Сетевой фильтр – что это такое?

Сетевой фильтр

Для чего нужны сетевые фильтры? Почему их установка спасает бытовые электронные приборы? Насколько необходим этот прибор в сети переменного тока? И, вообще, сетевой фильтр – что это такое? Эти вопросы сегодня волнуют многих обывателей, которые столкнулись с проблемой некорректной работы бытовых приборов и даже полным отключением их в некоторых ситуациях. Поэтому поговорим об этом приборе и разберемся в его функциональности, заодно ответим на вопрос, зачем нужен сетевой фильтр?

Сетевой фильтр
Сетевой фильтр

Немного теории

Из школьного курса физики известно, что ток переменного типа в сети дома является синусоидальным. То есть, сила тока и его напряжение меняются по синусоиде, где центральная ось, вокруг которой происходят колебания, это время. Эти колебания симметричные. Так вот за 1 секунду разница значений напряжения попадает в предел от +310 В до -310 В. И этих колебания за секунду происходит 50 раз, что и является напряжением 220 В. 50 колебаний измеряются герцами. Кстати, в зарубежных сетях этот показатель равен 60 герцам.

Конечно, симметрия колебаний – это идеал, до которого нашим сетям далеко. Скачки, импульсы, искажение синусоиды по длине и высоте – это всего лишь малая часть того, что творится в наших сетях переменного тока. Конечный результат такой чехарды – выход из строя бытовой техники. Чаще всего от этого страдают телевизоры, компьютеры, музыкальные центры, радиотелефоны и прочие.

Искажение синусоиды в сети переменного тока
Искажение синусоиды в сети переменного тока

Что же является причинами искажения синусоиды?

  • Атмосферное перенапряжение.
  • Пуск или остановка мощных электропотребителей. К примеру, водяного насоса, которым производят полив сада или огорода.
  • Короткое замыкание в подстанции на высокой ее стороне.
  • Всевозможные переходные процессы, связанные с переключением трансформатора.

То есть, получается так, что любое искажение синусоиды – это, по сути, комплекс других синусоид, которые имеют свою амплитуду и размеры. Оптимальный же вариант – это одна синусоида с определенной частотой волны и ее амплитудой. В данном случае частота должна быть 50 герц, а амплитуда 310 вольт. Все остальные амплитуды необходимо просто погасить.

Импульсные помехи

Все помехи, о которых было описано выше, поддаются математическим объяснениям. Поэтому с ними легко справиться. Но есть и другие, которые не поддаются прогнозированию. Это так называемые импульсные помехи, а точнее сказать, броски напряжения, которые могут возникнуть в любой момент. Во-первых, они краткосрочные. Во-вторых, при их появлении резко вырастает напряжения до высоких величин, что негативно сказывается на техническом состоянии бытовой техники.

Броски напряжения
Броски напряжения

Импульсные помехи необходимо подавить. Именно для этого и используются сетевые фильтры.

Устройство и схема

Схема сетевого фильтра достаточно проста. Для того чтобы понять, как работает этот прибор, необходимо понять, как можно погасить скачкообразные помехи в сети. К примеру, резисторы. Сопротивление этих приборов не зависит от силы тока, который проходит через них. Но вот индуктивность и емкость прямо пропорциональны току. То есть, получается так, что чем выше сила тока и напряжение, тем больше вырастает сопротивление катушки индуктивности.

Это качество и применяется в фильтрах для подавления краткосрочных скачков напряжения с большой ее величиной. Для этого всего лишь необходимо установить две катушки индуктивности в фазный и нулевой проводник. Кстати, их индуктивность может располагаться в достаточно широком диапазоне от 60 до 200 мкГн.

Внутреннее устройство сетевого фильтра
Внутреннее устройство сетевого фильтра

Что касается резисторов, то их тоже можно устанавливать в сетевой фильтр для компьютера или телевизора.

Внимание! Нельзя в сетевых фильтрах использовать резисторы с большим сопротивлением. Это может повлиять на само напряжение, а точнее сказать, на его падание. Так что максимальное сопротивление резисторов – 1 Ом.

Специалисты считают, что среди всех предлагаемых моделей на сегодняшний день эффективными являются сетевые фильтры LC. Все дело в том, что в их конструкции кроме катушек индуктивности установлены и конденсаторы. Кстати, их емкость варьируется в пределах от 0,22 до 1,0 мкФ. При этом необходимо учитывать, что напряжение конденсатора должно быть почти в два раза выше напряжения сети. Это запас на случай высокого скачка.

