как рассчитать какой стабилизатор напряжения нужен для дома частного
Как рассчитать мощность стабилизатора напряжения для дома самому
Правильный подбор стабилизатора напряжения необходимо выполнять по основному параметру – общей мощности электроприборов, которые необходимо защитить от чрезмерной нагрузки и перепадов напряжения, подключенных к определенной сети питания.
Однофазные устройства устанавливают чаще всего для создания качественных параметров напряжения в небольшом офисе, квартире. Чтобы правильно рассчитать мощность стабилизатора, необходимо сначала сложить мощность всех электрических устройств. Кроме мощности по паспорту устройства, оснащенного электродвигателем, нужно учесть пусковой ток. Для этого к расчету добавляют около 30% мощности.
Наличие в цепи стабилизатора напряжения дает возможность обеспечить защиту бытовой техники. Через стабилизатор можно подключить отдельные приборы, однако эффективнее всего будет выбор прибора, через которое будет работать все оборудование
Расчет по техническим характеристикам
К ней необходимо добавить запас мощности около 30% для пусковых токов, и также 50% для устройств, изготовленных в Китае.
Мощность стабилизатора напряжения по автоматам
Оптимальным методом является посмотреть значение мощности на автоматах входа, находящихся в щитке. Они расположены вместе со счетчиком электрической энергии. Электронный стабилизатор рассчитать намного проще:
Если автоматы на 25 А, то маркировка стоит С25. В результате деления получаем 5 кВА. Если у вас в квартире никогда не выбивало автоматы, то значит нагрузка вашей квартиры меньше 5 кВА. По этой информации подбираем полную мощность стабилизатора.
Расчет мощности стабилизатора будет сложнее, если в щите есть несколько автоматов. Необходимо выписать все значения с них. И по этим данным осуществляют подбор стабилизатора.
Стабилизаторы серии ЛЮКС функционируют без снижения мощности при низком напряжении. Элемент измерения находится на выходе устройства. В итоге защита сработает, когда потребитель превысит более 100% нагрузки от заданных номиналов. При пониженном напряжении на входе сила тока возрастет. В итоге падение напряжения будет оплачивать производитель устройства, а не потребитель.
Подкатегории стабилизаторов
Существуют различные типы стабилизирующих устройств с разным типом работы. Рассмотрим основные из таких стабилизаторов, для облегчения выбора в торговой сети.
Релейные
При повышенной скорости регулирования, сильных скачках напряжения, за небольшой промежуток несколько раз, стабилизаторы работают с малой точностью, при работе способны издавать щелчки. Это работает реле, переключает ступени трансформатора.
Тиристорные
Такие устройства еще называют симисторными. Они относятся к электронным приборам. Их повышенная точность и скорость регулирования напряжения питания, бесшумность работы привлекает покупателей при приобретении.
Из недостатков можно отметить различные микросекундные провалы при переключении. Однако, даже имею повышенную стоимость, для домашнего использования они вполне подходят. Чаще всего на такие приборы заводы изготовители дают расширенную длительную гарантию.
Электромеханические
К таким типам приборов относятся: сервоприводные, роликовые, щеточные, и электродинамические устройства. Они обладают повышенной точностью регулирования, не имеют шума при работе, постепенного изменения напряжения при входных колебаниях питания.
Одним из недостатков является быстрый износ узла щеток из-за повышенного искрообразования при значительной нагрузке. Стабилизаторы напряжения электродинамического вида, роликовые фирмы Ortea не имеют таких недостатков. Они являются оптимальным выбором для частного дома.
Особенности расчётов
Параметров выбора приборов стабилизации существует много. Одним из основных является полная мощность стабилизатора напряжения. Речь идет о характеристике напряжения и тока, то есть, о параметрах выхода тока, которые устройство может поддерживать в номинальном режиме работы. Однако исходными данными расчета становится расходуемая мощность устройств, которые будут подключаться к прибору.
