и опять в переменный. Для этого применяется сложная схема с микроконтроллером. Могут работать в большом диапазоне входного напряжения с высокой скоростью реагирования на изменение величины сигнала. Обеспечивают защиту от любого вида помех, но при этом являются самыми дорогими устройствами.
4. Феррорезонансные. Не получили особого применения из-за большого веса и шумности при работе, хотя и обладают высокой точностью регулировки. Работают на эффекте феррорезонанса.
5. Тиристорный. Принцип работы такой же, как у релейного типа, но вместо шумных реле используются полупроводниковые элементы тиристоры. Для этого типа характерна быстрота срабатывания и высокий коэффициент полезного действия. При этом они совершенно бесшумные, но по цене они ненамного дешевле инверторных стабилизаторов.

Выбор способа защиты

При выборе часто возникает вопрос, что лучше: сетевой фильтр или стабилизатор напряжения. Если есть возможность, несомненно, необходимо приобретать стабилизатор. Ведь только стабилизатор сможет защитить устройство от перепадов напряжения, губительно сказывающихся на электроприборах.

К защитному фильтру нельзя подключать устройство с большим пусковым током, он просто выйдет из строя от перегрузки. Поэтому котёл, электроника которого чувствительна к перепадам напряжения, подключают только через стабилизатор. Но например, в случае с персональным компьютером использовать стабилизатор незачем, так как его блок питания способен работать в широком диапазоне входного сигнала, а в случае возникновения короткого замыкания самостоятельно отключается.

Поэтому когда возникает вопрос, что нужно выбрать для защиты стабилизатор напряжения или сетевой фильтр, то предпочтение отдаётся стабилизатору. Хоть по цене это устройство выйдет и дороже, чем просто фильтр защиты.

Считается, что применение бесперебойника (ИБП) полностью заменяет собой стабилизатор и фильтр, но это в корне не так.

Хоть ИБП и имеет в себе элементы фильтра, но предназначен он только для постоянного обеспечения сигнала на выходе при его отсутствии на входе и никоим образом не защищает приборы от перенапряжения в сети.

Источник: https://elektro.guru/elektrika-v-kvartire/sravnenie-ustroystv-zashhityi-stabilizator-i-setevoy-filtr.html

Сетевой фильтр или стабилизатор напряжения: что лучше? Чем отличается стабилизатор напряжения от сетевого фильтра

В промышленных электросетях для нормальной работы техники устанавливаются специальные защитные устройства, но в межэтажных распределительных щитах жилых домов их нет. ЖКХ не несет ответственности за поломку бытовых электроприборов вследствие плохой работы электрической сети.

Поэтому наличие в доме сложной электроники требует обязательной защиты от вредных воздействий перепадов в электросети. Для этого можно применять сетевой фильтр или стабилизатор напряжения.

Что лучше использовать, каждый решает самостоятельно, но при этом нужно хотя бы приблизительно знать, что они собой представляют и от каких факторов защищают.

Какие бывают помехи?

Внешние воздействия подразделяются на высокочастотные и импульсные. Последние, в свою очередь, бывают двух классов:

• природные — разряд молнии рядом с линией электросети (во время грозы все бытовые электроприборы следует отключать);
• техногенные — результат аварии на подстанции, коммутационные процессы при подключении (отключении) большого числа потребителей, изношенность электросетей.

Импульсные помехи присущи промышленным зонам и городским районам. Они возникают во всех сетях и могут достигать величины 6 кВ в 10-6-10-9с. Техника защищается от скачков подключением через сетевые фильтры и стабилизаторы напряжения.

Причины ВЧ-помех одни и те же, только к ним добавляется электроинструмент и бытовые электроприборы. Исключить их невозможно, так как передача происходит по проводам и через пространство.

Так что же лучше: сетевой фильтр или стабилизатор напряжения? Что лучше для бытовой техники? Решая эти вопросы, потребители сначала смотрят на цену. В большинстве случаев они путают защитные электрические устройства, особенно их не разделяя. Многие часто берут не то, что им нужно.

