Сетевые фильтры для компьютера, стиральной машины и холодильника

Высшие гармоники в цифровой технике, их фильтрация

В персональных компьютерах используются импульсные блоки питания, как и в большинстве приборов. Суть действия приспособлений сводится к выпрямлению входного тока и дальнейшей нарезке его пачками высокочастотных импульсов. Такой сигнал обнаруживает сложный спектр, часть его проходит на вход устройства (вилку).

По определению сетевая частота 50 Гц состоит из единственной гармоники. На графике это просто вертикальная линия с амплитудой 311 В. Значение получается, если квадратный корень из двух умножить на 220 В (действующее значение напряжения в сети). В действительности искажения приводят к спектру сложной формы. Сетевой фильтр по определению должен пропускать исключительно полезный сигнал. Это единственная линия на графике частотой 50 Гц.

Фильтр с европейскими разъёмами

Подобный сетевой фильтр сегодня построить невозможно, характеристика прибора представляется с вертикальными склонами и крайне узкой полосой. Уже говорили, что в каждом случае, выбирая принципиальную схему, конструктор пытается минимальными затратами решить задачу. В развитых странах известно, что при обилии в доле потребителей нелинейной нагрузки (более 15%), к которой относятся компьютерные системные блоки, возникает ряд ситуаций:

Перегрев и разрушение нулевых проводников. В теории по закону Кирхгофа ток в последовательной одинаков, на практике иначе. Реактивные элементы запасают мощность, и в конкретный момент времени отдают её неравномерно. За счёт этого пики мощности в нулевых проводах превышают фазные в 1,5 и более раз. В результате страдает изоляция, жила способна сгореть. Читатели уже догадались, зачем требуются компьютерные сетевые фильтры, называемые в народе крысами.
Даже зануление корпуса системного блока не всегда устраняет проблематику кусающегося компьютера. Порой человек не знает, что нельзя одновременно касаться железного помощника и заземлённых предметов. Возможно получить удар током. Сетевой фильтр блока питания устроен так, что гармоники направляет на корпус. Потому техника непременно включается в правильно оборудованную розетку. Нередко в домах система снабжения электричеством TN-C-S либо TN-C. В этом случае проход гармоник в сеть вызовет неприятный эффект (но уже не столь болезненный, как при отсутствующем занулении).
Установлено, что импульсный блок питания вызывает уплощение вершин питающей синусоиды и для остальных потребителей. Если брать компьютерную технику, это приводит к ряду негативных эффектов.

Сетевые фильтры имеют кнопку выкл.-вкл.

Во-первых, за счёт снижения амплитуды напряжения повышается выделение тепла в активных сопротивлениях. Это прямо вытекает из закона Джоуля-Ленца, утверждающего, что эффект зависит от квадрата тока. А ток, понятное дело, увеличивается при падении напряжения, импульсный блок питания следит, чтобы мощность (произведение тока на напряжение) оставалась прежней.
Во-вторых, снижается устойчивость к провалам напряжения. Импульсный блок питания продолжает работать и после исчезновения фазы. Проще заметить на примере колонок, которые ещё полсекунды продолжают воспроизведение, будучи отключены от розетки. Эффект обусловлен запасённой во входных конденсаторах энергией, зависящей от амплитуды напряжения (уплощённые вершины пониже).

Известны прочие негативные последствия. К примеру, гармоники повышенной частоты отрицательно влияют на работы трансформаторов за счёт поверхностных токов и эффекта близости. Тесла установил, что электрические колебания частотой выше 700 Гц не приносят вреда человеку. Объяснение – ток высокой частоты течёт лишь по поверхности, нарушая передачу магнитного поля в трансформаторе. Эффект близости проявляется в возникновении наводок в проводке за счёт переизлучения энергии.

Все описанное требует использования сетевых и промежуточных фильтров. В электронике между каскадами включают как минимум разделительные конденсаторы для развязки по постоянному току. Для профессионалов сетевые фильтры считаются лишь примером в комплексе средств борьбы с гармониками. Из-за пологости амплитудно-частотных характеристик отдельные спектральные составляющие свободно проходят, хотя ослабляются.

