Шаг №1 — Какие типы стабилизаторов подходят для дома
Сейчас на рынке существует много видов стабилизаторов напряжения. Это и электронные и электромеханические и гибридные и тиристорные. Но говорить, что одни лучше, а другие хуже будет не правильно. У каждого из них своя сфера применения. Это все-равно что сказать будто грузовой Камаз хуже городского Мерседеса бизнес-класса. У первого своя сфера применения, а у второго своя и нельзя заменить один другим. Камаз не подойдет для доставки бизнесмена на встречу, а на Мерседесе не привезешь 10 тонн груза. А вот наоборот — Камаз легко перевезет 10 тонн песка, а Мерседес с комфортом доставит бизнесмена на встречу.
Так и со стабилизаторами напряжения. Например, релейные стабилизаторы могут спокойно работать и при минусовой температуре (до -30°С), но нужна ли эта способность, если они будут стоять внутри отапливаемого дома? Нет.
А вот для дачных участков способность релейников работать при температуре ниже нуля очень даже пригодится.
Поэтому, для частного дома в стабилизаторах больше ценятся такие качества как плавная регулировка (чтобы лампочки не моргали) и на сколько точное напряжение на выходе.
Плавная регулировка напряжения — это главная особенность электромеханических стабилизаторов напряжения. Внутри у них находится медная обмотка, по которой при помощи сервопривода ездит щётка. При изменении напряжения в электросети сервопривод перемещает щётку по обмотке тем самым плавно выравнивая напряжение. Кроме того, данный способ регулировки позволяет удерживать очень высокую точность напряжения на выходе стабилизатора (220В ± 3%), что также важно при использовании с домашней видео- и аудио-техникой.
Но у классических электромеханических стабилизаторов всегда оставался один очень важный недостаток — это довольно узкий входной диапазон напряжений (до 140В). Это значит, что при падении напряжения в электросети ниже 140 вольт, электромеханический стабилизатор попросту отключался и обесточивал все электроприборы в доме.
Для устранения данного недостатка были созданы так называемые гибридные стабилизаторы напряжения, способные выравнивать напряжение в диапазоне 105В…280В. Название свое они получили благодаря конструктивной особенности. Внутри гибридов, по-сути, находится 2 модуля — электромеханический и релейный. Основной режим работы гибридов — электромеханический (активен при изменении входном напряжении в диапазоне от 140В до 280В), с плавным и высокоточным выравниванием всех колебаний в электросети. А вот при падении напряжения ниже 140 вольт защитное отключение уже не срабатывает, а вместо этого подключается релейный блок, который в состоянии вытянуть просадки до 105В.
Преимущества гибридных стабилизаторов:
- плавная регулировка (лампочки не будут моргать);
- очень точные — удерживают 220В (± 3%);
- выравнивают напряжение со 105В.
К недостаткам можно отнести:
- напольное исполнение — нельзя повесить на стену. Хотя при помощи специальной стойки можно установить их друг над другом;
- могут работать только при температуре выше 0°С.
Сравнение характеристик электромеханических стабилизаторов:
| Название | Мощность | Температурный режим |
Напряжение входа | Напряжение на выходе | Цена, руб |
|---|---|---|---|---|---|
| Энергия Hybrid-10000(U) | 10 кВА | -5…+40°С | 105…280В | 220В ± 3% | 22400 |
| Энергия Hybrid-8000(U) | 8 кВА | -5…+40°С | 105…280В | 220В ± 3% | 18800 |
| Энергия Hybrid-5000(U) | 5 кВА | -5…+40°С | 105…280В | 220В ± 3% | 14500 |
Кроме гибридных аппаратов для дома также ставят тиристорные стабилизаторы напряжения. Роль силового ключа в них выполняет полупроводниковый элемент, тиристор. Благодаря этому удается еще сильнее расширить диапазон входных напряжений и вытягивать просадки до 60В!
Из-за отсутствия движущихся частей тиристорные стабилизаторы во время работы не создают абсолютно никаких шумов. Это дает возможность использовать их даже внутри городских квартир. Кроме того, тиристорные аппараты считаются самыми долговечными среди стабилизаторов напряжения. Из-за этого производители нередко дают на них расширенную гарантию.
Преимущества тиристорных стабилизаторов:
- справляются даже с аномальным падением напряжения до 60В;
- абсолютно бесшумные (уровень шума — 0дБ);
- регулировка осуществляется плавно;
- высокоточные — на выходе получаем 220В ± 5% (и 220 ± 3% у морозостойких модификаций)
- высокая скорость срабатывания (20мс);
- выполнены в навесном исполнении (не занимают много места и удобно крепятся на стену);
- обладают расширенной гарантией на 3 года.
Недостатки
- технология производства тиристорных стабилизаторов довольно дорогостоящая, поэтому ценник приборов не позволяет их ставить в каждом доме.
Сравнение характеристик тиристорных моделей:
| Название | Мощность | Температурный режим |
Напряжение входа | Напряжение на выходе | Цена, руб |
|---|---|---|---|---|---|
| Энергия Classic 12000 | 12 кВА | 10…+40°С | 60…265В | 220В ± 5% | 36900 |
| Энергия Classic 9000 | 9 кВА | 10…+40°С | 60…265В | 220В ± 5% | 31700 |
| Энергия Classic 7500 | 7,5 кВА | 10…+40°С | 60…265В | 220В ± 5% | 27100 |
Шаг №2 — Однофазный или трехфазный?
Итак, с типом стабилизатора определились — нужен электромеханический/гибридный или тиристорный аппарат.
