电源卫生:我们选择线路滤波器和稳定器

家庭插座中的旧旧电能超出允许范围的原因是不同的。 有时这些是暂时的电涌和干扰脉冲,有时是超出GOST的系统偏差。 最终,家用电器会为此付出代价,立即或缓慢地死于“电陶醉”。

在这篇文章中,我们将讨论简单且廉价的“电气卫生”方法,具体取决于您的电网问题的类型。



为什么需要所有这些


只有在理想情况下,电源插座中的电流才只有两种状态:存在或不存在。 实际上,电力的“行为”具有“模拟”不可预测的特征,每当您对它的期望最小时,就会令人不愉快地感到惊讶。

“市电”可能会偏离规范甚至超出标准偏差的原因有很多。 因此,网络中的夜间电压-当在每个公寓的每个插座中打开水壶,电视或计算机时,与最小负载下的夜间或白天电压明显不同。

另一个例子:一个公民将一台工业焊接机连接到家庭网络,门廊或家中的所有邻居都以屏幕上的条带和鳕鱼的声音形式享受脉冲噪声。

在大多数情况下,由于电源的外部特性,例如雷雨期间的电压浪涌,电源质量的下降是无法预料和不可避免的。 有时问题是众所周知的-例如,功能强大的吹风机,水壶或古董冰箱,通过脆弱的家庭或办公室布线定期发送“电气套件”,而摆脱这些电气套件超出了我们的承受能力,尽管在某些情况下,仅通过完全拉起触点即可解决该问题。

电力问题的可能来源清单可以继续。 但是,无论是入口处的波光粼粼的接触还是变电站中的规则摆动,对于“突然”烧坏了非保修设备的所有者而言,结果都是这样。

过滤器过滤器不和谐


该设备的全称-“电涌保护器”-包含保护的关键原理:通过对输入电压进行被动滤波。 最简单的低成本选件可以使用内置的电感电容元件(LC滤波器)来过滤高频干扰,或者使用压敏电阻滤波器来处理脉冲噪声。 较昂贵的实例包括两种类型的过滤器。


输入电压具有高频和脉冲噪声


用压敏电阻滤除脉冲噪声后的电压


LC滤波高频干扰后的输出电压

在真正好的电涌保护器中,还有其他安全功能。 例如,自动保险丝会在一定电流过载时切断电源。 或特殊的金属氧化物压敏电阻,由雷暴期间或发生短路时的极端电压峰值触发。


ERA SF-6es-2m-B:典型的电涌保护器

一些网络过滤器提供其他“相关服务”,例如,它们为电话线/传真,以太网和电视天线提供过滤和保护。 这种干扰在老式建筑中并不少见,在过去的多年运行中,电缆已变成多层结构,有时甚至将电源线和信号线与破旧且生锈的触点交织在一起。 在办公室和家里都可以同样要求这种过滤功能。

稳定器:正常飞行


与使用无源装置消除脉冲和高频失真(噪声)的线路滤波器不同,线路稳定器会主动影响电源的关键参数-电压,以补偿其偏差。

直到最近,在俄罗斯,单相网络的电压仍被认为是220 V±10%(GOST 5651-89),也就是说,从198到244伏范围内的任何交流电压都被认为是正常的。 最近,已成为欧洲标准的州际标准GOST 29322-2014(IEC 60038:2009)生效,根据该标准,市电电压被认为是230 V±10%,或从207到253V。但是,到目前为止,旧的220 V是很好的没有人取消-这些标准是并行运行的,因此通常可以考虑200-250 V的大约范围。

几乎所有现代计算机和消费类电子产品都配备有开关电源,开关电源本身就是出色的稳定器,并且能够在各种电源电压下工作。 因此,例如,绝大多数计算机电源(内置PC以及笔记本电脑和平板电脑的外部PC)都是为世界上大多数国家/地区设计的,其标称网络电压为110 V至240V。在某些情况下,此技术“启动”了“即使只有90-100 V的电压。因此,无论出于任何原因,插座中的电压降低都不是它们的障碍,补偿会自动发生。

