Как выбрать стабилизатор напряжения?
Все чаще мы встречаем на различных приборах маркировку, не привычную нам, 220В, а уже 230В. Последние несколько лет практически все оборудование, которое выпускается в Российской Федерации и близлежащих странах, выпускается по новым стандартам. Поэтому и требует большее потребление электроэнергии. На потреблении эта разница практически никак не скажется. Да и приборам она не особо ощутима. По новому стандарту допустимое отклонение напряжения ±10%. Получается, что нормальное напряжение для электроприборов может колебаться от 207 до 253 В. При производстве электрических приборов производитель не забывает об этом.
Но все так хорошо только документально и в стандартах. Есть огромное количество населенных пунктов, где напряжение очень сильно скачет. Такие скачки могут быть вызваны нерациональным распределением мощностей подстанции. Если к старенькой подстанции подключить число абонентов, более допустимой нормы, то производственных мощностей, естественно, на всех не будет хватать. Из-за этого страдают абоненты. Напряжение может падать до 190В. Заметить это можно даже не вооруженным глазом. Свечение лампочки становится в разы тускнее, потому что она работает в полнакала.
Однако, если бы это сказывалось только на электрических лампах. Страдает все электрооборудование. Увеличиваются токи в обмотке электродвигателя, который есть почти во всех электроприборах – холодильнике, стиральной машине, насосе, посудомоечной машине. При таком функционировании двигатель имеет короткий срок полезного использования.
На этом проблемы с напряжением не заканчиваются. В домах за городом высокое напряжение встречается очень часто. Бывает такое, что на подстанции его умышленно увеличивают, чтобы самые дальние абоненты получали, привычные всем нам, 220В. Только вот от этого очень сильно страдают близкие к подстанции абоненты, у которых напряжение колеблется в пределах 250В. Что тоже не есть хорошо. Не стоит так же забывать о заземлении нулевого провода.
Если этого не сделать, то может произойти перекос фаз и напряжение взлетит до 260В и более. Иногда, энергетики случайным образом к щиткам подключают еще одну лишнюю фазу, а не ноль. Такие ошибки чреваты последствиями. Потребители вместо необходимым 230В, получают 400В. Повышенное напряжение очень опасно бля всех приборов, потому что приводит к перегреву, а иногда, даже воспламенению деталей.
Если наблюдаются такие перепады напряжения, обязательно нужно перестраховаться и на входе в домостроение установить реле напряжения. Однако, это не полное решение проблемы и не панацея! Реле просто будет контролировать напряжение и при значительных отклонениях обесточит дом.
Чтобы защитить себя от долгосрочных перепадов напряжения, целесообразнее установить стабилизатор напряжения.
Естественно, лучше всего установить на входе стабилизатор помощнее, чтобы все электроприборы в доме были под надежной защитой. Однако, это удовольствие не из дешевых. Да и нет в этом необходимости. Каждый прибор по-своему переносить скачки напряжения. Может быть ваши электроприборы нормально работают без защиты?
Как защитить электроприборы
Холодильные и морозильные камеры, кондиционеры очень боятся резких скачков напряжения. Более опасно низкое напряжение для них. Оно может провоцировать выход из строя компрессора, ремонт которого обойдется недешево.
Так же данная техника боится очень частых включений и выключений. Во время выключения компрессора давление в системе нормализуется через несколько минут. Поэтому нельзя выключить и сразу включать двигатель. Он или вообще не сможет запуститься, или сломается из-за повышенной нагрузки.
Холодильники последних моделей производят уже со встроенным реле задержки. Если вы не уверены, что ваш холодильник имеет реле, подождите немного, прежде чем включить его повторно.
Погружные и поверхностные насосы тоже нуждаются в защите от перепадов напряжения. Во время запуска двигатель насоса в первые секунды потребляет повышенный ток. В это время происходит нагрев обмотки двигателя. Во время обычного запуска лишнее тепло убирается прокачиваемой водой. Если двигатель часто включать и выключать, то токи двигателя не успевают перестроится и длятся дольше, а двигатель не успевает прокачивать жидкость. Это может привести к закипанию двигателя, что чревато поломкой и перегоранием обмотки. Именно поэтому рекомендуется устанавливать стабилизаторы, которые задерживают запуск.
