для чего выключатель на удлинителе
Как устроен сетевой фильтр и что у него внутри?
Содержание
Содержание
Наверняка в каждом доме найдется сетевой фильтр, а может даже не один. При этом мало кто серьезно задумывается, зачем он нужен и какие функции выполняет. В данном материале рассмотрим устройство «безмолвного» защитника и назначение его компонентов.
Зачем нужен сетевой фильтр
Прежде чем начать препарировать сетевой фильтр, нужно определиться с проблематикой. Так ли он нужен и может можно без него обойтись?
Современная квартира полна разной электронной техники, которая подключается к обычной электрической розетке. В розетке как раз и кроется основная угроза для «здоровья» техники. Дело в том, что форма питающего напряжения далека от идеала, известного из учебников физики. Помимо основной, «правильной» синусоиды, в ней присутствует огромное количество различных помех, наводок и возмущений, оказывающих негативное влияние на работу электронных компонентов устройств. Природа этих помех многогранна, но, если коротко, то основные причины кроются в следующем:
Если подойти к решению вопроса по созданию комфортных условий для работы техники кардинально, то наилучшим решением будет установка на ввод электропитания в жилище стабилизатора и фильтров помех. Но такое решение громоздко и достаточно дорого. Компромиссом являются сетевые фильтры для бытовой техники. В них удачно сочетаются невысокая стоимость и необходимый уровень защиты.
Устройство сетевого фильтра
В зависимости от комплектации и ценовой категории сетевого фильтра, в нем могут быть установлены различные компоненты, являющиеся элементами тех или иных видов защиты. На данном этапе познакомимся с максимальной комплектацией сетевого фильтра.
Итак, «правильный» сетевой фильтр должен содержать в своем составе следующие элементы.
Кнопка включения
Подает питающее напряжение на группу розеток. Функционал достаточно простой — банальное включение и отключение напряжения для всех устройств, подключенных к фильтру. Может совмещать в себе функции предохранителя, вызывая обесточивание розеток при необходимости.
Если нужна более гибкая конфигурация фильтра — есть модели с индивидуальными кнопками для каждой розетки.
С точки зрения безопасности наиболее правильными считаются широкие кнопки, одновременно размыкающие линейный и нейтральный проводники. Так фаза никогда не появится на контактах при отключенной кнопке.
Предохранитель
Основная задача предохранителя — защита питающей сети от коротких замыканий в цепях потребителей, а также отключение устройств при превышении расчетной мощности, на которую спроектирован сетевой фильтр. Значения мощности и допустимого тока указываются на информационной табличке, нанесенной на корпус устройства.
Предохранитель состоит из биметаллической пластинки, разрывающей цепь питания при превышении заданной температуры, обусловленной протеканием по цепям токов больших величин. Восстановить цепь можно спустя некоторое время, необходимое для отключения неисправного устройства и остывания биметаллической пластины, просто нажав на кнопку предохранителя.
Варистор
Варистор выполняет в устройстве функцию защиты от импульсного (кратковременного) перенапряжения, вызванного помехами или грозовыми разрядами.
Физически он представляет собой переменный резистор, сопротивление которого резко меняется при достижении определенного порогового значения напряжения. Причем чем выше напряжение порогового значения, тем меньше сопротивление элемента. Таким образом, при прохождении импульса высокого напряжения, варистор шунтирует цепь и вызывает срабатывание предохранителя. При этом, как правило, элемент приходит в негодность.
Конденсатор
Основная задача конденсатора — отсечь от нагрузки высокочастотную помеху, возникающую между фазным и нейтральным проводниками, и вернуть ее обратно в сеть, поскольку он является прекрасным проводником сигналов высокой частоты.
Как правило, для защиты используются конденсаторы, рассчитанные на работу с напряжением питающей сети до 250 В и способные «пережить» кратковременный его всплеск до 2,5 кВ. Обычно емкость используемых конденсаторов находится в диапазоне от 0,1 мкФ до 1 мкФ.
Дроссель
Из курса электротехники известно, что с ростом частоты растет и реактивное сопротивление катушки индуктивности. Она просто не способна пропустить через себя высокочастотные помехи, поскольку они в ней, что называется, «вязнут» и преобразовываются в тепло. Если катушка намотана на ферритовый сердечник, то ее способность противостоять высокочастотным помехам только усиливается.
