Стабилизаторы напряжения. Для дачи или дома, однофазные. Выбор.
Задача этого материала познакомить с выпускаемыми на сегодня типами и моделями однофазных стабилизаторов напряжения.
|
|
В самом названии "СТАБИЛИЗАТОР" напряжения заложено нечто успокаивающее, обнадеживающее, обещающее что будет все в норме. На самом деле это далеко не так. Верным будет называть недорогие стабилизаторы "КОРРЕКТОРАМИ НАПРЯЖЕНИЯ". Как ? изменились сразу ощющения? |
Правильному выбору стабилизатора посвящен этот материал.
80% всех возникающих неисправностей связано с резким перепадом. Причем, не важно, перепадом чего. Температура, давление, влажность, напряжение – все это если изменится резко, то произойдет неприятность. Человек, вышедший из тепла на сильный мороз – может простудится, тоже и с электроникой. Резкий скачек напряжения, и блок питания современного телевизора (компьютера, плеера) этого не переживет, хотя на нем и написано что рабочий диапазон напряжения от 115-240 Вольт. Да, он будет работать при 115 вольтах, но при резком скачке до 240, а потом обратно до 115 – на 80 % сгорит вместе с платой управления. Старые телевизоры, имеющие линейный, а не импульсный блок питания такие скачки переживали нормально, однако не работали при постоянно низком напряжении (менее 180 вольт). | |
Электродвигатели, наоборот, хорошо выдерживают скачки напряжения , но как и старые телевизоры, перегорают при длительной работе в условиях пониженного напряжения. А список бытовой техники, в которой стоят электродвигатели очень обширен: холодильник и кондиционер(компрессор – это электродвигатель), стиральная машина (привод барабана), насосная станция и циркуляционные насосы в системе отопления, минимойки, и.т.д. Таким образом получается, что защищать свое электрооборудование нужно от всего. Но, (применительно к человеку) нет таблеток, лечащих от всех болезней. Так и нет стабилизаторов, спасающих от всей гаммы нестабильности электропитания. Поэтому, в вопросе выбора стабилизатора напряжения необходимо в первую очередь собрать статистику отклонений от нормы Вашей питающей сети, а уже потом собирать на него денежную сумму. Если Вы именно так поступите, то не переплатите за излишне «навороченный» стабилизатор и не купите вещь, которая в Вашем случае будет бесполезной, потратив деньги в пустую. Об этом и пойдет речь в следующих главах. |
Соберите следующую информацию: |
Минимальное и максимальное напряжение в сети. Измеряется при помощи тестера. В течении суток и лучше всего в выходные дни (дни максимального разбора электроэнергии) измеряете напряжение в любой розетке Вашей электросети. Как правило, вечером с 19 до 23 часов оно будет минимальным. Косвенным образом, сильно пониженное напряжение можно определить по снижению светового потока ламп накаливания (не энергосберегающих ламп), по долгому разогреву еды в микроволновой печи или еле теплому электронагревателю. Наличие резких скачков напряжения. Измеряется при помощи цифрового анализатора. В бытовых условиях косвенно можно определить по кратковременному изменению яркости ламп накаливания, по наличию рядом расположенных строительных площадок с ведущимися сварочными работами и по частым поломкам Вашей техники (связанными с перегоранием предохранителей или входных каскадов блоков питания). Суммарная мощность подключаемой нагрузки. Измеряется при помощи мощного амперметра или токовых клещей. В бытовых условиях можно определить суммированием мощностей одновременно включаемых потребителей. Мощность потребителя (электрооборудования) можно посмотреть в паспорте этого оборудования, однако следует учесть, что в паспортах к холодильникам, насосам и кондиционерам часто указывается средняя мощность и не указывается пиковая (иногда можно заметить, что в момент включения холодильника лампочки на несколько секунд притухают). Пиковая мощность в момент запуска холодильника или газонокосилки, превышает заявленную в паспорте в 4-5 раз! Это необходимо учитывать обязательно, ибо именно в этот момент стабилизатор начинает работать с перегрузкой в 4-5 раз и часто выходит из строя. Кроме этого мощность может быть указана не в Ваттах, а в ВольтАмперах. В случае электродвигателей 1Ватт соответствует 1.3 ВольтАмперам, а в случае любого другого оборудования, не содержащего в себе электродвигателя, пересчет не требуется. Диапазон температур в помещении где установлен стабилизатор . |
