1. Какая техника чувствительна к перепадам напряжения

Для бытовых электросетей стандартным считается напряжение 230 В с допустимым отклонением до 10% в ту или иную сторону, но, в среднем, это диапазон от 209 до 231 В. Кратковременные отклонения за пределы этого диапазона хоть и не считаются штатными, но обычно не приводят к мгновенной поломке, а вот длительное превышение или занижение напряжения уже способно вызвать перегрев, некорректную работу или остановку оборудования. Особенно опасны резкие скачки, которые могут подниматься выше 270 – 300 В или, наоборот, проседать до 150 В и ниже.

Резкие скачки напряжения могут привести к поломке электроприборов.

Разная техника реагирует на перепады по-разному. Современная электроника (компьютеры, игровые приставки, телевизоры, мониторы, сетевое оборудование и электроплиты) оснащается импульсными блоками питания, которые могут выдерживать умеренные отклонения и стабилизировать входное напряжение в определенных пределах. Обычно такие блоки уверенно работают в диапазоне примерно от 100 до 240 В. Когда в сети низкое напряжение, такие приборы продолжают работать, но, возможно, с понижением эффективности — например, лампа светит тускло, а варочная поверхность нагревается дольше. В то же время резкие скачки вверх являются для них критическими: страдают блоки питания, платы, сгорают конденсаторы, выгорают пиксели на экранах телевизоров.

Бытовая техника с электродвигателями (холодильники, морозильные камеры, стиральные и сушильные машины, кондиционеры, посудомоечные машины) плохо переносит низкое напряжение. При недостатке входной мощности моторы начинают работать с повышенной нагрузкой, греются, теряют пусковой момент, а компрессоры могут вообще не стартовать. Но избыточное напряжение также опасно, ускоряя износ элементов.

Устройства с ТЭНами (бойлеры, чайники, обогреватели) менее чувствительны к просадкам, но при повышенном напряжении могут работать с превышением мощности и быстрее выходить из строя.

Наиболее чувствительными являются газовые котлы, аудиоаппаратура и дорогостоящая измерительная техника — они реагируют даже на небольшие колебания в сети. Зачастую это объясняется отсутствием собственной системы защиты, поэтому даже единичный скачок способен привести к дорогостоящему ремонту.

Важно! Перепады напряжения опасны для электроприборов, рассчитанных на работу в сети 220 – 240 В с отклонениями до 5%. Сейчас многие производители выпускают технику с более широким рабочим диапазоном — от 100 до 260 В. Чаще всего к этой категории относится современная компьютерная, аудио- и видеотехника.

Для того, чтобы предотвратить поломку техники, особенно если скачки происходят регулярно (старая электропроводка, плановые отключения электроэнергии, недостаточная мощность сети для имеющегося количества устройств), необходимо иметь одно или несколько защитных устройств.

2. Сетевые фильтры

Наиболее простым и бюджетным вариантом является сетевой фильтр. Чаще всего он представляет собой удлинитель со встроенными элементами защиты, но встречаются и модели в виде адаптера, вставляемого в розетку.

Сетевой фильтр чаще всего выполнен в виде удлинителя
и позволяет подключать одновременно несколько приборов.

В любом случае, такие устройства сглаживают кратковременные импульсные помехи и блокируют резкие выбросы в сети, то есть защищают технику от кратковременных всплесков и электрического «шума» в сети. Это особенно важно для компьютерной техники, музыкального оборудования, бытовой электроники и телеком-оборудования, так как такие устройства чувствительны к помехам и могут работать нестабильно при их наличии. В то же время фильтр не стабилизирует напряжение и не компенсирует длительные просадки или превышения, поэтому не является полноценной защитой от серьезных проблем.

К преимуществам можно отнести простоту использования, невысокую цену и возможность подключать сразу несколько устройств — большинство моделей имеют от 2 – 3 розеток до 8 и более. А главный недостаток — существенные ограничения в работе. Сетевые фильтры не реагируют на медленные изменения напряжения, поэтому при длительной просадке или завышенном напряжении подключенная техника продолжает работать в неблагоприятных условиях. Варистор, который берет на себя избыточный импульс, рассчитан на ограниченное количество срабатываний: после серии мощных скачков он постепенно теряет эффективность, при этом внешне фильтр может выглядеть совершенно исправным. Также сетевой фильтр бесполезен при серьезных аварийных ситуациях в сети. Поэтому его лучше рассматривать как вспомогательную защиту, а не как универсальное решение для любых проблем с электропитанием.

