Информация

1. Что такое стабилизатор напряжения. Область применения.

Стабилизатор напряжения – это электрическое устройство, с помощью которого осуществляется автоматическое преобразование электрической энергии, позволяющее получить стабилизированное выходное напряжение, находящееся в заданных пределах при больших колебаниях сетевого напряжения. Простыми словами – это прибор, с помощью которого осуществляется выравнивание входного напряжения к оптимальному показателю 220 В или 380 В на выходе.

Основным назначением данных устройств является обеспечение безопасности работы электрических приборов, которые подключены и питаются электричеством из сети. В связи с поставкой низкого качества электроэнергии потребителю от энергосберегающих организаций (особенно за городом или в сельской местности), использование стабилизаторов напряжения становится очень актуальным. Ведь многие из нас зачастую используют очень дорогостоящую технику как в быту, ( телевизоры, компьютеры, холодильники, аудио и видео аппаратуру, стиральные машины, кондиционеры, отопительные котлы и т.д.) так и на объектах промышленного назначения (компьютерные сети, станки, медицинское оборудование, электропривод и т.д.). Практически любой пользователь сталкивался с выходом из строя или неустойчивой работой бытовой техники. В 95% случаев некорректность работы связана с нестабильным напряжением, перенапряжением, пиками и выбросами напряжения сети.

Стабилизаторы напряжения широко применяют:

Для дома, дачи, квартиры – подключая электрооборудование через бытовые стабилизаторы напряжения, вы продлеваете его эксплуатационный ресурс, тем самым обеспечивая оптимальный режим работы и самый высокий КПД.

Для защиты котла и отопительного оборудования – т.к. современные газовые и электрические котлы являются достаточно сложным электротехническим прибором, а его комплектация достаточно чувствительна к перепадам и скачкам напряжения, производители котлов обязуют потребителя использовать стабилизатор напряжения для данных устройств.

Для охранного оборудования, сигнализации – в связи с тем, что большинство охранных систем допускает отклонение напряжения сети не более чем 10%, а поставщики электроэнергии такую точность обеспечить не могут, это приводит к некорректной работе охранного оборудования. Именно стабилизатор напряжения стабилизирует Вашу сеть и устранит данные проблемы.

Для кондиционеров, и холодильного оборудования – в связи с тем, что при повышенном или пониженном напряжении срок службы двигателя сокращается в два, а то и три раза, рекомендуется установка стабилизатора напряжения, дабы избежать этой проблемы, предотвратить перегрев обмоток и дальнейший выход из строя.

2. Виды стабилизаторов напряжения. Принцип работы

На сегодняшний день примененные технические решения позволяют классифицировать стабилизаторы по основным типам:

• Релейные
• Электромеханические (сервоприводные)
• Симисторные
• Феррорезонансные

Каждый из вышеперечисленных видов имеет свои особенности

Релейные

Устройства данного типа имеют простую конструкцию, которая включает в себя автотрансформатор и силовые реле. Принцип стабилизации основан на автоматическом переключении секций трансформатора с помощью силовых реле, которыми в свою очередь управляет контроллер или процессор.

К преимуществам данного типа стабилизаторов можно отнести:

простая конструкция, доступная цена, небольшие размеры, широкий диапазон входного напряжения, относительно высокая скорость регулирования.

Недостатки данного типа:

быстрый износ деталей прибора, шумные, низкая точность стабилизации выходного напряжения, искажают синусоиду, теряют заявленную мощность, зачастую комплектуются дешевыми компонентами.

Электромеханические (сервоприводные)

Данный тип стабилизаторов работает по принципу реостата. В конструкцию включен электропривод, передвигающий подвижные контакты в виде ролика или щетки электродвигателя по обмотке автотрансформатора.

При изменении входного напряжения электродвигатель по команде управляющей электроники перемещает контакт в необходимое положение на обмотке, что позволяет изменять напряжение на выходе плавно.

Преимущества этих устройств:

высокая точность поддержания выходного напряжения (2-3%), устойчивы к перегрузкам, надежность, отсутствие искажений синусоиды, плавная регулировка

Недостатками таких приборов являются:

низкая скорость стабилизации, повышенный уровень шума, быстрый износ механических узлов в суровых условиях эксплуатации.

Симисторные (тиристорные)

Стабилизаторы напряжения данного вида - это устройства, которые молниеносно реагируют на любые скачки напряжения в сети. Принцип работы похож с релейным, но в данном типе реле заменено на симисторы. В результате исключения механических реле повышаются скорость переключения, надежность, устройства работают бесшумно. В силу ряда достоинств, электронные стабилизаторы напряжения нашли наибольшее распространение на рынке стабилизаторов.

Достоинства данного типа стабилизаторов

быстродействие, широкий диапазон регулирования, отсутствие искажения формы входного напряжения, высокое значение КПД, большой срок службы, отсутствие движущихся элементов, плавная регулировка.

Недостатки

восприимчивы к пусковым токам и перегрузам, дорогостоящие.

3. Основные параметры и функции стабилизаторов напряжения

Диапазон входного напряжения - наряду с точностью стабилизации, является важнейшей его характеристикой. Данный параметр состоит из двух категорий:

Рабочий диапазон - когда входное напряжение находится в пределах, при которых на выходе обеспечивается заявленная величина стабилизации, к примеру 220±4,3%;

Предельный диапазон - когда стабилизатор остается в рабочем состоянии, но напряжение на выходе отличается от заявленной величины стабилизации в большую или меньшую стороны до 15-18%).

При входном напряжении, выходящем за рамки предельного, стабилизатор отключает электроприборы, сам оставаясь подключенным к сети для контроля с возможностью включения электрооборудования вновь в работу при возвращении питающей сети в рабочий (предельный) диапазон напряжений.