Выбор UPS, стабилизатора или сетевого фильтра

Каждое защитное устройство решает определенный круг задач, и надо определить, насколько это соответствует текущей потребности.

Функции сетевого фильтра

Все люди, пользующиеся сложной электроникой, не могут представить себе, как можно работать без сетевых фильтров. Устройство сглаживает импульсы и является блоком стабилизации с группой розеток. Оно состоит из двух частей: ограничителя напряжения и фильтра.

В первую входят варисторы — активные сопротивления, изменяющие параметры в зависимости от величины напряжения. Они включаются преимущественно между фазой и нулем.

Защита высокочувствительных приборов от высокочастотных колебаний и импульсов производится с помощью LC-фильтра, который может содержать и катушки индуктивности.

Варистор VDR1 представляет собой переменное полупроводниковое переменное сопротивление, нелинейно изменяющее характеристики одновременно с напряжением. Его устанавливают на входе для подавления импульсов напряжения. Варистор принимает их на себя, не пропуская далее.

Кроме защиты от помех, в сетевых фильтрах предусмотрено отключение потребителей при коротких замыканиях и перегрузке по току.

В продаже есть много продукции низкого качества, где нет защитной и фильтрующей схем. В таком случае сетевые фильтры служат лишь в качестве удлинителей или защищают технику от опасного повышения напряжения. При этом надо знать, что для стабилизации они не служат.

Назначение стабилизатора напряжения

Устройство предназначено для поддержания напряжения сети на уровне 220 В. Если оно превышает заданное значение, производится его выравнивание, а при снижении — увеличение, насколько с этим может справиться трансформатор. При плохой работе внешней сети пользователи больше обращают внимание именно на него, когда делают выбор стабилизатора напряжения или сетевого фильтра.

При аварийных скачках происходит отключение нагрузки. Кроме того, не пропускаются импульсные скачки к потребителю при переключениях электроэнергии.

Схемы стабилизаторов

В стабилизаторе напряжение регулируется разными способами. Одним из них является переключение вторичных обмоток трансформатора.

Изменение напряжения производится электронными ключами, управляемыми процессором. Данные поступают с датчика и коммутируются с помощью электронного переключателя на тиристорах.

В параметрических стабилизаторах используется явление лавинного пробоя на стабилитронах, когда при значительном изменении тока напряжение остается постоянным. Для усиления мощности нагрузка подключается через один или несколько транзисторов.

Резистор на входе позволяет держать транзистор открытым, а также поддерживает стабилитрон в активной области.

Стабилизатор подбирается по мощности потребителей. Сейчас везде применяется электроника, например, в блоках управления энергосберегающих ламп. Поэтому он нужен не только для компьютеров, но и для систем освещения. Если он применяется для электродвигателей, следует знать, что пусковой ток последних в несколько раз выше номинального. Несмотря на то, что стабилизаторы допускают кратковременные перегрузки, здесь запас по мощности следует взять больше.

Устройство бесперебойного питания (ИБП)

В специализированном магазине продавцы наперебой могут предлагать стабилизатор, сетевой фильтр и ИБП. Что лучше приобрести — сразу решить трудно при существующем большом выборе моделей с разными названиями и свойствами.

Многие приобретают ИБП для устранения одной возможной неисправности в сети — внезапного исчезновения напряжения, чтобы корректно завершить работу электронных приборов. Импортные модели обозначают UPS. Целесообразно приобретать их с функцией стабилизатора для устранения радиочастотных и электромагнитных искажений и помех.

При исчезновении или снижении напряжения питания за пределы необходимого диапазона UPS переходит на работу через аккумуляторы. В зависимости от применяемой модели время работы независимого источника может достигать нескольких минут или часов. Прибор подбирается под мощность защищаемой техники.

Важной характеристикой UPS при работе от батареи является форма напряжения на выходе. У дешевых устройств она прямоугольная, а по частоте и амплитуде равна сетевому синусоидальному напряжению.