Особенности выбора стабилизатора
Необходимо заметить, что если ваша электросеть способна выдать в пиковые часы напряжение 120 вольт, то понятно, что в это время нельзя подключать к прибору другие устройства значительной мощности. При таком режиме допускается подключать только маломощные потребители в виде телевизора, освещения. А такие устройства, как чайник, бойлер или стиральная машина перегрузят бытовую сеть, и защита обесточит всю вашу квартиру.
В торговой сети продавцы чаще всего говорят, что мощность при малых напряжениях входа теряется только на недорогих стабилизаторах. Однако, практически это далеко не так. Даже дорогой прибор не способен сделать чудо, и нарушить законы физики.
Многие изготовители стабилизаторов вместо Вт в инструкции указывают В/А. Это делается для введения покупателей в заблуждение, так как имеются приборы, расходующие электроэнергию, с разными типами нагрузки:
При расчете мощности следует учитывать сечение кабеля. При размере в 4 кв. мм нагрузка не должна превышать 10 киловатт. Следовательно, если купить при этом стабилизатор выше 10 кВт, то это не даст больше мощности, и вы зря потратите деньги.
Как подобрать стабилизатор напряжения для частного дома или квартиры?
Перепады напряжения создают проблемы всем бытовым электроприборам. Это могут быть элементарные сбои работы и фатальные поломки. Спасителем станет хороший стабилизатор. Он улучшит качество электроснабжения и обезопасит имущество. Главное сделать правильный выбор.
Какие виды стабилизаторов подходят для дома
Назначение стабилизатора это автоматическое поддержание напряжения на выходе в заданных параметрах, независимо от изменений в питающей сети. С этой задачей современные устройства справляются успешно. Каждый вид имеет характерные особенности. Стабилизаторы применяются в быту и используются в промышленности. Для электроснабжения дома, квартиры и дачи подходят следующие стабилизаторы:
Электронные. Основные составляющие — трансформатор, микропроцессор и полупроводники. Микропроцессор анализирует напряжение и посредством тиристоров или симисторов переключает обмотки трансформатора. На выходе получаем стабильное напряжение, заданных параметров. Широко используются в быту и зарекомендовали себя как надежные и точные устройства.
Достоинства полупроводниковых приборов:
Релейные. Получили популярность благодаря дешевизне и простой конструкции. В них микропроцессор с помощью реле управляет переключением обмоток трансформатора. Поэтому при работе этих стабилизаторов слышно характерное пощелкивание.
Достоинствами релейных устройств являются:
Сервоприводные (Электромеханические). Бесступенчатую стабилизацию обеспечивает электродвигатель перемещающий графитовый контакт по обмоткам трансформатора. Из-за особенностей конструкции подходят для работы в сетях без резких изменений (скачков) напряжения.
Инверторные. Самый прогрессивный тип стабилизаторов. В этих устройствах отсутствует трансформатор. Стабилизируют напряжение полупроводники и конденсаторы посредством двойного преобразования электрической энергии. Переменный ток из подающей сети преобразовывается в постоянный, затем инвертором в переменный. На выходе получаем стабильное напряжение с отличными параметрами.
Достоинства инверторных устройств:
Гибридные. В зависимости от условий работы может включаться релейная или сервоприводная (электромеханическая) стабилизация. Объединяет плюсы и минусы соответствующих типов приборов. Отличаются высокой ценой, сложностью конструкции и обслуживания.
Основные параметры стабилизаторов напряжения
При прочих равных характеристиках, в первую очередь нужно обращать внимание на ряд особенностей стабилизатора:
Выходная мощность стабилизатора
От выходной мощности зависит какую нагрузку, выдержит прибор. Активная мощность бытового электрооборудования обозначается в Вт (ваттах). Часто в инструкции и на корпусе стабилизатора показатели указаны в ВА (вольт-ампер) и Вт (ватт). В этом случае всё понятно и сравнимые величины в Вт определят суммарную мощность электроприборов в доме и необходимую характеристику стабилизатора. Иногда на сайтах и в рекламных материалах указывают показатели только в вольт-амперах, это может быть ВА или VA. Тогда ситуация немного сложней и требуется выполнить перерасчет.
Справка. 1 кВт = 1000 Вт, 1 кВА = 1000 ВА. Упрощенный перевод показателя мощности стабилизатора производится по формуле ВА * 0,7 = Вт или наоборот Вт * 1,43 = ВА.
