Как выбрать стабилизатор напряжения

Зачастую владельцы загородных домов, квартир и дач сталкиваются с перепадами электричества. Причем нагрузка на сети непрестанно повышается. Стабилизатор напряжения способен выровнять колебания напряжения при подаче электричества на оборудование. Он продлевает его срок службы и экономит электроэнергию.

Одно- и трехфазный

1-фазные стабилизаторы подходят для офисных и бытовых условий (220В):

• оргтехники;
• домашней электроники;
• систем сигнализации, вентиляции и обогрева.

3-фазные приборы нашли свое применение в основном в промышленности с 3-фазными потребителями (380В):

• насосы;
• печки;
• электрические двигатели;
• иная технологическая инфраструктура ж/д дорог, связных центров и производственных предприятий.

Эксплуатация 3-фазного стабилизатора допустима для комплексной защиты домашней электрической сети, когда к ней подведены 3 фазы (380В).

Но такой подход не всегда целесообразен:

• Во-первых, установка отдельного 1-фазного стабилизатора на каждую фазу в ряде случаев более экономически выгодна, чем использование одного 3-фазного стабилизатора.
• Во-вторых, 3-фазный стабилизатор отключится даже при отсутствии напряжения на одной фазе. Установка 1-фазных независимых приборов дает возможность не допустить обесточивание всей системы.

При 3-фазной сети и 1-фазных потребителях рекомендуется стабилизация по всем фазам в отдельности. Если есть даже один 3-фазный потребитель нужен 3-фазный стабилизатор.

Разновидности

Производители выпускают 5 разновидностей стабилизаторов напряжения для дома и производства:

1. Релейные.
2. Электронные.
3. Электромеханические.
4. Инверторные (двойного преобразования).
5. Феррорезонансные.

Классификация основана на принципе действия регулирующих исполнительных органов.

Релейные

Они отличаются тем, что отводы обмоток автоматического трансформатора переключаются посредством стандартных реле электромагнитного типа. Это самый распространенный и бюджетный вариант для бытовых условий.

Принцип действия состоит в том, что напряжение в сети анализирует плата управления, после чего переключает реле, подсоединяя для понижения/повышения напряжения нужную часть обмотки.

Минусы:

• Небольшой срок эксплуатации вследствие быстрого изнашивания контактов.
• Невысокое быстродействие, в сравнении с электронным видом.
• Слышимость щелчков и помех в сети при переключении реле.
• Небольшое количество регулировочных ступеней – 4-6. Соответственно выходное напряжение отклоняется от 220В.

Плюсы:

• Доступная стоимость.
• Высокий коэффициент полезного действия.
• Легкость ремонта и обслуживания.

Электронные

По структуре они схожи с релейным видом, но для переключений обмоток используются полупроводниковые устройства. Есть несколько видов таких приборов с разными электронными схемами. К ним относятся тиристорные и симисторные варианты.

Тиристор представляет собой полупроводниковую систему с 3 p-n переходами. У него обратная глубоко положительная связь, которая отвечает за повышенную скорость переключения в ключевом режиме. Симистор состоит из 2 тиристоров. В нем объединены управляющие электроды, которые включены параллельно встречно. Благодаря пропусканию электричества в двух направлениях они отличаются высоким коэффициентом полезного действия.

Минусы:

• Наличие помех в сети при переключении.
• Цена выше, в сравнении с релейным видом.
• Нагрев полупроводниковых ключей, соответственно КПД ниже, чем у релейных.

Плюсы:

• Длительный эксплуатационный срок.
• Малошумность.
• Достаточное количество регулировочных ступеней – 9-16, а иногда и 36.
• Быстродействие.

Электромеханические

Они выделяются тем, что обеспечивают только ступенчатую настройку выходного напряжения. Принцип действия базируется на изменении коэффициента трансформации с помощью щетки, которая соединена с электродом выходных клемм. Она перемещает вспомогательный электрический двигатель.

Минусы:

• Быстрая поломка при загрязнении.
• Шум при перемещении по обмотке щетки.
• Загрязнение обмоток графитовой пылью.

Плюсы:

• Отсутствие помех в сети.
• Быстродействие.
• Бесступенчатая плавная настройка.

Инверторные

Они реализуют 2-ступенчатую схему получения напряжения на выходе. Входной переменный ток преобразуется в постоянный. Потом из него снова генерируется переменное напряжение. Авторегулирование осуществляется тогда, когда формируется постоянный ток. Есть ряд вариаций каскадного преобразования. Каждой соответствует подкласс инверторных стабилизаторов. Больше всего востребованы устройства на IGBT-транзисторах и ШИМ-приборы.

Минусы:

• Высокая стоимость.

