— пониженное напряжение — 87%
— импульсы напряжение — 7,4%
— отключение — 4,7%
— повышенное напряжение — 0,7%
По данным Bell Labs (USA)
Повышенное или пониженное напряжение, внезапное отключение — это те проблемы, с которыми потребитель знаком уже давно. Компьютеры, аудио-видеосистемы, телевизоры, многие модели бытовой техники, снабженные микропроцессорами, могут не только давать сбои в работе, но и прийти в негодность в результате аномалий электропитания. Специальные исследования показали, что обычный компьютер испытывает воздействие более 120 различных аномалий в сети электропитания. Последствия от этих воздействий — от простого зависания клавиатуры и ускоренного износа электронных компонентов до сгорания материнской платы и потери важных данных, стоимость которых во много раз может превысить стоимость самого компьютера.
Внезапное отключение электроэнергии опасно не только для компьютера, но и для обыкновенного телевизора, домашнего кинотеатра, холодильника и т.д., так как любое отключение сопровождается броском напряжения и тока (импульсная помеха). Многие знают не понаслышке о сгоревшей в результате отключения электричества технике.
Второй по распространённости аномалией электропитания являются импульсы напряжения (импульсная помеха). Они проходят по сети из-за аварийного отключения электропитания или молниевого удара вблизи внешнего кабеля. В реальности сетевое напряжение имеет форму отличную от синусоиды из-за наличия помех.
Импульсы напряжения (импульсная помеха) при длительности от наносекунд (10-9) до микросекунд (10-6) могут достигать амплитуды до нескольких тысяч вольт! Импульсы представляют серьезную опасность для микропроцессоров и других электронных компонентов. Наряду с импульсами в сети содержатся и высокочастотные помехи, способные нарушить функционирование техники.
На рисунке представлена характерная форма напряжения бытовой электросети с помехами, и она далека от синусоиды.
Для защиты техники от проблем в сети электропитания применяются сетевые фильтры, стабилизаторы напряжения, реле напряжения.
Сетевые фильтры как средство защиты появились у военных уже несколько десятилетий назад. Они обеспечивали жесткие требования по надежности, предъявляемые к военной электронике. В технике влияние проблемных процессов в электросети на приборы называют электромагнитной совместимостью.
Первые сетевые фильтры в России были выпущены в 90-е годы компанией ООО «ЗИС» под торговой маркой Pilot. В то время они были не меньшей экзотикой, чем персональные компьютеры. Что такое «сетевой фильтр» тогда знал лишь узкий круг «продвинутых компьютерщиков», тем не менее со временем бренд Pilot стал нарицательным наименованием всех сетевых фильтров. Вслед за компьютерным рынком проблема качества электропитания напомнила о себе владельцам аудио-, видеотехники: дорогие устройства оказались беззащитными перед электросетью.
Сетевой фильтр включает в себя широкий набор компонентов, выполняющих задачи подавления помех, защиты от перегрузки и короткого замыкания, контроля температуры внутри корпуса, индикации исправности и т.п.
Задачи у сетевого фильтра различаются в зависимости от характеристик сети и вида оборудования, поэтому компанией разработаны модели разных уровней защиты с повышенной способностью подавлять отдельные виды помех (импульсная, высокочастотная, симметричная, несимметричная).
Наряду с помехами случается повышение напряжения электросети на несколько секунд и более. Ситуация характерна в сельских районах и загородных домах, где периодически происходят обрывы линии электропередач и замыкания фаз вследствие падения деревьев и обледенения.
Очень часто повышение напряжения — это следствие аварийного состояния проводки в домах. «Обгорание нуля» происходит в результате отсоединения общего нулевого провода, когда соседние фазы оказываются под напряжением 380 В. Нередко опасное напряжение возникает в сети из-за неправильной коммутации проводов. Повышенное напряжение приводит к необратимым последствиям для аппаратуры и может являться причиной возгорания.
При возникновении опасного уровня сетевого напряжения близкого к 380 В, обычные сетевые фильтры, как правило, защищают нагрузку, но выходят из строя и сгорают сами.
