Что лучше использовать для защиты электроприборов: сетевой фильтр или стабилизатор напряжения

Обеспечиваем стандартные 220 вольт

Как мы уже сказали выше, проблемы с подачей электроэнергии носят множественные причины. Но решать их «на месте» не всегда возможно: если переделать проводку в собственной квартире ещё как-то получиться, то повысить качество электрооборудования в доме или наладить работу местной электросети – нет. Поэтому проще найти универсальный ответ в виде устройств, защищающих электроприборы в доме (бытовую технику и электронику) от скачков напряжения, смены частотности тока и электромагнитных наводок.

Базовый, но достаточный в большом проценте случаев сбоев уровень защиты предоставляют сетевые фильтры и стабилизаторы напряжения.

Внешне сетевые фильтры напоминают традиционные удлинители или переходники – если речь идёт о моделях с одной розеткой. Однако, на самом деле устройство имеет куда более сложную конструкцию, чем банальный удлинитель.

Общая схема сетевого фильтра

В её основе лежит компенсационная схема, работа которой заключается в преобразовании энергии импульса в тепловую энергию. Для этого сетевой фильтр использует варисторы. Дополнительную защиту на случай больших колебаний напряжения дают встроенные плавкие предохранители – которых может быть несколько.

Также схема устройства включает в себя конденсаторы и симметричный дроссель для сглаживания помех. Шумы электролинии фильтруют встроенные индукторы. Наконец, сетевой фильтр не смог бы нормально работать без ограничителя по току, который способен полностью перекрыть энергоснабжение подключённых приборов и электронных устройств.

Эффективная работа сетевого фильтра требует, чтобы устройство было заземлено. Если сделать это невозможно – качество защиты может заметно снижаться.

Если функций сетевого фильтра, даже правильно выбранного (о чём – ниже) и заземлённого, не хватает (что бывает в случае низкого качества электросетей с частыми сбоями и длительной работой вне стандартных параметров), то пользователю стоит обратить внимание на стабилизаторы напряжения. Стабилизаторы напряжения позволяют получать на выходе стабильные 220 вольт при весьма широком диапазоне характеристик входящего тока

Как и сетевые фильтры они сглаживают скачки напряжения, убирают помехи на линии, защищают от коротких замыканий в сети и перебоев. Стабилизатор незаменим там, где есть заметное «проседание» напряжения (проблема многих частных домов, расположенных за городской чертой). Также стабилизатор более корректно, чем сетевой фильтр реагирует на скачки напряжения с его увеличением. Фактически, при росте напряжения выше значения 260-270 вольт сетевой фильтр способен лишь оплавить предохранитель, прервав подачу тока

Стабилизаторы напряжения позволяют получать на выходе стабильные 220 вольт при весьма широком диапазоне характеристик входящего тока. Как и сетевые фильтры они сглаживают скачки напряжения, убирают помехи на линии, защищают от коротких замыканий в сети и перебоев. Стабилизатор незаменим там, где есть заметное «проседание» напряжения (проблема многих частных домов, расположенных за городской чертой). Также стабилизатор более корректно, чем сетевой фильтр реагирует на скачки напряжения с его увеличением. Фактически, при росте напряжения выше значения 260-270 вольт сетевой фильтр способен лишь оплавить предохранитель, прервав подачу тока.

Общая схема стабилизатора напряжения

Принцип работы стабилизатора основан на переключении обмоток трансформатора, благодаря чему входной ток выравнивается по напряжению в сторону увеличения или снижения. Управляет переключениями обмотки полупроводниковые элементы или реле.

При выборе сетевого фильтра или стабилизатора в первую очередь необходимо обращать внимание на общую мощность устройств, которые планируется к ним подключать. Также важен параметр максимального поглощения импульса, выражаемый в джоулях

Далее идут такие характеристики, как количество розеток, длина шнура, наличие дополнительных разъёмов (USB, телефонной линии), наличие индикации и информационных дисплеев, возможность крепления фильтра на стене и так далее.

Что выбрать?

Ответ на вопрос зависит от: а) качества переменного тока в вашем доме; б) конкретного потребителя. Если вы твёрдо знаете, что напряжение у вас всегда держится около нормы в 220-230 В, то сетевого фильтра достаточно для защиты любого потребителя.

