Глоссарий

Сетевой фильтр

Подавляет кратковременные отклонения напряжения от нормы, которые имеют длительность доли секунды. К таким отклонениям относятся высокочастотные шумы — ВЧ помехи и импульсы. Сетевой фильтр не пропускает к аппаратуре помехи, рассеивая их внутри своей схемы. Основными элементами фильтра являются: фильтр подавления ВЧ помех, состоящий из набора конденсаторов и катушек индуктивности, и схема ограничителя импульсных помех. Сетевой фильтр не предназначен для увеличения или уменьшения длительных отклонений напряжения сети, т.е. не может стабилизировать напряжение и обеспечивать работу техники при значительных длительных изменениях напряжения.

По своему устройству и набору функций сетевые фильтры могут существенно отличаться.

Функции и устройство сетевого фильтра

Для сетевого фильтра характерны следующие защитные функции:

1. Защита от импульсных помех

2. Защита от высокочастотных (ВЧ) помех

3. Защита от токов короткого замыкания (КЗ) и перегрузки.

Каждой защитной функции соответствует свой набор элементов:

1. Защита от импульсных помех присутствует во всех сетевых фильтрах PILOT и реализуется за счет применения ограничителей импульсной помехи.

Ограничители способны, шунтируя нагрузку, пропускать импульсный ток более 1000 А. При этом рассеивается энергия импульса и его амплитуда понижается до безопасного уровня. Во всех сетевых фильтрах PILOT в качестве базовой защиты используются варисторные ограничители напряжения. В более сложных фильтрах (модели GL, PRO, XPRO, BIT) варисторы дополняются еще и газовыми разрядниками. Варисторы в связке с газовым разрядником способны бороться с еще более мощными помехами.

Фильтры cлаботочных линий связи для защиты от помех часто содержат в качестве ограничителей полупроводниковые ограничительные диоды.

2. Защита от ВЧ помех осуществляется за счет применения конденсаторов или сочетания конденсаторов и катушек индуктивности. Вместе они образуют фильтр ВЧ помех, беспрепятственно пропускающий ток промышленной частоты и не пропускающий высокочастотные токи помех. Параметры элементов фильтра оптимизированы исходя из лучшего согласования/соотношения? характеристик сети и нагрузки, а также получения максимального демпфирующего действия фильтра.

Сочетание варисторных ограничителей напряжения и LC фильтра в моделях GL, PRO, XPRO позволяет добиться максимального эффекта при подавлении широкого спектра помех.

3. Защита от токов короткого замыкания (КЗ) реализуется плавким предохранителем, а защита от токов перегрузки термобиметаллическим предохранителем (термопрерывателем).

Для эффективной защиты от токов короткого замыкания требуется максимально быстро разорвать цепь с большим током (в несколько раз большим номинального).

Для защиты от перегрузки, наоборот, требуется отключение токов всего на 10-30% превышающих номинальный и необходима задержка отключения, потому что кратковременные перегрузки, например, связанные с включением устройств, допустимы и их не надо отключать.

Поэтому для защиты от КЗ и перегрузки используются два элемента с разным быстродействием и уровнем срабатывания.

В сетевых фильтрах PILOT плавкий предохранитель размещается на печатной плате вместе с элементами защиты от помех. Плавким предохранителем защищены все сетевые фильтры PILOT.

Термобиметаллическиий предохранитель (термопрерыватель) размещается на корпусе сетевого фильтра (модели S, S-MAX, L, GL, PRO, XPRO) или встраивается в сетевой выключатель (модели mini, m-MAX, sG, SG-MAX 3G, T).

Термобиметаллическиий предохранитель предотвращает перегрузку прибора и защищает комнатную проводку от повреждения.

Индикатор состояния защиты, мультииндикатор, диагностический индикатор

При воздействии импульсной помехи с энергией, превышающей возможности сетевого фильтра, возможен выход из строя защитных ограничителей, после чего фильтр уже не сможет обеспечивать полноценную защиту. Светодиодный диагностический индикатор на корпусе сетевого фильтра в таком случае отключится и просигнализирует о повреждении схемы защиты. Такой фильтр может быть восстановлен в авторизованных СЦ. В некоторых моделях сетевых фильтров (PILOT Single, PILOT XPRO, PILOT PRO) применяется мультииндикатор — индикатор, который способен светиться разными цветами и работать в мигающем режиме, выдавая дополнительную информацию о работе фильтра.

Электромагнитная совместимость

Проблему соответствия качества электропитания и устранения взаимного влияния устройств специалисты называют проблемой электромагнитной совместимости.

Одна сторона проблемы с электропитанием заключается в том, что качество электропитания не только не обеспечивает максимальное качество работы техники, подключенной к сети, но может оказывать и отрицательное влияние на надежность техники.

Вторая сторона этой же проблемы — влияние работы одного устройства на качество работы других устройств. Примером тому могут служить помехи на телеэкране, когда включается в работу агрегат холодильника или стиральная машина.

Электромагнитная совместимость включает в себя влияние как через общую сеть, так и передаваемое по эфиру.

Проблема может быть решена различными путями:

a) устранение причины несоответствия между тем, что мы имеем в сети и тем, что хотелось бы. Обычно этот путь решения проблемы недоступен из-за больших материальных затрат на модернизацию сети, которая отстает от роста энергопотребления.