Многофункциональные UPS

UPS защищает приборы не только при отключении, но и при снижении напряжения ниже допустимого порога посредством переключения на батареи. Периодические срабатывания сокращают срок службы аккумуляторов. Целесообразно перед бесперебойником дополнительно подключать стабилизатор напряжения. Для некоторых моделей в этом нет необходимости. Современный UPS может содержать встроенный фильтр или стабилизатор напряжения.

Напряжение модифицированной (прямоугольной) синусоиды корректно измерить обычным вольтметром невозможно. Показания будут значительно отличаться от фактических значений.

Чем отличается стабилизатор напряжения от сетевого фильтра?

Стабилизатор применять предпочтительней, из-за того, что защита производится на нескольких уровнях. В его состав может входить сетевой фильтр, как отдельная часть (например, изделия компании Sven). Сам по себе он не исправляет пониженное напряжение, которое негативно влияет на долговечность приборов.

При его повышении в устройстве сгорает предохранитель, который придется менять. Но модели постоянно совершенствуются, и желательно по их характеристикам правильно определять, какой сетевой фильтр лучше.

Стабилизатор мягко отключит питание от сети, которое затем легко восстановить. Ему отдается предпочтение, поскольку цена у модели среднего уровня такая же, как у качественного сетевого фильтра. Запас по мощности у любого защитного устройства берется на уровне 20-30%.

Покупка качественного стабилизатора оправдывается в следующих случаях:

• нестабильная работа внешней сети (актуально для села);
• совокупная стоимость бытовой техники должна быть значительно выше.

Заключение

Приобретая ценную электронику, следует решить вопрос о том, какой взять сетевой фильтр или стабилизатор напряжения, что лучше подходит, и как сделать это выгодно для себя. При правильном выборе защитные устройства обеспечивают надежное электроснабжение домашней техники.

Важно определиться, как работает внешняя сеть квартиры, а также с ценой и характеристикой покупаемого изделия. Преимущество остается за стабилизатором, надежно защищающим дорогостоящую электронику от скачков напряжения и высокочастотных помех.

Для компьютеров обязательно следует приобретать ИБП, что позволяет производить корректное отключение, увеличивать срок их службы и сохранять ценную информацию.

Источник: http://fb.ru/article/227615/setevoy-filtr-ili-stabilizator-napryajeniya-chto-luchshe-chem-otlichaetsya-stabilizator-napryajeniya-ot-setevogo-filtra

Сетевой фильтр для компьютера: что это и как выбрать?

Куда ни кинь взгляд: везде вокруг нас электроприборы. Только оглянувшись вокруг, я вижу лампу, монитор, системный блок, утюг, зарядное от мобильного телефона, зарядное от планшета, ноутбук. И это только в одной комнате! Электроприборы не могут жить без электричества, однако в то же время оно представляет для них большую опасность.

Если у вас стационарный компьютер, то наверняка вы сталкивались с ситуацией: мигнул свет на долю секунды – компьютер перезагружается, унося с собой плоды, возможно, многочасовых трудов, попутно уничтожая нервные клетки своего владельца.

Знакомо? Ну или, возможно, у вас или ваших знакомых была такая ситуация: ударила молния – в компьютере перегорела материнская плата, либо пострадало еще какое-то устройство от скачка напряжения (до сих пор помню, как у одного моего товарища после удара молнии перегорела материнская плата, а у другого – сетевая плата).

Собственно, какие есть угрозы компьютеру и прочей бытовой технике:

• импульсы напряжения (неисправная система заземления + удар молнии – вот их причины). Кроме того, вы, наверное, знаете или слышали, что не рекомендуется выключать компьютер или телевизор простым выдергиванием из розетки, а нужно сперва нажать на кнопку выключения, а уже потом выдернуть устройство из розетки. Если этого не делать, то лучшем случае сократится срок службы техники, в худшем — её поломка.  Скачки напряжения или его непродолжительные отключения также могут приводить к таким последствиям.
• высокочастотные помехи электросети (часто появляются при включении/выключении мощной бытовой техники и инструментов: стиральная машина, посудомойка, перфоратор, генератор).