Свойства дросселя и конденсатора нашли широкое применение в борьбе с помехами высокой частоты, а именно в LC-фильтрах, являющихся недорогим и достаточно эффективным способом противостояния паразитным возмущениям.
Катушка за счет своего индуктивного сопротивления не пропускает к розеткам фильтра высокочастотные помехи, зато их хорошо проводит конденсатор, возвращая их обратно в сеть.
Как работает сетевой фильтр
Работа сетевого фильтра в плане «очистки» от помех и импульсов высокого напряжения наглядно показана на схеме.
В итоге, «грязное» напряжение, пройдя последовательно через функциональные блоки сетевого фильтра, очищается от помех и попадает на сетевые розетки устройства с пригодными для работы подключенных потребителей параметрами.
Крабовые Ручки ♋ Almois Jobbing Official
Журнал о технических устройствах и технологиях. Ковыряние в бытовой технике, электронике: что внутри, как это работает, опыт эксплуатации. Выбор лучшего товара — отзывы, достоинства и недостатки. ПоДЕЛОчная: ремонт (техники, электроники) своими руками, сделай сам, самоделки. Полезные советы, лайфхаки.
Что внутри сетевого фильтра (точнее колодки розеток с удлинителем)
В наше время то, что раньше называлось «тройник» или «удлинитель» принято называть «сетевым фильтром». Хотя правильнее это называть блоком/колодкой розеток и/или сетевым удлинителем.
Но вот вопрос: есть ли там заявляемый то ли производителями, то ли продавцами фильтр (т. е. устройство, блокирующее проход к включённым в розетки приборам или от них любых колебаний напряжения, отличных от 50-герцовой синусоиды с амплитудой 311 вольт)?
Что тут наблюдается?
Во-первых, чёрная коробочка с кнопкой. Это многоразовый автоматический предохранитель, вставленный в разрыв одного из проводов, который отключает подачу электроэнергии при длительно большом токе (ампер 6-10).
К сожалению, эта сволочь совершенно не нормированная и в некоторых экземплярах удлинителей вырубает подачу электроэнергии уже при подключении пылесоса мощностью 1.3 кВт, в другом случае — 2-кВт чайника. Поэтому, как правило, подлежит удалению. Устроен так:
При нагреве выпуклой пластины 1. оная выгибается и размыкает контакты справа, а пластмассовая пластина 3. под действием пружины 2. запрыгивает между контактами и не даёт им соединиться до тех пор, пока не будет нажата кнопка. В общем, это однозначно нужно называть не «фильтр», а «защитное устройство».
Ещё в выключатель встроена неоновая лампочка с токоограничивающим резистором на 150 кОм.
Лампочка после включения тумблера подключается как нагрузка и… фильтрует ли она что-нибудь? Теоретически эта лампочка является одновременно динистором или стабилитроном примерно на 50 вольт [Neon glow lamps: more than simple light sources], газовым разрядником, … Но с таким токоограничивающим резистором через лампочку течёт всего 1 мА тока и в таком режиме мощности это не может ничего ни стабилизировать, ни фильтровать, ни защитить от скачков напряжения — чисто световой индикатор наличия напряжения.
Далее, в качестве ещё одной бесполезной нагрузки параллельно лампочке припаяна синего цвета таблетка — варистор, в более продвинутом случае с [плавким одноразовым?] предохранителем на 2А:
Варистор — это резистор, сопротивление которого зависит от приложенного к выводам напряжения [Varistor Tutorial]. В данном случае при превышении напряжения 470 вольт и выше (вместо типичных 311 по амплитуде для 220 вольтовой сети) сопротивление резистора начинает стремительно падать; через него начинает идти большой ток и это не даёт напряжению на его выводах расти дальше [Варисторы дисковые оксидно-цинковые]. Однако при таком размере (и соответсвующей мощности рассеяния) данный варистор может выдержать этот большой ток всего 8-20 микросекунд [Varistor — Wikipedia]; такой кратковременный скачок напряжения может возникнуть при ударе молнии во время грозы. Вот от этого только этот варистор и защищает.