Популярные сетевые фильтры

3. Реле контроля напряжения

Еще одним доступным, но при этом эффективным способом является реле напряжения. Это компактное защитное устройство, выступающее неким посредником между сетью и подключенной техникой. Реле отслеживает фактическое значение напряжения в реальном времени, и если входное напряжение расходится с заданным допустимым диапазоном — моментально отключает приборы от электропитания. Когда параметры возвращаются к норме и держатся в стабильном диапазоне несколько секунд, реле автоматически подает питание снова. Благодаря этому техника защищена от длительных отклонений, скачков и аварийных ситуаций в сети. Реле подходит для защиты холодильников, стиральных машин, кондиционеров, котлов, электроники и любых приборов, которые чувствительны к нестабильной сети.

Есть модели, подключающиеся через розетку непосредственно к бытовой технике, также доступны варианты, которые монтируются в щитках и способны контролировать электропитание всей квартиры или дома.

Реле не выравнивает напряжение, а отслеживает фактическое значение напряжения
и в случае отклонений полностью отключает технику.

К основным преимуществам реле относится высокая скорость реакции — отключение происходит за миллисекунды, защищая технику даже от резких скачков. Пользователи могут настраивать пороги срабатывания, задержку подачи питания и другие параметры, таким образом адаптируя устройство под конкретную сеть. Реле с термозащитой обеспечивает дополнительный уровень защиты: система отслеживает не только напряжение, но и температуру проводки и самого прибора, отключая питание в случае перегрева. В то же время реле не снижает ресурс техники и не вмешивается в работу электроники, оно просто не допускает ее включение при неблагоприятных условиях. Кроме того, реле — одно из самых доступных устройств среди эффективных способов защиты.

Существенный недостаток заключается в том, что устройство не выравнивает напряжение, а лишь отключает подключенную технику. Это значит, что при частых просадках или повышенном напряжении оборудование будет регулярно выключаться, а это критично для устройств с непрерывным процессом работы: например, компрессоров холодильников и кондиционеров, роутеров, серверов, систем видеонаблюдения или циркуляционных насосов котлов.

Кстати, помимо реле напряжения, также есть реле тока, реле мощности и многофункциональные устройства, сочетающие в себе возможности нескольких защитных приспособлений.

Популярные реле напряжения

4. Стабилизатор напряжения

Более эффективным устройством является стабилизатор напряжения, который не просто отключает питание при выходе напряжения за допустимые пределы, а непрерывно корректирует входное напряжение и подает на подключенную технику 220 – 230 В при колебаниях в сети. В то же время при значительных отклонениях стабилизатор полностью отключает питание в сети. Как и в случае с реле, его можно поставить как на определенную бытовую технику, так и на целый дом.

Принцип работы стабилизатора зависит от его типа:

  • Релейный — наиболее распространенный в быту тип, изменяющий подачу напряжения за счет переключения обмоток трансформатора через реле. Такие модели недорого стоят, быстро срабатывают и имеют обширный рабочий диапазон на входе, однако довольно шумные и не очень точны.
  • Симисторный — осуществляет переключение между разными группами контактов трансформатора с помощью полупроводниковых приборов — симисторов. Стабилизаторы работают тихо и точно, обеспечивают быстрое переключение, но имеют и недостатки: сложность конструкции, большие габариты, подверженность перегреву и достаточно высокую стоимость.
  • Тиристорный — использует полупроводниковые приборы тиристоры, которые работают аналогично реле, но гораздо тише и точнее. Стабилизаторы стоят недешево и подвержены перегреву, из-за чего нуждаются в сложных системах охлаждения.
  • Электромеханический — работает за счет собственного электродвигателя. Такие модели отличаются высокой точностью, но реагируют медленнее других типов и имеют относительно узкий рабочий диапазон.
  • Инверторный — отличаются двойным преобразованием тока: с переменного в постоянный, а затем снова в переменный. В результате получается стабильное напряжение, мгновенное срабатывание и бесшумная работа. Недостатками являются низкий КПД и высокая стоимость.
  • Комбинированный — объединяет в себе возможности электромеханических и релейных устройств, используя электромотор для небольших колебаний и реле для больших скачков напряжения.

Стабилизатор напряжения непрерывно корректирует входное напряжение
и подает на подключенную технику оптимальные 220 – 230 В.