б) компенсация отклонений напряжения и подавление помех путем подключения дополнительных устройств между сетью (розеткой) и аппаратурой. Вполне доступный для потребителя путь, но его эффективность в значительной степени зависит от того, какое устройство использовано.

в) повышение помехозащищенности аппаратуры и устойчивости ко всем коллизиям с сетевым напряжением. Этим занимаются разработчики аппаратуры, и они достигли в этой области определенных успехов. Достичь полного совершенства здесь не удалось по ряду причин. Поскольку, одним из определяющих конкурентоспособность показателей является цена на аппаратуру, то дополнять аппаратуру/приборы элементами самодостаточности производители не торопятся, и, кроме того, достаточно сложно прогнозировать все возможные ситуации заочно. Яркий тому пример — импульсные блоки питания. Импульсные блоки питания повсеместно вытеснили громоздкие и неэкономичные трансформаторные.

Они обеспечивают работоспособность при широком диапазоне изменения напряжения сети 170-240 В (-20%-+10%), но вносят значительные искажения в напряжение сети и являются генераторами помех. Поэтому пришлось вводить новые международные нормы IEC-555-2, ограничивающие уровень искажений, которые генерируют электронные и электрические приборы, искажая сетевой ток. И теперь, при разработке импульсных блоков питания, на первое место, наряду с уменьшением массы и повышением надежности, ставится задача ограничения искажений сетевого тока и повышения коэффициента мощности. В настоящее время в связи с широким применением импульсных блоков питания в технике проблему ЭМС можно ставить в один ряд с борьбой за сохранность окружающей среды.

Что означают характеристики по подавлению помех в паспорте фильтра Pilot?

В паспорте сетевого фильтра приводятся значения, характеризующие способность фильтра подавлять два основных вида помех: импульсную и ВЧ помехи.

Подавление импульсной помехи оценивается:

- подавлением (ослаблением) двух типовых видов стандартных импульсов: микросекундная импульсная помеха (МИП) и наносекундная импульсная помеха (НИП). Эффективность подавления показывает во сколько раз ослабленная помеха меньше помехи на входе фильтра. Соответственно, единицы ослабление импульсной помехи — это количество раз.

- максимальной рассеиваемой энергией, это энергия импульсной помехи, которую может рассеять фильтр без разрушения. Измеряется, как вся энергия в физике, в Джоулях (Дж). Чем больше в фильтре ограничителей импульсной помехи и чем эти ограничители мощнее, тем больше максимальная рассеиваемая энергия помехи и тем эффективнее фильтр. Наибольшая рассеиваемая энергия присуща фильтрам, в которых присутствуют газовые разрядники (модели GL, PRO, XPRO, BIT). Такие фильтры способны противостоять мощной импульсной помехе.

- максимальный импульсный ток помехи, это ток, который может пропустить через себя ограничитель, когда срезает импульсную помеху. Измеряется в тысячах ампер (кА). Это очень большой ток, но он существует в коротком промежутке времени — тысячные доли секунды, поэтому не успевает сильно нагреть и разрушить ограничитель. Чем больше ток который могут пропустить ограничители напряжения, тем лучше защитные свойства фильтра.

Подавление ВЧ помехи выражается в децибелах, например, 40дБ соответствует ослаблению фильтром помехи в 100 раз, 60 дБ-1000. Специалисты решили, что логарифмическая шкала (дБ) в данном случае удобнее, чем измерять в количестве раз. Чем больше значение подавления ВЧ помехи в дБ, тем эффективнее фильтр.

Импульсная помеха (микросекундная, наносекундная)

Импульсная помеха — это кратковременное (10-6 – 10-9 с) повышение амплитуды напряжения до 4–6 тысяч вольт. Импульсная помеха может представлять из себя пачки, состоящие из одиночных коротких импульсов произвольной формы, следующих друг за другом через значительные промежутки времени.

Для единообразия оценки импульсных помех международная электротехническая комиссия (МЭК) ввела специальные стандарты для имитации импульсных помех: наносекундных (МЭК 801-4), микросекундных, где из всего спектра реально возможных видов помех выделены два типа импульсной помехи — МИП и НИП:

МИП — микросекундная импульсная помеха. Моделируется тестирующим импульсом с длительностью фронта 1 мкс и общей длительностью 50мкс (1/50 мкс) (МЭК 801-5); имитирует одиночную энергоемкую импульсную помеху;

НИП — наносекундная импульсная помеха. Имеет малую длительность фронта, высокую частоту повторения и низкую энергию. При испытаниях на фильтр воздействуют серией наносекундных импульсов (5/50нс), имитируя импульсную помеху высокочастотного спектра (МЭК 801-4).

Амплитуда испытательного импульса МИП и НИП в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации может составлять от 0,5 до 4 кв. Фильтры Pilot испытаны на соответствие самым жестким условиям эксплуатации импульсами 4000 вольт.

Источниками импульсных помех в быту чаще всего являются процессы рабочего и аварийного отключения мощных приборов или/, атмосферные явления, которые накапливают в воздухе атмосферное статическое электричество.

Внезапное отключение сетевого напряжения всегда сопровождается импульсной помехой, поэтому оборудование, неподключенное к сетевому фильтру, всегда рискует получить повреждение в результате отключения сетевого напряжения. Ущерб от глобального отключения может стать причиной разрушения, работающей в этот момент аппаратуры.