Теперь нужно понять, ставить однофазный (на 220В) или трехфазный (на 380В)?
Тут два варианта:
- если к дому подведена одна фаза, то подбираем однофазный стабилизатор;
- казалось бы, для трехфазной сети должно быть такое же логическое заключение — для трех фаз брать трехфазник. Но есть один нюанс.
Все трехфазные стабилизаторы спроектированы таким образом, что когда пропадает одна из фаз, то в стабилизаторе срабатывает защита и он отключается, обесточивая весь дом. Поэтому, только если в доме есть трехфазные потребители, мы ставим трехфазный стабилизатор.
Если же потребители только на 220В, то лучше поставить 3 однофазных стабилизатора напряжения (по одному на каждую фазу). Чаще всего такое решение даже будет дешевле по деньгам.
Что делать, если не знаете, сколько фаз подведено к дому?
Самый распространенный ответ на это вопрос: «Если бы у тебя было три фазы — ты б об этом знал». Действительно, к большинству частных домов старой постройки подведена одна фаза и все бытовые потребители рассчитаны на 220В (телевизор, холодильник, компьютер, видео- и аудио-техника).
К современным же загородным коттеджам часто подводят три фазы, т.к. кроме бытовых электроприборов планируется установка и трехфазных потребителей на 380В.
Шаг №3 — Должен работать при минусовой температуре?
Итак, теперь мы знаем, что в зависимости от потребителей, нужно ставить однофазные или трехфазный аппарат.
Следующий шаг простой — будет стоять стабилизатор в отапливаемом помещении или нет. Чаще всего аппарат размещается в техническом помещении внутри дома и необходимости в морозостойких приборах нету.
Если же вдруг необходима работа при температуре ниже нуля, то запоминаем этот параметр в стабилизаторе как важный.
Шаг №4 — Какой мощности нужен стабилизатор?
На предыдущих этапах мы узнали, что для дома нужен аппарат с плавной регулировкой, определились с количеством фаз необходимого прибора (однофазный или трехфазный) и решили для себя, будет он стоять в отапливаемом помещении или нужен морозостойкий вариант.
Теперь следует понять, какой мощностью должен обладать прибор.
К этому вопросу нужно отнестись внимательно, так как взяв стабилизатор маленькой мощности, в результате мы получим частые отключения стабилизатора по перегрузу.
Основное правило, которым принято руководствоваться при выборе стабилизатора напряжения для дома, звучит так:
На каждый частный дом или загородный коттедж устанавливается вводной автомат, который не позволяет нагружать электропроводку дома больше, чем она рассчитана. Это связано не с «жадностью» электриков, будто не хотят разрешить владельцу дома включать приборы большей мощности, чем разрешено. Причина банальна — не допустить возникновения пожара. Чтобы не допустить перегревания проводов и возникновения из-за этого пожара, ставится вводной автомат. Если человек попытается одновременно нагрузить электропроводку приборами бОльшей мощность, чем разрешено, — вводной автомат выполнит защитное отключение и не допустит пожара в доме.
Чаще всего на дом ставятся подобные вводные автоматы:
Для того, чтобы узнать какой мощности нужен стабилизатор напряжения для нашего дома, всегда применяется одна и та же формула:
- Вариант №1 — к дому подведена однофазная сеть на 220В
В этом случае умножаем значение вводного автомата (у нас это 40 ампер) на 220 вольт:
40 * 220 = 8 800
Выходит, что для нашего дома нужен стабилизатор мощностью не меньше, чем 8800 ВА (вольт-ампер) или 8,8 кВА (киловольт-ампер).
Зная типичную линейку мощностей стабилизаторов:
5, 8, 10, 15, 20, 30 кВАПонимаем, что стабилизатор на 8 кВА с нашей нагрузкой уже не будет справляться, а вот на 10 кВА — самое оно.
- Вариант №2 — к дому подведена трехфазная сеть на 380В
В случае трехфазной сети решение следующее:- если дома есть потребители на 380В — ставим один трехфазный стабилизатор.
Его мощность высчитывается так:
Вводной автомат для частных домов с трехфазным подключением чаще всего на 20 ампер.
Умножаем 20 ампер на 200В и получившуюся цифру умножаем еще на 3:
20 * 220 * 3 = 13 200
Получается для дома нужен трехфазный стабилизатор мощностью не меньше 13200 ВА (вольт-ампер) или 13,2 кВА. (киловольт-ампер).
Опять же, учитываем линейку мощностей трехфазных стабилизаторов (9, 15, 20, 30 кВА) понимаем, что нам нужен стабилизатор на 15 кВА.
Итого, нужен трехфазник на 15 кВА. - Если же к дому подведено 3 фазы, а все электроприборы обычные, рассчитаны на 220В и трехфазных потребителей ставить не планируется, то эффективнее будет поставить три однофазных стабилизатора (по одному на каждую фазу).
о делается по той причине, что при пропадании напряжения на одной из фаз, трехфазный стабилизатор обесточит весь дом. При установке трех однофазных стабилизаторов данная проблема не возникает и электроприборы на оставшихся двух фазах продолжают работать.
Мощность высчитывается как для обычного однофазного стабилизатора (описано было выше) с тем отличием, что нужен не один а три штуки:
40 * 220 = 8 800
Итого, нужно 3 стабилизатора по 10 кВА.
- если дома есть потребители на 380В — ставим один трехфазный стабилизатор.
Шаг №5 — На сколько сильно падает напряжение?