Использование фильтра

К примеру, использование внешних сетевых фильтров для компьютеров (крыс) считается стандартом де-факто и призвано защитить не столько офисную технику, сколько провода и прочих потребителей. Аналогичное скажем про электрический инструмент, стиральные машины. Коллекторные двигатели сильно искрят, сетевые фильтры защищают собственно сеть от выхода туда лишних помех.

Сетевой фильтр: для чего нужен

В розетке в домашней сети сеть переменного тока напряжением в 220 В. Ток и напряжение периодически меняют величину и направление. На выходе на клеммах генерируется синусоидальное ЭДС. Так как электрические приборы имеют емкостной характер, появляются электромагнитные помехи. Из-за помех в розетки поступает синусоида неровной формы, поэтому и бытовые приборы будут работать с помехами. Фильтр помогает уменьшить помехи для чистого питания устройств и удалить радиопомехи приборов.

Состоит из фильтра помех, кнопки, варистора, розеточной группы и сетевого шнура. Встречаются оборудованные различными датчиками, USB и другими составляющими.

Критерии выбора устройства

Выбор фильтра по набору защитных средств зависит от того, для чего он нужен. Кабель должен быть изготовлен из меди, чтобы устройство могло выдерживать кратковременные перегрузки. Еще один общий критерий, который учитывается перед приобретением – это максимальная рассеиваемая энергия. Чем больше этот показатель, тем выше уровень защиты от импульсных помех. Определить, нужен ли сетевой фильтр для дома или квартиры, можно, измеряя напряжение в электросети в течение некоторого времени. Необходимость в этом устройстве возникает при обнаружении скачков.

Для компьютерной техники

При подключении к интернету через старую телефонную линию необходимо выбрать фильтр, имеющий линию защиты модема. Если есть ИБП, то приобретается изделие, которое оснащено специальной вилкой IEC 320 (C14). Чтобы подключить все приборы без лишних тройников и удлинителей, необходимо рассчитать количество розеток перед тем, как выбрать сетевой фильтр для компьютера.

Основную защиту оргтехники обеспечит устройство APC P43B, которое оснащено 4 розетками, индикатором перегрузки и выдерживает ток до 10 А.

Для бытовых устройств

Выбирая защитное изделие для бытовых электроприборов, стоит учитывать, что устройства, имеющие асинхронные моторы и импульсные блоки питания с мощными конденсаторами, при включении потребляют мощность, в несколько раз превышающую номинальную. Для защиты телевизоров, домашних кинотеатров и мощных аудиосистем подойдет изделие с подавителем высокочастотных помех. Оптимальное количество розеток – от 4 до 6.

Хороший выбор в этом случае – изделие фирмы Pilot S или Defender DFS 501. Этот качественный сетевой фильтр имеет 5 евророзеток с заземлением. Он поглощает энергию импульса до 220 Дж. Максимальный ток составляет 10 А, а длина кабеля – 180 см. Рядом с выключателем находится световой индикатор. Кнопка сброса встроенного теплового предохранителя расположена справа от шнура.

Сетевой фильтр для компьютера.

Фильтры для розеток

Для настенной розетки скрытого монтажа выбирается защитный фильтр с вилкой, выступающей над корпусом. Это нужно для того, чтобы устройство можно было быстро отключить, если возникла проблема с электроприбором. Sven SF S1 – оптимальное решение в этом случае. В рабочем режиме изделие выдерживает ток импульсной помехи до 9000 А. Благодаря высокой мощности к этому защитному изделию можно подключить прибор с повышенным энергопотреблением.

Для чего нужен сетевой фильтр?

Сетевой фильтр нужен для обеспечения надлежащей защиты бытовой технике. К такой технике относится холодильник, телевизор, компьютер, и другие приборы, подключённые к домашней электросети 220 Вольт.

Многие люди путают, и думают, что сетевой фильтр и стабилизатор напряжения, это одно и то же. К сожалению, это не так, и сетевой фильтр не способен существенно повышать или понижать входное напряжение в электросети, как с этим умело справляется стабилизатор. Простыми словами, если у вас дома пониженное напряжение, скажем 170 Вольт, то сетевой фильтр в данном случае никак не поможет.

Основная функция сетевого фильтра это защита электроприборов от скачков напряжения и помех.