Зачем такая сложная схема?

  • «L» — это катушка, которая будет выравнивать скачки тока.
  • «C» — это конденсатор, который будет гасить высокие скачки напряжения.

Возвращаемся к импульсным помехам. Их можно гасить с помощью специального полупроводникового элемента – варистора. По сути, это резистор, который в штатном режиме, то есть, при низком напряжении, обладает высоким сопротивлением и ток через себя не пропускает. Как только ток в сети поднимается до номинала (470 В) вариатора, он сбрасывает сопротивление и пропускает ток.

Схема сетевого фильтра
Схема сетевого фильтра

Итак, подведем итог. Сетевой фильтр для компьютера или другого бытового электронного прибора в своей конструкции должен содержать:

  • Соединенные последовательно две катушки.
  • Конденсатор, подключенный параллельно.
  • Варистор.
  • Резисторы.

Внимание! Все элементы необходимо строго подбирать под нагрузку в сети. То есть, номинальный ток элементов подгоняется под потребляемую мощность бытового прибора. Это важно будет для тех, кто решил провести сборку сетевого фильтра своими руками.

Что на практике?

Во-первых, начнем с того, что для таких бытовых приборов, как электрический чайник, плита, фен, утюг и прочие, то есть, для мощных агрегатов, скачки напряжения, а тем более импульсное искажение напряжения, не являются помехами. На их корректную работу они не влияют, и качество эксплуатации от этого не страдает. То есть, сетевые фильтры им не нужны.

А вот всем остальным приборам (телевизорам, компьютерам, музыкальным центрам и так далее) фильтр необходим. Правда, все перечисленные аппараты потребляют мизер энергии, так что небольшой прибор в несколько ампер будет достаточным.

Кстати, необходимо отметить, что основная масса используемых в быту фильтров, как таковыми не являются. Все дело в конструкции, в которой установлен всего лишь варистор, да небольшой контактный выключатель, он отключает сеть при высоких показателях напряжения. По сути, это обычная биметаллическая пластина. Сделать из этого прибора настоящий фильтр не проблема. Придется вооружиться паяльником и приобрести необходимые детали.

Сетевой фильтр своими руками схема
Сетевой фильтр своими руками схема

Внимание! Учтите, что катушки с большой емкостью, предназначенные для больших нагрузок, являются деталями громоздкими и дорогими. Поэтому их использовать в бытовых фильтрах нет необходимости.

Как правильно выбрать?

Итак, вопрос, как выбрать сетевой фильтр, встречается достаточно часто. Поэтому есть необходимость разобрать основные критерии выбора и определить, какой сетевой   фильтр лучше.

  • Показатель поглощения импульсных искажений. Измеряется этот показатель в джоулях. Обычно он указывается и на упаковке, и на корпусе прибора. В данном случае, чем он будет больше, тем лучше, потому что такой фильтр будет гасить импульсные скачки напряжения высокой величины.
  • Количество розеток (варьируется от одной до восьми).
  • Длина питающего провода. В принципе, сетевые фильтры выполняют сразу две функции: защиты и удлинителя. Так что длина провода – это удобство использования.
  • Есть модели, в конструкции которых присутствуют телефонные разъемы. Это может быть один разъем или несколько. Второй вариант предпочтительнее. Можно одновременно запитать телефон, модем, факс.
  • Наличие светового индикатора. Он показывает, что все элементы фильтра работают.
На что нужно обратить внимание при выборе сетевого фильтра
На что нужно обратить внимание при выборе сетевого фильтра

Выбор сетевого фильтра также зависит от того, где он будет использоваться. То есть, дома, в офисе или на производстве. Если говорить о домашних моделях, то это компактные устройства с пятью розетками. Некоторые производители устанавливают и общий выключатель, и отдельные выключатели к каждой розетке, что очень удобно. Есть фильтры и с шестью розетками, в которых шестая – это розетка под нестандартные адаптеры.

Заключение по теме

Итак, в этой статье было рассмотрено несколько вопросов, которые касались сетевых фильтров. И основной из них – что такое сетевой фильтр? Конечно, для многих обывателей теоретическая часть, наверное, была не интересна. Хотя некоторые позиции являются основополагающими, и знать их надо. А вот вопрос, как выбрать сетевой фильтр – самый важный для обычных потребителей. Поэтому возьмите его на вооружение, когда пойдете в магазин. И последнее. Сетевые фильтры – простая необходимость. Отказываться от этих приборов не стоит.

Отзывы и комментарии к статье