К сожалению, стабильность в сетях России – это скорее редкость, чем правило. Воспользуйтесь мультиметром и убедитесь в этом сами. Вряд ли вы всегда будете наблюдать нормальное напряжение, особенно где-нибудь в сельской местности.

Однако, не стоит тут же бежать за стабилизатором: не всей технике сегодня требуется стабильное значение в 220 В. В нём однозначно не нуждаются нагревательные приборы с ТЭНами, а также устройства непродолжительного использования с большими пусковыми токами (например, насосы, электроинструмент).

Большинство современной электроники оснащено импульсными блоками питания, способными работать в широком диапазоне: от 90 до 260 В и даже больше. Схемотехника таких БП всегда выдаёт постоянное стабильное напряжение для внутренних элементов схемы. Все компьютеры питаются от таких БП, поэтому, вопреки расхожему мнению, стабилизатор для компьютера не нужен. Конечно, здесь многое зависит от стоимости и класса компьютерного блока питания: дешёвые модели могут иметь более узкий диапазон или просто плохо работать даже при небольших отклонениях.

Телевизоры, мониторы, системные блоки компьютеров, светодиодные лампы и светильники, зарядники для ноутов, планшетов, телефонов и прочая бытовая техника, в состав которой входят импульсные БП, практически никогда не нуждается в стабилизаторах напряжения.

Каким устройствам действительно нужен этот агрегат? В первую очередь, это приборы продолжительного использования без встроенных блоков питания, в частности на базе электродвигателей: холодильники, насосные станции, кондиционеры и др. При повышении напряжения эти приборы начинают работать с перегрузкой, сильнее греются, быстрее изнашиваются.

Особенно чувствительны к перепадам напряжения некоторые модели газовых котлов. Но далеко не все! Поэтому перед тем, как покупать стабилизатор для газового котла, загляните в инструкцию к котлу.

Если в документации указан узкий рабочий диапазон входных напряжений (±5…10% от номинала), а напряжение в розетке прыгает значительно сильнее, то без стабилизатора, увы, не обойтись.

Подробнее о том, нужен стабилизатор газовому котлу или нет, можно узнать из этой статьи. А вот тут вам расскажут, почему телевизору стабилизатор совсем не нужен.

Если вы по-прежнему пользуетесь лампами накаливания и вас раздражает их мигание при скачках в электросети, то их тоже можно подключить через стабилизатор. Конкретно для этого случая очень советую стабилизаторы инверторного типа (например, ИнСтаб от Штиля).

Наконец, если любое устройство (пусть даже ЖК-телевизор или ПК с импульсными БП) периодически отключается при падениях напряжения – стабилизатор ему всё-таки нужен.

От чего защищает стабилизатор

Как видно из его названия, он стабилизирует напряжение. В первую очередь, под этим подразумевается поддержание выходного напряжения в нужных пределах. Допустим, из-за большой нагрузки на сеть напряжение у вас в розетке упало до 190 В, а то и ниже. Подключите к этой розетке стабилизатор — и на его выходе будут «честные» 230 В (с недавних пор именно такое напряжение является стандартным взамен ранее принятых 220 В).

То же самое, если по каким-то причинам у вас в розетке напряжение выше нормального: например, 250В — такое тоже случается, и для многих видов бытовой техники может оказаться фатальным. Подключенный к розетке стабилизатор будет держать все те же 230 В.

А еще стабилизатор защищает от скачков напряжения — в сильно нагруженных сетях при подключении мощных потребителей нередки кратковременные «просадки» напряжения. Жители загородных домов наверняка вспомнят лампочки, мерцающие, когда сосед включает сварочный аппарат.

От высокочастотных помех, которые могут стать причиной искажения изображения, стабилизатор не защищает. Вообще, все блоки питания телевизоров снабжены встроенным фильтром — не для защиты питания телевизора, а для защиты других приборов в сети: импульсный блок питания телевизора сам по себе является мощным источником помех. Но если вы уверены, что помеха идет по сети и встроенный фильтр блока питания телевизора с ней не справляется, то вместо стабилизатора лучше купить хороший сетевой фильтр.

