Сравнение устройств защиты: стабилизатор и сетевой фильтр

Здравствуйте, спасибо вам за ответы.

1)Все правильно подключили. Помехи гасятся не полностью, делайте себе заземление, иначе грозозащита не работает почти.
2)поставьте выключатель двух полюсный, ничего сложного.
3)У вас скачки напряжения постоянно? в некоторых ИБП есть стабилизаторы, вы не указали марку.
ЕСли будете ставить, то перед реле напряжения, иначе при 190в все выключится.
при 380в все будет зависеть от стабилизатора, дешевые типа ресанты сгорают, но вы не экоонмьте, смотрите паспорт, качественные не боятся 380в
зы: замените проводку, сделайте заземление, реле напряжения в подьездном щите всегда можно поставить.

1) Скачки напряжения в сети не постоянные, как правило, в пределах нормы, согласно циферкам на реле напряжения:
Утром и днем: минимум – 205В, в основном 215-225В
Вечером и ночью: максимум – 240В, в основном 225-235В
2) ИБП у меня Ippon Back Power Pro 800, как я понимаю (согласно хар-кам на сайте производителя), стабилизация напряжения в нем присутствует, в диапазоне 162-268В.

1) От розетки (через переходник с Евро на Российский стандарт) подключено Реле напряжения RBUZ Р616у (для защиты от 380В, а также от сильно высокого и сильно низкого напряжения, выставлены пороги срабатывания 190В и 250В).

Вы в «советскую» розетку включаете вилку Schuko («евро») ? От таких вот переходников нужно избавляться в первую очередь — чай, не начало девяностых. Замените розетку на нормальную современную, в крайнем случае — замените вилку на реле (как понял по ответам Гугла, оно имеет форм-фактор удлинителя).

2) В реле подключен сетевой фильтр Pilot Pro (имеет очень хорошую защиту от импульсных, высокочастотных и прочих помех).

Это лишнее звено в цепи и пустая трата денег. Особенно учитывая их качество и сечение провода. Раньше сам такими штуками очень увлекался, теперь вон весь диван забит — использую иногда для мелких нагрузок, при этом меняя штатный предохранитель на плавкий номиналом в пару ампер. Оргтехника имеет самодостаточные СФ, встроенные в собственные блоки питания. Конечно, удобно, когда можно комп с периферией выключить одним щелчком, но это можно сделать и более надежными девайсами.

3) В сетевой фильтр идет вся компьютерная периферия (колонки, принтеры) и ИБП

Это всё напрямую в реле и нужно включать.

Гасятся ли помехи в этом случае от того же сетевого фильтра

Нет, ему для полноценной работы нужно заземление.

заземления в розетке нет, но по идее оно есть в реле

Откуда же оно там берётся, если его нет в розетке?

Что можно установить перед реле, чтобы отключать его самого, когда нет необходимости включать компьютер?

Вот

Нужно ли дополнительно устанавливать стабилизатор напряжения для максимальной безопасности?

А стабилизатор не защищает, он стабилизирует Его самого нужно защищать.
Вы вообще его назначение понимаете? А какой у вашего ПК диапазон рабочих напряжений знаете? Уж не больше ли, чем у самого стаба? А ИБП у Вас не с AVR, случаем? Или есть какие-то проблемы с работой техники без всех этих бесполезных в 99% случаев приблуд?
PS: уверен, что Вы сочтете мой пост чем-то вроде издёвки. Однако, всё здесь чистая правда.

1) Заменить вилку на реле, скорее всего не вариант, т.к. это — потеря гарантии. А если перед реле установить простой удлинитель с кнопкой? Или это еще одно лишнее звено в этой цепочке?
2) Назначение стабилизатора понимаю, основное – это поддержание стабильного напряжения в электросети, за счет коррекции (стабилизации) входного напряжения.
3) Блок питания в компьютере у меня FSP 450W ATX-450PNR, входное напряжение указано 220 – 240В.
4) AVR в ИБП я так понимаю, есть, Ippon Back Power Pro 800 (на сайте указана хар-ка «диапазон напряжений на входе 162-268В, на выходе 220В +/- 10%»)
5) Что касается проблем, то вот бывали случаи такого характера:
а) иногда (изредка) включают свет на кухне – по колонкам проходит маленький треск
б) как-то во время печати включили/выключили свет, принтер затрещал и перестал печатать
в) включил роутер, рядом затрещал и выключился АОН (автоматический определитель номера)
В принципе перезагрузил и дальше работаешь не критично, но не приятно, авось потом накроется? Раньше стояли 2 фильтра (на коробке написано фильтр, по факту, скорее всего удлинитель с кнопкой и варистором) и несколько переходников/удлинителей (по принципу «лишь бы навесить»), решил эту схему упростить и поставить действительно толковые компоненты для защиты (чтоб было со смыслом – одно для одного, другое – для другого).