Я думаю, со всеми этими явлениями вы сталкивались в жизни. Сегодня я хочу повести речь об устройстве, которое призвано защищать устройства от этих нежелательных явлений – сетевом фильтре.

Что такое сетевой фильтр

Я думаю многие (да и я когда-то) думали или думают, что сетевой фильтр – это удлинитель с выключателем. Вот таким, например, как на картинке:

Если вы так думаете – то пора развеять ваши заблуждения. Если нет – честь вам и хвала!

Сетевой фильтр – это устройство, которое защищает ваши электроприборы от скачков напряжения и помех. Обычный удлинитель с выключателем, никак не продлит жизнь вашим электроприборам. Обычный сетевой фильтр очень похож на удлинитель, однако в нем есть защита, от описанных выше напастей.

Давайте рассмотрим подробнее, как же он защищает электроприборы:

• импульсы напряжения – для защиты от них в сетевом фильтре должна быть такая штука как варистор. Варистор рассеивает избыточную энергию, превращая её в тепловую. Если он не выдерживает, то сгорает, пав смертью храбрых, но техника остается цела. При выборе смотрите на параметр «Уровень поглощения энергии», или «Суммарная рассеиваемая энергия», или «Максимальная энергия входного импульса», или «Энергия скачка», который будет в Джоулях (Дж). Чем больше этот параметр, тем лучше.На многих устройствах также есть такая штука как терморазмыкатель, который срабатывает при превышении максимального значения напряжения и отсекает его, предупреждая сгорание варистора. Наличие терморазмыкателя как раз желательно, чтобы фильтр не перегорел при первом же скачке напряжения и служил долго.
• высокочастотные помехи электросети. За борьбу с ними отвечает фильтр от помех (LC-фильтр), который состоит из катушки индуктивности и конденсатора. Смотрите на параметр «Степень подавления высокочастотных помех» или «Степень подавления ВЧ-помех», измеряется в децибелах (Дб), соответственно, чем больше, тем лучше.

Как выбрать сетевой фильтр

Сперва я поделюсь теми характеристиками, на которые стоит обратить внимание. Сразу хочу отметить, что стоимость сетевого фильтра колеблется в диапазоне от 3 до 90 у.е. При этом фильтр из средней ценовой категории может служить не хуже, чем дорогой. В целом, качественный фильтр обычно выглядит добротно, но обратное утверждение не всегда верно.

Давайте теперь обсудим, на какие характеристики стоит обратить внимание (в скобочках рядом с параметром указано, в чем измеряется параметр):

