Как выбрать стабилизатор напряжения?

Стабилизатор напряжения защищает аппаратуру, бытовую технику, промышленное оборудование и электрические приборы от резких скачков энергии в сети, а также коротких замыканий и помогают продлить срок эксплуатации устройств.

Так как же правильно выбрать стабилизатор напряжения?

Изначально необходимо определиться с проводкой. Электрические кабели в мегаполисе, как правило, имеют однофазную разводку. Но за городом иногда встречаются и трехфазные сети(на производстве и в частных домах).

Количество жил в таком кабеле будет пять, 3 фазы, ноль и заземление.                                            Пример как выглядит однофазный ввод и разводка сетей.

                                          Трехфазные стабилизаторы устанавливаются, в основном, в производственных помещениях, где напряжение 380 В. Но могут использоваться и в загородных коттеджах и домах, административных и офисных помещениях, при наличии трехфазного подключения.При наличии трехфазной проводки стоит сразу задуматься: какой вид стабилизатора (однофазный или трехфазный) купить.Несколько однофазных приборов будут стоить дешевле, чем один трехфазный стабилизатор.Но и с трехфазным вводом лучше приобрести 3 однофазных устройства, чтобы избежать выхода из строя всей системы при отсутствии энергии в одной из фаз.

 Решить для себя какой прибор(ы) нужно оберегать от перепадов электрического тока. Например, если предохранять желательно только один или два устройства, то стоит выбрать стабилизатор, подключающегося в розетку типа. А если уже ставить все оборудование на защиту от перегрузки - стоит рассматривать более мощные конструкции.

 Что нужно знать при расчёте необходимой мощности стабилизатора !

Выяснить, какая мощность стабилизатора требуется, исходя из расчётов, суммарной нагрузки приборов. Мощность - это основной параметр в выборе стабилизатора напряжения. Мощность модели должна быть выше, чем суммарная нагрузка всех потребителей так как постоянная максимальная нагрузка на стабилизатор не благоприятно сказывается на него.Запас по мощности рекомендуется 20-30 %.

В чем разница вольт - амперов (ВА) и ватт (Вт) ?

 Вольт-амперы (ВА) Это - Полная мощность (S)- величина, равная произведению силы тока Ампер (А) на напряжение в цепи Вольт (V). Измеряется в Вольт-Амперах.

 Ватты (Вт) Это - Активная мощность (P) - величина, равная произведению силы тока Ампер (А) на напряжение в цепи Вольт (V) и на коэффициент нагрузки (cos φ).

Для всех устройств без электродвигателя мощности обычно суммируются. Мощность, указанная на потребителях с мотором в ваттах(Вт), увеличивается на 30-40% и получается уже нагрузка в вольт-амперах(ВА).

 Потому, что у техники, в которой присутствуют электродвигатели и трансформаторы, мощность во Вт ниже, чем нагрузка в ВА cos(φ)  в раз.

 

cos(φ) ≈ 1

cos(φ) - корректировочный коэффициент, принимающий в расчет активную составляющую, возникшую из-за трансформаторов и электродвигателей. Измеряется специальным аппаратом - фазометром.
Как правило, отмечается на корпусе устройства. При отсутствии отметки, допускается cos(φ) =0,7.

Итак, простая формула по которой рассчитывается нагрузка устройств:      Вт =ВА  • cos(φ)

Можно активную энергию поделить на cos(φ). Например, дрель с активной нагрузкой в 700 Вт и cos(φ) =0,75 насчитывает полную расходуемую энергию 933 ВА:

 Что такое пусковые токи? 

Пусковые токи - количество энергии, потребляемое прибором при включении в сеть. Такая нагрузка многократно превышает мощность в обычном режиме.

 Поэтому нельзя подключать к сети одновременно все устройства. Это отрицательно может сказаться не только на работе стабилизатора, но и на проводке вообще. Подсоединять к питанию оборудование лучше постепенно, можно выполнять включение групповыми аппаратами.Нужно выявить максимальное количество приборов, подключенных к розетке и просчитать суммарную мощность в ваттах(Вт). Затем, с помощью формулы, вычислить полную мощность в ВА.

 Стоит учесть, что расходуемая энергия делится на реактивную и активную, из которых и складывается полная мощность:

При этом учитываются не только энергетические потребители(тены в нагревателях, лампы накаливания, утюги, обогреватели), но и реактивные устройства(вентиляторы, дроссели, трансформаторы, конденсаторы и различные двигатели).