На предыдущих 4х шагах мы выяснили, что для дома требуется стабилизатор с плавной и точной регулировкой (под это подходят электромеханические/гибридные или тиристорные аппараты). Узнали, что при однофазной сети нужен однофазный стабилизатор, а при трехфазной — один трехфазный или три однофазных (в каких случаях и какой, указано на Шаге №2). На Шаге №3 определились, нужен ли нам морозостойкий прибор или он будет стоять внутри дома, в отапливаемом помещении. И на Шаге №4 высчитали, необходимую мощность прибора.
И вот мы подошли к тому маленькому, но очень важному моменту, о котором забывают 80% людей при выборе стабилизатора.
В теории всё просто — посмотрел цифру на вводном автомате, умножил на 220В и вот такой мощности нужен стабилизатор. Но почему-то забывают, что при падении напряжения (когда в розетке не 220В, а уже 170В, 140В и ниже) мощность, которую может выдавать любой стабилизатор тоже падает. И вместо заявленных 10 кВт (киловатт) он выдает уже 8 или 7 кВт. Тем самым, если домашняя сеть нагружена по полной (одновременно включены и работают электроприборы общей мощностью 10 кВт), то стабилизатор будет не в состоянии обеспечить их данной мощностью и, во избежания перегрева и выхода из строя, будет срабатывать защита, которая отключит и стабилизатор и все электроприборы в доме.
Как видим с графика выше, при падении напряжения до 170В, стабилизатор сможет выдать максимум 85% от своей мощности. Если брать для примера, аппарат на 10 кВт, то получаем:
10 * 85 / 100 = всего 8,5 кВт
при напряжении в 140В имеем 65% от мощности:
10 * 65 / 100 = всего 6,5 кВт
если же у нас просадки доходят до 110В, то на выходе можно рассчитывать только на 40% мощности, а это:
10 * 40 / 100 = всего 4 кВт
Именно по этой причине все электрики в один голос советуют брать стабилизатор напряжения с запасом по мощности минимум на 30%.
Ситуация с повышенным напряжением встречается не так часто, но запас по мощности нужно брать и в этом случае:
Уже при 255В стабилизатор начинает терять в мощности, а при 275В способен выдать только 80% от заявленных значений. При 280В идет защитное отключение.
Выводы:
Итак, сегодня мы узнали, что для дома:
- подходят только точные стабилизаторы с маленькой погрешностью на выходе и плавной регулировкой. Это нужно, чтобы в момент выравнивания напряжения не моргали лампочки и нормально работала электроника в доме. Под эти требования подходят электромеханические, гибридные или тиристорные аппараты;
- определились, нужен однофазный или трехфазный прибор;
- выяснили для себя, он будет стоять в отапливаемом помещении или требуется морозостойкий прибор;
- узнали, что для домов с подведенной одной фазой (на 220В) чаще всего берут стабилизатор на 10 кВА (киловольт-ампер), а для трехфазной сети (на 380В) выбирают аппараты на 15 кВт (киловатт). И научились высчитывать мощность требуемого стабилизатора индивидуально для своего дома;
- запомнили, что стабилизатор нужно брать с запасом по мощности (минимум, на 30%).
Надеюсь, удалось максимально помочь с подбором стабилизатора для дома. Если Вы узнали для себя что-то новенькое и считаете эту информацию полезной, нажмите ниже на кнопки социальных сетей и сохраните эту статью себе, чтобы не потерять.
Источник: magazin-energia.ru
Как работает стабилизатор напряжения
Чтобы определить, какой стабилизатор напряжения для дома лучше выбрать, необходимо знать основные принципы их работы, какими бывают стабилизаторы и какие параметры важные, а на что можно не обращать внимания.
По свое сути — стабилизатор представляет собой регулируемый трансформатор с обратной связью. Переменный ток из магистрали поступает на первичную обмотку и возбуждает примерно такой же ток в обмотке вторичной, к которой и подсоединены потребители. Если количество витков на первичной катушке изменить, то соответственно изменится и ток во вторичной, в которой число рабочих витков осталось прежним. На изменении соотношения количества витков и построена работа регулируемых трансформаторов.
Индуктивная связь очень надежна и не предусматривает прямого контакта обмоток — только посредством металлического сердечника. Такие трансформаторы позволяют практически мгновенно изменять параметры выходного тока, необходимо только настроить управление токосъемным устройством в зависимости от напряжения в подающей сети, чтобы при падении тока в магистрали во вторичной обмотке он увеличивался, а при превышении напряжения — уменьшался.
Управляемый трансформатор — основа всех бытовых стабилизаторов. Отличия в них касаются только схем управления.
Виды стабилизаторов напряжения
На рынке преобладают два вида стабилизаторов — электромеханические и электронные.
Электромеханические стабилизаторы напряжения
В электромеханических стабилизаторах ток в катушке регулируется контактным ползунком, который передвигается по поверхности, изменяя число рабочих витков. Кто помнит школьный курс физики, тот может представить себе реостат из опытов на уроках. Примерно так же работает электромеханический регулятор напряжения, только ползунок перемещается не рукой, а посредством электродвигателя.
Электромеханические стабилизаторы очень надежны и позволяют плавно изменять напряжение во вторичной катушке. Но при своей простоте они имеют и ряд недостатков:
- как и большинство механических устройств обладают ощутимой инерцией — задержка при срабатывании заметна невооруженным глазом;
- угольные контакты со временем изнашиваются и требуют замены;
- шум при работе едва слышный, но все же есть.