• Гарантия. Этот параметр я ставлю в начале, т.к. он важен. Чем больше гарантия, тем лучше! Если производитель уверен в качестве устройства, то гарантия будет большой. Некоторые производители дают гарантию до 5 лет, поэтому старайтесь выбирать фильтр с гарантией хотя бы от 3 лет. В таком случае, если фильтр выйдет из строя из-за скачка напряжения, то устройства будет подлежать замене по гарантии.
• Энергия скачка (Дж) (Уровень поглощения энергии»/Суммарная рассеиваемая энергия/Максимальная энергия входного импульса – может быть написано по-разному). Чем больше, тем лучше. Обычно этот параметр составляет несколько сотен Дж, но в более качественных фильтрах это значение может доходить до нескольких тысяч Дж.
• Максимальный ток (А) (Максимальный ток нагрузки). Максимальный ток на всех подключенных защищаемых устройствах (на всех розетках). Берите устройство, где этот параметр не менее 10А.
• Ток импульсной помехи (кА) (Макс. ток импульсной помехи/Максимальный ток импульса). Берите со значением параметра в диапазоне 3,5-10 кА (или 3500-10000 А).
• Количество розеток. Сколько приборов вам нужно подключить? Если это компьютер, то я бы рекомендовал фильтр с числом розеток не менее 5. Посудите сами: нужно подключить блок питания компьютера, колонки, монитор, возможно роутер, принтер, сканер, а если еще есть настольная лампа? И было бы неплохо иметь возможность подзарядить телефон или планшет. Считайте и выбирайте рационально!
• Мощность. Убедитесь, что мощности фильтра будет достаточно, чтобы работать со всеми включенными в него устройствами. В качестве ориентира, который можно принять для домашнего использования (компьютер, мелкие бытовые приборы) могу посоветовать фильтры с номинальным током нагрузки 10А (это мощность в 2200 Вт. Посчитать мощность просто: умножаем ток на напряжение в 220В: 220*10=2200 Вт. Дальше смотрите мощность каждого из устройств, которые собираетесь подключать, складывайте и уже смотрите, чтобы мощности фильтра хватало)
• Длина провода – важный параметр. Лучше прикиньте заранее, какая вам нужна. Чтобы ориентироваться: в продаже как правило есть фильтры с длиной провода 1.2 м, 1.5 м, 1.8 м, 3 м, 4 м, 5 м. Встречаются также 0.5 м и другие, однако основные размеры такие. На мой взгляд, меньше 1.8-2 м брать не стоит, лучше брать с запасом.
• Наличие терморазмыкателя: так сетевой фильтр проживет дольше.
• Вообще, в идеале выбирайте устройство, которое будет иметь защиту от повышения напряжения, перегрева, тока короткого замыкания (КЗ) – полный боекомплект, так сказать. Иначе какой смысл покупать сетевой фильтр?
• Негорючий материал корпуса, чтобы в случае перегрева не случился пожар.
• Выходные розетки (куда и будем подключать устройства) – евророзетки с заземлением.

Есть еще ряд второстепенных параметров, которые уже «на любителя», однако я про них вам расскажу, чтобы вы понимали, какие дополнительные возможности есть у сетевых фильтров.

• Защита линий связи. В некоторых сетевых фильтрах есть также возможность защищать линии связи (телефонной, телевизионной, сетевой), т.к. молния может пробить и через них – для этого в фильтре есть специальные разъемы. Сетевой фильтр на фото (Модель: APC Performance SurgeArrest) может защищать телефонную, телевизионную и локальную сеть:
• Защита портов USB – дает возможность подключать к фильтру устройства через порт USB без переходников. Это могут быть мобильный телефон, планшет и пр.
• Защитные шторки. Часто на фильтрах используются защитные шторки для отверстий в розетке, чтобы предотвратить попадание пыли внутрь устройства (и соответственно её возгорание при нагреве устройства), а также уберечь особо любопытных детей от электричества. На фото фильтр Kreolz E1200, там как раз хорошо видны шторки, они красные:
• Раздельное выключение розеток. Как правило, выключатель на сетевом фильтре отключает все розетки, но есть сетевые фильтры, где можно отключать только отдельные, вот, например, фильтр SVEN Plаtinum на 5 розеток:
• Крепление к стене. Некоторые устройства можно закрепить на стене или на другой поверхности. Например, фильтр SWEN Fort на 5 розеток имеет 2 крепления на задней стенке корпуса:
• Дистанционное выключение фильтра. Не думайте, что это для ленивых: такие устройства могут быть очень удобны для людей с ограниченными возможностями. Вот пример такого устройства, которое поставляется с пультом («малыш» на фото – сетевой фильтр SVEN Mini RC):
• Крепление для проводов. Если вам нужно подключать много устройств, то можно выбрать фильтр со специальным креплением для проводов. Это поможет избежать спутывания проводов. Также есть фильтры, где шнур вращается на 180° и позволяет размещать устройство как угодно.На фото ниже сетевой фильтр APC Performance SurgeArrest на 8 розеток с таким креплением (оно белого цвета) и с вращающимся шнуром.

Что касается каких-то конкретных производителей качественных фильтров, то это, к примеру, Defender, APC, SVEN, AEG. В любом случае, не стесняйтесь спрашивать продавцов в интернет-магазине или магазине совета. Есть вполне качественные фильтры и других производителей, об одном из них, который я себе купил, читайте в следующем обзоре.