 Показатель S(полная мощность ВА) также указывается в паспорте к прибору. Если паспорт отсутствует, то стандартный показатель мощности электрооборудования в таблице, представленной ниже.

 Подсчитав общую нагрузку всего оборудования, необходимо еще добавить к этому от 20 до 30% от общего объема. Так советуют и производители при выборе трансформатора. Так как при пониженной и повышенной энергии стабилизатор действует в экстремальном режиме.

 Например, для обычной квартиры достаточно будет преобразователя с мощностью 7500 ВА. А для частного дома при общей нагрузке 15 кВт - 22 тыс. ВА.

Таблица 1 . Номинальная мощность электрооборудования и коэффициент мощности - cos(φ)

Бытовые приборы

Электроинструмент

потребитель

мощность, Вт

cos(φ)

потребитель

мощность, Вт

cos(φ)

электролампы

20-250

1

лобзик

250-700

 

радио

50-250

0,7

точило

300-1100

 

телевизор

100-400

1

дрель

400-800

0,85

холодильник

150-600

0,9

рубанок

400-1000

 

компьютер

400-750

0,95

перфоратор

600-1400

0,85

пылесос

400-2000

0,9

шлифовальная машина

650-2200

 

фен для волос

450-2000

1

дисковая пила

750-1600

 

утюг

500-2000

1

Электроприборы

тостер

600-1500

 

потребитель

мощность, Вт

cos(φ)

кофеварка

800-1500

 

водяной насос

500-900

0,8

электрочайник

1000-2000

1

электромоторы

550-3000

0,8

духовка

1000-2000

1

вентиляторы

750-1700

0,7

обогреватель

1000-2400

1

сенокосилка

750-2500

 

электроплита

1100-6000

1

компрессор

750-2800

0,7

бойлер

1200-1500

0,8

кондиционер

1000-3000

 

гриль

1200-2000

 

циркулярная пила

1800-2100

 

СВЧ - печь

1500-2000

1

насос высокого давления

2000-2900

0,7

стиральная машина

1500-2000

0,9

Стандартный или расширенный диапазон устройства подходит для сети в доме(квартире). Для этого показатели напряжения в течении 2-3 дней измеряются утром и вечером. При отклонении максимум 165-255 В, можно использовать стандартный стабилизатор. Но если падает ниже 165 В или поднимается выше 255 В, то требуется приобрести регулятор с расширенным охватом.

 

Однофазные стабилизаторы напряжения

 В современном мире перепады напряжения довольно частое явление. По этой причине выходят из строя бытовые устройства, освещение и промышленное оборудование. Чаще всего скачки напряжения встречаются за городом(в частных домах, коттеджах, дачах).

 Для защиты электроприборов, в основном, используются однофазные стабилизаторы напряжения. Такие стабилизаторы имеют мощность от 1 до 240 кВА.

 Однофазные устройства бывают разных типов:

  1. электромеханические(динамические),
  2. релейные.
  3. электронные, тиристорные, симисторные.
  4. гибридные.

 

Эти типы можно разделить на два класса: со ступенчатым перемещением(электронные, релейные), с плавным переключением(электромеханические). Гибридные(смешанного вида) могут относиться как одной группе, так и к другой.

 Определить тип устройства можно по звуку, издаваемому во включенном режиме. Релейная установка переключается со щелчком. Электромеханическая модель чуть слышно гудит(функционирует электромотор). Электрический(статистический) трансформатор работает бесшумно с помощью электронных ключей.

 Устройство обычно состоит из трансформатора с несколькими ключами или клеммными колодками, схемы управления и дополнительных элементов: охлаждения, защиты и индикации.

 Схема управления получает показатели силы тока в проводке. Затем следует определение электроэнергии, и просчитывается разница в проводке. Далее стабилизатор включает трансформаторы для восстановления напряжения. Переключение силовых ключей зависит уже от типа стабилизатора.

 Бывают настенные, переносные и напольными модели.

