Если вы живете за городом, то, возможно, неоднократно замечали, насколько нестабильно напряжение питающей электросети. Скачки напряжения нередко ведут к нестабильной работе бытовых электроприборов или даже выводят их из строя.
Надежный и качественный бытовой стабилизатор напряжения нивелирует скачки напряжения, повышает сетевое напряжение до необходимого при его просадке в часы пик, и срезает выбросы напряжения, защищая домашнюю технику.
Виды и принципы работы стабилизаторов напряжения
Трансформаторные стабилизаторы напряжения делятся, по типу регулирования напряжения, на следующие виды:
• электромеханические;
• электронные;
• инверторные.
Электромеханические стабилизаторы
Электромеханические стабилизаторы представляют собой автотрансформатор с щеткой-бегунком. Коэффициент трансформации данного стабилизатора определяется положением бегунка на обмотке автотрансформатора. Система регулирования настроена так, что при изменениях сетевого напряжения электродвигатель непрерывно перемещает бегунок таким образом, чтобы на выходе автотрансформатора поддерживалось постоянство напряжения.
Стабилизаторы этого типа обеспечивают хорошую стабильность выходного напряжения, к их недостаткам относится то, что они слишком инерционны – электродвигатель не успевает отрабатывать слишком быстрые (скачкообразные) изменения сетевого напряжения. Для исключения повреждения бытовой техники в стабилизаторах предусмотрено их автоотключение при перенапряжениях. Другой их недостаток – относительно шумная работа. К достоинствам можно отнести низкую стоимость.
Существуют и релейные электромеханические стабилизаторы, в которых электромеханические реле выбирают нужный отвод от обмотки автотрансформатора, что также обеспечивает постоянство выходного напряжения.
Примером может являться стабилизатор напряжения однофазный РЕСАНТА СПН 5400 (5.4 кВт).
Электронные стабилизаторы
Электронные стабилизаторы схожи с релейными в том, что вместо электромеханических реле используются электронные полупроводниковые приборы – тиристоры или симисторы, переключающие отводы обмотки. Эти стабилизаторы практически безынерционны и не шумят при работе. Они сравнительно дороги, точность стабилизации, вследствие ограниченного числа отводов от обмотки автотрансформатора (как и у релейных стабилизаторов), невысока. Точность повышается с увеличением степеней переключения, с одновременным удорожанием устройств.
К подобным устройствам относится стабилизатор Lider PS15W-50 (12 кВт).
Инверторные стабилизаторы
Наиболее удобны в работе инверторные стабилизаторы (или стабилизаторы с двойным преобразованием), они же наиболее дорогие и сложные по устройству. В них нет прямой связи между входным сетевым и выходным напряжениями, что и обеспечивает высокое качество и стабильность выходного напряжения.
В инверторных стабилизаторах напряжение сети вначале выпрямляется полупроводниковым выпрямителем, а затем из постоянного напряжения вырабатывается переменное напряжение для питания потребителей, нужной частоты (50 Гц) и напряжения (220 В).
Пример стабилизатора подобного типа: Штиль IS1500.
Выбор стабилизатора напряжения
Прежде всего, следует определиться с типом стабилизатора. При незначительных скачках сетевого напряжения можно выбрать электромеханический стабилизатор с электродвигателем, а при резких скачках напряжения следует остановиться на релейном или электронном. Наиболее же пригодны, как указывалось выше, инверторные стабилизаторы.
Следует выбирать стабилизатор также исходя из требуемой точности поддержания выходного напряжения, эта характеристика указывается в паспорте устройства и определяется числом ступеней регулирования (у релейного и электронного стабилизаторов).
Если к вашему домохозяйству подведена однофазная сеть переменного тока, то и стабилизатор следует выбрать однофазный. Если же сеть подведена трехфазная, и хотя-бы один из потребителей трехфазный, то и стабилизатор следует выбрать трехфазный.
На рынках России присутствуют в основном стабилизаторы производства России, Китая и Италии. По соотношению стоимость/качество наиболее выгодны отечественные и китайские устройства. Итальянские стабилизаторы более дороги, но им свойственны длительный срок и высокое качество работы.
Основной же выбор марки стабилизатора производится по его номинальной мощности. Оцените мощность одновременно подключенных к стабилизатору бытовых приборов, просуммировав их паспортную мощность. При этом учитывать следует не активную мощность (измеряемую в ваттах, Вт), а полную (измеряемую в вольт-амперах, ВА).
Но и это еще не все. При понижении сетевого напряжения ниже номинального (220 В), трансформатор стабилизатора переходит в режим повышения сетевого напряжения, и стабилизатор следует выбирать с большей паспортной мощностью. Чем меньше возможное входное напряжение, тем выше требования к мощности стабилизатора. Поделите 220 на наименьшее возможное сетевое напряжение, и вы узнаете, с каким запасом по мощности следует приобрести стабилизатор.
До приобретения стабилизатора следует на протяжении нескольких дней производить замеры (вольтметром) напряжения в розетке, отмечая минимальные и максимальные значения. Эти величины следует сравнить с указанными в паспорте приобретаемого стабилизатора пределами выходного напряжения. Если в сети напряжение колеблется в пределах 160-250 В, с этим справляются не все стабилизаторы.
Пример: в часы пик напряжение в электрических розетках дачи падает до 160 В. Проведем расчет: 220/160≈1,4. Если суммарная полная мощность потребления 2 кВА, стабилизатор должен быть мощностью не ниже 2*1,4=2,8 кВА. Из ассортимента мощностей выбирается ближайшее большее. Также, следует считаться с возможным (в будущем) увеличением мощности потребителей, и приобрести стабилизатор с дальнейшим запасом.
Иногда имеется возможность часть некритичных к напряжению потребителей подключать напрямую к сети, а стабилизатор нагружать лишь на наиболее чувствительные к стабильности напряжения устройства. В этом случае при выборе стабилизатора достаточно ориентироваться лишь на подключаемые к нему устройства. Обычно для дачи достаточно стабилизатора мощностью 5-6 кВА, а на коттедж до 15 кВА.
Точность стабилизатора должна составлять для электронных устройств 1-3%, освещения 3%, бытовой техники 5-7%. Отсюда следует, что стабилизаторы с точностью 7% и хуже совершенно не отвечают предъявляемым требованиям. Для отопительных газовых и электрических котлов пригодны лишь электронные стабилизаторы (тиристорные и симисторные).