Пару советов о том, как быстро проверить качество сетевого фильтра:

• Проверьте соответствие заявленной длины провода действительной. Если это не так, то доверять остальным параметрам я бы также не стал.
• В качественных устройствах используются цветные металлы для контактов: такие не будут греться и воспламенять корпус, в отличие от дешевых металлов. Проверить можно без разборки сетевого фильтра: подносим магнит к видимым металлическим частям: есть покрытие из цветных металлов – притягиваться не будет, если из дешевых и некачественных – будет.

Важно! Сетевой фильтр может защитить вас от скачков напряжения, но никак не поможет при отключении электропитания. Для поддержки работы компьютера при отключении электроэнергии используется ИБП (источник бесперебойного питания или «бесперебойник» в простонародии).

Как правило, ИБП также имеет встроенные фильтры от помех в сети, а также аккумулятор, который позволяет получить еще 10-20 минут для сохранения документов и важных файлов при отключении электроэнергии.

Эти устройства, как правило, стоят не менее 100$ и будут рассмотрены в отдельной статье.

Источник: https://kkg.by/setevoj-filtr-dlya-kompyutera/

Инструкция по подавлению помех и наводок преобразоваелей частоты

Преобразователи частоты для асинхронных электродвигателей несмотря на свои положительные стороны имеют ряд недостатков — их применение связано с интенсивными электромагнитными помехами и наводками, которые создаются в устройствах, непосредственно связанных с ними по цепям питания или находящимися рядом и попадающими под излучение.

Думаю многие сталкивались с набеганием импульсов от энкодера двигателя на программируемом контроллере или счетчике импульсов или с ошибкой работы преобразователя частоты с обратной связью по энкодеру при длинных кабелях — все это проблемы, связанные с наводками и помехами. Да и другое оборудование начинает сбоить, например емкостные или индуктивные датчики приближения, реле с малыми токами втягивания катушек начинали ложно срабатывать. Все это проблемы электромагнитной совместимости оборудования.

Проблема электромагнитных помех (ЭМП) преобразователей частоты решается, если понять причину и способ их появления. Производители преобразователей частоты давно придумали ряд мер по созданию электромагнитной совместимости (ЭМС), которая в настроящее время стандартизована Международной электротехнической комиссией (МЭК).

ЭМС – это способность оборудования удовлетворительно функционировать в электромагнитной среде в отсутствие влияния излучаемых электромагнитных волн на работу другого оборудования.

Основным источником ЭМП инвертора, является ШИМ-модуляция IGBT-транзисторами выходного напряжения, создающие большие скачки перетока энергии в звене постоянного тока инвертора и как следствие во входных цепях, а также на выходе преобразователя частоты.

ЭМП означают любую помеху нормальной работе оборудования, вызванную как избыточной энергией, передающейся по кабелю (наведенная помеха), так и влиянием электромагнитных волн (помеха от паразитного электромагнитного излучения).

ЭМП можно классифицировать следующим образом:

Кондуктивный шум (распространяемый по проводам)

Распространяется по проводникам и влияет на работу периферийного оборудования, подключенного к общему источнику питания с преобразователем частоты. Схематически путь распространения показан на рисунке под цифрой (1). При заземлении через общую шину заземления кондуктивный шум передается по пути (2). Помехи также могут распространяться от двигателя и по экрану или сигнальному проводу датчика по пути (3).

Индуцированный шум (наведенный)

В случае прокладки контрольных цепей и иных проводников периферийного оборудования в непосредственной близости (в одном кабель-канале, трубе, галлерее, лотке, связке) с силовыми кабелями преобразователя частоты (как питающего так и моторного), в которых протекают токи шумов, в этих проводниках могут быть наведены помехи или «наводки». Путь их проникновения показан на рисунке как путь (4). Частоты наведенных помех лежат в диапазоне от 150 кГц до 30 МГц.

Излучаемый шум

Шум, возникающий в преобразователе частоты и излученный в виде электромагнитной волны в окружающую среду вдоль входных/выходных кабелей как от излучающей антенны также вносит помехи в работу периферийного оборудования, но правда на более высоких частотах (более 30 мГц). Это так называемый излучаемый шум, а пути его распространения показаны на рисунке (5). Кроме того, он может также распространяться через корпус двигателя и инвертора.

