Hi-Fi аппаратура - как защитить от сбоев в электросети. Часть 1.

Многие знают: чтобы достичь качественного звука в теле- и радиостудиях прежде всего необходимо позаботиться о питающем напряжении. Однако большинство не догадывается, что практически все устройства кондиционирования напряжения спроектированы для питания компьютеров, в то время как для успешной работы приборов в домашней Hi-Fi системе нужно совсем другое оборудование, которое легко защитит их от сетевых помех.  

                                                                                                                                              
В чем проблема?

По данным американской фирмы Bell labs, аномалии электропитания выглядят следующим образом: пониженное напряжение - 87%, импульсы напряжения (плюс наличие в напряжении сети постоянной составляющей, заставляющей «рычать» сетевые трансформаторы) - 7,4%, внезапное отключение (плюс последующее внезапное включение, вызывающее сильнейший бросок тока) - 4,7%. повышенное напряжение - 0,7%. Эти сведения приведены для относительно благополучной американской сети, в России же ситуация намного хуже, т.к. количество различной сетевой «грязи» значительно выше.

Во всех странах ЕЭС, США и Японии действуют жесткие нормы, ограничивающие уровень искажений, которые генерируют электронные и электрические приборы, искажая форму тока в сети. Там в домашние розетки запрещено включать устройства с реактивным характером нагрузки и импульсным характером потребления. У нас же, например, сосед может установить дома какой-нибудь строгальный станок, сварочный аппарат, или, что еще интереснее, известен случай, когда в одном из домов «повесили» питание лифтов на квартирную сеть. Ко всему перечисленному можно еще добавить чисто российские проблемы, такие, как перекос фаз от неравномерного подключения потребителей, и еще одну, известную как «синдром пьяного электрика». Разумеется, никто ни за что не отвечает. Страшно? Тем не менее, в ближайшее время ситуация вряд ли кардинально изменится в лучшую сторону, грязи и помех в сети меньше не станет. Но кое-что можно сделать и самому, нужно только правильно выбрать приоритеты.

Виды сетевых помех

Каким бы электрооборудованием вы не пользовались, поступающее напряжение содержит сетевые помехи (или имеет непостоянные параметры), от которых необходимо защищаться. Дело в том, что они приносят реальный физический ущерб вашим приборам: даже незначительный скачок напряжения может привести к потере данных в памяти цифрового прибора и вызову шума в оборудовании (как в цифровом, так и в аналоговом).                                                                                                                          

Классифицировать помехи в электросети можно следующим образом:

                                                                                                                                              

1. «Шипы» - кратковременные (миллисекунды или менее) скачки напряжения до 600V(!) - могут вывести из строя чувствительные компоненты оборудования или привести к потере данных памяти какого-либо из приборов. Кроме того, они окисляют контакты и снижают параметры проводной изоляции. Возрастающее напряжение, не ощущаемое вами, может постепенно “убивать” ваш прибор. И в один прекрасный день…

Особо сильные пульсации, возникающие в зонах с повышенной частотой грозовых явлений могут вызвать ощущаемые щелчки в вашем акустическом приборе. Отличное средство защиты от них - молниеотводы, установленные по правилам, применяемым в данной местности.

2. Влияние РЧ (радиочастот) и ЭМП (электромагнитных полей).
РЧ и ЭМП содержат небольшое количество энергии, но в отличие от “шипов” являются зачастую постоянными. Продолжительное же влияние РЧ и ЭМП может вызывать аудиошум или эффект “снега” на видео. Особо длительное воздействия могут привести к потере данных в цифровых схемах.

3. Длительные увеличения напряжения - обычно длятся дольше, чем “шипы” на 10-35%, от 15 миллисекунд до минуты. Могут привести к открытию “нейтрали” или замыканию между линиями, потребляющими высокое и низкое напряжения.

4. Долговременное и кратковременное понижение напряжения в сети, связанное с выключением вблизи от вашей студии прибора, потребляющего большое количество энергии.

5. Полное отключение энергоснабжения. Работа на компьютере и пользуясь источниками бесперебойного питания, можно без особого труда сохранить данные в случаях потери электроэнергии, что зачастую невозможно в мире звукозаписи. 

Важный шаг…

Сетевые помехи, попадающие в нашу аппаратуру, по своему происхождению можно разделить на два вида: приходящие извне и собираемые внутри квартиры. Одно из возможных решений по приведению квартирной электросети в порядок, направленное на максимальное снижение активного сопротивления участка от распределительного щитка на лестничной площадке до нашей с вами аудиосистемы, если мы действительно хотим обеспечить качественное питание нашей системы, то говорить приходится только об отдельном подводе сетевого напряжения от электрощита на лестничной площадке - при всем богатстве выбора альтернативы, как говорится, нет. 

Системы защиты                                                                                                             

                                                                                                                                              

Системы защиты подразделяются на сетевые фильтры и стабилизаторы напряжения.
 

Сетевые фильтры предохраняют оборудование от “шипов”, недолговременных повышений напряжения и ЭМП. Но при более длительных перепадах напряжения вам могут помочь только стабилизаторы. Хорошие приборы защиты являются комбинацией фильтра и стабилизатора.

Из чего же состоят приборы защиты? Широко распространены вставки оксидов металлов (МОV), варисторы, хорошо вбирающие в себя “шипы” и увеличения напряжения. Они рассчитываются по характерным для данной местности скачкам повышения напряжения и количеству впитываемой энергии (в Дж), которую они могут поглотить без перегрева и ущерба для нормального электропитания.

Прибор с одним маломощным МОV не сможет обеспечить нужную защиту, и размещать их нужно не только между фазовым проводом и нулём, но а также между несущим и “землей”; фазой и нулём. Вставок оксидов металлов необходимо несколько с тем, чтобы “шипы” поглощались ступенчато. Этого, как правило, нет в дешевых приборах. Несмотря на то, что МОV способны впитывать повышения напряжения, они могут быть выведены из строя особенно сильным скачком напряжения. В этом случае их необходимо будет заменить. Поэтому многие сетевые кондиционеры содержат индикатор выхода МОV из строя. Замена МОV обойдется гораздо дешевле, нежели полная замена прибора защиты.

МОV - не единственные компоненты, помогающие предотвратить воздействие “шипов”. Многие диоды и все вакуумные лампы также защищают от них приборы, но при большой частоте пульсации электроэнергии могут легко пропускать некоторые из них, поэтому и используются они в связке с МОV.

Помехи от ЭМП и РЧ хорошо ликвидируются низкопроводным фильтром (lovpass filter). В дешевых приборах такой фильтр обычно ставится между фазой и нейтралью, хотя должен в то же время применяться между линиями (“земля”- фаза, “земля”- “нейтраль”). Хороший фильтр ослабляет помехи до 40-60 dB при диапазоне радиочастот от 1 до 100 МГц.