СВЧ-печи не страшно пониженное напряжение. Это не приведет к выходу ее из строя, а лишь может повлиять на ее работоспособность. Если ваша микроволновая печь внезапно отказалась работать, не нужно ее сразу же нести в мастерскую. Причина может быть в низком напряжении в сети. С помощью стабилизатора можно решить эту проблему.
Вся нынешняя электроника имеет уже встроенные блоки питания, которые не поятся снижения напряжения. Такая информация обязательно указывается производителем прямо на электроприборе. Поэтому, если в вашей местности напряжение только понижается, нет необходимости устанавливать стабилизатор напряжения. Если же заметили проблему повышения напряжения выше 240В, стоит задуматься об установке стабилизатора. Ведь, высокое напряжение оказывает негативное воздействие на электронику, приводит к ее перегреву и может вывести из строя совсем.
Все виды энергосберегающих ламп не подвержены влиянию пониженного напряжения. А вот повышенное напряжение для них очень опасно. Если вы заметили частое повышение напряжение, целесообразнее установить стабилизатор. Для освещения стандартного частного дома будет вполне достаточно одного стабилизатора, мощностью 300-500 ВА.
Для всех нагревательных приборов, электрочайников, утюгов снижение напряжения не опасно. Из-за этого у них падает эффективность работы, не более. А вот уже повышенное напряжение ускоряет выходи электроприбора из стоя. Повышение напряжения на 10-20% выше нормы не повлияет на работоспособность приборов. Пользоваться таким оборудованием можно в проблемной сети без стабилизатора. Однако это нельзя отнести к приборам, оснащённым встроенной сложной электронной системой управления.
Теперь, когда с приборами, нуждающимися в защите разобрались, перейдем к выбору стабилизатора напряжения.
Отличительные черты стабилизаторов напряжения
Тип стабилизатора напряжения
Рассмотрим релейные стабилизаторы. Они представляют некий трансформатор, который имеет несколько отводов входной и выходной обмотки, которая коммутирует уже в свою очередь с реле.
Если входное напряжение в пределах нормы, то трансформатор работает без сбоев и выполняет разделительную функцию. При такой работе не происходит повышения или понижения напряжения с помощью стабилизатора. Если напряжение начинает выходить за допустимые границы, включается нужно реле и происходит повышение либо понижение напряжения.
Достоинства стабилизаторов релейного типа:
– доступный уровень цен;
– способность выносить перегрузки. Бюджетные модели способны переносить нагрузку 200% в течении нескольких секунд. Более сложные модели, которые предназначены для работы с более высокими токами, могут выдержать десятикратную нагрузку непродолжительный период времени;
– непродолжительный период переключения. Стабилизация напряжения происходит буквально через 20-100 мс после того, как была пройдена допустимая граница.
Основные недочеты:
– Ступенчатое регулирование. В трансформаторе имеется некоторое количество выходов на обмотку, поэтому и измерение напряжение происходит ступенчато – по 5, 10 вольт. Более дорогие виды стабилизаторов единоразово могут охватить до 20 вольт. Для бытовых электроприборов это не опасно, может удручать мерцание ламп и плохая работоспособность оборудования;
– Очень громкие в работе. Во время переключения реле происходит громкий щелчок;
– Контакты реле очень быстро изнашиваются. Это можно назвать основным недостатком стабилизаторов такого типа. Это опасно вероятностью прогара либо пригара контактов реле. При прогаре контактов напряжение на выходе из стабилизатора может просто пропасть, то второй случай более опасен. При пригаре контактов произойдет в тот момент, когда входное напряжение было пониженным, то при возвращении его к нормальному показателю, реле не выключится. Трансформатор будет так же продолжать свою работу и повышать напряжение на выходе. Таким образом можно с помощью стабилизатора сжечь все электроприборы. Именно поэтому не рекомендуют приобретать стабилизаторы релейного типа, если у вас очень частые перепады напряжения.