Расчёт мощности стабилизатора
Первый, самый простой вариант расчета. Для определения суммарной мощности складывают показатели всех без исключения электроприборов. Она может быть указана на корпусе, в инструкции или паспорте оборудования. Лампочки, блоки питания, телевизоры, компьютеры, насосы, приставки, кондиционеры, стиралки, бойлеры, электроплиты, мясорубки, полотенцесушители, хлебопечки, кофеварки и прочее. Всё идет в расчет. Это упрощенный и самый надёжный способ.
Второй вариант предполагает выборочный учёт электрооборудования. Применяют, если потребитель уверен, что сможет контролировать одновременное включение оптимального количества техники. Считают одновременно включенными определённую группу оборудования, суммируют их нагрузку и прибавляют пару киловатт.
Третий можно применить, если самая дорогостоящая техника подключена по отдельным линиям. В этом случае к стабилизатору подключают только наиболее ценные приборы и нагрузку считают по ним.
Справка. Большинство современных телевизоров, бойлеров, утюгов, обогревателей, блоков питания и приборов освещения рассчитаны на напряжение от 140 до 240 вольт. Уточнить можно в инструкции или на бирке с характеристиками. Если входящее напряжение не выходит за эти пределы, то линии с таким электрооборудованием можно не подключать к стабилизатору.
Какой запас мощности необходим стабилизатору?
Запас необходим для оптимальной работы прибора без отказов и отключений. При расчете необходимо учитывать пусковые токи электродвигателей плюс резерв 20 – 30 %.
Техника с электродвигателем во время пуска потребляет в 3 – 4 раза электроэнергии больше номинального параметра. Шанс одновременного запуска всего электрооборудования крайне низок. Поэтому, расчет запаса на пусковой ток, делают по одному самому мощному прибору.
Пример: суммарная мощность всех потребителей в доме 3000 Вт, плюс кондиционер потребляет 700 Вт, при пуске 700 * 4 = 2800 Вт. Итого необходимо 3000 + 2800 = 5800 Вт. Учитываем резерв в 30 % (5800 * 1,3 = 7540) и получаем 7,6 кВт. Мощность стабилизатора 7,6 * 1,43 = 10,9 кВА или 10900 ВА. Ближайший по характеристикам в магазине 11000 или 12000 ВА.
На первый взгляд, кажется, что слишком много. Это не так. Запас обеспечит надежную работу в течение продолжительного времени.
Однофазный или трехфазный?
Для однофазной сети выбираем только однофазный прибор.
В трёхфазную сеть можно включить один трёхфазный или три однофазных. Выбор зависит от наличия в доме трёхфазных приборов, например электродвигателя насоса или циркулярной пилы. Если такое оборудование есть, то выбор однозначно за трёхфазным устройством. Если таких нет, то желательно приобрести три однофазных стабилизатора. Их легче перевозить и удобней эксплуатировать. Отключение одного не оставит без электроэнергии всё хозяйство.
Точность стабилизации напряжения на выходе
Все регуляторы и приборы измерения имеют погрешность. Стабилизаторы не исключение. Большинство из них имеют погрешность до 5, иногда до 7,5%. То есть, выходное напряжение может быть не 220 вольт, как на дисплее, а 203,5 или 236,5. Для бытовых приборов такой диапазон комфортен. Проблемы могут возникать только со специфическим оборудованием. Гораздо важнее следующий показатель работы стабилизатора.
Диапазон входного напряжения
Для определения этой характеристики необходимо провести измерение напряжения во внешней сети. Измерения проводят в разное время суток и разные дни – будни, выходные и праздники. По результатам можно выбирать стабилизатор. Отдельные модели работают при очень низком 110 В и очень высоком 330 В напряжении.
Важно! У многих стабилизаторов при снижении входящего напряжения падает мощность. Поэтому, надо внимательно изучить зависимость мощности от напряжения сети. При необходимости предусмотреть дополнительный запас мощности.