Перед тем, как выбрать стабилизатор напряжения электромеханического типа, необходимо сравнить скорость срабатывания, указанную в паспорте изделия в единицах В/с. Чем этот показатель лучше, тем стабилизатор лучше для чувствительных приборов.
Электронные стабилизаторы напряжения
Электронные стабилизаторы работают несколько по другому. Обратная связь и переключение осуществляется при помощи тиристорной, семисторной или релейной схем, которые изменяют число обмоток, подключенных к сети. Работают такие стабилизаторы абсолютно бесшумно, не греются и отличаются очень высокой скоростью срабатывания. Но и здесь не обошлось без недостатков — электронные стабилизаторы регулируют выходное напряжение ступенчато. Хотя перепады не слишком большие, но могут внести диссонанс в работу электроники или двигателей.
Ферромагнитные стабилизаторы напряжения
Ферромагнитные стабилизаторы — устройства, которые для бытовых целей практически не производятся, хотя еще можно встретить ранние модели, очень популярные десятилетия назад. Работа их базируется на изменении положения ферромагнитного сердечника относительно катушек. Система очень надежная, но громоздкая и шумная. Главные недостатки — работа только под нагрузкой и возможные искажения синусоидальных характеристик. Для современной электроники и бытовой техники они непригодны, но для мощных электродвигателей, ручных инструментов и сварочных аппаратов применение их вполне допустимо.
Как выбирать стабилизатор напряжения по параметрам
По-настоящему важных параметров, характеризующих работоспособность стабилизатора и удобство его использования всего несколько. Это:
- количество фаз;
- мощность;
- диапазон регулировок;
- скорость срабатывания;
- наличие защиты от перегрузок;
- способ подключения.
Какой стабилизатор напряжения выбрать для частного дома можно решить, только правильно очертив круг задач, которые он будет выполнять, рассмотрев основные характеристики в комплексе.
Сетевой или магистральный стабилизатор
По способу подключения стабилизаторы подразделяются на магистральные и сетевые. Первые устанавливаются на входе электросети в дом и регулируют напряжение, подаваемое на все без исключения потребители — освещение, отопление, сигнализацию, бытовую технику. Как правило, современный дом — энергонасыщенная система с высоким уровнем потребления тока. Поэтому мощность магистральных стабилизаторов начинается от 3 кВт.
Сетевые регуляторы предназначены для защиты одного, реже двух однотипных устройств. Они включаются в обычную розетку и являются промежуточным звеном между магистралью и потребителем. Мощность сетевых стабилизаторов относительно небольшая, но в доме их может быть несколько.
Это сравнительно недорогие приборы, позволяющие защитить сложное и дорогостоящее оборудование в случае, если магистрального стабилизатора нет, или нагрузки на него очень большие. Сетевые стабилизаторы устанавливаются как в жилых домах, так и в офисах, больницах, пунктах связи, где работает много высокоточной электронной техники, чувствительной к перепадам напряжения.
Количество фаз стабилизатора
Один из основных определяющих параметров при решении вопроса, какой стабилизатор напряжения лучше выбрать для дома. Для однофазной сети необходим стабилизатор с рекомендуемым подключением на 220 В. Существует три возможности решения задачи стабилизации трехфазного тока — купить три однофазных стабилизатора, для регулировки каждой фазы, установить стабилизатор только на одну фазу, к которой подключены самые чувствительные потребители, и установить мощный трехфазный прибор, контролирующий напряжение во всем доме.
Следует знать, что большинство бытовых стабилизаторов малой и средней мощности — это три синхронизированных однофазных в общем корпусе. Для высоких мощностей используются обычно три трансформатора, собранные на одном сердечнике. Они более надежные и проще в регулировке.
Мощность
Чтобы понять, как выбрать стабилизатор напряжения для частного дома, необходимо точно знать, сколько электроэнергии потребляется в доме теоретически и практически. Первая цифра определяется очень просто — арифметически складываются мощности всех потребителей, от лампочки до скважинного насоса и сварочного аппарата в гараже. Эта цифра показывает, какая мощность понадобиться при всех включенных устройствах одновременно.
Но этот показатель не является верхним пределом — многие инструменты и устройства бытовой техники оснащены электродвигателями, которые при запуске потребляют намного больше тока, чем при работе даже на максимальной нагрузке. Эта, так называемая, реактивная мощность, приводит к тому, что суммарное потребление ощутимо увеличивается.
Следующий шаг — умножить мощность каждого устройства с электромотором, взятую в кВА (указано в паспорте) на 2 и прибавить к существующей цифре. Затем полученный результат увеличить еще на 25%, на случай непредвиденных обстоятельств. После столь сложных на первый взгляд подсчетов, вы получите реальную мощность стабилизатора, который должен быть установлен в доме.
Потребляемая мощность (Вт.) популярного промышленного и строительного оборудования:
Потребляемая мощность (Вт.) бытовых электроприборов:
Усредненная мощность трехфазного стабилизатора одноэтажного дома с гаражом и полным набором бытовой техники едва превышает 10 кВт. Это не так много и не слишком дорого. Для двух-трехкомнатной квартиры достаточно 5 кВт, а для двухэтажного особняка необходим стабилизатор на 15 – 25 кВт.
Но при выборе стабилизатора по мощности необходимо еще и обратить внимание на диапазон регулировок тока по напряжению. Он должен находиться в пределах 150 – 250 В. Только в этой части линейки возможных отклонений мощность стабилизатора максимально соответствует заявленной в паспорте. Если производитель указал более широкий диапазон, например 140 – 280 В — еще лучше, ваш дом будет защищен надежнее. Но при этом стоимость устройства несколько возрастает.
