Сетевой фильтр

Сетевой фильтр – разновидность электрических сглаживающих фильтров, подключаемых к промышленной сети и обеспечивающих питание приборов и устройств офисной техники электроэнергией необходимого качества. Основной задачей сетевых фильтров является обеспечение потребителей электроэнергией с такими параметрами, которые обеспечат номинальный режим работы приборов, их долговечность и сохранность. Необходимость создания сетевых фильтров была вызвана двумя основными проблемами. Во-первых, высокой требовательностью большинства офисных потребителей электроэнергии к стабильности ее параметров. Компьютеры и другие электронные устройства очень чувствительны к броскам (резким изменениям) уровней напряжения и тока в сети. Выход значений рабочих параметров сети за пределы допуска могут привести к выходу из строя дорогостоящего оборудования и к утере вовремя несохраненных данных. Во-вторых, невозможностью обеспечения требуемой стабильности параметров промышленной сети. Объясняется это все возрастающим потреблением электрической энергии, наличием большого количества одновременно подключенных мощных потребителей, а также случайным характером их отключения и подключения к сети.

Как видно из названия, электрический фильтр осуществляет фильтрацию сигналов определенного уровня (частоты), т. е. пропускает на свой выход сигналы одной определенной частоты (набора частот) и задерживает все другие сигналы. Область частот пропускаемых сигналов называется полосой пропускания фильтра. Физически электрический сглаживающий фильтр представляет собой электрическую цепь, состоящую из элементов с индуктивностью и емкостью, т. е. из дросселей (катушек) и конденсаторов. При этом дроссели включаются последовательно с нагрузкой, а конденсаторы – параллельно ей. Такое построение схемы фильтра объясняется задачей сглаживания частоты тока на его входе, т. е. нейтрализацией всплесков в сети. В данной схеме используется определенная зависимость сопротивления участков цепей, составленных из дросселей и конденсаторов, от частоты тока. У дросселей сопротивление растет с увеличением частоты и равно нулю для постоянного тока, а у конденсаторов, наоборот, уменьшается с ростом частоты и равно бесконечности (равносильно обрыву цепи) при постоянном токе. При совместной работе всех участков схемы фильтр пропускает на выход ток только определенной частоты, нужной потребителям. Настройка полосы пропускания фильтра производится при его изготовлении путем подбора электрических значений параметров емкости и индуктивности составляющих элементов. Большинство современных сетевых фильтров рассчитано на пропускание к потребителям тока такой частоты, которая нужна для их нормальной работы, то есть напряжением 220—230 В, частотой 50 Гц (60 Гц – по стандартам США). Некоторые конструкции фильтров позволяют осуществлять стабилизацию не только частоты тока, но и уровня напряжения. Это достигается путем использования в схеме электрического трансформатора.

Дальнейшее развитие фильтров данного класса направлено на возможность ручной регулировки полосы пропускания в эксплуатации за счет использования конденсаторов переменной емкости и катушек с изменяемой индуктивностью.