Помимо этого, при выборе стабилизатора важно правильно подобрать оптимальную мощность. Для этого необходимо высчитать общую мощность подключенных приборов и добавить к общему значению запас в 20 – 30%. При недостаточном запасе мощности стабилизатор будет работать на пределе, быстрее изнашиваться и может отключаться под высокой нагрузкой.

Важно! Предлагаем ознакомиться со статьей «Как выбрать стабилизатор для защиты от перепадов напряжения».
Популярные стабилизаторы напряжения

5. Источник бесперебойного питания (ИБП)

Это устройство способно не только защитить технику от скачков напряжения, но и обеспечить стабильное электропитание при кратковременных провалах, резких просадках или полном отключении сети. В отличие от стабилизатора, ИБП оснащен встроенным аккумулятором и способен поддерживать работу подключенного оборудования в автономном режиме, то есть при полном отсутствии электроэнергии. Кроме того, при значительных отклонениях показателей напряжения от нормы ИБП не выключает технику, а автоматически переключается на автономную работу. На это не способны ни сетевые фильтры, ни реле, ни стабилизаторы.

Основное назначение ИБП — защита устройств, для которых критически важно непрерывное питание. В первую очередь это компьютеры, серверы, маршрутизаторы, видеорегистраторы, системы умного дома, медицинская аппаратура и любая электроника, для которой даже краткое прекращение питания может привести к сбою данных или повреждению оборудования. Кроме того, это важно для обеспечения бесперебойной работы систем отопления.

Источник бесперебойного питания не только стабилизирует напряжение, но и обеспечивает автономное питание техники
в случае отключения электроэнергии за счет встроенного аккумулятора.

При этом важно понимать, что ИБП не заменяет полноценный стабилизатор — его диапазон регулировки относительно узок, и при сильных отклонениях устройство будет часто переходить на аккумулятор, ускоряя его износ. Кроме того, далеко не все модели предназначены для подключения мощных приборов с двигателями или ТЭНами (холодильники, стиральные машины, бойлеры) — для этого подойдут наиболее мощные инверторные (online) ИБП. Для сравнения, компактные низковольтные устройства способны запитать лишь мелкую технику, в основном роутеры и видеокамеры. Также есть ограничения, связанные со временем автономной работы. Большинство бытовых моделей обеспечивает лишь несколько минут работы при средней нагрузке, чтобы пользователь мог завершить рабочие процессы и сохранить информацию. Но есть и более мощные приборы, с помощью которых техника работает автономно несколько часов, а то и дольше.

Популярные источники бесперебойного питания (ИБП)

6. Так что же выбрать?

Таким образом, универсального решения «на все случаи» не существует, и каждый тип защитных устройств предназначен для разных сценариев. Выбор зависит от характера проблем в электросети и того, насколько чувствительна к ним техника.

  • Если в сети возникают лишь кратковременные импульсные помехи и электрический шум, достаточно простого сетевого фильтра. Для стабильных городских сетей этого, как правило, хватает, особенно если речь идет о маломощной электронике, блоки питания которой сами по себе способны компенсировать умеренные отклонения.
  • При более выраженных скачках, с которыми фильтр уже не справляется, лучше использовать реле контроля напряжения для защиты холодильников, стиральных машин, газовых котлов, кондиционеров и другой бытовой техники. В то же время из-за отключений оно не подходит для устройств, которым важно непрерывное питание: роутеров, серверов, NAS, систем безопасности.
  • При частых колебаниях оптимальным вариантом является стабилизатор, который обеспечивает стабильные 220 – 230 В и позволяет технике работать без постоянных отключений. Это особенно важно для холодильников, кондиционеров, стиральных машин, а также для бытовой электроники, чувствительной к длительным просадкам.
  • Если же в доме часто происходят отключения электроэнергии и есть приборы, где даже доля секунды без питания может вызвать сбой или потерю данных, без источника бесперебойного питания не обойтись.
  • Все вышеописанные устройства не исключают друг друга, и в ряде ситуаций их можно эффективно комбинировать. Например, стабилизатор или реле контроля напряжения нередко используют вместе с ИБП, чтобы обеспечить и стабильное напряжение, и резервное питание без лишней нагрузки на аккумулятор. Сетевой фильтр также часто дополняет систему защиты, устанавливаясь после стабилизатора или ИБП для подавления высокочастотных помех.