Плюсы:

• Точность.
• Не искривленная на выходе синусоида.
• Быстродействие.
• Малошумность.

Феррорезонансные

Это трансформаторные приборы, которые отличаются наличием трансформаторных обмоток на магнитных проводах различного поперечного сечения. В них есть дополнительный конденсатор, который идет параллельно вторичной обмотке. Емкость выбрана таким образом, что обеспечивается постоянное насыщение магнитного провода, благодаря резонансу. Из-за этого изменения входного напряжения не влияют на выходное.

Минусы:

• Шумность.
• Малый стабилизирующий диапазон.
• Искривленная синусоида на выходе.

Плюсы:

• Длительный эксплуатационный срок.
• Быстродействие.
• Доступная стоимость.

Расчет мощностных показателей

Перед тем, как купить стабилизатор напряжения, следует сложить мощность всего оборудования, которое будет к нему подведено. Номинальная мощность прописана в инструкции или на корпусе. Обязательно учитывают приборы на участке, к примеру, полив, электропривод ворот и так далее.

Приборы с электрическим двигателем, трансформирующим в механическую энергию электрическую, при работе потребляют больше электричества, чем используют потом. По этой причине стабилизатор должен иметь мощность больше суммарной раз в пять. В обратном случае после включения техники сработает защита.

Выбирать мощность стабилизатора обязательно нужно с запасом, поскольку при низком напряжении она будет меньше. Рекомендуется 20% запаса.

Мощность может варьироваться от 0.5 кВт до 150 кВт. Минимальный показатель рассчитывают на одно устройство.

Она измеряется в ВА. К примеру, прибор в 600 ВА подойдет для большого количества бытовых приборов. Его разрешается использовать в загородных и частных домах.

Как выбрать

Чтобы ответить на вопрос, какой выбрать стабилизатор напряжения, надо рассчитать не только мощность и учесть фазность, но и разобрать главные характеристики.

Масштаб стабилизируемого напряжения

Для каждого стабилизатора прописывают диапазон напряжения. Он подразумевает показатель входного напряжения, при котором прибор может корректировать напряжение на выходе. Когда значение на входе выше этого показателя, то прибор отключает оборудование. Стандартный диапазон для домашних стабилизаторов составляет 130-270В.

Оптимальный рабочий разбег напряжения для дома или дачи выбирается на основании контрольных замеров напряжения на входе на протяжении нескольких дней. Лучше учитывать показатели вечером и утром. На это время приходится максимальная нагрузка на сеть. Крайние показатели и берутся за рабочий диапазон прибора.

Обязательно учитывают, что стабилизатор имеет 2 диапазона:

1. Максимальное значение, которое возникает при сильном изменении напряжения на входе, а на выходе оно изменяется на 15-18%. При этом режиме прибору работать нежелательно, но в случае недолгих перепадов можно.
2. Напряжение на входе находится в границах, при которых напряжение на входе равно 220В (± 5 процентов).

Точность стабилизации

Под ней подразумевается наибольшее отличие от номинала в большую/меньшую сторону вольтажа на выходе. Точность стабилизации должна быть больше, чем требования к напряжению всех подключенных приборов. Когда требования разные, то за основу берется наименьшее значение либо подключают приборы к разным стабилизаторам.

В основном бытовое электрическое оборудование может функционировать при точности стабилизации 220В (± 5-7 процентов). Но приборы освещения нуждаются в показателе не больше 3 процентов, так как при недостатке напряжения на выходе изменяется интенсивность освещения.

Технология установки

По такому признаку стабилизаторы классифицируются на напольные и настенные виды. Выбирая место установки важно помнить, что прибор нагревается, поэтому вентиляторы должны работать свободно. Слишком повышенная или пониженная температура, пыль и влажность оказывают негативное влияние. Приборы запрещено ставить в чердачных и подвальных сырых помещениях. Лучше всего размещать их вблизи распределительного щитка.

Наличие мини-экрана

Ряд стабилизаторов имеют информационный дисплей. На нем фиксируются рабочие данные – напряжение, сигнал о проблемах и их причинах, нагрузка.

Подключать к устройству надо только приборы, которые действительно нуждаются в постоянном напряжении:

• TV;
• холодильное и морозильное оборудование;
• оргтехника;
• компьютерная техника;
• устройства освещения и связи.

Бытовое нагревательное оборудование, оснащенное электрическими нагревателями, не рекомендуется для стабилизатора. Так как они могут работать и при скачках напряжения. Это же касается приборов с высокими пусковыми токами. При включении они провоцируют срабатывание защиты и обесточивание сети.

Выбор стабилизатора напряжения – непростое дело. Но если знать особенности видов, их характеристики, можно подобрать оптимальный вариант.