Для эффективной защиты в ситуациях опасного повышения напряжения специалистами компании разработаны модели сетевых фильтров, совмещающие защиту от помех и отключение от сети при опасном высоком или опасном низком напряжениях. В моделях Pilot X-Pro, Pilot SINGLE, Pilot SINGLE TV аварийное отключение реализовано на основе управляющего микропроцессора и реле. Микропроцессор следит за сетевым напряжением и при повышении напряжения свыше 255 В дает команду на реле, которое отключает сетевой фильтр от сети. Если напряжение понизилось до нормального, микропроцессор дает команду на реле для подключения к сети. То же самое происходит при опасном низком напряжении. Процессор дает команду на отключение при понижении напряжения ниже минимального уровня и дает команду на включение при повышении напряжения выше минимального уровня. Функция отключения при опасном напряжении получила название «Защита от 380», а сетевые фильтры, обеспечивающие эту функцию: «Сетевой фильтр + реле напряжения».
Пара микропроцессор-реле не только защищает технику при сетевых аномалиях, но и продлевает ресурс техники при нормальном напряжении за счет мягкого подключения к сети, которое получило название функция Zero Start. Благодаря постоянному сканированию напряжения, микропроцессор дает команду на включение реле в моменты перехода синусоиды напряжения через ноль. Если включение происходит в моменты перехода синусоиды через ноль, то нагрузка на элементы блока питания минимальна и поэтому продлевается ресурс техники.
Технологии безопасности устройств защиты
Устройства защиты призваны работать в условиях повышенного напряжения и отсекать значительную избыточную энергию, поэтому при создании устройств защиты Pilot первостепенное внимание уделяется вопросам их безопасной работы. Электро- и пожаробезопасность при использовании устройств защиты Pilot достигается целым комплексом мер:
– полная защита от превышения тока
Мы защищаем устройство и Вашу сеть от токов короткого замыкания КЗ и перегрузки. Требования к защите от перегрузки и от короткого замыкания существенно различаются. При коротком замыкании требуется максимально быстрое отключение при больших токах. Такое срабатывание обеспечивается плавким предохранителем.
При перегрузке, наоборот, требуется срабатывание с задержкой по времени при токах, превышающих номинальный на 30%. При таких противоположных требованиях обеспечить эффективную защиту при коротком замыкании и перегрузке одним элементом не представляется возможным. Поэтому в сетевых фильтрах Pilot применяются два отдельных элемента для защиты от короткого замыкания и для защиты от перегрузки. Для этого используется два элемента: плавкий предохранитель и термопрерыватель. Только такая двухэлементная двухуровневая токовая защита позволяет полностью исключить опасные последствия короткого замыкания или перегрузки.
– пожаробезопасный пластик (трудногорючий корпус)
При изготовлении корпусов изделий мы используем ударопрочный пластик с добавками, которые делают материал корпуса трудногорючим. Такой корпус не поддерживает горение, поэтому устройства защиты PILOT не могут быть источником возгорания.
– тепловой контроль
В наших изделиях контролируется температура внутри корпуса. При угрозе перегрева в аварийной ситуации изделие отключится от сети. Для этого используется специальный элемент, реагирующий на перегрев — термопредохранитель. Благодаря термопредохранителю при возникновении нештатных ситуаций, которые приводят к нагреву сетевого фильтра (разрушение ограничителей импульсом большой энергии, размещение сетевого фильтра возле источников тепла, накрывание сетевого фильтра), фильтр будет своевременно отключён.
– индикация подачи питания
В наших изделиях всегда понятно, когда изделие включено и потребители находятся под напряжением. Для этого мы используем выключатели с индикацией.
– защита сетевого кабеля
Все изделия комплектуются сетевым проводом с двойной изоляцией и противоизломной втулкой. Сечение сетевого кабеля и материал проверяются на соответствие требованиям стандартов, поэтому исключается недопустимый нагрев сетевого кабеля при максимальной нагрузке.
– квалифицированный сервис и гарантия
При выходе изделия из строя его восстановят квалифицированные специалисты авторизованного СЦ. Изделие после ремонта в авторизованном СЦ обладает всем полным набором мер безопасности, как и новое. Для наших изделий обеспечена сервисная поддержка во всех регионах России. Гарантия даётся на весь срок службы. Для исключения установки пользователем нештатных предохранителей, предохранитель заменяется в СЦ в течение всего срока службы на гарантийных условиях.
– соответствие стандартам
При создании изделий мы неукоснительно соблюдаем нормативы и стандарты по безопасности.
– мы предусматриваем непредвиденные ситуации
Если произошла непредвиденная ситуация, то программа страхования риска предусматривает возмещение при повреждении Вашей техники.