Так выглядит сетевое напряжение с импульсной помехой:

Высокочастотная помеха (ВЧ помеха), радиопомеха, radiofrequency interference (RFI)

ВЧ помеха — помеха в отличии от одиночного импульса представляет из себя серию импульсов небольшой амплитуды, следующих с большой частотой.

ВЧ помеха содержит частоты, совпадающие с частотой радиопередачи, поэтому еще называется радипомехой.

ВЧ помеха менее опасна для техники в плане повреждения, но обладает большей проникающей способностью и может вызывать сбои и ухудшения качества работы.

Во сколько раз ВЧ помеха уменьшается фильтром выражаться в децибелах, например, 40дБ соответствует ослаблению фильтром помехи в 100 раз, 60дБ–1000. Специалисты посчитали, что логарифмическая шкала в дБ в данном случае удобнее, чем измерять в количестве раз.

Источниками ВЧ помех в быту часто являются СВЧ печи и другие устройства. Полностью устранить влияние ВЧ-помехи бывает затруднительно, т. к. ВЧ помеха, помимо проводов, хорошо распространяется и по эфиру.

Так выглядит сетевое напряжение с ВЧ помехами:

Скачки напряжения

Допустимое стандартом отклонение сетевого напряжения составляет ±5% от номинала в нормальном режиме работы сети и может достигать +10...-15 в аварийных режимах. Отстающая от роста энергопотребления модернизация отечественных сетей приводит к тому, что типичными явлениями стали скачки напряжения:

- провалы напряжения (на 20-30% от номинала) длительностью до нескольких часов, связанные с неисправностями и перегрузкой энергосети;

- повышение напряжения (более 10% -15% от номинального) при отключении мощных потребителей.

Короткие замыкания и другие аварии могут приводить к полному исчезновению напряжения питания длительностью от десятков миллисекунд до нескольких часов. В некоторых случаях могут возникать кратковременные перенапряжения, когда в течение нескольких периодов напряжение питания в 1,5-2 раза превышает номинальное.

Пониженное напряжение. При очевидной опасности повышенного напряжения зачастую пренебрегают отрицательным воздействием пониженного напряжения, мотивируя это сохранением работоспособности аппаратуры. В то же время, с падением уровня напряжения для обеспечения работоспособности встроенный блок питания обеспечивает возрастание потребляемого тока, в результате чего растет температура внутри корпуса монитора, телевизора или другого устройства. Повышенная температура значительно сокращает срок службы многих элементов, особенно электролитических конденсаторов, несколькими десятками которых напичкан любой музыкальный центр или телевизор.

Подключение к сети с резкими динамическими изменениями напряжения приводит к снижению срока службы и выходу из строя отдельных узлов и компонентов аудио- и видеотехники, средств связи, кондиционеров, холодильников, стиральных машин, кухонных процессоров и сбоям в схемах управления в другой электронной бытовой аппаратуре. Эффективными и доступными мерами по защите и обеспечению нормальной работоспособности приборов электронной техники являются сетевые фильтры и стабилизаторы напряжения (сетевые кондиционеры).

Сетевые фильтры защищают от импульсных и высокочастотных помех, стабилизаторы - от импульсных и высокочастотных помех, повышенного и пониженного напряжения, источники бесперебойного питания (ИБП) - от импульсных и высокочастотных помех, повышенного и пониженного напряжения и пропадания напряжения.

Электромагнитная помеха (electromagnetic interference, EMI)

Электромагнитная помеха — любое электромагнитное явление естественного или искусственного происхождения, которое может ухудшить качество работы электронной техники.

По пути распространения все электромагнитные помехи можно разделить на кондуктивные и излучаемые.

Электромагнитная помеха, которая распространяется в пространстве, называется излучаемой (эфирной), а распространяющаяся в проводниках — кондуктивной (сетевой).

Сетевые фильтры предназначены для борьбы с сетевыми помехами и могут устранять эфирные помехи.

По характеру возникновения сетевые помехи подразделяют на противофазные и синфазные. Первые образуются как паразитное напряжение между фазным и нулевым проводами сети. Ток противофазной помехи в проводах совпадает по направлению с током нагрузки.

Напряжение синфазной помехи возникает как разность потенциалов между фазным проводом, нулевым проводом (так называемая масса или нейтральный провод) и землей (корпус прибора, радиатор и т.п.). Ток синфазной помехи имеет одинаковое направление в обоих силовых проводах сети.

В электрических цепях противофазная помеха проявляется в виде симметричных напряжений (на нагрузке) и называется симметричной, в иностранной литературе она называется «помехой дифференциального типа», дифференциальная помеха (differential mode interference). Синфазная помеха называется асимметричной помехой или «помехой общего типа» (common mode interference).

Симметричные помехи в линии обычно преобладают на частотах до нескольких сотен кГц. На частотах же выше 1 МГц преобладают асимметричные помехи.

Если для борьбы с симметричными и несимметричными помехами в сетевых фильтрах устанавливаются элементы для подавления помех, то получается, что один элемент потребуется между фазой и нулем для подавления симметричной помехи и два между фазой и землей, нулём и землей для подавления несимметричной помехи. Таким образом, три защитных элемента образуют треугольник. Применительно к ограничителям импульсной помехи в литературе часто используется термин варисторный треугольник.

По форме и частоте сетевые помехи делятся на импульсные и высокочастотные помехи.