Defender AVR Typhoon 1000:320 W紧凑型稳定器和2个插座

随着电压的升高,情况变得有些复杂:即使最先进的电子设备也被设计为最高250-260 V,但是如果由于某种原因电源中的这种电压已成为标准电压(在城市条件下,这令人难以置信),当然最好通过外部手段使其稳定。

无论电压升高还是降低,所有热音管爱好者-稀有的乙烯基转盘,播放器,放大器和其他古老的设备都属于特殊的危险群体。 在这种情况下,正如他们所说,没有讨论使用稳定剂。

当前,家用稳压器类别中最受欢迎和最多的代表是电子设备,其中频率为50 Hz的输入电流被转换为频率为几十千赫兹的高频脉冲,并由脉宽调制(PWM)控制。 在此类稳定器的重大缺点中,我们只能注意到,此类稳定器输出端的正弦波远非理想。 优点清单要长得多:紧凑,重量轻,工作范围大,多功能性,抗过载能力,最重要的是,价格令人难以置信。

另外,在零售中,您有时还可以遇到“经典”问题:由于位于成熟的自耦变压器内部的绕组的电子或继电器切换,设置了可逐步降低或提高输出电压的模块。 这种稳定器体积庞大,重量适中,但实际上不会使输入电流的正弦波失真。 通常,此类稳定器的重点是为整个房屋供电或执行特定任务-例如为燃气锅炉供电,但是,在某些条件下,此类设备可能是发烧友的理想选择。

PowerCom TCA-2000:2000 VA(1000 W)稳定器和4个插座

通常,良好的稳定器应配备浪涌保护器的所有无源滤波器特性,并具有所有可能的保护类型,包括过电压,过载,过热,短路等。

选择电涌保护器时需要了解的内容


在选择任何中间网络设备-延长线,电涌保护器,稳定器或不间断电源时,首先,请记住主要规则:“电气工程-接触科学”。 精美的铭文,大品牌,大量指示灯和USB端口不应分散主要问题:包括网络和设备之间的任何内容,我们为已经很长且不平坦的电路增加了额外的触点。

  • 如果将插座中的触点从罐头上切下来并且一无所有地垂悬,并且连接器的焊接效果很差,那么即使是用于稳定,过滤和保护的最先进的电路解决方案也完全没有意义。 在这种情况下,网络中的任何负载下降都会自动产生大量干扰。


    电涌保护器Power Cube PRO

    购买时,您需要注意插座,插头,电缆和触点的性能质量。 插头必须尽可能紧密地插入插座,设备电缆(如果可用)必须可靠地由多股绞线制成,并具有高质量的绝缘,设计用于在共模下具有足够大的峰值电流。 如果设备的插座配有防护窗帘非常好,那么这将为学龄前儿童增加房屋的安全性。

  • 预先计算用于连接设备的必要插座的数量,以便以后不必再为延长线和其他适配器遮挡不必要的附加触点而烦恼了。

    好的电涌保护器或稳定器可能会指示接地或过载模式,这是有用的好处。 至于内置在带有一个或多个USB端口的电涌保护器中的充电器,这真是一件小事,在某种程度上影响了价格,但与设备的主要功能无关。

  • 选择线路滤波器时,重要的是要注意峰值杂散电压浪涌的总能量(以焦耳为单位),从理论上讲,该器件能够在不自毁的情况下随时进行过滤和熄灭。 但是,滤波器规格中的最大焦耳数也不是最后的选择,因为正确设计的滤波器能够通过压敏电阻“接地”部分能量。 但是,在选择过程中,焦耳中的过滤器标记不应打折扣。

  • 下一个重要参数是滤波器设计的最大干扰电流(以安培为单位)。 此外,线路滤波器还可以标记为最大负载,同时可以以安培和瓦特表示。

  • 一些制造商还将最大允许电压(以伏特为单位),不同频率下的高频干扰的衰减水平(以分贝为单位)以及存在过载保护(例如,防止过热)添加到网络滤波器特性列表中。
    最后,许多滤波器参数决定了每种情况下的选择:电缆长度,插座数量,壁挂安装的可能性,是否存在电话线和双绞线电缆的附加滤波器,是否存在USB端口等等。