Режим байпас
В определённых случаях может потребоваться исключить прибор из работы, сохранив подачу электроэнергии в дом. Bypass – режим обхода стабилизатора. Стабилизаторы оснащенные таким переключателем легко отключаются от сети. Это позволяет провести профилактические или ремонтные работы самого устройства, сохранить подачу электричества в критических ситуациях, просто дать стабилизатору отдохнуть.
Желательно выбирать устройство с такой возможностью. Что делать, если стабилизатор подходит по всем параметрам, а режим Байпас не предусмотрен? Не беда. Квалифицированный электрик смонтирует внешний переключатель.
Прочие параметры
Встроенная защита
Помимо стабилизации напряжения устройства должны выполнять еще и некоторые защитные функции. Основных три:
Дорогие модели оснащают защитой от молний (импульсных перенапряжений) и фильтрами нейтрализации электрических шумов. Это полезные функции, но для стабильной работы электрооборудования хватает и первых трёх.
Желательно, чтобы стабилизатор был оснащен тепловыми датчиками. Они обезопасят от самовозгорания при критических перегрузках и в экстремальных ситуациях.
Работа при минусовой температуре
Эта характеристика приборов зависит от места установки. Лучшее место с температурой от 0 до + 45 °C. В этих пределах работает большинство стабилизаторов. Хорошо переносят морозы не многие модели. На эту характеристику стоит обратить внимание, если прибор будет установлен вне помещения.
Наличие информационного дисплея
Для магистральных стабилизаторов, обеспечивающих электроснабжение всего домохозяйства, дисплей обязателен. Без него могут работать только индивидуальные маломощные устройства. Обычно отражает входящее и выдаваемое напряжение, мощность, ошибки. В критической ситуации можно понять, что произошло в сети, дома или со стабилизатором.
Таймер включения после отключения
Большинство стабилизаторов при первоначальном включении задерживают подачу напряжения потребителю. Тоже происходит при аварийных отключениях. Устройство выжидает не повторится ли ситуация вновь. Возможность установки задержки времени включения зависит от модели. На некоторых время предустановленно и не изменяется.
Уровень шума
При установке в жилом помещении, шум издаваемый устройством, может стать первоочередной характеристикой. Самые шумные – релейные. Они постоянно пощелкивают. Следом, в порядке убывания громкости идут сервоприводные, электронные и инверторные. В исправном состоянии все три типа шумят мало. Кулер издаёт звук не громче охлаждения компьютера. Повышение громкости сигнализирует о возможной неисправности и должно привлечь внимание владельца.
Крепление и способ установки
По способу установки стабилизаторы делятся на настенные, напольные и настольные. Настольные включаются в розетку и служат для индивидуального использования. Настенные устанавливают в домах, квартирах и внешних шкафах. Их удобно обслуживать и они не путаются под ногами. Напольный вариант устройств имеет плюсы. Их легко спрятать под стол или в угол.
Вентилятор принудительного охлаждения
Существует два вида охлаждения – принудительной и естественное. Зависит от типа устройства. Принудительное охлаждение сопровождается небольшим шумом вентилятора и минимальным расходом энергии.
Внимание! Стабилизаторы нельзя устанавливать в ограниченном пространстве (шкафы и ниши), не имеющем естественного притока воздуха. Запрещается накрывать тканями и плёнками, ограничивать другими материалами доступ воздуха. В противном случае возможен перегрев и возгорание.
Популярные производители
Продаваемые в России стабилизаторы производят в России, Украине, Белоруссии, Китае и Италии.
Российские устройства марок Энергия, Лидер и Штиль. Все выпускают надежные изделия различных типов, одно и трёх фазные, мощностью от 400 до 30000 ВА
Энергия. Выпускает стабилизаторы двух марок Энергия и Прогресс. Это полупроводниковые (тиристорные) и релейные приборы. Можно выбрать модель с широким диапазоном входящего напряжения и температурой окружающей среды.
Лидер. Торговая марка принадлежит «НПП ИНТЕПС». Научно-производственное объединение разрабатывает и производит полупроводниковые стабилизаторы. Характеризуются как надежные и точные приборы, способные работать в тяжелых условиях, в т.ч. при низких температурах.
