Фильтруем ток

Любое электронное устройство так или иначе требует питания, в большинстве случаев поступающего из обыкновенной бытовой розетки на 220 В (если мы, конечно, находимся не в США, где напряжение вдвое меньше). Даже питаемые от аккумуляторов мобильные гаджеты так или иначе подзаряжаются от стационарной сети. Вот тут-то и возникает проблема: никакая сеть не является абсолютно стабильной, а скачки и перебои напряжения могут серьёзно повредить работающее от сети устройство...
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Причины сетевой нестабильности самые разные. Скачки напряжения и электромагнитные помехи могут возникать из-за изменения погодных условий (например, грозы) или даже из-за пролетающего над домом самолёта. При этом последствия подобных скачков бывают весьма серьёзными — от появления на мониторе битых пикселей до выгорания плат и, соответственно, потери важных данных. Самым действенным (и, к слову, удобным) способом борьбы с помехами в сети являются сетевые фильтры.

Элементы защиты

Многие полагают, что сетевой фильтр и удлинитель — одно и то же, но это вовсе не так. Удлинитель — не более чем провод с контактами на концах, он не защищает, не предохраняет, а лишь позволяет включить устройство в удалённую розетку.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сетевой же фильтр — достаточно сложное устройство, которое пропускает на выходе только равномерный, не способный испортить дорогостоящий прибор ток, а заодно борется с электромагнитными помехами. Какие же средства защиты используются в сетевом фильтре? В качестве примера рассмотрим модели APC by Schneider Electric линейки SurgeArrest Home/Office (PH6VT3-RS и PF8VNT3-RS).

Ток, поступающий к фильтру от розетки, течет внутри него по медным проводникам, проходя при этом через печатную плату с различными элементами защиты — варисторами, газоразрядной трубкой и так далее.

Итак, первая ступень защиты — это варистор, то есть полупроводниковый резистор, проводимость которого зависит от напряжения в сети. При низком напряжении он ток не проводит, а вот если напряжение подскакивает выше допустимого уровня (300 В), он тут же меняет свою проводимость, «поглощая» излишки и пропуская дальше ток с нормальными показателями. Варистор обычного сетевого фильтра может принять энергию до 2500 Дж — таким образом, он принимает на себя первый удар перепада.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Вторая ступень защиты — это газоразрядная трубка, ёмкость из термостойкого материала, заполненная газом переменной проводимости. Собственно, принцип работы газоразрядной трубки не отличается от принципа работы варистора: газ в ней точно так же способен поглотить излишки энергии, изменив свою проводимость при превышении дозволенного предела. Варьировать критическое напряжение газоразрядной трубки можно в достаточно широких пределах — это зависит от того, на какой ступени защиты используют данное устройство.

Есть в фильтрах и «защита последнего рубежа» — автоматический предохранитель. Если скачок напряжения в сети столь высок, что первые две ступени не способны поглотить его энергию, предохранитель срабатывает и просто разрывает цепь питания. Лучше пусть прибор отключится, чем сгорит, не так ли? Впрочем, подобные скачки происходят крайне редко, разве что во время мощной грозы при попадании молнии, скажем, в антенну. В 99% варисторы и газоразрядные трубки справляются с нагрузкой.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Дополнительные фильтры

Но скачки напряжения, как было упомянуто выше, — лишь часть проблемы. На течение тока могут воздействовать помехи совсем другого плана — электромагнитные и радиочастотные, искажающие синусоиду переменного напряжения. Они могут вызывать неприятное мерцание монитора, полосы на телеэкране или другие нештатные ситуации. В сетевые фильтры Schneider Electric встроены специальные RFI-фильтры — соединённые в цепь катушки индуктивности, отфильтровывающие помехи от высоковольтных линий, радиостанций и других возможных источников «раздражения».

Также сетевые фильтры в обязательном порядке оснащены заземлением. Казалось бы, это необязательно, но заземление в первую очередь защищает не само оборудование, а его пользователя. Если выходит из строя бытовое устройство, имеющее стальной корпус (чайник, стиральная машина, кухонный комбайн), то напряжение может перейти на него — и человека ударит током. Не исключено, что с очень серьёзными последствиями. Заземление — это проводник, который имеет сопротивление, значительно меньшее, нежели сопротивление человеческого тела. Ток в поисках более «лёгкой дорожки» поступает именно на заземление, а не на человеческую кожу — тем самым спасая владельцу жизнь. Таким образом, качественный, оснащённый заземлением сетевой фильтр никогда не ударит вас током.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Розетки по соседству

Покупка безымянного фильтра на ближайшем рынке далеко не всегда может обойтись безболезненно. И речь вовсе не о некачественном изготовлении (в некоторых noname-фильтрах ступень защиты всего одна, заземления нет вообще), а о простом удобстве пользования.

Например, у APC by Schneider Electric несколько розеток обязательно вынесены на отшиб, потому что примерно половина современного оборудования подключается к сети через громоздкий адаптер. Розетки на некотором расстоянии друг от друга позволяют бесконфликтно подключить несколько адаптеров по соседству. Также в APC by Schneider Electric встроены разъёмы для подключения к телефонной линии — это защитит от скачков напряжения телефоны, факсы, модемы. К слову, качественный фильтр пропускает колебания с амплитудой не более 10% от номинального значения.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Немного о прочих устройствах

Может создаться ощущение, что сетевой фильтр — это то же самое, что источник бесперебойного питания. Но это не совсем так. Безусловно, ИБП выполняет все функции сетевого фильтра, подавая прибору стабилизированное напряжение. Но главная задача ИБП, определяющая в том числе принцип его работы (отличный от принципа сетевого фильтра), — это подача напряжения даже при отсутствии такового в сети, то есть от встроенного аккумулятора. Помимо того, степень стабилизации, обеспечиваемая ИБП, значительно выше, нежели у сетевых фильтров. Другое дело, что он значительно дороже и необходим в первую очередь для приборов, которые при внезапном отключении могут потерять информацию или испортиться, — например, стационарных компьютеров.

Помимо многорозеточных сетевых фильтров, выполняющих заодно функцию удлинителя и позволяющих подключить к одной розетке ряд устройств, существуют однорозеточные фильтры (к примеру, модель APC by Schneider Electric P1-RS), способные защитить мощное бытовое устройство, стоящее особняком, например, стиральную или сушильную машину.

* На правах рекламы