Кроме того, сетевой фильтр может:

Обеспечить кратковременную защиту электропотребителей от импульсов напряжения. Подобные импульсы возникают при ударе молнии, например, или из-за неправильной работы системы заземления.
Защитить электроприборы от электромагнитных или радиочастотных помех, вследствие работы вблизи радиостанции или других бытовых приборов.
Автоматически выключить электроприборы от сети в случае КЗ (короткого замыкания) или большого скачка напряжения.
Защитить бытовую технику от негативного воздействия всплесков напряжения.

Чем качественнее будет выполнен сетевой фильтр, тем лучше он будет справляться с поставленной задачей по устранению помех в электросети.
Но, как было сказано ранее, обязательным условием к этому, является подключение сетевого фильтра к заземлённой розетке.

Какие бывают сетевые фильтры

В зависимости от уровня установленной защиты, на сегодняшнее время бывают следующие виды сетевых фильтров:

Базовые модели — представляют собой простейшие устройства с предохранителем и другими, недорогими компонентами на борту. Простой сетевой фильтр способен защитить бытовую технику от скачков напряжения и короткого замыкания.
Продвинутые модели — улучшенный вариант сетевого фильтра с возможностью сглаживания помех в электросети. Подобные модели сетевых фильтров среднего класса отлично подходят для большинства бытовой техники установленной в доме.
Профессиональные модели — дорогостоящие сетевые фильтры, которые используются преимущественно для защиты сверхчувствительной техники к перепадам напряжения (например, для домашних кинотеатров).

Чтобы правильно выбрать сетевой фильтр, следует обращать внимание на то, какая именно бытовая техника к нему будет подключена

Обзор цен на фильтры

Производство линейных стабилизаторов и ИБП сейчас очень развито, продажа осуществляется в любом крупном электрическом магазине. Очень хорошие отзывы про промышленные сетевые фильтры на 8 розеток, это лучший прибор, но и цена немного завышена. Зато такие приборы используются для мощностного оборудования.

Сколько стоит удлинитель с автоматом от производителя, с длиной до 2 метров и 5 розетками, в России и Украине:

Все более популярны становятся audioHigh-End, Hi-fi, MONSTER, BURO 600A-5m, FurutechE-TP80-E, APCEssentialSurgeArrest 5, SVENPlatinumProBlack, Saturn, UPS, Universal, VEKTOR, Xindak, ITPLEADER, СПУТНИК (3х0,75), MOST (МОСТ) а также отечественные фильтры ФПБМ-1, ФСП, ФСПК и ФП-2. Конечно, для определения эффективности Вам понадобится сравнение приборов, опытное исследование и четкий расчет регуляторов.

Фото – Сетевой фильтр

Чтобы сэкономить свои средства, форум электромехаников советует покупать приборы оптом или собирать своими силами.

Лучшие фильтры для бытовой техники

Выбирать фильтр для домашней техники стоит, учитывая различные факторы. В первую очередь нужно заранее узнать, на какие приборы он будет подключен. Мелкие бытовые приборы и мощные устройства не могут защищаться фильтром одного вида. Также следует выбирать приборы от зарекомендовавших себя производителей

При покупке нужно обращать внимание и на маркировку – например, обозначение CE говорит о том, что это устройство является проверенным и качественным

Как выбрать для холодильника

Основные критерии выбора:

мощность, которую фильтр выдерживает;
количество и тип розеток;
наличие заземляющих контактов;
конструктивные особенности;
длина кабеля;
внешний вид устройства и дизайн.

Нагрузка важнейший параметр выбора. Перед покупкой внимательно изучают паспорт холодильника, и только потом покупают прибор.

Как выбрать для телевизора

Устройство для телевизора гарантирует бесперебойную работу без помех и импульсных перенапряжений. Для недорогих телевизоров достаточно будет приобрести фильтр в 250 В. Для ЖК телевизоров можно дополнительно установить стабилизаторы, подобранные под напряжение розетки.

Для бесперебойника

Подключать ИБП (источник бесперебойного питания) можно через сетевой фильтр. Он позволит снизить нагрузку на бесперебойник.

Сетевой фильтр нельзя располагать между ИБП и нагрузкой, так как батарея в этом случае будет разряжаться быстрее.