От выгорания пикселей стабилизатор также не защищает. Выгорание пикселей происходит по причинам, никак не связанным с напряжением в сети питания. Наличие активного корректора мощности в блоке питания (а им снабжено большинство БП цифровой техники) фактически оснащает технику встроенным стабилизатором. Если блок питания работает, он будет выдавать на выходе требуемое напряжение, сколько бы он ни получал на входе. Если входного напряжения не будет хватать, БП просто отключится.

Какие же проблемы могут возникнуть с электросетью?

Как известно многим, электричество, генерируемое отечественными сетями и распределяемое по розеткам пользователей, представляет собой переменный ток с частотой 50 герц и напряжением 220 вольт. В принципе, в параметрах допускаются небольшие отклонения, поэтому на электроприборах чаще всего фигурирует допустимый рабочий диапазон 50-60 герц и 220-230 вольт.

Однако в реальности параметры тока в розетке могут значительно отличаться. При этом, наибольшую опасность представляют не долговременные отклонения, а одиночные эпизоды краткосрочного резкого повышения напряжения, его понижение, перепады частоты, а также моменты полного отключения электричества на доли секунды.

Каковы причины таких сбоев? Они крайне разнообразны. Тут и плохая работа местных электросетей, и обветшалая проводка старых домов, и нарушения прокладки силовых линий в новых зданиях, использование некачественных материалов (проводов, распределительного оборудования) при постройке. Кроме того, на резкие перепады напряжения может повлиять погода, включение соседями какого-то мощного (с точки зрения энергопотребления) прибора, включение в розетку неисправного устройства и так далее. Проще говоря, с возможными сбоями в электросети невозможно бороться какими-то конкретными способами. Нужны универсальные решения.

Рейтинг лучших стабилизирующих устройств

Предлагаем вашему вниманию наш собственный ТОП 7 лучших стабилизаторов 220В, который мы составили, изучив многочисленные рейтинги магазинов электроприборов и отзывы покупателей. Отсортированы данные модели в порядке уменьшения качества.

1. Powerman AVS 1000D. Тороидальный агрегат с высокими стандартами качества: низкий уровень шума, высокий КПД, небольшие габариты и вес. Мощность этой модели составляет 700 Вт, рабочая температура в пределах 0…40°C, а входное напряжение колеблется в диапазоне 140…260В. Обладает шестью ступенями регулировки и двумя выходами, а время реакции всего 7 мс.
2. Энергия Ultra. Одна из лучших электронных моделей для газового котла buderus, baxi, viessman. Обладает высокими техническими параметрами: мощность нагрузки 5000-20 000Вт, диапазон 60В-265В, временная перегрузка до 180%, точность в пределах 3%, морозоустойчивость от -30 до +40 °С, настенный тип монтажа, абсолютная бесшумность работы.
3. Rucelf Котел-600. Отличный аппарат в качественном металлическом корпусе, внутри которого имеется хорошо изолированный автотрансформатор. Обладает высокими техническими параметрами: мощность 600ВТ, диапазон 150В-250В, работа в пределах 0…45°C, четыре ступени регулировки, а время реакции составляет 20 мс. Имеется одна евророзетка, которая находится снизу. Настенный тип крепления.
4. Ресанта ACH-500/1-Ц. Прибор релейного типа с мощностью 500 Вт и входным напряжением 160…240 В. Изделия марки Ресанта имеют две вариации исполнения. Время реакции составляет 7 мс, обладает четырьмя ступенями регулировки и встроенной защитой от перегрева, короткого замыкания, высокого напряжения. Подключается к розетке с заземлением.
5. Sven AVR Slim-500. Несмотря на китайское происхождение, релейный прибор обладает достойным качеством монтажа и техническими характеристиками: мощность 400Вт, четыре ступени регулировки, входное напряжение в пределах 140…260 В. Свен способен функционировать при температуре от 0 до 40°C. Оснащен тороидальным автотрансформатором с датчиком перегрева. Время реакции всего 10 мс.
6. Штиль R600ST. Единственный электронный стабилизатор, предназначенный специально для газовых колов. Благодаря симисторным ключам, рабочее напряжение составляет от 150 до 275В. Мощность устройства – 480Вт, температурный диапазон — 1…40°C, четырехступенчатая регулировка, время реакции составляет 40 мс. Имеется отдельный контур для каждой из двух Евророзеток. Полностью бесшумная работа.
7. Бастион Teplocom ST-555. Еще одна модель релейного типа, но мощность которого на порядок ниже — 280 Вт, а входное напряжение составляет 145…260 В. Также в отличие от марки Ресанта, время реакции Бастиона составляет 20 мс, а количество ступеней всего три. Кроме того, прибор нагревается в процессе работы и в нем отсутствует автоматический предохранитель.Как подключить устройство к котлу?