Но цена — фактор не основной. Покупать стабилизатор с минимальным диапазоном регулировок, например 280 – 240 В не рекомендуется, разве что в качестве сетевого, если в доме есть общий магистральный. Такие приборы не слишком дорогие, но и выровнять напряжение смогут только в узких пределах.
Для особых случаев, когда отклонения в питающей сети могут составлять более 120 В (в нижнюю сторону) применяются сложные и дорогие стабилизаторы, способные работать в этом диапазоне. Обычно они представляют собой комбинированные установки с электромеханической и электронной регулировкой, работающими параллельно. Но такая техника требуется редко, поэтому обычный покупатель ею практически не интересуется.
По мощности в линейке каждого производителя есть однофазные стабилизаторы до 10 кВА и трехфазные 5 — 30 кВА. Выбрать их, ориентируясь на приведенную методику расчета, может любой человек, не обязательно профессиональный электрик. Покупать стабилизаторы мощностью 35 – 100 кВА для дома или дачи не стоит. Они предназначены для установки в офисных и торговых центрах, мастерских и прочих объектах с большим потреблением тока. Кроме того, они массивные и дорогие, а платить за избыточную мощность, которая никогда не будет использована, нецелесообразно.
Точность выходных параметров
Ни один стабилизатор не выдает точно 220 В. Всегда есть разброс в показателях. Государственные стандарты допускают отклонения до 10% в обе стороны. Как правило, даже очень чувствительная техника, включая инверторы, компьютеры и устройства связи при таких искажениях параметров работают вполне надежно. Бытовые потребители изначально рассчитаны на такие отклонения и в эксплуатации тоже не создают проблем.
По точности выходного напряжения электромеханические стабилизаторы реально выдают 220 ± 3% В, а электронные — 220± 1% В, но зато время реакции их на порядок, а то и два ниже. Если электронный регулятор способен изменить выходное напряжение на протяжении сотых долей секунды, то электромеханический затратит на это от 0,5 до 1-2 секунд.
Системы защиты стабилизатора
Как и трансформаторы, системы защиты на всех видах стабилизаторов присутствуют обязательно. Их принципиальная схема и задачи приблизительно одинаковы, они срабатывают при выходе тока питания за пределы допустимых нагрузок и отключают потребителя от сети. Когда ток питания приходит в норму, подача восстанавливается автоматически.
Есть своя эффективная система защиты и у стабилизатора — он представляет собой довольно сложное устройство с массой электроники, чувствительной к перегрузкам по напряжению и току. При коротком замыкании в сети может возникнуть резкий скачок силы тока, способный буквально сжечь схемы.
Система автозащиты отключит первичную обмотку и систему регулировки от тока питания до восстановления его нормальных параметров. Включение стабилизатора в работу обычно тоже производится в автоматическом режиме, но есть и модели с ручным включением после аварийной остановки.
Дополнительные функции и опции
Рассматривая вопрос, выбора стабилизатора напряжения для квартиры или дома, нельзя упустить из виду и ряд дополнительных функций, которые упрощают эксплуатацию, делают ее более безопасной и расширяют функционал установки. Часто из двух стабилизаторов одинаковой фазности, мощности и диапазона регулировок, стоит выбрать тот, у которого предусмотрено больше функций, пусть и стоит он несколько дороже.
Вольтметр и амперметр
Бытовые стабилизаторы оснащаются измерительными приборами — вольтметрами обязательно, амперметрами — в виде опции. Приборы показывают выходное напряжение после стабилизации и силу тока по каждой фазе. Если понадобится узнать напряжение в питающей сети, то в некоторых стабилизаторах предусмотрена и такая возможность — достаточно нажать специальную кнопку и вольтметр переключается на измерение параметров входной сети. Большинство бытовых стабилизаторов комплектуются аналоговыми (стрелочными) вольтметрами и амперметрами достаточно высокой точности.
Но в последнее время много производителей стабилизаторов перешли на цифровые приборы — это значительно улучшает дизайн и, естественно, позволяет увеличить стоимость установки. Хотя на точность измерения большого влияния не оказывает — при контроле за работой бытового стабилизатора десятые и сотые доли единиц измерения особой роли не играют.
Многие стабилизаторы оснащены светодиодной сигнализацией, которая может извещать о нормальной работе устройства, выходе из режима, критических перегрузках и прочих состояниях как сети, так и самого прибора. Каждый из производителей использует то количество светодиодов и их цвета, которое кажется ему наиболее удобным. Перед началом эксплуатации стабилизатора необходимо ознакомиться со значением каждой лампочки и режимом ее работы — свечение, мигание, периодичность вспышек.
Работают стабилизаторы в автоматическом режиме и возможности ручной регулировки не предусмотрено. Но контрольные приборы выполняют достаточно важную функцию — всегда можно определить диапазон отклонения напряжения и силы тока по каждой из фаз и отключить потребитель, который не может работать в данных условиях. Также можно визуально контролировать общую мощность тока в домашней сети, воспользовавшись данными контрольных приборов и формулой P=UI.
Возможность переключения задержки появления напряжения на выходе
Еще одной удобной опцией является кнопка задержки выходного напряжения. Это необходимо, чтобы все схемы стабилизатора после запуска вышли на рабочий режим и подавали в сеть ток требуемых характеристик. Обычно для этого стабилизатору бытового уровня требуется 5 – 7 секунд. Но при высоком уровне потребления мощности в домашней сети, этого времени может быть недостаточно, кнопка позволяет продлить его до нескольких минут и исключить возможные ложные запуски.