Устройство стабилизаторов напряжения.Сердце любого стабилизатора – это трансформатор. Точнее автотрансформатор. В случае релейных и электронных стабилизаторов трансформатор имеет обмотку и несколько отводов от обмотки (4-20). Мозги стабилизатора дают команду подключить или отключить определенную обмотку исходя из величины напряжения на входе стабилизатора. Коммутацией занимаются силовые ключи (реле или тиристоры). В случае электромеханических – напряжение снимает подвижная угольная щетка, которая перемещается по трансформатору под управлением мозга. Таким образом, по способу коммутации производят следующие типы стабилизаторов: |
|
Все стабилизаторы напряжения делятся по устройству на четыре типа: |
|
Релейные стабилизаторы напряжения. |
Как описывалось ранее, релейный стабилизатор имеет 4-5 обмоток от автотрансформатора. Посредством их коммутации и происходит ступенчатое регулирование напряжения на выходе. Реле выполнены в закрытых корпусах, что предотвращает попадание пыли и влаги. Достоинства такого типа стабилизаторов в следующем: |
На графике представлен 4-х обмоточный стабилизатор релейного типа. Как видно при переключении с одной обмотки на другую происходит скачек в пределах (25-20 вольт). Если напряжение растет или убывает плавно, для потребителя это незаметно, однако при резких скачках входного напряжения будут наблюдаться и не менее резкие скачки выходного напряжения. Это происходит из-за того, что стабилизатор, пытаясь скомпенсировать резкое изменение входного напряжения, будет давать команду на переключение между двумя–тремя обмотками сразу и тем самым вносит еще и свои импульсные скачки в выходную сеть. Напряжение в диапазоне он удержет конечно, но эти двойные скачки могут пагубно отразится на работе чувствительных к электропитанию приборов. Такие стабилизаторы имеют низкую точность 5-8% от напряжения 220Вольт, а это означает, что на выходе стабилизатора напряжение будет в пределах 203-237 вольт. На графике это соответствует Uвыхмин - Uвыхмах. Uвхмин - Uвхмах соответствуют минимальному и максимальному входному напряжению, при котором стабилизатор удерживают напряжение на выходе в пределах своей точности (5-8%). Uвх пр.мин - Uвх пр.мах соответствуют мин. и мак. входному напряжению, при котором стабилизатор уже не способен удержать напряжение на выходе в пределах своей точности, но при этом еще не отключает напряжение на своем выходе. Если напряжение на входе стабилизатора выходит за границы диапазона Uвх пр.мин - Uвх пр.мах, стабилизатор для предотвращения повреждения подключенных к нему потребителей отключает их от питания. При возвращении входного напряжения в этот диапазон автоматически, через задержку в 6 секунд на выходе появляется напряжение. Задержка необходима для того, что бы прошли опасные переходные процессы в электросети. |
|
ИТОГ: Релейные стабилизаторы напряжения применяются при длительных интервалах пониженного или реже повышенного напряжений. Если Ваша электросеть замечена в частых и резких скачках напряжения, использовать такие стабилизаторы не рекомендуется! |
Электромеханические стабилизаторы напряжения. |
Достоинства такого типа стабилизаторов в следующем: |
Иными словами такие стабилизаторы не способны быстро скомпенсировать резкое изменение входного напряжения. Открытый контакт щетки, через который протекает ток, через некоторое время из-за попадания пыли и износа начинает искрить, внося помехи в выходную цепь стабилизатора. При заклинивании электропривода щетки возможно разрушение контакта и при наличии пыли – возгорание трансформатора. Поэтому в зависимости от условий эксплуатации, необходимо проводить техническое обслуживание и замену токосъемных щеток примерно один раз в год. Повышенный шум при отработке электроприводом положения щетки на трансформаторе может быть дискомфортным, особенно в ночное время. |
|
ИТОГ: Эти стабилизаторы могут быть хорошим бюджетным решением с случае, когда входное напряжение находится в диапазоне от 190 до 250 Вольт. А так же в случае питания ламп накаливания, что бы не испытывать дискомфорт моргания ламп (при применении ступенчатых стабилизаторов в момент перехода с обмотки на обмотку лампы моргают). |