Точность стабилизации выходного напряжения - зависит от величины входного напряжения сети, если оно находится в рабочем диапазоне, то точность стабилизации в большинстве случаев составляет 0,9-7% в зависимости от модели стабилизатора.

Перегрузочная способность – способность стабилизатора выдерживать кратковременные перегрузки от электроприборов, которые имеют высокие пусковые токи (например, электродвигатель погружного насоса, холодильника и т.п.).

Защита от перегрузки и короткого замыкания на выходе. В случае перегрузки стабилизатора, когда на него подается мощность превышающая номинальную, в течение продолжительного периода времени (от 0,1 сек. до 1 мин. и более), срабатывает система защиты (время срабатывания защиты зависит от величины перегрузки), которая отключит стабилизатор и тем самым предотвратит его выход из строя. При наличии в стабилизаторе функции повторного включения через 10 сек. после его отключения по перегрузке, он снова включится. Если перегрузка при повторном включении стабилизатора отсутствует, то стабилизатор продолжает штатно работать. В случае короткого замыкания в цепи подключенных к стабилизатору электроприборов, стабилизатор отключится. После чего обязательно необходимо выявить и устранить причину короткого замыкания и только потом включить стабилизатор.

Система контроля выходного напряжения. В случае выхода стабилизатора из строя или мгновенного увеличения входного напряжения такая система отключает электроприборы от стабилизатора и предотвратит их выход из строя.

Регулировка выходного напряжения. Наличие в некоторых моделях стабилизаторов возможности регулирования выходного напряжения в диапазоне 210-230 В, что помогает решить одновременно несколько проблем:

возможно установить на выходе стабилизатора западные стандарты напряжения 230В для импортных электроприборов. Без подобной функции стабилизатор постоянно будет выходить за заданный для данных электроприборов нижний диапазон напряжения, что может вызвать сбои в их работе;

для ламп накаливания можно установить напряжение около 210В, что значительно увеличит срок их службы, световой же поток останется в пределах, заявленных производителем.

Автоматическое включение стабилизатора при возврате входного напряжения в установленный диапазон. Т.к. стабилизатор отключает нагрузку в случае выхода входного напряжения за установленные пределы, он должен автоматически включаться и подключать нагрузку, если входное напряжение вернулось в установленный диапазон, иначе придётся следить за сетевым напряжением, включать стабилизатор вручную.

Наличие на входе и выходе стабилизатора фильтров подавления импульсных помех. Это полезная функция, которая защитит электроприборы от помех в радиочастотном диапазоне.

4. Как правильно подобрать стабилизатор напряжения

Для правильного выбора мощности стабилизатора нужно подсчитать сумму мощностей всех имеющихся электрических приборов и других потребителей электроэнергии, которые одновременно подключены к сети. Необходимую информацию о потребляемой мощности прибора можно найти в паспорте изделия или же его инструкции по эксплуатации, а также посмотреть на самом устройстве.

Также, при выборе стабилизатора напряжения необходимо определится с типом нагрузки (активная или реактивная). Для оборудования с активной нагрузкой достаточно мощности по номенклатуре, то есть потребляет утюг 1 кВт, то и стабилизатор нужно подбирать с трансформатором 1 кВт. Реактивную же нагрузку необходимо учитывать практически во всех приборах, где есть электродвигатели. Полная мощность исчисляется показателями ВА (вольт-ампер), а активная в Вт (ваттах).

Обратите внимание, в большинстве случаев все электрооборудование, работающее на асинхронных двигателях, к примеру, холодильник, расходует мощность, почти в 1,5 - 2 раза превышая собственную номинальную. Такие устройства отличаются чрезвычайно высокими пусковыми токами. Как правило, они могут значительно превышать номинальный.

Таблица показателей средней потребляемой мощности приборов:

5. Подключение стабилизатора напряжения

Главное правило при установке – стабилизатор идет следом за счетчиком электроэнергии. Для опытных пользователей не составит большого труда подключить часть потребителей к распределительному щитку, пропустив стабилизатор. Рассмотрим стандартную ситуацию, когда необходимо подключить стабилизатор напряжения на всю квартиру (дом). В данном случае на приборе есть клеммная колодка с контактами «фаза вход», «ноль» и « фаза выход». Доступ к ее винтам закрыт накладкой. В первую очередь необходимо выяснить, какой из проводов сети является фазным, а какой нулевым. Сделать это можно воспользовавшись индикатором фазы.

Схема подключения стабилизатора напряжения

Согласно технике безопасности, прежде чем приступить к подключению стабилизатора напряжения, необходимо отключить все автоматы, которые находятся перед счетчиком, а также проверить отсутствует ли фазное напряжение после него, тем самым обесточив дом (квартиру). Стабилизатор нужно подключать к разрыву фазного провода после счетчика. Сюда же подводится и нулевой провод, к примеру, от распределительного щитка. Некоторые стабилизаторы имеют два вывода для подключения ноля. При этом внутри они соединяются между собой. Данный подход удобный, если подключение осуществляется с разрывом нулевого кабеля, а сечение сдвоенного проводника окажется слишком большим для отверстия в клеммнике. Но нет никаких преград для пользования лишь одним из нолей (как описано выше). Нет необходимости проводить сложные расчеты, дабы быть уверенным, что сечение провода полностью соответствует мощности устройства. Достаточно просто узнать сечение провода после счётчика. Обратите внимание также, чтобы корпус стабилизатора был обязательно заземлен проводом, сечение которого должно быть не меньше, чем у фазного – это требуют правила электробезопасности.