Режим «Байпас»
Очень удобно, если в нем предусмотрена функция «байпас», то есть условия для прямого прохождения тока, минуя все схемы регулировки и трансформаторное оборудование. Это очень удобно, когда напряжение питающего тока намного ниже, чем допустимый диапазон работы или нужно подключить устройство, превышающее по мощности критический уровень стабилизатора. В таком случае переключатель позволяет электротоку идти прямо к потребителю, а стабилизатор находится в режиме ожидания.
Вентилятор принудительного охлаждения
Приблизительно до мощности 10 кВА стабилизаторы охлаждаются конвекционными потокам, циркулирующими свободно сквозь вентиляционные отверстия корпуса. Установки большей мощности комплектуются вентиляторами принудительного действия.
Источник: srbu.ru
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта http://zametkielectrika.ru.
В прошлой статье я рассказывал Вам про необходимость установки стабилизатора напряжения для дома, показатели качества электрической энергии и типы стабилизаторов. Сегодня проведем выбор стабилизатора напряжения по мощности на примере своего дома (дачи) в деревне. В конце статьи я расскажу Вам про виды крепления и установку стабилизаторов напряжения.
Пример выбора стабилизатора напряжения для однофазной сети
Вы решили приобрести стабилизатор напряжения, но не знаете, как его правильно выбрать. Привожу наглядный пример выбора стабилизатора напряжения для своего «домика в деревне».
Пока речь завели про деревянный дом, то рекомендую Вам почитать мои следующие полезные статьи:
- электропроводка в деревянном доме
- скрытая электропроводка в деревянном доме (часть 1)
- скрытая электропроводка в деревянном доме (часть 2)
- открытая электропроводка в деревянном доме
1. Однофазная или трехфазная сеть
Для начала необходимо узнать количество фаз питающего напряжения. В моем примере это однофазная сеть, поэтому мне будет достаточно выбрать один однофазный стабилизатор напряжения.
Если у Вас трехфазная сеть, то в таком случае необходимо выбирать трехфазный стабилизатор напряжения, либо три однофазных стабилизатора, соединив их «звездой».
2. Мощность потребителей
Теперь нам нужно определиться с мощностью потребителей, для которых будем использовать стабилизатор напряжения. Это может быть один или несколько электроприемников. Также стабилизатор напряжения можно установить на вводе для абсолютно всех потребителей. Но об этом чуть позже.
Мощность всех потребителей выписываю в один список с указанием их активной мощности. Активная мощность измеряется в ваттах (Вт). Ее можно найти в руководстве (паспорте) на прибор или на корпусе самого прибора.
Вот мой составленный список:
Подход к расчету мощности для выбора стабилизатора напряжения должен быть рациональным, ведь у Вас не всегда включены в сеть все перечисленные выше потребители. Поэтому здесь нужно точно определиться, что у нас будет включено одновременно.
Если не хотите с этим «заморачиваться», то берите всю мощность.
Например, для себя я определил потребителей, которые могут быть включены одновременно:
Далее из полученного списка необходимо выбрать те приборы, в которых содержатся электродвигатели.
Это нужно нам для того, чтобы учесть их пусковые токи, которые достигают величину в 3-5 раз больше, чем номинальные. Пусковая мощность или пусковой ток этих потребителей можно найти в паспортах. Если паспортов уже давно нет, то можно воспользоваться приблизительным расчетом, умножив их номинальную мощность на 3. Я так и сделал.
Далее рассчитаем общую полную мощность. Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА) и отличается от активной мощности на коэффициент мощности «косинус фи» (cosφ). Этот коэффициент всегда указан в паспортах на приборы. Опять же, если паспортов у Вас нет, то можно принять приближенный cosφ = 0,75.
Еще хочу заметить, что нагреватель и утюг имеют cosφ = 1, т.к. это чисто активная нагрузка, которая идет только на образование тепла.
Освещение в моем доме выполнено с помощью энергосберегающих ламп, у которых коэффициент мощности равен примерно cosφ = 0,9. Кому интересно, то можете почитать мою статью о том, почему мигают энергосберегающие лампы.
Для остальных потребителей принимаем средний коэффициент мощности, равный cosφ = 0,75.
Чтобы перевести активную мощность в полную мощность необходимо разделить активную мощность на cosφ.
В итоге получаем суммарную полную мощность наших потребителей: 12322,22 + 12600 = 24922,22 (ВА) или 24,9 (кВА).
Можно округлить до 25 (кВА).
3. Фактическое напряжение сети
После расчета потребляемой мощности необходимо измерить фактическое напряжение питающей сети. Сделать это можно самостоятельно, воспользовавшись мультиметром. Более подробно об этом я писал в статье: «Как пользоваться мультиметром при измерении напряжения».
Еще вариант, это пригласить специалистов для проведения энергоаудита, но это обойдется Вам дороже. Они установят приборы на 24 часа для анализа качества электрической энергии и в конце выдадут Вам подробный отчет.
Допустим Вы зафиксировали, что напряжение в сети в вечернее время у Вас составляет 180 (В).
4. Выбор мощности стабилизатора напряжения
Номинальная полная мощность стабилизатора напряжения всегда указывается в вольт-амперах (В) и соответствует питающему напряжению 220 (В).