Электронные (тиристорные) стабилизаторы напряжения. |
Электронные (тиристорные) стабилизаторы Принцип действия тиристорных стабилизаторов аналогичен релейным. Но в силу высокого быстродействия тиристоров стало возможно манипулировать большим кол-вом отводов у автотрансформатора. Поэтому точность и быстродействие таких стабилизаторов существенно выше, а соответственно ступенька регулировки напряжения меньше. По сравнению с релейными, она может составлять от 10 до 2 вольт! Uвыхмин - Uвыхмах соответственно составляют уже 214-226 Вольт. Однако, в силу усложнения технологии и увеличения кол-ва электронных компонентов внутри стоимость электронных стабилизаторов на порядок выше. |
|
ИТОГ: Если бюджет позволяет, применяйте этот тип стабилизаторов. |
Сводная таблица достоинств и недостатков релейных, электронных и электромеханических стабилизаторов. |
|||
Релейные |
Электромеханические |
Электронные |
|
Срок службы |
3-5 лет |
1-5 лет |
10-15 лет |
Гарантия |
1 год |
1 год |
3-5 лет |
диапазон напряжений |
120-260 |
150-250 |
120-300 |
необходимость в обслуживании |
не требует |
один раз в год |
не требует |
время реакции |
50 вольт в секунду |
10 вольт в секунду |
250 вольт в секунду |
Регулировка Uвыхода |
Ступенька 20-25 вольт |
плавность регулировки |
Ступенька 2-10 вольт |
Защита от скачков |
50% защита |
20% защита |
90% защита |
Точность стабилизации |
точность 5-8% |
точность 2-3% |
точность 3-0.8% |
Стоимость одного киловатта |
700-1500 рублей |
900-1600 рублей |
2500-6000 рублей |
ОБЩИЙ ИТОГ:
Наш совет применять ИБП On-line для защиты дорогих ЖК- телевизоров и плазменных панелей, а также аудио-видео техники, включая проекторы и спутниковые ресиверы, обусловлен тем, что любой мощный стабилизатор (кроме электронного) имеет инерционность и НЕ защитит от резких перепадов напряжения на все 100%.. |
блок-схема типичного включения стабилизатора на вводе в дом |
Выбор стабилизатора по мощности.Важно! В маркировке серий стабилизаторов напряжения производители указывают максимальная мощность в ВОЛЬТАМПЕРАХ! Реже в ВАТТАХ. Поэтому, сравнивая стабилизаторы разных марок и брендов между собой, приводите к общей системе исчисления. 1 ВольтАмпер=0.7-0.8 Ватта для нагрузок. где есть электромотор (насос, холодильник, кондиционер). |
|
Используя график зависимости входного напряжения от максимальной допустимой мощности стабилизатора, делаем реальный расчет мощности выбираемого стабилизатора. Пояснение: при входном напряжении 150 вольт возрастает ток и стабилизатор может развить только 50% своей мощности. Т.е. стабилизатор на 10кВт превращается в 5кВт. Мощность нагрузки 6600 Вт из них 3600Вт активная нагрузка (двигатели, компрессоры, насосы) и 3000Вт пассивная (лампы накаливания, нагреватели) активную нагрузку переводим в ВольтАмперы : 3600*1.3=4680ВА. Суммируем 4680+3000=7680 ВА. |
|
Итог: Необходимо выбрать стабилизатор на 12000ВА! + сетевой фильтр. |
Выбор стабилизатора по бренду (производителю). |
|
На Российском рынке более 25 брендов представляют свою продукцию стабилизаторов напряжения. Даже при поверхностном анализе технических характеристик и особенно внешнего вида корпуса некоторых стабилизаторов становится ясно, что внешний вид и расположение органов управления очень похожи друг на друга. Это наводит на мысль об общем происхождении продукции. Как выбрать бренд? |
|
Совет №4. |
Не остерегайтесь покупать продукцию пр-ва КНР. Дело не в географии, а в контроле качества производства, а это может обеспечить только крупная компания-заказчик.
|
Совет №3. |
Выясните, сколько времени продаются стабилизаторы, под этим брендом. Чтобы запустить линейку и убрать все «неточности» разработки любой электронной техники нужны не месяцы, а годы. |
Совет №2. |
Отзывы в интернете смотрите дифференцировано, ибо тогда вообще не понятно, что покупать:
|
Совет №1. |
Поинтересуйтесь гарантийными обязательствами компании производителя. А именно срок гарантии, количество сервисных центров в Вашем городе и ОБЩЕЕ кол-во сервисных центров по России. Проверьте наличие телефонов техподдержки.