Итак, что мы имеем такого в блок-розеток-удлинителе, что можно считать фильтром? Пожалуй, только варистор, одну маленькую простую детальку (рублей 5 стоит; правда внутри есть серебро, которым покрывают керамическое тело полупроводника для того, чтобы к нему можно было припаять выводы), которая спасает только от скачков напряжения, возможно где-то в деревнях возникающих во время грозы, т. е., вообще говоря, это тоже защитное устройство типа разрядника [Lightning arrester], [Surge_arrester], а не фильтр.
Настоящий же фильтр сетевого питания должен состоять из катушек индуктивности и конденсаторов; выглядит так: [Простой сетевой фильтр], [Сетевой фильтр из монитора], только большего размера, если нагрузка в киловатты (хотя бы проволока дросселей должна быть диаметром 1 мм — это на 10 ампер, 2.2 кВт).
Мораль: надо уже как-то решать с терминологией, как-то это неправильно называть сетевые удлинители или блоки/колодки розеток с парочкой защитных элементов внутри сетевыми фильтрами. Вопиющее введение в заблуждение рядового потребителя имеет место быть.
Комментарии (1):
Вот именно введение в заблуждение. Как-то давно чинил сетевой «фильтр» фирмы пилот. Причем они позиционировали свои «фильтры», что они якобы с улучшенной фильтрацией. И стоили раз в 5 дороже обычного удлинителя. Разобрав этот пилот я увидел супер фильтрующую схему, один единственный варистор. Кнопка, неонка и больше там ничего не было.
Удлинитель или сетевой фильтр: что выбрать для дома
Чем отличаются фильтры от удлинителей
Традиционно сетевые фильтры или удлинители покупаются для удобства — ведь среднестатистическому пользователю приходится подключать к розетке десятки гаджетов в течение дня. Однако они сильно отличаются по стоимости, которая стартует от 250 рублей и может достигать 5 тысяч. Чем отличаются такие устройства?
Сетевой удлинитель — самый простой вариант заполучить дополнительные розетки. Фактически, это провод и несколько розеток в корпусе без дополнительной защиты или фильтров. Самые простые приборы даже не имеют кнопки выключения. Главный плюс таких удлинителей — стоимость, купить прибор можно за 200-300 рублей.
Приобретать такие простейшие удлинители можно, если пользователь живет в многоэтажном доме свежей постройки с надежной проводкой и современными автоматами защиты. Выбор в данном сегменте прост — нужно определить, сколько именно розеток нужно, а также подсчитать длину провода. Обычно у таких приборов от двух до восьми розеток.
Сетевой фильтр — усовершенствованная версия удлинителя. Кроме дополнительных розеток, в приборе есть специальная электронная плата, на которой установлены несколько фильтров, способных защитить оборудование от скачков напряжения или всплесков помех, которые нередко возникают в электросети.
Что может находиться внутри качественного сетевого фильтра? Конденсатор и дроссель, которые подавляют быстрые изменения напряжения и устраняют высокочастотные помехи, выступая в качестве фильтра. Варистор, который защищает при резких скачках тока. Предохранитель, срабатывающий при коротком замыкании и мгновенно отключающий питание.
Некоторые сетевые фильтры предлагают дополнительную защиту — например, фильтруют от помех телефонную линию, сеть Ethernet и даже телевизионную антенну. Однако фактически на рынке доминируют простейшие сетевые фильтры стоимостью до 1 тысячи рублей, внутренности которых традиционно содержат только варистор и предохранитель.
От чего защитит сетевой фильтр
Качественный сетевой фильтр выполняет три основные функции — защищает от короткого замыкания, фильтрует высокочастотные помехи, устраняет опасность кратковременных импульсов напряжения. Стоит помнить, что самым опасным для любых приборов является короткое замыкание — это состояние сети, когда фаза и ноль соединены напрямую без нагрузки.
Импульсные помехи не опасны, однако нередко они затрудняют работу — например, на экране телевизора или монитора может появиться рябь, в колонках аудиотехники слышны посторонние звуки. Наконец, импульсы напряжения возникают из-за подключения к сети аномальной нагрузки — обычно они не выводят технику из строя, однако способны сократить срок ее службы. Выключить все: что опасно во время грозы
Сетевой фильтр не защищает от длительного повышенного или пониженного напряжения. Такая проблема нередко наблюдается на дачах или в частных домах со старой электропроводкой. В этом случае прибор будет бесполезен, для решения проблемы придется купить стабилизатор напряжения.