Штиль. Компания специализируется на выпуске установок электропитания и является одним из лидеров. Производит релейные, тиристорные и самые современные инверторные стабилизаторы. Это точные, бесшумные, с большим диапазоном входящего напряжения приборы. Главными достоинствами инверторных устройств является их надёжность и долговечность.
Украинские стабилизаторы торговой марки Volter. Зарекомендовали себя как надежные и качественные изделия. Компания производит полупроводниковые приборы с бесступенчатой стабилизацией. Благодаря фирменным разработкам приборы очень быстро реагируют на изменения входящего напряжения и подстраиваются к нагрузке. Нижний порог 110 и верхний 330 вольт, делают их незаменимыми в сельской местности. Защищают от перенапряжения даже в режиме Байпас.
Белорусские изделия ЗОРД выпускаются со 100% китайской начинкой. Поэтому, несмотря на хорошие характеристики и белорусскую торговую марку имеет только одно достоинство — небольшую стоимость. Отзывы об этих стабилизаторах спорные.
Китайские стабилизаторы Ресанта. Обладают средними характеристиками. Популярны благодаря небольшой стоимости, доступности и большому выбору.
ORTEA. Итальянская фирма выпускает широкую линейку отличных изделий. Несмотря на южное происхождение они уверенно работают при низких температурах. Это единственный производитель стабилизаторов из Европы. Качество продукции и надёжный сервис компенсируют высокую стоимость.
Один стабилизатор для всех потребителей или для каждого свой?
Индивидуальные стабилизаторы выгодно приобретать если требуется защитить максимум три прибора или нет возможности установить один большой. Отдельно можно подключать современные котлы отопления, дорогостоящие холодильники и электронику.
Если хочется подать стабилизированное напряжение на большее количество оборудования, то целесообразно купить один большой стабилизатор.
Распространённые ошибки при выборе
Неверный расчёт мощности. Нужно составить список имеющихся электроприборов. Проверить и указать их мощность. Пару раз пересчитать итоги. Перед покупкой сверить результаты с консультантом.
Покупка дешёвого и «хорошего». Скупой платит дважды. В случае покупки недорогого устройства стабилизации напряжения, можно заплатить и больше. Некачественный стабилизатор может спалить оборудование и всё домохозяйство.
Отсутствие поблизости сервисного центра. Всё ломается и требует обслуживания. Сервис должен быть как можно ближе.
Как выбрать стабилизатор напряжения
Содержание
Содержание
Вместо привычного с детства числа 220 в маркировке современных электроприборов все чаще попадается 230. С недавних пор именно 230 В является стандартным напряжением в России и многих других странах. Впрочем, для большинства электроприборов разницы между 230 и 220 В нет никакой. Стандартом допускаются отклонения напряжения сети на ±10%, т.е. от 207 до 253 В. Производители бытовой техники ориентируются именно на эти показатели.
Однако в реальности напряжение в этих рамках удерживается не всегда. В новых микрорайонах, в деревнях и поселках часто к старой подстанции, рассчитанной на определенную нагрузку, подключается много новых потребителей. Это приводит к падению напряжения до 190 В и даже ниже, что бывает хорошо заметно по горящим в полнакала лампочкам. К сожалению, снижением яркости лампочек проблема не исчерпывается. Возрастают токи в обмотках электродвигателей насосов, холодильников, стиральных машин, посудомоек и пр. Это может привести к выходу двигателя из строя.
Бывает в сети и повышенное напряжение, также довольно частое в загородных домах – иногда подстанции намеренно подстраиваются на выдачу повышенного напряжения, чтобы на удаленных потребителях оно поднялось до нормального. При этом на потребителях, близких к подстанции, оно может быть около 250 В. Если при этом еще и нулевой провод окажется не заземлен, то из-за перекоса фаз напряжение может подняться еще выше – до 260 В и даже больше. Ну и не так уж редки случаи, когда электрики случайно подключают в щитке вместо нулевого провода – еще одну фазу, выдавая потребителям 400 В вместо 230. Повышенное напряжение вредно всем потребителям без исключения, поскольку ведет к увеличению выделения тепла, перегреву деталей, выходу их из строя и даже воспламенению.