|
Совет №0. |
Посмотрите ассортимент продукции. Любой крупный производитель представляет всю линейку стабилизаторов от 500 до 150 000 ВА. Однофазные и трехфазные. Это показатель технической надежности компании. |
Углубление в технические характеристики стабилизаторов. |
Для точного выбора стабилизатора с нужными именно Вам характеристиками, приводим ниже расшифровку или перевод с технического языка на русский основных параметров. |
|||
Параметр | Пример значения | Описание технической характеристики | |
Номинальная мощность нагрузки | 10кВа/7кВт | Самый важный параметр! Суммарная мощность всех электроустройств, которые будут подключены к стабилизатору не должна превышать это значение!!! | |
Рабочий диапазон входного напряжения | 120-270 Вольт | Если напряжение на вводе (после электросчетчика) выходит за границы этого диапазона - стабилизатор отключается. | |
Номинальный диапазон входного напряжения | 145-260 Вольт | В этом диапазоне напряжений стабилизатор обязан корректировать напряжения на выходе с заявленной точностью | |
Крайние значения напряжений на выходе для срабатывания защитного отключения нагрузки. | 131- 242 Вольт | Если на выходе стабилизатора напряжение не в этом диапазоне – питание нагрузки отключается. Это защитит Ваши электроприборы от повреждения. | |
Точность стабилизации | 5% | При изменении входного напряжения в пределах номинального диапазона напряжение на выходе будет поддерживаться в диапазоне 220 +_5%. | |
Время отклика на изменение входного напряжения | 20 мс | Это то время, через которое стабилизатор начнет коррекцию выходного напряжения. | |
Скорость реакции на изменение входного напряжения | 150 В/сек | Скорость коррекции выходного напряжения. Чем выше, тем лучше! | |
Количество уровней коррекции (кроме электромеханики) | 5 | Примерно соответствует кол-ву обмоток от трансформатора. Чем больше, тем меньше ступенька коррекции. | |
Задержка включения | 6 сек и 120 сек. | Задержка необходима для того, чтобы при экстренном отключении напряжения все приборы цепи перешли в режим стабильности (остановились валы двигателей насосов и компрессоров холодильников, разрядились пусковые емкости) | |
Охлаждение | принудительное | При нагреве трансформатора включается вентилятор, это добавляет уровень шума стабилизатора | |
Метод установки | настенный | Релейные стабилизаторы до 22 кг. Исполняются как в напольном, так и в настенном варианте. | |
Особенно, уделяйте внимание диапазонам напряжений. Их три! Иногда, в маркетинговых целях указывается не номинальный, а рабочий диапазон, что искажает истинную картину возможностей стабилизатора. |
Органы управления и БайпасЧем проще (дешевле) стабилизатор, тем меньше конструкцией предусмотрено органов управления и настроек. В электронных с помощью ЖК табло и многофункциональных кнопок можно настраивать величину выходного напряжения. В релейных же стабилизаторах максимально встречается их четыре:
|
|
Включение и выключение стабилизатора на мощных моделях производится с помощью автомата (автоматического предохранителя). Ток отсечки этого автомата выбрана для каждой модели с учетом сильного броска тока при включении стабилизатора. Обратите внимание, в момент включения стабилизатора происходит насыщение мощного трансформатора внутри стабилизатора и как следствие сильный пусковой ток. Если до стабилизатора установлены автоматические предохранители (автоматы), то их номинал необходимо сравнить с номиналом входного автомата стабилизатора, и в случае расхождения заменить на равный или на 20-25% меньший. Иначе при включении стабилизатора будет срабатывать Ваш автомат, стоящий в цепи питания перед стабилизатором. Режим «байпас» (режим обхода) - чрезвычайно полезный в некоторых случаях режим работы стабилизатора. При переключении в режим «байпас» внутренняя коммутация переводит выход стабилизатора на его вход, таким образом исключая работу всего стабилизатора. Это полезно, когда Вам не нужен стабилизатор и что бы не производить перекоммутацию электропроводки– сделан этот режим. Байпасом (режимом обхода) необходимо пользоваться и в следующих случаях: 1. Напряжение в сети не требует корректировки. Переключатель времени задержки позволяет выбирать между «короткой» 6 секунд и «длинной» 120 секунд задержкой включения напряжения на выходе стабилизатора после появления напряжения на входе. Иными словами, если напряжение в сети «провалилось» ниже 90-120 вольт, то Ваши потребители включатся через выбранное время задержки. Сделано это для того, чтобы при серии кратковременных провалов напряжения успели пройти «переходные процессы» в сети и внутри аппаратуры с асинхронными двигателями ( насосы, компрессоры, стиральные машинки). Величину задержки следует выбирать из анализа Вашей сети: если часто бывают выше указанные случаи – то выбирайте длинную задержку. Кнопка индикации входного напряжения на ряде моделей стабилизаторов с одним цифровым или стрелочным табло при нажатии на эту кнопку дисплей показывает реальное входное напряжение. Большинство настенных стабилизаторов имеют два табло и этой кнопки нет. |
Индикация на стабилизаторах. Входное напряжение |
|
Итог: Визуальный контроль состояния стабилизатора и величины напряжения Вашей сети необходим редко, но в нештатных ситуациях помогает быстро принять верное решение – что делать? |
Что нельзя делать! |
|
Как нельзя паралелить стабилизаторы. Как нельзя коммутировать электропотребителей. Где нельзя использовать электромеханические стабилизаторы. Нельзя использовать три однофазных релейных стабилизатора для питания трехфазной нагрузки. |