Теперь необходимо изучить схему правильного подключения стабилизирующего прибора.

Прежде всего, чтобы защитить свой газовый котел, непосредственно перед ним необходимо сетевой фильтр, а сразу после входящей автоматики – реле контроля напряжения.

Как правило в местах использования отопительных котлов, электропитание передается при помощи двухпроводной воздушной линии которая оборудована системой заземления ТТ. В такой ситуации необходимо добавить УЗО с током уставки до 30 мА.

Таким получается следующая схема:

Внимание! И стабилизатор, и газовый котел должны быть оборудованы заземлением!

Для того чтобы заземлить котел (а также и остальные электроприборы), в системе ТТ требуется обустроить отдельный заземляющий контур, который полностью изолирован от нулевого рабочего проводника, а также и от остальной сети. Сопротивление заземляющего контура рассчитывается согласно нормативам Правил устройства электроустановок.

Вывод: какой стабилизатор для газового котла выбрать

Из всего описанного выше можно подвести итог, какое стабилизирующее устройство подойдет для газового котла наилучшим образом:

• однофазный;
• с мощностью от 400 Вт или на 30-40% больше мощности котла;
• любого вида, кроме электромеханического, либо электромеханический прибор установить в другом помещении.

Для потребителей главным критерием выбора стабилизаторов напряжения является цена изделия. Одна по одной и той же стоимости можно купить прибор, который не подходит для газового оборудования вовсе или же приобрести надежную модель, которое обеспечит достойную защиту. Поэтому при выборе стабилизирующего устройства необходимо учитывать перечисленные параметры, а не только цену.

Как выбрать сетевой фильтр

Сетевые фильтры могут обладать различной “начинкой”, что нужно помнить при выборе устройства

Основные технические параметры, на которые следует обращать внимание:

Количество и тип розеток. Рекомендуется покупать фильтр “с запасом” по гнездам

Также обратите внимание на категорию розетки (отдайте предпочтение универсальным розеткам).

Защитные опции. Недорогие устройства состоят обычно из розеток, кабеля с вилкой и блока-фильтра

В состав более дорогих приборов могут входить и дополнительные функции – защита от перегрева, контроль мощности.

Мощность. Если Вы планируете подключать несколько производительных устройств, то нужно брать фильтр повышенной мощности.

Наличие USB-разъемов. Многие современные устройства питаются от кабеля USB (телефоны, планшеты и другие). Поэтому наличие соответствующих разъемов будет большим плюсом.

Выключатели. На недорогих приборах обычно ставится один выключатель, который при активации обесточивает все устройство. Более дорогие фильтры обычно оборудованы несколькими выключателями (по одному на каждую розетку).

Дополнительные функции. Дорогие современные фильтры оснащаются дополнительным функционалом. Например, может быть блок для зарядки аккумулятора, контроллер Wi-Fi и так далее.

Мощность сетевого фильтра в стабилизаторе

Необходимость использования сетевого фильтра

Ответ на вопрос о мощности сетевого фильтра в стабилизаторе напрямую связан с необходимостью его использования. Сетевой фильтр предназначен для защиты подключенных к электросети приборов и устройств от перенапряжения, скачков напряжения, шумов и помех, которые могут вызвать неисправности или повреждения оборудования.

Мощность сетевого фильтра в зависимости от подключаемых устройств

Мощность сетевого фильтра в стабилизаторе выбирается в зависимости от количества и мощности подключаемых устройств. Чем больше подключаемых приборов и чем выше их мощность, тем большей мощности должен быть сетевой фильтр. Например, если в стабилизатор подключается компьютерная система с монитором, принтером и другими периферийными устройствами, то необходим мощный сетевой фильтр, который может защитить всех устройств от перенапряжения и помех.