Зачем нужен сетевой фильтр с заземлением для стиральной машины

Сетевой фильтр для стиральной машины устроен таким образом, что гасит любые частоты кроме 50 Гц. Большой скачок напряжения может вывести стиральную машину из строя. Избыточные токи, которые могут возникнуть, сбрасывает на заземление. Стиральную машину, как и другое мощное оборудование, нужно подключать через отдельно.

Как подключить обычный и встроенный фильтр

Сетевой фильтр нередко путают с классическим удлинителем. Из общих характеристик у них только внешний вид. Принцип работы у них отличается. Главная задача – поглощение скачков напряжения.

Подключение аналогично включению переходника. Включают в розетку, затем к нему присоединяют нужные бытовые приборы. После того, как бытовая техника будет подключена, включают кнопку на корпусе. При использовании более семи дней, в перерывах его следует вытаскивать из розетки.

Каждая модель имеет свой предельный показатель мощности, на которую рассчитана

Поэтому важно следить, чтобы суммарная нагрузка подключенных приборов не превышала это значение, иначе прибор выйдет из строя

При работе нужно соблюдать правила безопасности:

нельзя подключать несколько фильтров друг к другу;
если к фильтру подключен компьютер, то нельзя к нему подключать вентиляторы, кондиционеры и другое мощное оборудование;
для оборудования с большой мощностью следует покупать отдельный фильтр.

Описание принципа работы

Стандартный сетевой фильтр пропускает электрический ток по кабелю от розетки к ряду электрических и электронных устройств, подключенных к устройству. Если напряжение от розетки поднимается выше допустимого уровня, то прибор бесперебойного питания отвлекает дополнительную электроэнергию от розетки в провод заземления.

Наиболее распространенный тип сетевого фильтра имеет компонент, называемый варистором, изготовленным из оксида металла, или MOV, который отводит дополнительное напряжение. MOV образует связь между фазовой линией электропередачи и линией заземления.

Непосредственно варистор состоит из трех частей: оксидо-металлическая деталь в середине кабеля подключения к линиям электропитания и заземления, которые изготовлены из двух полупроводников. Эти полупроводниковые приборы имеют переменное сопротивление, которое зависит от напряжения. Когда напряжение ниже определенного уровня, электроны в полупроводниках потока объединяются таким образом, чтобы создать очень высокое сопротивление. Если напряжение превышает этот уровень, электроны ведут себя иначе, создавая более низкое сопротивление. В том случае, если напряжение соответствует заданному разрешению, варистор ничего не делает.

Фото – Магистральный сетевой фильтр

Как только дополнительный ток отводится в фильтр и на заземление, напряжение в фазовой линии возвращается к нормальному уровню. Таким образом, сетевой фильтр Pilot (Пилот), Defender, прочие только отводят импульсный ток, позволяя при этом продолжать работать остальным устройствам, подключенным к проводнику в нормальном ритме. Другими словами, сетевые помехоподавляющие приспособления по принципу работы напоминают чувствительный к давлению клапан, который открывается только в том случае, когда поступает слишком много давления.

Фото – Профессиональная схема фильтра

Защита холодильников от перепадов напряжения

Холодильники крайне чувствительны к перепадам напряжения в электросети. Малейшие скачки напряжения оказывают влияние не только на эффективность работы этих агрегатов, но и на их исправность в целом. Основной причиной резких перепадов напряжения является конструктивное несовершенство наших электрических сетей. Предугадать эти перепады невозможно, поэтому для защиты домашней техники используют реле напряжения и стабилизаторы.

Реле контроля напряжения

Устанавливать реле контроля напряжения рекомендуется в том случае, когда скачки в электросети довольно редки и напряжение в домашней сети, в основном, устойчиво. Это реле представляет собой устройство, обладающее способностью считывания параметров электротока. При выходе напряжения за пределы заданного диапазона реле разрывает электрическую цепь.

После нормализации напряжения в общей электросети реле автоматически замыкает цепь и возобновляет питание энергопотребителей

В это устройство встроена также функция возобновления питания с задержкой (через определенный промежуток времени), что особенно важно для холодильников, которые в случае кратковременного отключения электроснабжения рекомендуется включать в сеть через 5-10 минут после возобновления питания в электросети

Современные реле напряжения бывают трех типов:

стационарные, которые встраиваются в электрощиток квартиры или дома;
для защиты одного потребителя (прибора);
для защиты нескольких потребителей.