Источники импульсных помех это:

а) бытовая техника (коллекторные двигатели климатического кондиционера, стиральных машин, пылесосов, импульсных блоков питания компьютеров и телевизоров). Например, включение мощного электропаяльника может вызвать выбросы напряжения в сети в десятки вольт, а включение люминесцентного источника света — до 1000 В!

б) промышленное оборудование. Промышленные помехи создаются аппаратурой для сварки, силовой пускорегулирующей аппаратурой, электродвигателями, медицинской аппаратурой и т.п.

в) аварийные режимы в сети (короткое замыкание, перекос фаз, коммутации). Повышение напряжения более 110% от номинального (240 В и выше) в течение нескольких периодов сетевого напряжения (более 20 мс) возникают при отключении от фазы мощного потребителя, например климатического кондиционера, электроплиты, обогревателя. Отключение однофазной нагрузки и короткие замыкания в смежных фазах энергосети могут вызывать динамические изменения значения фазного напряжения до значения, близкого к линейному (380 В).

г) атмосферное статическое электричество. При ударе молнии вблизи линии электропередачи и электростатических разрядах возникают высоковольтные броски напряжения до 6000В в течение от 0.1–10 мс. Около 100 разрядов молний происходит на земле ежесекундно [Hart. W. C., Malone E. W.: Lightning and Lightning-Protection. Multi-volume EMC Encyclopedia Series. Vol IV, USA: DWCI 1979]. Разряд молнии представляет последовательность микросекундных импульсов тока до 10 импульсов, следующих друг за другом с интервалом от 10 до 100 мс. Разряд молнии на землю, на потенциальные или заземленные проводники линии электропередачи вызывает сильные электромагнитные помехи.

Человеческое тело обладает емкостью порядка 100–300 пФ, и эта емкость может, зарядится до 15 тысяч вольт (например, при хождении по нейлоновому ковровому покрытию. В этом случае накопленная энергия составляет 10–35 мДж). При приближении к заземленному корпусу прибора происходит искровой разряд, и импульс тока стекает на землю, а в окружающих проводниках индуцируется импульс напряжения. Частотный диапазон атмосферных и электростатических помех простирается до 30 МГц, их максимальные значения лежат в области 2...30 кГц.

Источниками ВЧ помех являются

В первую очередь, радио- или телевизионные передатчики различного назначения и радары. Кроме того, к ним можно отнести микроволновые печи бытового и промышленного назначения, различные экспериментальные и испытательные установки и т.п. В некоторых случаях помехи, аналогичные помехам со стороны функциональных источников, могут создаваться и линиями проводной связи, работающими на высокой частоте.

Иногда существенный вклад в общий уровень помех в радиочастотном диапазоне вносят атмосферные и космические радиошумы, шумы от короны, а также радиочастотные шумы, создаваемые при работе блоков питания аппаратуры.

Плавкий предохранитель (плавкая вставка)

Термопрерыватель

Термопредохранитель

Перегрузка по току

Настенная розетка, проводка и сам сетевой фильтр имеют ограниченную мощность и соответственно максимально допустимый ток нагрузки. Например, для настенной бытовой евророзетки максимальный ток 16 А, для сетевых фильтров Pilot 10 или 16 А в зависимости от модели.

При подключении большого количества потребителей к одной розетке может оказаться, что суммарный ток всех потребителей превышает максимально допустимый ток розетки.

Например, используется сетевой фильтр с несколькими розетками мощностью 3500 Вт (ток 16А). Если в нём задействовать всего две розетки, подключив чайник мощностью 2000 Вт (9А) и конвектор (обогреватель) 2200 Вт (104 А), то их суммарная мощность 2000+2200=42200 превысит мощность допустимую для сетевого фильтра и розетки. В этом случае сетевой фильтр, а также розетка и проводка подвергнутся перегрузке. При перегрузке возможен нагрев и повреждение элементов перегруженной цепи, вплоть до возгорания.

Для защиты в случае перегрузки во всех многорозеточных сетевых фильтрах PILOT применяется термопрерыватель. Термопрерыватель предотвращает перегрузку прибора и защищает комнатную проводку от повреждения при включении большого числа потребителей в одну розетку.

Короткое замыкание (КЗ, к.з.)

Короткое замыкание — это аварийный режим, когда происходит соединение двух точек электрической цепи, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции или соприкосновения неизолированных элементов.

Короткое замыкание приводит к мгновенному появлению тока в несколько раз превышающего рабочий ток (ток КЗ.) и может приводить к перегреву и, в итоге, к возгоранию изоляции или соседствующих с проводником материалов.

В бытовой сети 220 В возможны два вида аварийных к.з: замыкание между фазным и нулевым проводом и замыкание между фазным проводом и проводом защитного заземления (замыкание на землю).

Для защиты от токов короткого замыкания все сетевые фильтры PILOT cодержат плавкий предохранитель. Функция фазировки включения позволяет наилучшим образом обеспечить защиту от к.з. за счет включения предохранителя в фазный провод.

Негорючий корпус

Корпус, выполненный из негорючего материала. Хотя если подходить строго, то, при определенных условиях, горят все материалы, но в обиходе термин «негорючий корпус» часто применяется к корпусам из трудногорючего материала не вполне точно. Трудногорючий материал не поддерживает горение и сам затухает при отсутствии источника огня. Электротехнические изделия выполненные из трудногорючего пластика являются более пожаробезопасными чем выполненные из поддерживающих горение пластиков. Во всех изделия PILOT используется трудногорючий пластик.