选项1:新建


让我们从最乐观的情况开始:新建带有崭新变电站的新大楼; 接线完全由铜制成,具有完美的安装,高质量,尚未氧化的触点以及用于相应电流的自动保险丝。

似乎插座中的电压应尽可能接近理想的正弦波。 las,即使这样的田园诗,也很容易被邻居邀请用跳槽工具修理的啤酒花组损坏了几个月:每个垂死的磨床,钻头或削片机中的每台电动机都会从其最后作用力火花到最终标记,并沿着房屋布线发出“死亡脉冲” 。

这些都是鲜花:最活跃和不安的租户将定期将工业焊接机连接到家庭网络,以便门廊或家中的所有邻居都可以“享受”电视和PC屏幕上的条状形式的脉冲噪声以及扬声器和耳机中的叮当声。

因此,即使是基础设施相对较新的大城市和大城市中较新的社区的居民,也无法免受电源(至少是本地来源)的脉冲和高频干扰的影响。

至少,新房生命的头几年将不可避免地要进行各种维修和翻新。 在这种情况下,可能不需要购买最“强大”的电源滤波器,但是根本无法对电源电压进行滤波。
从便宜的选择中,有可能狭look地看一下国内“时代”公司的电涌保护器。 各种各样的型号在保护级别和附加功能的存在方面有所不同。

最经济实惠,最简单的电源电压滤波解决方案可以称为便宜的电涌保护器ERA SF-5es-2m-I 。 该设备在耐火外壳中制成,具有2 m的电缆,并配备了五个带有接地触点的EURO格式插座。

最大滤波器负载为2200 W(10 A),最大干扰电流声明为7000 A,最大耗散能量为300 J,最大负载电压偏差为275V。


电涌保护器SFU-5es-2m-W

该滤波器配备有指示灯,脉冲噪声滤波器以及短路和过热保护。 此外,该设备还可以将高频干扰(0.1-10 MHz)衰减10-40 dB。

那些对高通滤波不是很关键的人可以注意USF-5es-1.5m-USB-W ERA电涌保护器 :该器件在负载和最大电流(减去高通滤波器)方面具有相似的特性,它配备有开关,并提供最大的能量耗散。 125 J,还配备两个内置USB端口,用于为便携式设备充电,并具有壁挂式安装架。

较昂贵的选件是SFU-5es-2m-B ERA电涌保护器,它结合了上述两个滤波器的所有优点,包括RF滤波器,USB端口,壁挂式安装,一个开关和最大300 J的最大功耗,但同时又使其可靠黑色聚碳酸酯表壳。

对于那些需要长电缆的人来说,看一下六个插座的Sven Optima系列电涌保护器是有意义的,这些插座零售时提供了1.8米3米5米的电源线。 这些滤波器的设计最大负载为2200 W,最大干扰电流为2500 A,最大能量耗散为150 J,负载电压偏差为250V。

尽管价格低廉,但它们仍配备了内置开关,接通指示器,脉冲噪声滤波器,短路保护和自动过载保护。

ZIS公司的Pilot L 1.8 m电涌保护器可归因于同一类设备。 该滤波器的一个特点是有5个EURO标准的插座和1个俄罗斯样品的附加插座,并支持最大2500 A的最大干扰电流和800 J的最大耗散能量。

如今,大多数制造商都在使用单路插座解决方案,它们在线路滤波器产品线中脱颖而出。 这些过滤器必须引起Hi-Fi和Hi-End设备所有者的注意,尤其是20年前或更早发布的设备。 “个人”电涌保护器将使您免于听众的喀嗒声和其他背景声音的侵害,并保护您最喜欢的放大器,转盘,唱头放大器和声音平台免受已经“不年轻”的组件的过早老化。


电涌保护器S-Max

例如,具有最大负载高达3500 W,最大干扰电流高达10,000 A和耗散能量高达150 J的Pilot BIT S单线电涌保护器将使用电涌滤波器为设备提供全面保护,防止短路和过载。