Как выбрать мощность сетевого фильтра

Выбор мощности сетевого фильтра в стабилизаторе зависит от общей мощности всех подключаемых устройств. Рекомендуется выбирать сетевой фильтр с запасом мощности, чтобы он мог обеспечивать стабильность питания всех устройств даже при скачках напряжения и других непредвиденных ситуациях в электросети

Важно учитывать технические характеристики каждого прибора, чтобы выбрать оптимальный сетевой фильтр

Необходимость использования защитных устройств

Отличительной особенностью современного дорогостоящего электрооборудования и аппаратуры является их повышенная чувствительность к различным негативным проявлениям, регулярно возникающим в электрических сетях. Особенно часто страдают такие уязвимые детали и узлы, как блоки питания, микросхемы, двигатели и другие подобные элементы.

В результате продолжительных скачков напряжения в сторону понижения или повышения, бытовая техника начинает функционировать в режимах перегрузок. Это приводит к уменьшению срока службы электроприборов и преждевременному выходу их из строя.

Все помехи, возникающие в электросетях, могут быть импульсными и высокочастотными:

• Импульсные помехи возникают под действием природных факторов, например, в результате удара молнии в непосредственной близости от линии электропередачи. Кроме того, они появляются из-за аварий на трансформаторах, износа сетей, переключений при возрастающих нагрузках и других причин техногенного характера. Появление импульсных помех возможно, как в жилых, так и в промышленных объектах. Их значение достигает 6 тысяч вольт в короткий промежуток времени – 10-6 секунды.
• Помехи высокой частоты возникают по тем же причинам и дополнительно – от бытовых приборов и электроинструмента. Их передача происходит по сети и устранить обычными способами эту проблему невозможно. Единственным верным решением становится использование для защиты домашнего электрооборудования – стабилизаторов и сетевых фильтров.

Принцип работы защитных устройств

Сетевой фильтр

Сетевой фильтр похож на обычный удлинитель, но внутри него установлена плата фильтрации. Качественная плата фильтрации содержит:

1. Варисторы: при резком повышении напряжения (импульсные скачки) они резко снижают своё сопротивление (с сотен мегаом до десятков ом), фактически закорачивая цепь и принимая всю нагрузку на себя. При этом может сгореть либо сам элемент, либо плавкий предохранитель, подключенный последовательно с ним, но подключенные приборы останутся целы.
2. LC-фильтр: цепь из катушек индуктивности и конденсаторов, поглощает высокочастотные помехи. Многоразовые термопредохранители: могут использоваться взамен плавких. Выполнены в виде кнопки, вынесенной на корпус. При превышении допустимого тока или КЗ такой предохранитель отжимает кнопку и разрывает цепь. Для восстановления предохранителя достаточно нажать кнопку обратно.
3. Газоразрядники: иногда параллельно с варистором ставятся газоразрядные электроды, которые принимают на себя большие напряжения (несколько киловольт), для быстрого устранения разницы потенциалов.

Все сетевые фильтры оборудованы заземлением. Уважающий себя производитель укажет, по каким линиям установлена варисторная защита. Если варистор установлен только между землёй и фазой, для работы такого фильтра обязательно требуется заземление. Если указана защита «фаза-ноль», заземление необязательно, весь импульс уйдёт на ноль.

Сетевой фильтр — сложное устройство, включающее в себя специфические электронные компоненты для эффективного подавления импульсных и высокочастотных помех, защиты от перегрузки и короткого замыкания.

Качественный фильтр видно сразу — это солидное, достаточно массивное устройство, нафаршированное электроникой. Цена хорошего сетевого фильтра начинается от 800-1000 рублей.

Исходя из схемотехники, сетевой фильтр может справиться только с двумя видами помех: высокочастотными и импульсными. Очевидно, что такое устройство не способно справляться с длительными перепадами напряжения и искажением его формы. Здесь уже потребуется стабилизатор.

Стабилизатор

Если напряжение в вашей местности долгое время выходит за границы предельно допустимых отклонений, единственный выход – это стабилизатор. Такие устройства выдают (почти) постоянное значение амплитуды на выходе при большом диапазоне входных значений. Рассмотрение их схемотехники выходит за рамки статьи, но интересующимся могу посоветовать заглянуть сюда.

Если вкратце, то выравнивание напряжения осуществляется четырьмя различными способами:

1. переключением обмоток трансформатора (через реле или симисторы);

2. электромеханическим движком на автотрансформаторе;
3. накоплением энергии с использованием резонанса в ферромагнетиках;
4. с помощью инвертора.