Сечение провода сетевого шнура

Площадь суммарного сечения проводников составляющих провод нормируется стандартами в зависимости от материала проводников, величины тока и длины сетевого шнура. Согласно действующим стандартам в зависимости от длины шнура на ток 10 A допускается применять сетевой шнур сечением 0,75 и 1,0 мм2, на ток 16 A сечением 1,0 и 1,5 мм2. В сетевых фильтрах PILOT применяется сетевой шнур соответствующий действующим стандартам.

Материал сетевого шнура

В качестве материала провода используют медь или алюминий. Для гибкого провода, например сетевого шнура используется многожильный медный провод. Алюминий, обладая худшей гибкостью и проводимостью, является менее подходящим материалом, чем медь. Встречаются варианты сетевых шнуров от недобросовестных производителей, в которых алюминий с желтым покрытием выдается за медный провод, такие провода будут сильно греться из-за большего сопротивления алюминия по сравнению с медью.

Мощность

В электротехнике различают три вида электрической мощности:

- полная, которая измеряется в ВA (вольт-амперах) и её составляющие:

- активная, которая измеряется в Вт (ваттах), это как раз та мощность, которую учитывают бытовые счетчики в жилых домах.

- реактивная, которая измеряется в ВАр (вольт-амперах реактивных)

Полная мощность является суммой активной и реактивной мощностей.

Реактивная мощность (reactive power) является побочным продуктом работы энергосистемы. Реактивная мощность возникает при работе потребителей в которых имеются двигатели и трансформаторы или катушки индуктивности. Из-за «реактивного мусора», как выражаются энергетики, возрастает нагрузка на оборудование, что приводит к его преждевременному износу. Поэтому электроприборы, работа которых неизбежно сопровождается потреблением реактивной мощности, проектируются так, чтобы эта мощность составляла не более 10–20% от общей мощности прибора. Тогда доля активной мощности будет 90–80%. Долю активной мощности выражают в виде коэффициента мощности или как его еще называют косинуса угла (cos????). Если доля активной мощности 80%, то коэффициент мощности равен 0,8.

Номинальная мощность — полезная мощность при номинальном напряжении и номинальной нагрузке.

Для промышленного оборудования в качестве номинальной мощности, как правило, указывается полная мощность или активная и коэффициент мощности или полезная механическая.

Для бытовой техники обычно указывается потребляемая из сети активная мощность в ваттах, поскольку она определяет затраты потребителя на оплату электроэнергии и именно она преобразовывается в полезные виды энергии (движение, свет, тепло).

Для определения полной мощности бытовой техники часто использую средний для большинства бытовой техники коэффициент мощности 0,7. Тогда разделив указанную в паспорте мощность в ватах на коэффициент 0,7 можно получить полную мощность. Разделив полную мощность на номинальное напряжение, можно определить полный номинальный ток. Такие расчеты могут потребоваться при определении тока для выбора стабилизатора напряжения, ИБП или автоматов защиты.

Иногда производители вводят потребителя в заблуждение, указывая в паспорте прибора, полную мощность и низкий коэффициент мощности. Например, трансформаторный стабилизатор напряжения. Для нагрева трансформатора определяющим является ток, который проходит через обмотки, и не имеет значения какая нагрузка подключена к трансформатору активная или реактивная. Если мощность трансформатора 600 ВА, то, с точки зрения нагрева, безразлично нагрузить его на 600 Вт активной нагрузкой (например, чайником) или на 600 ВАр реактивной (например, конденсаторной батареей), или их любым сочетанием, дающим в сумме 600ВА.

Нерадивые производители указывают для стабилизатора с реальной мощностью 600 ВА мощность как 1000 ВА и отмечают, что мощность дана для коэффициента мощности 0,6. С точки зрения электротехники стабилизатор с полной мощностью 1000 кВА должен допускать работу с нагрузкой мощностью 1000 Вт. В данном случае реальная мощность 600 ВА замаскирована более презентабельным значением 1000 ВА в интерпретации, в которой еще надо разобраться, внимательно изучив паспорт или инструкцию стабилизатора.

Это все равно, что если бы Вам пообещали зарплату в 100 рублей, а заплатили 60, потому что оказалось, что рабочее время учитывается с коэффициентом 0,6 и это отмечено в договоре.

Варистор

Газовый разрядник

Реле напряжения

Реле контроля напряжения — это устройство для защиты от скачков напряжения, как в сторону его увеличения, так и понижения ниже допустимых значений. Снижение уровня напряжения негативно отражается на работе бытовой техники и электроники, а повышение свыше допустимых пределов может вообще привести к их поломке. Реле напряжения реагирует на недопустимое напряжение и отключает технику от электросети. Функция реле напряжения присутствует в моделях PILOT XPRO и PILOT Single (PILOT Single TV).

Микропроцессор

Микропроцессорное управление означает, что алгоритм работы изделия определяется программой, зашитой в специальную микросхему- микроконтроллер.

Микропроцесорное управление имеет следующие преимущества:

- некоторые параметры не используя процессор сложно контролировать и анализировать. Именно благодаря заложенному алгоритму в программу микропроцессора реализована функция Zero Start.