Реле первого типа имеет самую сложную конструкцию и монтируется на входе в помещение. Оно защищает от перепадов напряжения всю технику, имеющуюся в доме, но его установка требует определенных знаний. Следует также учитывать, что реле защищает сеть от недопустимых перепадов напряжения, но не от коротких замыканий. Для этого используют автоматические выключатели.

При выборе реле напряжения для своего дома следует знать номинал электротока, который может пропускать через себя вводный автовыключатель. Например, если пропускная способность выключателя составляет 25 Ампер, что соответствует мощности потребления 5,5 кВт, то рабочие характеристики реле напряжения должны быть на ступень выше, то есть 32 Ампера (7кВт). Если же используется выключатель на 32 Ампера, то реле должно выдерживать электроток в 40-50 Ампер.

Стабилизаторы напряжения

В том случае, когда в вашем доме присутствуют постоянные перепады напряжения, реле будет срабатывать по несколько раз в день, обесточивая при этом весь дом. При такой ситуации рекомендуется более практичный, хотя и более дорогой, способ защиты домашнего электрооборудования. Он заключается в использовании стабилизатора напряжения. Это устройство способно сглаживать перепады напряжения во внешней электросети и выдавать на выходе постоянное значение в 220 Вольт.

Стабилизаторы в зависимости от типа подключения могут быть локальными и стационарными. Локальные подключаются к розетке и защищают от одного до нескольких приборов. Стационарные стабилизаторы подключаются к вводному силовому кабелю и осуществляют защиту всего домашнего электрооборудования.

Локальные стабилизаторы рекомендуется использовать для защиты самой чувствительной бытовой техники. Они могут эксплуатироваться в комплекте со стационарным реле контроля напряжения. Стабилизаторы стационарного типа представляют собой довольно сложные устройства, которые способны не только сглаживать перепады электронапряжения во всей домашней сети, но и автоматически отключать питание при достижении им критических значений.

Основным критерием при выборе стабилизатора является мощность. Стационарный стабилизатор должен иметь мощность на 15-20% больше, чем суммарная мощность всех бытовых электроприборов, используемых в доме. Мощность локального стабилизатора должна на тех же 15-20% превышать мощность защищаемого прибора, например, холодильника.

Лучшие и надежные фильтры для компьютера

Компьютеры и ноутбуки нуждаются в защите от скачков напряжения и помех. Для стабильной работы стоит правильно выбрать фильтр. Существуют устройства с заземлением и без заземления. Для компьютера следует также приобретать источник бесперебойного питания, который позволит сохранить данные на ПК при резком отключении электричества.

С заземлением: принцип работы

Заземление – главное условие безопасности устройства. При перегреве или коротком замыкании прибор сбрасывает лишнее напряжение или ток на заземление, чем оберегает устройство от поломки или возгорания.

Без заземления: от чего защищает

Гасит кратковременные импульсные помехи благодаря полупроводниковому элементу. Чтобы подавить сетевые помехи, в конструкции присутствуют катушки индуктивности. От короткого замыкания стоит специальный предохранитель.

Встраиваемые в стену

Встраиваемые в стену приборы используются в домах с трехпроводной сетью. Популярные модели такого вида устройств – Mosaic 45 компании Legrand.

Как работает с автоматическим отключением

Модели с автоотключением реагируют на превышение тока/напряжения в сети. Отключают подачу питания на устройства, защищая от возгорания и поломки. Автоматические агрегаты не требуют постоянной замены, выше срок службы. Для восстановления работы после скачка напряжения достаточно нажать кнопку на фильтре. Такие приборы стоят дороже классических.

Как работает фильтр

Если сетевой фильтр встроен в стиральную машинку, то он может пропустить колебания с частотой 50 Герц, а остальные импульсы сразу будут заблокированы.

Это значимый момент, так как если рассматривать перебои в сети и скачки, то значительные всплески амплитуды способны нанести урон системам машинки автомат вплоть до полной потери работоспособности.

При эксплуатации защитного устройства запрещено выключать в процессе работы стиральную машину из розетки, так как фильтр может поломаться.