Можно защитить все электроприборы в доме, установив во входном щитке реле напряжения, но это не решит проблему полностью – при выходе напряжения за установленные рамки оно просто обесточит потребителей. Чтобы защититься от длительных просадок или повышений напряжения, следует ставить стабилизатор.
Конечно, можно поставить мощный стабилизатор на входе в дом и защитить всю технику скопом, но это будет стоить весьма недешево. Тем более что особой надобности в этом и нет – различные электроприборы по-разному реагируют на повышенное или пониженное напряжение. Вполне возможно, что не всей вашей технике нужна защита стабилизатором.
Защита электроприборов
Холодильники, морозильники и кондиционеры требуют защиты в первую очередь – пониженное напряжение в сети может стать причиной поломки компрессора и дорогостоящего ремонта.
Но еще одна особенность этой техники в том, что многие модели могут выйти из строя при быстром выключении-включении. Дело в том, что при выключении компрессора давление в системе выравнивается в течение некоторого времени (1-3 минуты). Если запустить компрессор раньше, его двигатель будет работать с повышенной нагрузкой (или вообще не сможет запуститься), что может привести к поломке. Современные холодильники и кондиционеры большей частью имеют встроенное реле задержки, но если у вас есть сомнения, или в руководстве указано, что перед повторным пуском следует выждать некоторое время, то стабилизатор обязательно должен иметь функцию задержки запуска минимум на 1 минуту.
Насосы, как погружные, так и поверхностные также требуют защиты от пониженного/повышенного напряжения и им тоже нужна задержка запуска. При пуске двигатель насоса в течение 1-2 секунд потребляет ток, в несколько раз превышающий номинальный. При этом обмотка двигателя нагревается. При обычном пуске излишки тепла снимаются прокачиваемой водой, но если напряжение в сети пропадает и появляется, то пусковые токи длятся дольше, а двигатель не успевает раскрутиться и прокачать воду. Контактирующая с насосом вода перегревается вплоть до закипания, что приводит к поломке насоса и перегоранию обмоток двигателя. Поэтому стабилизатор, защищающий насосы, должен также иметь задержку запуска в 5-10 секунд.
СВЧ-печь не выйдет из строя при падении напряжения, но эффективность её при этом снизится многократно. Если отвезенная на дачу «микроволновка» перестала греть, не спешите везти её в ремонт – возможно, дело в низком напряжении сети. Стабилизатор легко устранит эту проблему.
Электроника (компьютеры, современные телевизоры, аудиотехника), оснащенная импульсными блоками питания, пониженного напряжения не боится. Обычно это указывается в руководстве или прямо на блоке питания: «INPUT: 100-240 V». Так что, если ваша проблема состоит в пониженном напряжении, стабилизатор такой технике не нужен. Другое дело, если оно повышенное – при длительном воздействии напряжения от 240 В и выше, нагрузка (как тепловая, так и электрическая) на электронику БП сильно возрастает, что довольно быстро приводит к выходу его из строя.
Энергосберегающие лампы (как люминесцентные, так и светодиодные) к пониженному напряжению довольно лояльны, а вот повышенного не любят. Если всплески напряжения в вашей сети не редкость, то их лучше защитить стабилизатором. Тем более что потребляют они немного, и одного недорогого стабилизатора мощностью в 300-500 ВА хватит на освещение частного дома.
Нагревательным приборам, лампам накаливания, электрочайникам, утюгам и прочей подобной технике падения напряжения вообще не опасны – у них просто снизится эффективность. Повышенное напряжение может ускорить их износ, но в целом, напряжение, на 10-20% превышающее номинал, для большинства подобных приборов неопасно. Эти приборы можно включать в «проблемную» сеть без стабилизатора. Правда, это не относится ко многим современным моделям, оснащенным сложными электронными устройствами управления.
Определившись с тем, какие приборы следует защитить, следует определиться с характеристиками стабилизатора.
Характеристики стабилизаторов
Тип стабилизатора напряжения
Релейные стабилизаторы напряжения представляют собой трансформатор с несколькими отводами входной или выходной обмотки, коммутируемыми силовыми реле.