- процессор может обладать памятью, запоминать и анализировать параметр в течение некоторого времени и реализовывать задержку на включение

- в работу изделия можно вносить некоторые изменения, не меняя печатной платы и набора компонентов, а изменяя только записываемую в процессор программу.

Таким образом, микропроцессорное управление в изделиях PILOT XPRO и PILOT Single позволило реализовать более сложные алгоритмы управления, уменьшить количество компонентов и увеличить надежность.

Zero Start (зеро старт)

Функция обеспечивает мягкое отключение и подключение аппаратуры. Большинство повреждений техники происходит в моменты ее включения и отключения. Микропроцессор выбирает моменты для подключения и отключения, в которые подключение не будет сопровождаться броском тока (переключение в нуле тока). Эта функция повышает ресурс техники и исключает появление помех, характерных для процесса включения.

Задержка включения

Пауза перед повторным включением после отключения для исключения повреждения техники часто повторяющимися переходными процессами. Для компрессорной техники требуется задержка в несколько минут для исключения перегрузки двигателя компрессора. Сетевые фильтры Pilot SINGLE с функцией «Защита 380» обеспечивают задержку включения в соответствии с технологическими нормами для компрессорной техники.

Розетка формата «Джи Пи», Gadget parking GP

Розетка, конструкция которой расширяет возможности по подключению техники. В одну розетку формата GP можно подключить один бытовой прибор с вилкой евростандарта или два прибора с узкой вилкой (например, два зарядника мобильных устройств). В качестве примера ниже показаны варианты подключения в розетку фильтра PILOT M-MAX.

Защитные шторки на розетке (защита детей)

Защитные шторки на розетках служат в первую очередь для защиты детей от поражения электрическим током. Защитные шторки имеют конструкцию, которая предотвращает возможность проникновения внутрь прибора тонким предметом (проводящим стержнем) до контакта с токоведущими частями. В сетевых фильтрах PILOT применяется оригинальная запатентованная конструкция розеточной шторки (модель GL). Вторая полезная функция защитных шторок — «закрывашка от мусора». Шторки препятствуют скоплению внутри корпуса пыли, шерсти животных, насекомых и т.д., которые образуют легко воспламеняющуюся «пылевую пробку».

Компрессорная техника

Техника, содержащая в составе компрессор-насос для создания давления рабочей жидкости. Большинство холодильников и кондиционеров содержат компрессор.

Для уменьшения нагрузок на электродвигатель, который приводит в действие насос, необходима пауза перед повторным запуском компрессора в работу. Иначе двигатель будет перегружен, поскольку ему придется преодолеть большое давление в камере компрессора. В худшем случае, даже возможна ситуация, когда двигателю не хватит сил и он остановится. С учетом этой особенности компрессорной техники в сетевом фильтре SINGLE запрограммирована задержка на повторное включение около 2 минут, в течение которых произойдет уравновешивание давления в камерах компрессора и исключится перегрузка двигателя.

Surge protector

Устройство защиты от импульсных перенапряжений. Может представлять фильтр, состоящий из одного элемента, или иметь более сложную конструкцию.

Noise protector

Устройство защиты от высокочастотных помех. В простейшем случае может представлять сетевой фильтр с помехозащитным конденсатором.

Surge noise protector

Устройство защиты от импульсных перенапряжений и высокочастотных помех.

Line conditioner

Устройство, объединяющее в себе сетевой фильтр и стабилизатор напряжения. Все стабилизаторы Pilot, помимо блока стабилизации, содержат сетевой фильтр для защиты от импульсных и высокочастотных помех, т.е являются сетевыми кондиционерами. Сетевой кондиционер защищает от повышенного и пониженного напряжения, т.е. он стабилизирует напряжение. Однако, мы придерживаемся названия «Стабилизатор напряжения», как более распространенного.

UPS (Uninterruptible power supply)

Устройство, как правило, объединяющее в себе сетевой фильтр, стабилизатор напряжения и батарею, для поддержки и защиты питания при полном отключении электричества в сети. Как указывалось выше, отключение сетевого напряжения - это источник импульсной помехи, от которой защищает сетевой фильтр, но чтобы не нарушить работу подкдючённых устройств, например, компьютера, нужен UPS или ИПБ, если использовать русское сокращение.

Варисторный треугольник

Фазный провод (фаза)

Силовой провод, который имеет потенциал (напряжение относительно земли), равный напряжению линии. Для бытовой однофазной сети это 220 В.

Нейтральный провод (Ноль, нейтраль)

Силовой провод, который имеет нулевой потенциал (напряжение относительно земли). Для исправной бытовой однофазной сети 220 В токи в фазном и нулевом проводе равны. Хотя в исправном состоянии прикосновение к нулевому проводу безопасно, в аварийных ситуациях возможно возникновение опасного напряжения на нулевом проводе, и поэтому его запрещено соединять с корпусами приборов и использовать в качестве заземления.

Заземляющий провод

Также, как и нулевой имеет равный нулю потенциал, но не предназначен для протекания тока нагрузки. При исправной сети ток в заземляющем проводе равен нулю. Заземляющий провод соединяется через заземляющий контакт розетки с нетоковедущими частями прибора — например, с металлическим корпусом. Он служит в качестве второй, защитной нейтрали для создания тока утечки на землю, чтобы сработали предохранители или автоматы при замыкании токоведущих частей на корпус. Через заземляющий контакт замыкаются на землю токи несимметричных помех, а также статическое электричество.