Даже простые катушки индуктивности с маленькой емкостью хорошо, единственная проблема, они не смогут выдержать сильный скачок напряжения.

Некоторые пользователи убеждены в том, что сетевой фильтр не обязательно устанавливать. Возможно старые модели стиральных машин с долей вероятности смогут справиться с количеством тока.

Нестабильность может возникнуть и в самом приборе. При запуске асинхронного двигателя, количество пиков генерируется или происходит провал токов, что может привести к высокочастотной гармонике. Но, благодаря защитному фильтру, этот процесс сглаживается, потому что фильтр ловит такие перепады и сбрасывает их в заземление. Этим самым он предохраняет от поломки устройства и приборы, подключенные к внешней электросети (микроволновки, компьютеры, телевизоры и другие).

Некоторые популярные модели

На рынке сейчас представлен достаточно большой выбор. Потому рекомендуется узнать заранее хотя бы о нескольких производителях, занявших лидирующее положение в данной сфере.

SVEN FortProBlack

Устройство с универсальным назначением. Оно обеспечивает дополнительную защиту как от колебаний по напряжению в сети, так и от КЗ. Перегрев свыше 105 градусов не страшен устройству благодаря надёжным материалам корпуса. 1050 кДж – энергия на максимуме, которую может поглощать такой фильтр. У прибора имеется целых шесть розеток.

APC SurgeArrest PM6U-RS

Электрический прибор, отличающийся своей универсальностью. Поглощение энергии максимум доходит до 1836 кДж. Такие разновидности устройства снабжаются двумя USB портами. Их можно использовать, чтобы заряжать гаджеты.

Кроме того, работа предполагает использование трёх индикаторов:

Сетевые перегрузки.
Сетевое подключение.
Защитные и заземляющие части.

VDPS Extreme

Выпущенный израильской компанией фильтр, с высоким качеством. Специальная разработка для совместной работы с классическими стиральными машинками. Обеспечивает полную защиту от перепадов в сети. Снабжён дополнительными деталями, защищёнными от молний. 1 секунда –общая скорость, с которой всё срабатывает.

VDPS-5

То же израильское производство. Может работать как со стиральными машинками, так и с сушилками. Подключение в автоматическом режиме происходит после того, как питание нормализуется. Удобное решение для большинства современных пользователей. И ремонт будет лёгким, даже когда сгорел сетевой фильтр.

Тостеры

Этот прибор необходимо включать в отдельную розетку из-за особенностей его конструкции. Внутри него располагается большое количество нагревательных элементов, которые за считанные минуты поджаривают хлеб.

Тостер можно подключать в розетку от любого другого бытового прибора, который в течение суток не эксплуатируется, к примеру, от стиральной машины.

Запутанные ожерелья и другие вещи, от которых нужно очистить свой гардероб

От застройки до инфраструктуры: Как коронавирус изменит 13000 микрогородов мира

«Способности есть у всех»: экстрасенс призвала обращать внимание на предчувствия

Назначение

Сетевые фильтры представлены на рынке разными компаниями-производителями электротехнической продукции. Назначение этого устройства — сохранить в рабочем состоянии приборы и оборудование, питающееся от электричества при возможном скачке напряжения. Сетевой фильтр — устройство, которое защищает приборы от скачков напряжения в сети, внешне имеет сходство с простым удлинителем, но специальный блок может отфильтровать помехи, сторонние колебания, которые вредны электронным устройствам.

Фильтры сетевые

Сетевой фильтр — что это такое, для чего он нужен? Каждый бытовой прибор имеет паспорт, в котором есть требования к сети, от которой он будет получать электрическую энергию, в РФ это частота 50 герц и напряжение, необходимое для работы прибора или домашнего оборудования. Что происходит на практике:

в каждом доме есть жильцы, которые ведут ремонтные работы, используют сварочный агрегат или другой электротехнический инструмент;
есть вероятность включения в вашу линию какого-нибудь производственного цеха.

Именно это приводит к сбою в подаче качественной электроэнергии потребителю с подстанции, что влияет на чувствительную оргтехнику, а также современные бытовые приборы, телевизоры.

Нормальная работа электрических устройств должна графически обеспечиваться плавной синусоидой, но на практике это больше напоминает кардиограмму. Сетевой фильтр может отсеять лишние гармоники и помехи.