Также сетевой фильтр не спасет приборы в частном доме от удара молнии. Обычно во время грозы в жилье должна сработать защита, установленная стационарной электросетью, однако иногда она пропускает импульс — в этом случае даже дорогой сетевой фильтр не гарантирует сохранность аппаратуры.
Как подсчитать мощность
Не всегда использование сетевых фильтров оправдано и безопасно. Например, бесполезно и даже потенциально опасно подключать к ним мощные электроприборы — чайники, обогреватели, стиральные машины. Специалисты рекомендуют подключать все кухонные приборы и стиральную машину непосредственно в розетки.
Нежелательно подключать несколько сетевых фильтров друг в друга, так как в этом случае суммарная мощность может в какой-то момент быстро вырасти. Оптимально через сетевые фильтры подключать в электросеть телевизор, компьютер, роутер, принтер, музыкальный центр — все эти приборы обычно не создают сильной нагрузки на сеть и нуждаются в защите от помех.
Чтобы правильно подключить к сетевому фильтру или удлинителю большое количество приборов, необходимо подсчитать максимальную мощность подключенной нагрузки и максимальный ток нагрузки. Например, если сетевой фильтр в характеристиках имеет ток нагрузки 10 Ампер, то цифру нужно умножить на 220 Вольт. Получается максимальная мощность 2200 Ватт. Тест-драйв: как выбрать лампочки для дома
Затем нужно сложить мощность приборов, которые планируется подключать через сетевой фильтр. Если суммарная мощность техники выше максимально допустимой мощности фильтра, то следует подобрать другую модель. Недорогие сетевые фильтры обычно рассчитаны на максимальную нагрузку 1500—2200 Ватт. Для сравнения — 2200 Ватт потребляет обычный утюг.
Максимальная нагрузка для бытовых сетевых фильтров — не более 3500 Ватт, на приборе в этом случае стоит маркировка 16 Ампер. При этом для такой нагрузки сечение самого металлического провода должна быть не меньше 1,5 миллиметра. В недорогих устройствах обычно используется провод сечением 0,75 миллиметра.
На что обратить внимание при выборе
Сетевой фильтр или удлинитель должен быть оборудован выключателем — в этом случае пользователю не придется постоянно выдергивать вилку из розетки. Сами выключатели бывают разные — например, индивидуальные для каждого прибора. Это удобно, когда в квартире много бытовых устройств, каждое можно отключать нажатием своей кнопки.
Более стандартный вариант — общая кнопка, которая обесточивает все приборы, подключенные к сетевому фильтру или удлинителю. Предпочтительнее выбирать устройства, в которых общая кнопка широкая. Маленькие кнопки могут прерывать только один провод от розетки, если это будет «ноль», то устройства останутся под напряжением даже с выключенной клавишей.
Что касается длины кабеля, то стандартные варианты удлинителей или сетевых фильтров позволяют подключать приборы на расстоянии от 1 до 10 метров от настенной розетки. Однако есть специальные удлинители для уличных работ с длиной кабеля до 100 метров. Они имеют герметичный корпус с маркировкой IP65, а также провод с улучшенной изоляцией.
Удлинитель эффективно выдерживает номинальную нагрузку при полностью размотанном кабеле. Поэтому покупать сетевой фильтр с длинным кабелем «про запас» нежелательно, возможен перегрев провода. К тому же длинный провод банально увеличивает потери тока, часть которого тратится впустую.
Если в доме много смартфонов и небольших гаджетов, то стоит обратить внимание на сетевой фильтр, в который встроены порты USB. Они допускают прямое подключение устройства к электросети без использования индивидуального зарядного устройства, что экономит время и позволяет не занимать обычную розетку.
Некоторые сетевые фильтры оснащены петлями с обратной стороны, с помощью которых прибор легко крепится на вертикальную поверхность. Если специального крепления нет, то при монтаже пользователь гарантировано столкнется с трудностями, поэтому на их наличие также стоит обратить внимание.