另一个有趣的单路解决方案-施耐德电气APC浪涌抑制P1-RS浪涌保护器,尽管尺寸紧凑,但最大负载仍可保证高达16 A,最大干扰电流可高达26,000 A,耗能高达903J。如此强大的保护是成功的可用作常规多插座延长线的过滤器适配器。

电涌保护器APC P1-RS

选项2:给予


从城市新建筑的“几乎完美”条件来看,我们转向不太成功的例子-电线破旧的房屋,办公室,郊区房屋以及其他电源不稳定的情况。 在这里,办公室属于特殊的“风险组”,因为强大的工业空调以及某些情况下来自工业冰箱和其他具有巨大脉冲浪涌电流的电力设备的干扰,被添加到了各种典型的家庭用户干扰源中。

用于此类情况的同一APC具有用于四个或五个插座的电涌保护器,例如Essential系列的APC P43-RSAPC PM5-RS 。 它们的最大负载高达10 A,可提供高达300 V的负载断开电压,最大干扰电流高达36,000 A,最大耗散能量高达918J。


SurgeArrest PM5B-RS SurgeArrest电涌保护器

除了防火外壳,脉冲噪声过滤和短路保护外,这些过滤器还配备有带机械保护的开关和欧式插座。

一个针对过滤和保护问题的有趣解决方案也可以是Sven Platinum 1.8 m黑色电涌保护器。 该过滤器的独特之处在于,除了一般的机械开关外,它的五个插座中的每一个都配有一个带有操作指示灯的单独开关。 该器件设计用于最高2200 W的负载,最高2500 A的最大干扰电流和最高350 J的最大耗散能量。


浪涌保护器Sven Platinum 1.8 m黑色

Monster独特的电涌保护器现已在俄罗斯面向完美主义者销售。 该品牌产品的价格比其他品牌的同类产品高出两到三倍,但是,使用陶瓷压敏电阻,Clean Power技术以减少电磁辐射,额外的保护电路和独特的外观完全弥补了这种差异。

Monster最通用的电涌保护器Core Power 800 USB配备了八个欧式插座,两个用于为便携式设备充电的USB端口以及LAN输入和输出,以进一步保护以太网电缆免受脉冲噪声的影响。它可以承受高达16 A的负载,并可以消除高达1440 J的能量干扰。滤波器具有接通和接地,短路和过载保护以及插座机械保护的指示。


Monster Core Power 800 USB电涌保护器该

型号 “最亲近”是Monster Core Power 600 USB电涌保护器,专为六个插座设计,没有LAN过滤器,但同时最大程度地分散了高达1836 J的干扰能量。

体面线路滤波器的列表可以继续使用几个值得信赖的品牌,例如InterStep,Uniel,Ippon,IEK,Defender,Powercom,ExeGate等。

选择滤波器时,最重要的是要根据您的家庭或办公室的电源质量正确评估情况。确定将要连接到过滤器的电子产品和家用电器的需求和数量。例如,那些通过光纤或双绞线电缆接收Internet的人根本不需要电话线的过滤器,对于那些通过ADSL连接到网络的人来说,这是不可以说的。

在任何情况下,电涌保护器的选择都应引起特别注意,因为设备的使用寿命(有时其价格比该滤波器的价格高几十倍或数百倍)有时取决于这种看似微不足道的设备。


网络稳定器是一种特定的设备,比网络过滤器复杂得多,因此制造商的清单要短得多。

但是,最受欢迎的品牌名称几乎相同,并且由于确定最合适解决方案的关键参数要小得多,因此选择略有简化。

是的,大多数网络稳定器都包含内置干扰滤波器,并且还可以通过最大耗散能量进行标记,但是选择时最重要的参数是最大负载和输入电压的稳定范围。

最好根据最大允许负载对网络稳定器进行分类,然后再查看电压稳定范围。

在俄罗斯,允许的最大负载通常以瓦特(W)或千瓦(kW)为标准,在其他国家/地区,尤其是在中国,采用的是伏安(VA)或千伏安(kVA)。有功功率的

瓦特数有用功率的伏安数绝不相同,为了达到近似相等,后者必须乘以所谓的功率因数,在家用电器和电子产品中,功率因数在0.6-1.0之间。实际上,通常会计算出近似的总负载功率,然后,以伏安为单位找到所需的有用功率,将其乘以1.4。反之亦然:如有必要,找出以瓦特为单位的近似稳定器负载,有用功率乘以0.7。