Заземленная нейтраль

Большинство ЛЭП, питающих жилой сектор, имеет глухозаземленную нейтраль (cистема заземления TN). В электросистемах TN нулевой и заземляющий проводники объединены (PEN) на всем протяжении цепи до распределительного устройства. От него к конечному потребителю пускается уже два нуля — PE и N. Объединение нулевых проводников запрещается по технике безопасности.

Стандарты розеток и вилок

Единого стандарта розеток в мире не принято, их разработка в большинстве стран шла независимо друг от друга, что привело к большому разнообразию и, к сожалению, несовместимости электроустановочных изделий друг с другом.

Шаги по объединению стандартов в разных странах предпринимаются по сей день, но этот процесс требует громадного объема работ, по замене электропроводки и электроприборов. Производители некоторых видов электроприборов ввели практику использования сменных шнуров и комплектуют шнурами различных стандартов для разных стан, а появление импульсных источников питания дало возможность использовать одни и те же устройства при разном диапазоне напряжения в сети.

На сегодня наиболее распространенным вариантом в нашей стране является так называемая евровилка и соответствующая ей розетка с заземлением.

Shuko CEE 7/4 СEE 7/7 СEE 7/17 СEE 7/16

Эта розетка совместима также со следующими вилками, применяемыми в России для подключения к сети 220 В.

Помимо моностандартных исполнений розетка может быть выполнена в мультиисполнении — соответствовать набору различных стандартов, принятых в разных странах.

Емкостной фильтр (С-фильтр)

Емкостные фильтры служат для подавления помех с помощью их шунтирования. Чем больше ёмкость фильтрующих конденсаторов (до определённого предела), тем лучше.

Индуктивно-емкостной фильтр (LC-фильтр)

Индуктивные фильтры служат для подавления помех последовательным способом (включением большого сопротивления). Наличие ферритового сердечника увеличивает индуктивность и улучшает фильтр.

Двухуровневая защита по току

Для эффективной защиты как при перегрузке, так и при коротком замыкании требуются отдельные элементы с различным порогом и временем срабатывания. Применение предохранителя в сочетании с автоматом обеспечивает эффективную двухуровневую защиту.

Одним элементом выполнить функции защиты от к.з. и перегрузки невозможно из-за взаимоисключающих требований к процессу отключения.

Для эффективной защиты от токов короткого замыкания требуется максимально быстро разорвать цепь с большим током (в несколько раз большим номинального/превышающим номинальный).

Для защиты от перегрузки, наоборот, требуется отключение токов всего на 10-15% превышающих номинальный и необходима задержка отключения, потому что кратковременные перегрузки, например, связанные с включением устройств допустимы, и их не надо отключать.

Поэтому для защиты от к.з. и перегрузки используются два элемента с разным быстродействием и уровнем срабатывания.

Обрыв нуля, 380 В

Нарушение контакта в нулевом рабочем проводе трехфазной линии вследствие коррозии или повреждения при выполнении монтажных работ может привести к тому, что потребители окажутся под повышенным напряжением. В такой ситуации из-за перегруженности сети, и особенно нулевого провода, возникает взаимное влияние фаз, когда перегрузка или короткое замыкание в одной фазе вызывает увеличение напряжения, теоретически способное достичь значения линейного напряжения (380 В), в другой фазе.

Рассмотрим такую ситуацию на примере:

В здание вводится трехфазная линия 380 В с нейтральным проводником. К каждому бытовому потребителю приходит один нейтральный провод и один фазный, между ними 220В. Есть два потребителя, к которым приходит общая нейтраль (это голубой провод) и разные фазы (желтый и зеленый). В этом случае по нейтрали течет ток нагрузки, то есть нейтраль выполняет роль рабочего нулевого провода.

Пока исправны все соединения в нейтрали, оба потребителя получают 220 В, даже при включении сильно различающихся по мощности нагрузок, таких как СВЧ (1200 Вт) и компьютер (120 Вт). Ток через СВЧ протекает по контуру желтая фаза–СВЧ–голубой ноль, через компьютер зеленая фаза–компьютер–голубой ноль.

В случае, если произошел обрыв нулевого провода, то по нему уже не протекает ток в приходящую линию, но ток может протекать по голубому проводу между розетками. Получается следующий контур: желтый провод–CВЧ–голубой между розетками–компьютер–зеленый. Поскольку между желтым и зеленым 380 В, то это напряжение поделится между включенными последовательно приборами первого и второго потребителя. По закону Ома напряжение поделится пропорционально их сопротивлениям. Поскольку мощности приборов и соответственно их сопротивления отличаются в 10 раз, то напряжение 380 поделится в таком же соотношении. На компьютер придет 342 В и он выйдет из строя, а СВЧ перестанет работать при напряжении 38 В:

Опасность ситуации в том, что отгорание нуля может длительное время не приводить к серьезным последствиям, пока к розеткам в примере подключены примерно одинаковые по мощности нагрузки.

Особенно остро данная проблема проявляется в старом жилом фонде, где из-за длительной эксплуатации и отсутствия выполнения профилактических работ изоляция проводов фактически изношена, ослаблены контактные группы, во многих местах происходят обгорания нулевых рабочих проводов, приводящие к резкому повышению напряжения.