Также важно расположение контактов розеток на сетевом фильтре. В идеале они должны быть выполнены наискосок — в этом случае всегда можно воткнуть две полногабаритные вилки в соседние гнезда. Горизонтальное расположение контактов на приборе создаст пользователю дополнительные трудности.
Как выбрать сетевой фильтр
С развитием технологий растет и количество полезных приборов, без которых уже трудно представить свою жизнь. Сегодня все бытовые приборы и гаджеты необходимо подключать к электросети для постоянной работы или подзарядки, поэтому потребность в большом количестве розеток постоянно растет. Сетевые фильтры оснащают защитой от короткого замыкания, отдельными или общими выключателями. Кроме этого, продвинутые и дорогие модели фильтруют высокочастотные помехи, которые образуются из-за большого количества подключенных к электрической сети приборов и плохой, старой проводки.
Как это работает?
Сетевой фильтр, в зависимости от стоимости, выполняет следующие функции:
1. Защита от короткого замыкания;
2. Фильтрация высокочастотных помех;
3. Защита от кратковременных импульсов напряжения.
Короткое замыкание – состояние электрической цепи, когда фаза и ноль соединены напрямую без нагрузки. Т.е. если где-то обрыв провода, если что-то в каком-то приборе замкнуло, то сетевой фильтр должен вырубиться и защитить оставшуюся аппаратуру.
Помехи – следствие работы приборов, подключенных к сети. Почти вся электроника сейчас на импульсных источниках питания – телевизоры, компьютеры и т.д. Импульсные блоки питания неизбежно дают помехи в сеть. Кроме них помехи дают и приборы с индуктивной нагрузкой, например холодильник.
Высокочастотные помехи не вредят электронике, но сказываются на её работе. Например, в аудиотехнике могут появиться посторонние звуки, на экране аналогового телевизора или монитора рябь и искажения.
Импульсы напряжения возникают из-за подключения к сети любой реактивной нагрузки, опять же холодильник, сварочные аппараты и прочее. Чтобы случайно ничего не сгорело, в сетевые фильтры ставят варристоры, которые поглощают эти имульсы. Но от длительного воздействия высокого напряжения они редко защищают.
Типы сетевых фильтров
Удлинитель – самый простой прибор, состоящий из провода и розеток. У него нет фильтров и автоматов для предотвращения короткого замыкания.
Сетевой фильтр – тоже, что и удлинитель, но еще с высокочастотным фильтром, т.е. устраняет высокочастотные помехи. В дополнении к этому с выключателем и зачастую с терморазмыкателем.
Тройник , разветвитель – обычный разветвитель на несколько розеток без провода.
Ваттметр – измерительный прибор, определяет мощность потребления электричества.
Количество и тип розеток
В современных сетевых фильтрах бывает до восьми розеток. Следовательно, в одну настенную розетку вы можете через фильтр подключить до восьми сетевых приборов – это несомненный плюс. Но стоит учитывать: подключение к фильтру большого количества приборов может привести к его автоматическому отключению из-за перегрузки.
Существует множество различных видов разъемов, в сетевых фильтрах выделяют два типа розеток:
— Тип С и тип F. Европейский вид розетки, два круглых штырька. Отличие типа F в том, что у него присутствуют контактные пластины для заземления, чего нет у типа С. Заземление розетки позволяет избежать неприятных, а порой и опасных ситуаций. Многие сталкивались с проблемой, когда при прикосновении к стиральной машине или электроплите ударяет током, это возникает по причине отсутствия заземления. В большинстве квартир заземление сделано только у плиты.
Производители выпускают фильтры с вилкой IEC C14 (компьютерная). Данный тип разъема используется для прямого соединения к источнику бесперебойного питания. Сетевой фильтр подключенный напрямую через ИБП способствует более надежной защите оборудования от скачков напряжения и отключения электричества.
Основные параметры сетевых фильтров
Выбирая сетевой фильтр следует обратить внимание на максимальную мощность подключенной нагрузки и максимальный ток нагрузки. Эти параметры позволяют рассчитать целесообразность приобретения различных моделей. При расчете максимальной мощности ток необходимо умножить на напряжение (к примеру: 5 А умножаем на 220 В и получаем 1100 Вт). Затем складываем мощность приборов, которые планируется подключать через сетевой фильтр. Если суммарная мощность техники выше максимально допустимой мощности фильтра, то следует подобрать модель, выдерживающую более высокую нагрузку.