При нормальном входном напряжении трансформатор работает как разделительный – не повышая и не понижая напряжение. При выходе входного напряжения за установленные границы, электроника включает соответствующее реле, превращая трансформатор в понижающий или повышающий.
Преимущества релейных стабилизаторов:
– Высокая перегрузочная способность – даже самые простые модели выдерживают 200% перегрузки в течение нескольких секунд. Модели же с мощными силовыми реле, рассчитанные на высокие пусковые токи, выдерживают непродолжительные десятикратные перегрузки.
– Малое время переключения – напряжение полностью стабилизируется через 20-100 мс после выхода его за нормальные границы.
– Ступенчатость регулирования. Трансформатор имеет ограниченное число отводов на обмотке, поэтому изменять напряжение может только ступенчато – по 5, 10, а на недорогих моделях – по 20 вольт на одну ступень регулирования. В целом это для техники неопасно, но на граничных напряжениях частые переключения реле, сопровождающиеся мерцанием ламп накаливания, могут раздражать.
– Шумность. Реле при переключении щелкает довольно громко.
– Износ контактов реле. Основной недостаток этого вида стабилизаторов – опасность прогара или пригара контактов реле. Если в первом случае напряжение на выходе стабилизатора просто пропадет, то второй вариант намного неприятнее. Если пригар случится во время пониженного входного напряжения, то при возврате напряжения в норму, реле останется включенным. Трансформатор продолжит работать, как повышающий и напряжение на выходе станет повышенным! Спокойный за свою электротехнику владелец стабилизатора даже не будет подозревать, что именно в этот момент он сжигает её высоким напряжением. Поэтому не стоит выбирать релейный стабилизатор, если в сети случаются частые перепады напряжения – чем чаще реле срабатывает, тем быстрее снижается его ресурс.
Электромеханические (сервоприводные) стабилизаторы напряжения представляют собой тороидальный трансформатор с передвигающимся над внешней обмоткой токосъемником, контактирующим с обмоткой с помощью угольной щетки. При падении или превышении входного напряжения сервопривод перемещает токосъемник, нормализуя выходное.
Преимущества электромеханических стабилизаторов:
– Высокая перегрузочная способность – 200% перегрузки в течение 4-х секунд.
– Высокая точность регулирования.
– Низкий уровень шума при регулировании.
– Большое время переключения – токосъемник движется по обмоткам довольно медленно. Чем больше перепад напряжения, тем медленнее стабилизатор его отрабатывает. Это может привести к появлению импульсных помех на выходе стабилизатора, вызывающих сбои в работе электротехники.
– Износ токосъемника. Токосъемник желательно периодически смазывать графитовой смазкой. Но даже своевременная смазка не предотвращает полностью износа трущихся деталей.
Инверторный стабилизатор сделан на основе инвертора – ток сначала выпрямляется, потом, с помощью инвертора, вновь преобразуется в переменный.
Это позволяет достичь высокой точности регулирования и позволяет добиться полного отсутствия возмущений на выходе. Благодаря отсутствию движущихся контактов, у них низкий уровень шума, ресурс выше и опасности пригара контактов они лишены.
Недостатки инверторных стабилизаторов:
– Недорогие инверторы дают на выходе не чистую синусоиду, а ступенчатую. Некоторые электронные приборы (измерительные приборы, газовые котлы, аудио- и видеотехника) могут начать сбоить или вообще откажутся работать с такой синусоидой.
– Низкая перегрузочная способность. Допускается перегрузка 25-50% от номинала, в течение 1-4 секунд. Для защиты приборов, имеющих высокий пусковой ток, стабилизатор такого типа потребуется брать с большим запасом по мощности.
Ступенчатые электронные стабилизаторы конструктивно схожи с релейными, однако коммутирование обмоток в них производится не с помощью реле, а с помощью мощных полупроводниковых приборов.
Это позволяет добиться высочайшей скорости регулирования (5-40 мс на переключение) при достаточно низкой цене. Эти стабилизаторы тоже не имеют движущихся контактов, бесшумны и обладают высоким ресурсом.