ИБП бывают трёх типов:

  1. Back, он же «третья категория» — если напруга в сети есть, то нагрузка питается напрямую от сети.
  2. Smart, он же «пятая категория» — если напруга в сети есть, она подаётся на нагрузку через автотрансформатор (реже трансформатор) с коммутацией отводов обмоток (Чем? Где реле, где полупроводники, но это к делу здесь не относится). Соответственно напруга стабилизируется. Ступеньками. Чем дешевле ИБП, тем больше Вольт в ступеньке…
  3. On-line, он же «девятая категория». Там напруга сети сначала выпрямляется, по пути, очень грубо говоря, отвод к аккумулятору, потом инвертор — из постоянки аккумов в переменку сети (одна или даже три фазы). Идеально выдаёт выставленный уровень — сколько бы ни было в сети. Может и из 170 Вольт выдать 230, за счёт увеличения потребления тока (НЕ ЗЛОУПОТРЕБЛЯТЬ МОЩНОСТЯМИ, а то дожгёте и так плохую сеть!!!).

Вот

такое краткое пояснение по бесперебойникам… Их у меня в заведовании поболее сотни тонн... самый лёгкий — около тонны…

Ippon Back Power Pro 800. У меня получается Back? (первый тип) Не слишком все плохо? В принципе работает уже лет 7 (недавно заменил батарею), нареканий нет.

заземления в розетке нет

«Для сдачи крепости было 14 причин. Первая — в крепости не оказалось пороха».
Без заземления почти все перечисленные средства будут работать не только очень плохо, но и опасно для человека. Поскольку без полоагающегося заземления все «фильтры помех» создают вполне заметный вынос напряжения и тока на корпуса техники.

На первый взгляд, безопасно и эффективно будут работать только реле ограничения перенапряжения. Блок бесперебойного питания применять можно, если разорвать провод заземления в кабеле между ним и компьютером — чтобы ток утечки во встроенном фильтре UPS хотя бы не складывался с током утечки в фильтре блоке питания.

Не подскажете, а куда тогда они фильтруют помехи, если в сети нет земли? Сами на себя?
К сожалению, заземление сделать врядли получится по ряду причин… Поэтому хотелось бы как-то максимально обезопасить технику в пределах существующей инфраструктуры.

Покупателям, жалующимся на низкое качество электроснабжения, специализированные магазины предлагают две разновидности устройств — сетевой фильтр или стабилизатор напряжения. Что лучше выбрать потребителю, который плохо ориентируется в теме электричества и не зная, что из предложенного будет эксплуатироваться максимально эффективно.

Виды помех

Идеальное переменное напряжение отображается на экране осциллографа, в виде правильной синусоиды с частотой 50 Гц и амплитудой 311 В. Но если подключить прибор к электросети, такой картинки увидеть не удастся: синусоида искажается и носит апериодический характер, наблюдаются длительное или краткосрочное увеличение амплитуды.

Утюги, чайники и прочие нагревательные приборы к таким изменениям равнодушны, а вот на телевизоры, аудиоаппаратуру, компьютерную технику, блоки питания телефонов и некоторые другие приборы они оказывают пагубное влияние. Данное явление объясняется присовокуплением к правильной синусоиде, формируемой генератором электростанции, всевозможных помех.

Вот

как классифицируются помехи:

  1. низко- и высокочастотные помехи (гармоники). Это колебания, привносимые в сеть мощным строительным оборудованием, щетками электродвигателей и импульсными блоками питания. Негативно отражаются на качестве работы электроприборов и сокращают их ресурс;
  2. импульсные помехи. Непредсказуемые всплески напряжения, возникающие при включении/отключении мощного оборудования, разрядах молний, коротких замыканиях по высокой стороне трансформатора на подстанции и пр. В сравнении с низко- и высокочастотными более опасны, поскольку способны одномоментно вывести технику из строя;
  3. снижение или повышение амплитуды. Просадки довольно распространены и объясняются неспособностью устаревшего оборудования на подстанциях, удовлетворить возросшие потребности в электроэнергии. Повышенное напряжение возникает так: желая устранить просадки, поставщик увеличивает напряжение и если потребление уменьшается, оно превышает допустимый порог (220 + 10% = 244 В). Просадки влияют на работу оборудования и сокращают его ресурс, повышенное напряжение выводит технику из строя и опасно пожарами.