  •  В основе релейного регулятора трансформатор с 2-3 выводами ключей. Специальный блок сравнивает и просчитывает входящую энергию с номинальным значением в 220 Вт. При расхождении параметров в показаниях блок задействует реле с силовыми ключами. Чем больше число ключей, тем мягче и быстрее происходят переключения.
  •  В электромеханических моделях установлена обычная схема сверки силы тока при входе со стандартным значением. По обмоткам прибора передвигаются с помощью электромотора токосъемники. Плавная регулировка. Но из-за присутствия движущихся деталей исправность и скорость ниже, чем у электронных моделей.
  •  Наиболее надежные электронные стабилизаторы. Это усовершенствованные устройства на тиристорах и симисторах, которые выполняют функцию обмоток. Схемы преобразователей, благодаря этим элементам, работают таким же образом, что и релейные - переключают ключи.  Скорость перемещения насчитывает доли секунды. А наличие полупроводников на основе монокристаллов, позволяют увеличить срок службы устройств.

 Несколько примеров электронных моделей:

 

 

PROGRESS 3000G - тиристорный тип с гальванической развязкой. С полной нагрузкой 3000 ВА и предельным диапазоном входной энергии 130-275 В. Точность стабилизации тока составляет ± 3%.С ручным байпасом для переключения трансформаторов. Клеммная колодка, соединяющая детали, повышает надежность устройства. 28 500 руб. и спокойствие.

 

 

 

 

 

LIDER PS5000W-15 с тиристорными ключами и встроенным чипом для управления переключателями. 5 000 ВА - полная мощность оборудования. Компактная конструкция(может размещаться как на столе, так и на стене). Индикация происходит на светодиодном цифровом дисплее. Цена такого удовольствия 25 000. руб.

 

 

 

 

 

LIDER PS400W выдерживает нагрузку 400 ВА. Способность к перегрузке 10% в течении 10 сек., а при 100%-2 сек. Морозостойкий и жароустойчивый аппарат. Используется преимущественно для котлов. Стоит 8 150 руб.



 

Трехфазные стабилизаторы напряжения.

 Скачками напряжения сейчас никого не удивить. А вот как с этим бороться, подумать следует. Ведь от этого страдают приборы.

 Трехфазные стабилизаторы напряжения предназначены, в основном, для охраны промышленного и лабораторного оборудования. Но могут также использоваться в защите бытовых устройств.

 Если в квартире сеть является только однофазной, то на дачах, в частных домах и коттеджах такой уверенности нет. Сеть вполне может оказаться и трехфазной. Это необходимо выяснить, чтобы определиться с видом стабилизатора.

 При наличии 3х-фазной проводки(380 В) нужен один трехфазный стабилизатор или три однофазных. Если есть 3х-фазные устройства(электродвигатели, станки), то должен использоваться только трехфазный стабилизатор напряжения.

Во всех остальных случаях можно разделить нагрузку на три однофазных устройства.

 Такие аппараты выпускаются электромеханического вида(иногда смешанного типа: релейные с тиристорами) с единым подсоединением или же распределенным на группы однофазных режимов, в которых энергия направлена на три разные фазы.

 Преобразователь, находящийся в устройстве, вмещает обмотку, на выходе из которой можно снимать показания тока. Если напряжение при входе совпадает с номинальным, то ключи выдают такое же значение на выходе.

Но если энергия при входе изменилась хотя бы на 10% от номинального, то схема преобразует различие, передавая сигнал на плату. А та уже принимает нужное положение таким образом, что уменьшается или увеличивается, соответственно, число витков обмотки на выходе. Но неизменными выходные показатели при этом сохраняются.

 Стабилизатор с пропускной способностью от 2 до 36 кВА, как правило, похож на штатив, к которому по порядку подвешиваются составные части конструкции. А установки с нагрузкой от 45 до 700 кВА, и выше, подвергаются сборке на месте эксплуатации.

 Устройство состоит из:

  • единой схемы,
  • трех однофазных регуляторов,
  • трех блоков трансформаторов,
  • трех плат с датчиками, реагирующими на колебания входного потока энергии.

В некоторых моделях установлены графитовые щетки. Такие регуляторы предназначены только для бытовых приборов.

 В регуляторе применяются только устройства одного типа(по особенности стабилизации). Иначе произойдет искажение фаз, нарушение работы и сработают защитные трансформаторы. Устройство перестанет функционировать.

 Конструкция прибора похожа на звезду(три однофазных устройства подсоединены таким образом, что образуют такую форму). При этом существует защитная система для этих трех фаз.

 Если на одной фазе случится замыкание или перегрузка, то специальный прибор автоматически отключит все три фазы. Хотя нагрузка регулируется отдельно в каждой.

 Нужно знать, что в 3х-фазных преобразователях нет контроля смещения фаз. Поэтому, если отсутствует необходимость, лучше купить три однофазных прибора. Общая цена стабилизаторов будет дешевле.