При снижении питающего напряжения, соответственно, снижается его выходная мощность. Также хочу сказать Вам, что не допускается длительная работа стабилизатора напряжения при пониженном напряжении, т.к. это вызывает перегрузку и может привести к его отключению, что приведет к обесточиванию всех потребителей.
Чтобы избежать таких последствий, необходимо к полученной полной мощности наших потребителей 25 (кВА) добавить коэффициент нижнего предела напряжения стабилизатора, который равен 1,2 при 180 (В), и 1,3 — при напряжении 170 (В). В нашем случае напряжение в вечернее время составляет 180 (В), поэтому применяем коэффициент 1,2.
25 · 1,2 = 30 (кВА)
Чтобы была возможность использовать стабилизатор напряжения длительное время со всей включенной нагрузкой, необходимо к полученной выше мощности добавить коэффициент запаса по мощности, равный 1,25.
30 · 1,25 = 37,5 (кВА)
Остается только выбрать стабилизатор напряжения из предложенных моделей, зная его необходимую мощность. Например, нам подойдет стабилизатор напряжения мощностью 40 (кВА) и больше.
Как выбрать стабилизатор напряжения для трехфазной сети
Выбор стабилизатора напряжения для трехфазной сети практически аналогичен. Производим расчет мощности для какой-то одной фазы, желательно наиболее загруженной. По этой фазе замеряем фактическое напряжение в сети в часы пиковых нагрузок. Полную мощность в вольт-амперах, умножаем на 3 (количество фаз).
Запас по мощности делаем порядка 10%.
Полученное значение и есть полная мощность стабилизатора напряжения для трехфазной сети. По этой мощности из всего ассортимента предлагаемой продукции выбираем необходимый стабилизатор напряжения.
А вообще выбор стабилизатора напряжения лучше доверить специалистам. Так будет надежнее.
Иногда меня спрашивают, можно ли вместо трехфазного стабилизатора напряжения приобрести три однофазных? Да конечно можно, так будет даже дешевле и практичнее. Например, при обрыве одной питающей фазы, остальные фазы будут в рабочем состоянии. Но если у Вас в доме имеется хоть какая нибудь трехфазная нагрузка, то в любом случае Вам нужен трехфазный стабилизатор напряжения, потому что он ведет контроль фаз по линейному напряжению сети. И если хоть одна фаза оборвется, то стабилизатор полностью отключается.
Еще два не менее важных совета по выбору стабилизатора напряжения для трехфазной сети:
- стабилизаторы должны быть установлены в каждой фазе (оставлять без стабилизатора напряжения хоть одну фазу запрещено)
- нагрузка по каждому стабилизатору напряжения должна быть примерно равная, иначе в нуле пойдет большой ток, который может вывести стабилизатор из строя
- если разница линейных напряжений сети составляет более 25%, то стабилизаторы напряжений устанавливать запрещено
Функция BYPASS
Для начала давайте определимся что это за функция BYPASS (Байпас) и нужна ли она нам?
Практически во всех стабилизаторах мощностью от 3 (кВА) имеется функция BYPASS (Байпас). Включив автомат с этой надписью, стабилизатор на выходе выдает входное напряжение. Удобна эта функция тогда, когда напряжение в сети понижается не всегда, а например, только по вечерам, как в моем случае.
Выбор стабилизатора напряжения. Функция задержки
Еще одна из удобных функций стабилизатора напряжения, на которую стоит обратить внимание при покупке. Это функция задержки включения выходного напряжения, когда питающее напряжение вышло за пределы входного напряжения стабилизатора или совсем пропало. Существует несколько регулировок задержки — у разных производителей по-разному.
Крепление и установка стабилизатора напряжения
Стабилизатор напряжения можно крепить двумя способами:
- на полу
- на стене
Установка стабилизатора напряжения на полу или на полке применима к стабилизаторам небольшой мощности. У них малые габариты и вес. Например, мой небольшой и старенький стабилизатор напряжения «Ресанта» мощностью всего 0,5 (кВА) установлен прямо на подоконнике окна.
Более мощные стабилизаторы напряжения целесообразно размещать на стене, поэтому они выпускаются немного плоскими. Хотя по желанию их тоже можно установить на полу.
Заключение по выбору стабилизатора напряжения
В конце данной статьи хочу сделать небольшой вывод. Я показал пример расчета и выбора стабилизатора напряжения для однофазной сети. Мы получили, что стабилизатор напряжения для наших потребителей должен быть мощностью не ниже 37,5 (кВА). Можно идти покупать, но я задумался о его стоимости. Ведь стабилизатор напряжения такой мощности стоит совсем не дешево.
Как вариант можно через него не запитывать нагреватель и утюг, ведь при понижении напряжения в сети они будут лишь медленнее нагреваться. Остальным потребителям необходима только качественная электрическая энергия. Если воспользоваться таким вариантом, то можно немного сэкономить.
P.S. На этом я заканчиваю статью на тему выбора стабилизатора напряжения. Если у Вас есть вопросы, то спрашивайте в комментариях. Можете поделиться данной статьей с друзьями и коллегами, особенно владельцев дач и домов. Спасибо.
Источник: zametkielectrika.ru
Какой выбрать стабилизатор – трехфазный или однофазный?
Этот вопрос может возникнуть, только если имеется трехфазная сеть, поскольку при однофазной сети ответ очевиден – стабилизатор также должен быть однофазным.
С трехфазной сетью не все так однозначно, поскольку во многих случаях можно обойтись однофазными стабилизаторами. Это позволит избежать отключения всей системы при потере напряжения на одной из фаз.