Отдельно хочется отметить эффект длинных линий, что усугубляет эффекты трансформации токов между проводами, эффекты конденсатора, обкладками которого могут стать провода.

Основные методы подавления шумов и наводок преобразователей частоты

Меры по подавлению шумов и наводок в основном связаны с конкретным путем распространения помех и действия, связанные непосредственно с периферийным оборудованием, на которое влияют помехи частотных преобразователей.

Подавление помех связанных с конкретным путем распространения помех:

• Раздельная прокладка силовых кабелей (входных и выходных) и других цепей (например, сигналов управления, сигналов с датчиков и энкодера). Эта мера эффективна против излучения и наводок, увеличение расстояния между проводниками уменьшит эффект трансформации токов за счет индуктивностей и емкостного эффекта.
• Установка фильтра помех: моторный дроссель, синус-фильтр, LC-фильтр на входе, а также фильтрация цепей, в которые проникают наводки фильтрами с частотой среза выше пропускной способности цепей устройств. Эта мера эффективна для кондуктивных помех и излучения.
• Электрическое заземление преобразователя частоты и экранирование (установка металлических разделителей) между преобразователем частоты и периферийным оборудованием. Применение экранированных кабелей для силовых цепей или прокладка кабеля в металлической трубе. Эта мера эффективна для кондуктивных, наведенных помех и излучения.
• Применение экранированных кабелей или кабеля типа «витая пара» для сигналов управления. Эта мера эффективна для наведенных помех и излучения. Дополнительной мерой может быть применение ферритовых колец с сигнальными кабелями. Примечание: кабели типа МКЭШ, КУПЭВ итп показывают низкую эффективность по сравнению со специализированными кабелями с витыми парами с двойным экранированием (LAPP, Belden, Hulukabel), есть опыт применения подобных кабелей для связи с 5-и вольтовым энкодером с длиной кабеля более 60м, потому предлагаю обращаться к нам за консультацией по подбору подходящего кабеля.
• Осуществление правильного заземления, заземление должно быть произведено по кратчайшему пути а не через преобразователь частоты, независимого заземления инвертора и другого оборудования. Эта мера эффективна для наведенных помех.
• Снижение несущей частоты ШИМ-модуляции преобразователя частоты. Эта мера эффективна для кондуктивных, наведенных помех и излучения и является самой дешевой из мер борьбы.

Примеры мер связанных с периферийным оборудованием:

• Питание от источников, не связанных с преобразователем частоты, питание от другого фидера трансформатора, применение разделительного изолирующего трансформатора. Эта мера эффективна для кондуктивных помех.
• Повышение рабочего напряжения для оборудования — нагрузка токами сигнальных линий, подтягивание большими сопротивлениями свободных линий к полюсам источника питания. Выбор оборудования с большими токами срабатывания, если речь идет о контроллерах, счетчиках, реле.
• Разнесение оборудования на максимальное расстояние от инвертора, применение металлического корпуса для экранов. Эта мера эффективна для наведенных помех и излучения.

Устройства подавления шумов

Для подавления помех преобразователей частоты основными методами является фильтрация, для этого существует ряд готовых устройств — фильтров, которые можно классифицировать на 3 типа: емкостные фильтры, подключаемые параллельно силовым цепям, индуктивные, включаемые последовательно, и фильтры высокого подавления (LC-фильтры) для снижения радиопомех. В зависимости от желаемого результата, применяйте соответствующий фильтр.

Емкостный фильтр

Этот фильтр состоит из конденсаторов и уменьшает высокочастотные токи из сети, будучи подключенным между входными клеммами и клеммой заземления инвертора. Более удаленное подключение ухудшает эффект, поэтому соединительные проводники должны быть минимальной длины. Данный фильтр эффективен в диапазоне до нескольких мегагерц, т.е. в диапазоне АМ радиочастот.