Защита от 380 В

В бытовой электросети с номинальным напряжением 220 В возможны ситуации, когда напряжение может возрасти вплоть до 380 В. Такое возможно при:

• замыкании между фазами или на землю (падение деревьев на ЛЭП)

• при обрыве нуля в результате разрушения контакта от коррозии, так называемое «отгорание нуля». Типичный случай для ветхой алюминиевой домашней проводки.

• ошибках электриков

При значительно повышенном напряжении происходит повреждение элементов аппаратуры и появляется опасность возгорания. Классические сетевые фильтры содержат ограничители напряжения способные справиться с несколькими сотнями джоулей избыточной энергии, которой обладают импульсы напряжения. Но в данной ситуации перенапряжение носит не импульсный характер, а длительный, и классический сетевой фильтр не может справиться с таким потоком излишней энергии. Обычно, при этом сетевой фильтр выходит из строя из-за разрушения варисторов и срабатывания плавкого предохранителя, погибая, подобно самураю. К сожалению, такое отключение от сети не дает 100% гарантии для техники.

Для гарантированной защиты в данной ситуации требуется отключение техники от сети до тех пор, пока напряжение не придет в норму.

Эта функция реализована в стабилизаторах напряжения и сетевых фильтрах моделей PILOT XPRO и PILOT Single, PILOT Single TV.

В этих моделях, помимо классического сетевого фильтра, содержится реле напряжения. В моделях Pilot эта функция называется защита от повышенного напряжения, или коротко «Защита 380», в англоязычной литературе «Over voltage protection (OVP)».

Модели PILOT XPRO и PILOT Single (PILOT Single TV) содержат схему с реле напряжения, которое управляется микропроцессором.

Микропроцессор непрерывно контролирует напряжение и при опасных значениях подает сигнал на размыкание контактов реле. При нормализации сетевого напряжения микропроцессор автоматически подключит технику, выдержав паузу перед повторным включением.

Фазировка включения

Фазировка включения вилки в розетку — это функция, которая позволяет расположить вилку в розетке наиболее оптимальным образом, чтобы предохранитель сетевого фильтра был включен в фазный провод.

Функция фазировки, реализованная в модели PILOT Pro, является одним из примеров учета особенностей отечественных электросетей, где отсутствует определенность по расположению фазы и нуля в розетке. Во многих национальных стандартах такая определенность по расположению фазы и нуля предусмотрена, и вилка может вставляться в розетку только в одном определенном положении.

Для этого вилки выполняются

С несимметричным расположением штырей, исключающим установку вилки в перевернутом положении, например, как в изображенных на рисунке стандартах.

В случае, когда вилка однозначно вставляется в розетку, положение фазного контакта в розетке и фазного провода сетевого шнура регламентировано стандартами, и производители техники устанавливают устройства защиты именно в той цепи, на которую гарантированно придет фазный провод сетевого шнура.

В случае отечественного стандарта, даже если положение фазного контакта в розетке будет определенным, то из-за того, что вилку можно вставить в двух вариантах, фаза может оказаться на любом из двух питающих проводов сетевого шнура.

Модель PILOT Pro позволяет по цвету свечения индикатора определить оптимальное положение или оптимальную ориентацию вилки в розетке с заземлением. При неоптимальном положении следует повернуть вилку на 180.

В этом случае при обоих возможных вариантах короткого замыкания — фаза-ноль и фаза земля — предохранитель выполнит свою защитную функцию:

При случайном расположении вилки в розетке предохранитель может оказаться в нуле и не сможет защитить в случае замыкания фазы на землю:

Данная функция актуальна при наличии заземления, и по цвету свечения индикатора можно также контролировать исправность контура заземления.

Уровни защиты

Для удобства выбора модели сетевых фильтров PILOT классифицированы по уровням защиты: базовый, cтандартный, профессиональный и с защитой от 380 В.

Базовый уровень защиты (surge protector) предполагает защиту от наиболее опасной помехи, которая способна разрушать компоненты аппаратуры: импульсной помехи.

Стандартный уровень (surge & noise protector) предполагает помимо защиты базового уровня (импульсной помехи) еще и защиту от высокочастотной помехи, которая способна нарушать работу и вызывать сбои.

Профессиональный уровень защиты предполагает защиту от импульсной и высокочастотной помех.

Фильтры профессионального уровня обладают большими возможностями по сравнению с моделями базового и стандартного уровней, например:

• способны справиться с, более мощными импульсными помехами;

• содержат наиболее эффективные LC фильтры.

Фильтры с защитой от 380 В, кроме защиты от помех, могут отключать технику от сети, когда возникает опасное высокое или низкое напряжение.

Стабилизатор напряжения

В англоязычной литературе Automatic Voltage Regulator или Line conditioner — это устройство, предназначенное для поддержания выходного напряжения в узких пределах при существенном изменении входного напряжения и выходного тока нагрузки.

Для надежной работы бытовой техники требуется напряжение, равное номинальному (220 или 230 В) с отклонением не более 5-10%.

Реальное отклонение напряжения в сети может существенно отличаться от номинального и в этом случае исправить ситуацию помогает стабилизатор напряжения.

Стабилизатор напряжения, как правило, содержит трансформатор и схему управления переключением обмоток трансформатора. Стабилизатор напряжения может содержать сетевой фильтр. Такое устройство называют сетевым кондиционером, но стабилизатор напряжения является более распространённым названием, поэтому мы придерживаемся этого названия. хотя «просто стабилизатор» не содержит сетевой фильтр.