К примеру: при подключении к сетевому фильтру ПК и периферии, он будет работать без нареканий, так как мощность потребления у этих приборов невысокая. Но если планируется использовать сетевой фильтр на кухне, подключать одновременно электрочайник, плиту, водонагреватель, то при одновременной работе всех приборов фильтр отключится.
Уровни защиты
По степени защиты сетевые фильтры можно условно разделить на:
2. Продвинутый уровень защиты (Home/Office). Подходят для большинства приборов в доме и офисе, представлены на рынке широким ассортиментным рядом и лояльной стоимостью по отношению к качеству.
3. Профессиональный уровень защиты (Performance). Гасит практически все помехи, рекомендуется к приобретению для дорогой чувствительной к помехам технике. Сетевые фильтры с профессиональным уровнем защиты дороже по стоимости в отличии от предыдущих, но их надежность полностью окупает издержки.
Защита от кратковременных скачков/импульсов напряжения – практически все фильтры оснащены данной функцией, принцип ее действия заключается в поглощении кратковременных высковольтных импульсов. От длительного повышенного напряжения она не защищает. Если в вашем доме большую часть времени повышенное или пониженное напряжение, то лучше отдать предпочтение стабилизатору, так как сетевой фильтр будет бесполезен.
Выключатель
Сетевые фильтры оборудованы выключателем для того чтобы постоянно не выдергивать вилку из розетки, выключатель бережет время и безопасен в использовании.
Выключатели встречаются нескольких видов:
Индивидуальные – установлены для каждой розетки сетевого фильтра, нет необходимости выдергивать из фильтра конкретный прибор, можно просто нажать кнопку.
Общие – устанавливаются на верхней или боковой стороне фильтра, обесточивают все приборы, подключенные к сетевому фильтру.
Пульты ДУ – модели сетевых фильтров с пультом ДУ встречаются редко, цена на них высока, но за удобство приходится платить. Удобны в использовании, подходят для людей с ограниченными возможностями.
Длина кабеля
Длинный кабель обеспечивает мобильность, увеличивает площадь, на которой можно использовать подключаемый прибор. Длинные кабели удобны в помещениях с большой площадью для строительных инструментов, пылесосов и прочей переносной техники. Но в небольших помещениях нет необходимости брать удлинитель «с запасом», достаточно ограничиться моделями со средней длиной кабеля, иначе он будет мешать и путаться. Наиболее распространенными длинами сетевых фильтров считается: 1,5; 1,8; 3; 4; 5; 10.
Дополнительные особенности
Индикатор – информирует о включении сетевого фильтра, часто совмещен с кнопкой выключателя. В зависимости от модели может быть общим или индивидуальным для каждой розетки сетевого фильтра.
Крепление на стену – некоторые фильтры оснащены петлями с обратной стороны. Такое дополнение призвано снизить риск повреждения проводов, упростить уборку. Сетевой фильтр удобно крепить к стене или же к внутренней стороне компьютерного стола, провода не будут мешать под ногами.
Крепление для проводов – необходимо если к фильтру подключено большое количество приборов, предотвращает спутывание и залом провода.
Порты USB – созданы для прямого подключения гаджетов к электросети без использования индивидуального зарядного устройства. Стандарт USB получил свое широкое распространение во всем мире, можно заряжать аккумуляторы и при этом не занимать розетку.
Ценовой диапазон
Сетевой фильтр это тот прибор, который может себе позволить каждый, незаменимая вещь в любом доме. Помимо широкого ассортиментного ряда фильтры имеют и большой ценовой диапазон. Стоимость варьируется в зависимости от производителя, степени защиты, максимальной мощности и дополнительных функций. Если нет необходимости в высокой степени защиты, если в вашем доме скачки напряжения редкое явление, то нет смысла переплачивать. В случае постоянных помех электросети сетевой фильтр с высокой степенью защиты незаменим. Следует отметить, что дешевой моделью лучше не ограничиваться, как известно, «скупой платит дважды».