Индуктивный фильтр

Это может быть нуль-фазный реактор, который представляет собой четыре витка силового кабеля (все три фазы в одном направлении) вокруг ферритового сердечника. Нуль-фазный импеданс при этом возрастает и высокочастотные токи уменьшаются.

Хотя этот фильтр пригоден как для входной, так и для выходной сторон инвертора, он не может быть использован на выходе инвертора в случае с экранированным кабелем или при проводке кабеля в металлической трубе. В частности, такой фильтр пригоден для подавления помех, излучаемых кабелем и снижения токов утечки. Эффективен в диапазоне от АМ радиочастот до 10 МГц.

Установите фильтр как можно ближе к инвертору. При сечении кабеля 22 мм2 и более пропустите кабель через как минимум четыре ферритовых сердечника.

Еще один вариант — установка моторного дросселя, эффект еще более высокий, минус-это габариты устройства и цена.

LC-фильтр (высокого подавления)

Состоит из индуктивных (L) и емкостных (С) элементов. Подключите этот фильтр на входе инвертора. Имеет превосходные характеристики ослабления шумов инвертора в диапазоне от АМ радиочастот до 10МГц и менее. Разнесите входные и выходные цепи фильтра. Самым типичным представителем таких фильтров является синус-фильтр.

Эффективность мер по подавлению шумов (Пример оценки)

Встроенный в инвертор фильтр значительно снижает кондуктивные помехи, исходящие от преобразователя частоты. Если частотный преобразователь, содержащий фильтр, применяется совместно с внешним ЭМИ фильтром для соответствия ЭМС директивам, может быть достигнуто еще большее подавление помех до 40 дБмкВ в частотном диапазоне от 150 кГц до 1 МГц и около 30 дБмкВ в частотном диапазоне от 1 МГц до 10 МГц

Эффект снижения несущей частоты ШИМ показан на рисунке.

Эффект от экранирования моторного кабеля представлен ниже. Метод эффективен в случае излученных помех и малоэффективен в случае наводок.

Источник: http://www.ural-asutp.ru/articles/14-articles/74-instrukciya-po-podavlenie-pomeh-i-navodok-preobrazovaeley-chastoty

Какие бывают помехи в электросети и как от них защититься?

Помехи в электросети препятствуют или затруднят принимать сигналы. Источниками таких препятствий могут служить не только внешние, но и внутренние факторы. Понимание и осознание основных причин возникновения данного явления позволит избежать многих проблем, а также поможет в выборе и размещении оборудования. Поэтому прежде чем приступать к устранению помех в сети, необходимо знать, как убрать их и какие источники возникновения существуют.

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.

Кратные гармоники – это синусоидальный ток или напряжение. Разница частоты такого явления будет во много раз отличаться от основной частоты. Если электросеть обладает нелинейной вольт-амперной характеристикой, то возникает данный вид помехи. Основные источники: телевизоры, люминесцентные лампы, преобразовательные установки, индукционные печи.

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.

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.

Способы защиты

Возникновение помех в электрической сети может произойти в любой момент, что приведет за собой неприятные моменты и потери. Например, если работаешь за компьютером, то важные текстовые данные могут исчезнуть. Чтобы этого избежать, необходима защита от подобных явлений.

Отличным решением в этом случае будет защита с помощью источника бесперебойного питания (ИБП). После того как электросеть отключилась, батарея остается работоспособной не менее десяти минут. Этого будет вполне достаточно, чтобы сохранить все важные документы и программы. Также такой источник питания служит защитой от перепадов напряжения. О том, как выбрать бесперебойник, мы рассказывали в отдельной статье.

Защита от помех в сети может осуществляться и более дешевым способом: применение сетевых фильтров. Такое устройство сможет спасти приборы, которые подключены в электросеть, от отключений питания и помех. Защита такими способами позволит уберечь приборы и помеха в сети им будет неопасна.

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.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

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:

Источник: https://samelectrik.ru/kakie-byvayut-pomexi-v-elektroseti-i-kak-ot-nix-zashhititsya.html