Но свои недостатки есть и у этого вида стабилизаторов:
– Низкая перегрузочная способность. Допускается перегрузка 20-40% от номинала, и то весьма непродолжительное время.
– Высокая чувствительность к мощным импульсным помехам. Если в сети нередки сильные кратковременные всплески напряжения, прослужит такой стабилизатор недолго.
Необходимая полная выходная мощность стабилизатора рассчитывается исходя из мощностей всех подключенных к нему электроприборов. При подсчете полной мощности следует иметь в виду, что та мощность (в Ваттах), которая приводится в паспорте на электроприбор – это его активная мощность, т.е., выделяющаяся в виде тепла или света.
Нагревательные приборы и лампы накаливания имеют полную мощность, равную активной. Но некоторые потребители, содержащие в себе электродвигатели или трансформаторы, создают вдобавок к активной еще и реактивную нагрузку. Для определения их полной мощности следует активную мощность поделить на коэффициент мощности (cos(φ)), обычно указанный в паспорте на электроприбор. Если найти это значение не удается, можно воспользоваться таблицей:
Но это еще не все – теперь полную мощность каждого потребителя следует помножить на пусковой коэффициент, также взяв его из паспорта или из таблицы. Сумма получившихся чисел (не забываем про 30%) – это пусковая мощность, и перегрузочная способность стабилизатора должна её обеспечивать.
Например, нам следует защитить холодильник мощностью 150 Вт, погружной насос мощностью 500 Вт и линию освещения со светодиодными лампочками суммарной мощностью 500 Вт. Необходимая полная мощность в ВА будет равна:
Суммируем полученные данные и прибавляем 30%. Итого 1857 ВА.
Пусковая мощность будет равна:
Также суммируем, прибавляем 30%, получается 8258 ВА. Таким образом, нам нужен стабилизатор на 3000 ВА, способный выдержать перегрузку в три раза больше (релейный с усиленными реле), либо стабилизатор на 4500 ВА, способный выдержать в два раза больше перегрузки (релейный или электромеханический), либо электронный (ступенчатый или инверторный) на 9000 ВА.
Если такой подбор выглядит слишком сложным, то можно просто сложить активные мощности электроприборов (в Ваттах) и подобрать стабилизатор также по активной выходной мощности. Но такой подбор будет грубее: во-первых, этот метод не учитывает индивидуальных особенностей электроприборов, во-вторых, все производители по-разному рассчитывают зависимость полной и активной мощностей. И здесь также следует быть уверенным, что перегрузочная способность стабилизатора поможет ему выдержать пусковую мощность потребителей.
Разъем для подключения нагрузки может быть в виде клемм, либо в виде розеток. Если стабилизатор планируется использовать для защиты какой-либо линии электропитания (например, осветительной) предпочтительнее разъем в виде клемм.
Если же защищать планируется отдельных потребителей, то удобнее подключать их напрямую в евророзетки (СЕЕ 7), обратите внимание, чтобы количество розеток соответствовало количеству потребителей.
Некоторые стабилизаторы оснащены компьютерными розетками IEC 320 C13 – как правило, эти стабилизаторы предназначены для защиты персональных компьютеров и учитывают низкий коэффициент мощности этого вида техники.
Задержка запуска, как указывалось выше, может потребоваться для защиты некоторых видов техники, не приемлющих частых включений-выключений: холодильников, кондиционеров, насосов и пр.
Варианты выбора стабилизаторов
Для защиты отдельного маломощного потребителя – газового котла или циркуляционного насоса – будет достаточно стабилизатора полной мощностью до 1000 ВА.
Для защиты электроприборов, наиболее сильно подверженных влиянию пониженного или повышенного напряжения, будет достаточно стабилизатора в 3000-6000 ВА.
С защитой всех домашних электроприборов справится мощный стабилизатор.
Для защиты компьютера и периферии удобно использовать специализированный стабилизатор с компьютерными розетками.
Релейные и электромеханические стабилизаторы обладают высокой перегрузочной способностью и хорошо подходят для защиты электроприборов с высокими пусковыми токами.