还有一条更实用的实践建议:在计算出预期稳定器负载的总最大功率后,再增加25%的结果,很小的余量不仅可以避免将来在连接新设备时过载,而且可以使稳定器免于在极端模式下工作效率明显下降。

在选择稳定器时,还应注意“智能”旁路模式(“旁路”)的存在:在网络的额定电压下,此类设备不会浪费能量,仅在确实需要时才打开。

确定网络稳压器的最大允许负载功率时,应查看其特性,而不要看其名称:名称中的数字与设备的功率至少在某些实际联系上根本不是事实。

为了在相对较小的负载(高达300 W)下稳定电源电压,Sven提供了一些非常有趣的解决方案。紧凑型稳定器采用不寻常的“立方”设计制成,具有相当宽的电压稳定范围-通常在150至280-295 V的范围内。

在这种情况下,您不应该信任名称中的数字,尤其要仔细阅读其特性:稳定器Sven VR-V 600的最大负载为200瓦,Sven Neo R 600-不超过300瓦。

两种“立方体”均具有过载和短路保护,旨在最大干扰电流高达6500 A,耗散能量高达220 J,并且都配备了具有机械保护功能的插座。

为了获得更强大的负载,该公司发布了Sven VR-V1000稳定器,该稳定器可提供功率高达500瓦的设备连接。不仅可以将家庭音频系统连接到这种“立方体”,而且还可以将其他设备连接到电视,游戏机和个人计算机。


Sven VR-V1000

稳压器施耐德电气稳压器系列的两种流行型号是APC LS1000-RS Line-RAPC LS1500-RS Line-R额定功率分别高达500 W和750W。两种稳定器都可在184-248 V的输入电压下工作,并配有工作电压和过载指示器,脉冲噪声滤波器,短路和过载保护。

稳压器APC LS1000-RS Line-R

在购买前请不要懒惰,也请检查稳压器的最大工作电压-如果此参数确实对您的网络至关重要。例如,APC LS1500-RS Line-R稳定器专为184-248 V的输入工作电压而设计,而APC Line-R 600VA Auto型号虽然设计了更低的功率,但同时高达600 W它提供了从150到290 V的更大范围的输入电压稳定度,这尤其说明了其较高的价格。

稳压器

1000 W(1 kW)及以上的APC Line-R 600VA自动稳压器应分为单独的类别,旨在维护功能强大的办公设备,房屋家用设备(例如供暖锅炉)或整个房屋的电压稳定。为此,经常使用具有自耦变压器的强大系统。

Sven是俄罗斯为数不多的生产和销售带有自动变压器的稳定器的公司之一,该产品设计用于承受较大的负载,同时价格合理。因此,例如,Sven AVR PRO LCD 10000型号可在140至260 V的稳定范围内应对高达8 kW的负载-这是连接整个郊区住宅楼的绝佳选择。


电压稳定器Sven AVR PRO LCD 10000

前面提到的Era生产了各种各样的强大紧凑型稳定器。


ERA电压稳定器SNK-1000-M

注意其产品标记:通常以稳定器的名义显示以瓦特安为单位的净功率。例如,ERA稳定器SNK-1000-M设计用于1000 VA,也就是说,您可以安全放置最大有功功率达700瓦。


ERA稳压器STA-3000

为了为强大的家用负载供电-从3000 W及更高功率开始,具有继电器负载调节功能的稳定器也非常出色。它们价格合理,紧凑,具有稳定的范围-140至270 V,并配备了所有可能的保护类型。


ERA STA-3000稳压器

该系列中最实惠的型号ERA STA-3000可以承受高达3 kW的负载,并且当网络电压长时间稳定时会自动关闭。此外,该设备还配备了多色LCD显示屏,以可视方式指示当前的操作模式。

实际上,我们研究了与电源有关的所有主要问题案例,并为每个案例选择了模型。我们希望借助它的帮助,您可以为您选择最合适的保护选项。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN411283/


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