В основном сверхдопустимые отклонения напряжения от нормы наблюдаются в сельских населенных пунктах и дачных поселках — сказываются их удаленность от подстанции, значительный возраст оборудования и сетей, наличие мощных потребителей (насосы, электрокотлы и пр.).

Сетевой фильтр

Сетевой фильтр нейтрализует первые две проблемы — посторонние гармоники и импульсные помехи.

Одной из составляющих сетевого фильтра, является катушка индуктивности. Вокруг проводника с электротоком формируется магнитное поле, а если он смотан в катушку, оно усиливается.

Переменный ток порождает изменяющееся магнитное поле, что, в соответствии с законом электромагнитной индукции М. Фарадея, наводит в катушке ЭДС самоиндукции.

Эта ЭДС всегда направлена против изменения индуцирующего тока. Иными словами, катушка индуктивности оказывает переменному току сопротивление, и оно тем больше, чем выше его частота. Это видно из формулы индуктивного сопротивления: XL = 2П * F * L, где F — частота тока, Гц, L — индуктивность катушки, Гн.

Следовательно, для высших гармоник (высокочастотных) катушка представляет собой непреодолимое препятствие, тогда как ток промышленной частоты (50 Гц) она пропускает с мизерными потерями. В сетевом фильтре применяются две катушки индуктивностью 60 – 200 мкГн: одна — на стороне фазы, другая — на стороне «нуля» (после нагрузки).

Устройство сетевого фильтра

Еще один компонент сетевого фильтра — конденсатор. Реактивное сопротивление этого элемента также зависит от частоты, только обратно пропорционально: Xc = 1 / (2П * С), где C — емкость конденсатора, Ф.

Соответственно, для низкочастотных помех, сопротивление конденсатора велико, тогда как ток с частотой 50 Гц преодолевает его относительно легко.

Если катушки индуктивности подключены относительно нагрузки последовательно, то конденсатор — параллельно. Его емкость составляет 0,22 – 1,0 мкФ. Номинальное напряжение должно быть хотя бы вдвое выше сетевого — запас на случай скачков.

В схему устройства также входят:

  1. варистор. Этот элемент берет на себя импульсные помехи. Он состоит из полупроводниковых материалов и имеет важную особенность — нелинейную вольт-амперную характеристику. То есть сопротивление варистора меняется в зависимости от приложенного напряжения и является тем меньшим, чем это напряжение выше. Подключают данный элемент параллельно нагрузке. При напряжении в 220 В его сопротивление велико и ток следует через нагрузку. При импульсном скачке, сопротивление варистора резко падает, и импульс следует через него, обходя нагрузку. Сам полупроводниковый элемент от этого нередко перегорает, но ввиду его копеечной стоимости эта потеря не является ощутимой. Номинальное напряжение применяемых в сетевых фильтрах варисторов, составляет 470 В;
  2. резисторы. Низшим гармоникам хорошо противодействует активное сопротивление, поэтому в сетевых фильтрах устанавливают резисторы сопротивлением до 1 Ом. При большем значении падение напряжения на резисторах окажется слишком высоким. В дешевых низкокачественных сетевых фильтрах конденсаторы отсутствуют, и вся защита от низших гармоник возлагается на резисторы и активное сопротивление индуктивных катушек. Потому при покупке следует просмотреть схему прибора;
  3. плавкий предохранитель. Страхует варистор;
  4. электромагнитный расцепитель (кнопка). На случай перегрузки по току. В дешевых моделях — тепловой (биметаллическая пластина).

Качественные фильтры, оснащенные и катушками индуктивности, и конденсаторами (варисторы присутствуют во всех моделях), называются LC-фильтрами. Номинал по току каждого компонента подбирается в зависимости от нагрузки.

LC-фильтр низких частот

LC-фильтр не может быть очень мощным: возможность увеличения размеров катушек и прочих элементов ограничена его габаритами. Но в этом нет и необходимости: в быту в фильтрации электроснабжения нуждается лишь маломощная техника — телевизоры, аудиоцентры и пр. Для мощных промышленных потребителей сетевые фильтры изготавливают из полупроводниковых элементов.

Под видом сетевых фильтров часто продают дешевые устройства с минимальной комплектацией: имеются варистор и биметаллическая пластина, размыкающая цепь при перегрузке (при нагреве деформируется). Такой прибор от высокочастотных помех не защищает.