Несмотря на то, что на каждую фазу нужен отдельный стабилизатор, как правило три однофазных стабилизатора обходятся дешевле, чем один трехфазный. Без последнего никак не обойтись лишь в случае наличия хотя бы одного трехфазного потребителя.
Выбор стабилизатора по мощности
Мощность – это основная характеристика стабилизатора, по которой и происходит его выбор. Совершенно понятно, что мощность стабилизатора должна быть немного больше, чем суммарная мощность всех потребителей. Таким образом, перед тем как выбрать стабилизатор напряжения нужно правильно определить суммарную потребляемую мощность приборов, которые предстоит защищать.
Стоит учитывать, что потребляемая мощность подразделяется на активную и реактивную, из которых состоит полная потребляемая мощность прибора. Обычно на приборах указывается активная потребляемая мощность (в ваттах, Вт), но в зависимости от типа нагрузки следует учитывать и реактивную мощность. Таким образом, при расчете мощности стабилизатора нужно учитывать полную потребляемую мощность, которая измеряется в вольт-амперах (ВА).
- S — полная мощность, ВА;
- P — активная мощность, Вт;
- Q — реактивная мощность, ВАр.
Активная нагрузка непосредственно преобразуется в другие виды энергии – световую или тепловую. Примерами устройств с чисто активной нагрузкой могут служить обогреватели, утюги и лампы накаливания. При этом если устройство имеет потребляемую мощность в 1 кВт, то для его защиты достаточно стабилизатора мощностью 1 кВА.
Реактивная нагрузка имеет место в приборах с электродвигателями, а также в различных электронных устройствах. В приборах с вращающимися элементами говорят об индуктивной нагрузке, а в электронике – о емкостной.
На таких приборах кроме потребляемой активной мощности в ваттах обычно указывается еще один параметр – коэффициент cos(φ). С его помощью можно без труда вычислить полную потребляемую мощность.
Для этого активную мощность нужно разделить на cos(φ). К примеру, электродрель с активной мощностью в 700 Вт и cos(φ) равным 0,75 имеет полную потребляемую мощность в 933 ВА. На некоторых приборах коэффициент cos(φ) не указывают. Для примерного расчета его можно брать равным 0,7.
Немаловажно при выборе стабилизатора учитывать то, что у некоторых приборов пусковой ток в несколько раз превышает номинальный. Примером таких устройств могут быть приборы с асинхронными двигателями — холодильники и насосы. Для их нормального функционирования нужен стабилизатор, чья мощность в 2-3 раза превышает потребляемую.
Таблица 1. Приблизительная мощность электроприборов и их коэффициент мощности cos (φ)
| Бытовые электроприборы | Мощность, Вт | cos (φ) |
| Электроплита | 1200 — 6000 | 1 |
| Обогреватель | 500 — 2000 | 1 |
| Пылесос | 500 — 2000 | 0.9 |
| Утюг | 1000 — 2000 | 1 |
| Фен | 600 — 2000 | 1 |
| Телевизор | 100 — 400 | 1 |
| Холодильник | 150 — 600 | 0.95 |
| СВЧ-печь | 700 — 2000 | 1 |
| Электрочайник | 1500 — 2000 | 1 |
| Лампы накаливания | 60 — 250 | 1 |
| Люминисцентные лампы | 20 — 400 | 0.95 |
| Бойлер | 1500 — 2000 | 1 |
| Компьютер | 350 — 700 | 0.95 |
| Кофеварка | 650 — 1500 | 1 |
| Стиральная машина | 1500 — 2500 | 0.9 |
| Электроинструмент | Мощность, Вт | cos (φ) |
| Электродрель | 400 — 1000 | 0.85 |
| Болгарка | 600 — 3000 | 0.8 |
| Перфоратор | 500 — 1200 | 0.85 |
| Компрессор | 700 — 2500 | 0.7 |
| Электромоторы | 250 — 3000 | 0.7 — 0.8 |
| Вакуумный насос | 1000 — 2500 | 0.85 |
| Электросварка (дуговая) | 1800 — 2500 | 0.3 — 0.6 |
Кроме того, сами изготовители настоятельно рекомендуют использовать стабилизаторы с 20-30% запасом мощности.
Точность стабилизации для оптимальной защиты приборов
При выборе стабилизатора следует также учитывать максимально допустимый диапазон перепада напряжения для приборов, которые предстоит защищать.
Если речь идет об защите осветительных приборов, то для них необходимо выбирать стабилизатор с точностью стабилизации напряжения не менее 3%. Именно такая точность обеспечит отсутствие эффекта мерцания освещения даже при достаточно резких скачках напряжения в сети.
Большинство бытовых электроприборов способны нормально работать при колебаниях напряжения в пределах 5-7%.
Как поступить – поставить один стабилизатор на всех потребителей, или на каждый отдельно?
Конечно, в идеале на каждый прибор, который необходимо защитить от скачков напряжения, следует ставит отдельный стабилизатор соответствующей мощности и точности стабилизации.
Однако с точки зрения материальных затрат такой подход не может быть оправданным. Поэтому чаще всего стабилизатор устанавливается на всю совокупность потребителей, и его мощность рассчитывается исходя из суммарной потребляемой мощности. Впрочем, возможен и другой подход.
К примеру, стабилизатором может быть защищен какой-либо один прибор. Кроме того, можно выделить группу электроприборов, защита которых от перепадов напряжения составляет насущную необходимость, и для их питания устанавливается стабилизатор, а остальные, не столь важные и чувствительные к перепадам, остаются без защиты.
Источник: electricvdome.ru