У каждой из этих реализаций есть свои плюсы и минусы, определённая область применения. Такие устройства способны обеспечивать постоянное напряжение для питания электроприборов. Инверторные стабилизаторы способны ещё устранять искажения формы синусоиды и уход частоты. Вообще, инверторные стабилизаторы являются самыми многофункциональными, точными и надёжными, но и цена их наиболее высокая. Их еще называют стабилизаторами двойного преобразования.

Абсолютно все качественные стабилизаторы имеют и встроенный сетевой фильтр, поэтому спасают от импульсов и высокочастотных помех. Таким образом, покупая стабилизатор, вы одновременно получаете и сетевой фильтр.

Начальные простые модели стабилизаторов могут стоить так же, как хорошие сетевые фильтры. Однако надёжные устройства значительно (в десятки раз!) дороже. Цена на стабилизатор в основном зависит от его схемотехники и номинальной мощности.

https://youtube.com/watch?v=UPxa4de4QSQ

Разновидности и основные функции источников бесперебойного питания

ИБП – это приборы, имеющие в конструкции встроенные аккумуляторные батареи. Производители предлагают ИБП разной функциональности. Резервные источники бесперебойного электропитания типа Off-line обеспечивают автономное электроснабжение подключенных приборов при отказе централизованной электрической сети. Это может произойти из-за погодных условий, аварий, веерных отключений. При отключении бытовой электросети или при выходе ее параметров за пределы допустимых значений ИБП переключают обслуживаемые приборы на автономное электропитание от аккумуляторных батарей. Такие ИБП функции стабилизаторов не выполняют, то есть не улучшают параметры выходного напряжения.

Преимущества этих устройств:

• высокий КПД;
• низкий уровень шума;
• незначительное выделение тепла;
• невысокая стоимость.

Недостатками ИБП Off-line являются: относительно длительный период переключения (до 12 мс), невозможность улучшить параметры выходного напряжения. Такие бесперебойники обычно приобретают для защиты несохраненной информации при внезапном отключении электропитания. Устройства позволяют нормально завершить работу всех компонентов ПК. В ноутбуках функции бесперебойника выполняет встроенный аккумулятор.

Производители предлагают еще один тип источников бесперебойного питания – Line-interaktive (интерактивный). От ИБП Off-line он отличается присутствием ступенчатого стабилизатора, изготовленного на базе трансформатора. Этот бесперебойник позволяет получить в автономном режиме выходное напряжение с требуемыми параметрами. Параметры напряжения бытовой сети прибор корректировать не может. Время переключения на автономное питание у ИБП Line-interaktive меньше, чем у ИБП Off-Line, но и КПД тоже ниже. Ограничение по применению приборов Off-Line – невозможность применения для питания техники с асинхронными двигателями: холодильниками, электрическими плитами, микроволновыми печами, стиральными машинами.

Что фильтрует сетевой фильтр

Сетевой фильтр — это устройство, которое предназначено для очистки электрического сигнала от помех и шумов. Он фильтрует высокочастотные помехи, которые могут возникать в электрической сети. Такие помехи могут быть вызваны работой бытовой техники, особенно если устройство имеет электронный блок управления. Также помехи могут возникать из-за работы уличного освещения или других электрических устройств вблизи места установки стабилизатора.

Что именно фильтрует сетевой фильтр?

• Электромагнитные помехи — это магнитные и электрические поля, которые создаются при работе электрических устройств. Среди таких помех могут быть шумы, которые возникают при работе микроволновых печей, вентиляторов, кондиционеров и других приборов.
• Импульсные помехи — это скачки напряжения в сети, которые могут возникать при работе или выключении бытовой техники. Импульсные помехи могут также вызывать неисправности в работе электронных приборов и повреждать устройства.
• Радиочастотные помехи — это помехи, которые возникают на высоких частотах. Они могут как сами мешать работе электронных устройств, так и снижать качество передачи данных и сигналов.
• Скачки напряжения — это проблема, которая может быть связана как с неисправностью в работе электросети, так и с воздействием внешних факторов. Сетевой фильтр позволяет снизить вероятность повреждения электроники от скачков напряжения.

Поэтому использование сетевого фильтра в электрической сети, в которой установлен стабилизатор напряжения, является необходимым для поддержания безопасности работы электронных устройств и оборудования в целом.