Покупателю рекомендуется не стремиться сильно сэкономить и внимательно анализировать характеристики прибора. Должна быть четко указана эффективность фильтрации, измеряемая в дБ (чем больше, тем лучше). Если вместо конкретных цифр приводятся размытые формулировки вроде «Best», «Optimal» и т.п., данная модель далека от совершенства.

Стабилизатор напряжения

Прибор данного типа решает третью проблему — отклонение напряжения сверхдопустимого предела (+/- 10%). В бытовых моделях для коррекции напряжения применяется трансформатор и предусмотрена возможность изменения коэффициента трансформации, путем задействования различного числа витков вторичной обмотки.

Стабилизаторы для дома и квартиры делятся на несколько типов:

  1. с плавной регулировкой. К нужному витку на вторичной обмотке прикасается токосъемник, приводимый в движение моторчиком. Точность коррекции предельно высока (1%-3%), но из-за ряда недостатков такие устройства (их называют латерными или электромеханическими) рекомендуется использовать только при длительных отклонениях напряжения, например, сезонных;
  2. со ступенчатой регулировкой. Со вторичной обмотки выведено несколько контактов, разделяющих ее на секции.

Во 2-м варианте коррекция осуществляется путем подключения разного числа секций.

Переключателями выступают:

  • электромеханические реле. При срабатывании издают щелчки, но зато такие приборы дешевы, надежны и устойчивы к перегрузкам. Точность — приемлемая для подавляющего большинства (98%) электроприемников: 5%-10%;
  • симисторы (разновидность тиристоров). Такие стабилизаторы стоят дороже и являются более крупными (требуется активное охлаждение). Их преимущества — бесшумная работа, более высокая точность (2,5%-7%) и малый период регулирования, хотя современные реле по этому параметру с симисторами уже сравнялись.

Но имеется ряд недостатков, тщательно скрываемых продавцами:

  • низкая надежность симисторов: горят при малейших перегрузках и сильно греются;
  • искажение синусоиды и помехи: для компенсации приходится усложнять схему, отчего надежность падает еще сильнее;
  • высокая стоимость ремонта.

Стабилизатор напряжения тиристорный

Перечисленные типы стабилизаторов являются широкодиапазонными, то есть они способны и понижать, и повышать напряжение.

Специальное, особо чувствительное оборудование, например, лабораторное, запитывают через инверторные стабилизаторы. Они оснащаются блоком цифровой обработки тока (это и есть инвертор) под управлением микропроцессора и способны с высокой точностью корректировать не только напряжение, но и частоту.

В большинстве случаев напряжение требуется только повышать, то есть оно отклоняется исключительно в меньшую сторону. С такой проблемой справляется более дешевый и простой вид стабилизаторов — вольтодобавочный, он же повышающий или компенсационный.

Источник питания

Нельзя не упомянуть еще одно устройство, защищающее технику от перебоев электропитания. Это источник бесперебойного питания (ИБП). Его основной компонент — батарея. При отключении электроснабжения схема управления переключается на аккумулятор, и потребители продолжают получать энергию.

Это дает возможность правильно выполнить их отключение, что особенно актуально для компьютера: пользователю важно сохранить результаты своей работы, а операционной системе — корректно завершить сеанс.

Какое отличие между фильтром и стабилизатором?

Итак, отличие между двумя этими устройствами состоит в предназначении:

  • сетевой фильтр защищает чувствительное оборудование от высших и низших гармоник, импульсных бросков напряжения;
  • стабилизатор: при значительных перепадах напряжения возвращает его в допустимый ГОСТом диапазон — от 198 до 244 В (220 +/- 10%).

Что лучше?

Вопрос этот может показаться некорректным. В самом деле, что лучше — зависит от проблемы, с которой пришлось столкнуться.

Если к линии подключено мощное строительное оборудование — требуется сетевой фильтр., если «скачет» напряжение — стабилизатор. Но все-таки стабилизатор можно считать более предпочтительным прибором.

Дело в том, что многие модели оснащены и сетевым фильтром, тогда как в сетевых фильтрах функции стабилизации никогда не бывает.

Следует только быть очень внимательным при выборе, так как многие стабилизаторы осуществляют фильтрацию чисто символически и полноценную защиту от импульсных и высокочастотных помех не обеспечивают.

Видео по теме

О стабилизаторах напряжения, ИБП и сетевых фильтрах в видео:

Оба прибора, и стабилизатор, и сетевой фильтр, призваны повысить качество электроснабжения. Каждый из них предназначен для борьбы с определенным дефектом и потому заменить друг друга они не могут. Если же абоненту электросети докучают все перечисленные в данной статье проблемы, стоит поискать стабилизатор «два в одном», то есть оснащенный хорошим сетевым фильтром.