Чем чаще включается реле, тем быстрее оно выйдет из строя.
Электромеханический стабилизатор считается более надежным. Это своего рода тороидальный трансформатор, который имеет передвигающийся над внешней обмоткой токосъемник, который контактирует с обмоткой при помощи угольной щетки. Если входное напряжение падает или повышается, сервопривод перемещает токосъемник и напряжение на выходе нормализуется.
Такие стабилизаторы обладают рядом преимуществ:
– способны выдерживать большие перегрузки до 200% до 5 секунд;
– очень плавная регулировка;
– очень точные данные при регулировании;
– во время работы практически не издают шума.
Основные недостатки:
– очень долго переключается. Движение токосъемника по обмотке происходит очень медленно. Чем больше скачки напряжения, тем медленнее работа стабилизатора. Из-за этого появляются импульсные помехи на выходе, которые приводят к сбоям в работе электрооборудования;
– токосъемник очень быстро изнашивается. Поэтому рекомендуется смазывать его графитовой смазкой. Таким образом можно не предотвратить его износ, а лишь немного продлить срок полезного использования;
– очень высокая стоимость.
В основе работы инверторного стабилизатора стоит инвертор. Сначала происходит выпрямление тока, а потом уже преобразование его в переменный.
Благодаря этому удается добиться высокой точности при регулировке и не иметь возмущения на выходе. Из-за отсутствия контактов, которые движутся, стабилизатор работает очень тихо, не издает звуков и не имеет опасности пригара контактов.
Недостатки инверторных стабилизаторов:
– дешевые модели инверторных стабилизаторов на выходе имеют ступенчатую синусоиду. Из-за этого большинство приборов сбоит либо вообще отказывается работать;
– низкий уровень перегрузки. Такие стабилизаторы выдерживают перегрузку около 30% от нормы на несколько секунд. Чтобы защитить электроприборы, которые имеют высокий пусковой ток, рекомендуют брать стабилизаторы с большой мощностью;
– они очень чувствительны к сильным импульсным помехам. Хотя, в бытовой сети такие помехи встречаются довольно редко.
Можно отметить, что ступенчатый стабилизатор очень похож на релейный. Только коммутирование обмотки осуществляется не с реле, а от сильных полупроводниковых элементов.
Благодаря этому можно получить очень высокую скорость регулирования, от 5 до 40 секунд на одну операцию. Стоимость очень демократична. Такие стабилизаторы не содержат подвижных деталей, работают бесшумно и продуктивно.
Однако, не все так идеально. Даже у таких стабилизаторов есть свои недостатки:
– низкий уровень перегрузок. Способны выдержать перегрузку в 20-40% от нормального показателя, но очень малый период;
– ступенчатый способ регулирования;
– очень чувствительны к сильным импульсным помехам. При частых всплесках напряжения в сети, работать такой стабилизатор будет очень малый период.
Чтобы высчитать, какая мощность стабилизатора необходима для вашего дома, нужно, в первую очередь, определить потребляемую мощность всех электроприборов в доме. Обращаем ваше внимание, что в паспорте каждого электроприбора необходимая мощность указывается в Ваттах. Это их активная мощность.
Все нагревательные электроприборы и лампы имеют активную мощность. Лишь некоторые бытовые приборы, кроме активной используют и реактивную электроэнергию. Чтобы определить их суммарную мощность, необходимо активную мощность разделить на коэффициент мощности. Он должен быть указан в паспорте прибора.
Когда получили полную мощность всех приборов, к этой сумме нужно добавить еще 30%. Потому что мощность стабилизатора 220В. Если напряжение отклоняется от нормы, то производительность стабилизатора падает на 30%. Поэтому, мы сразу закладываем этот процент в расчеты.
На этом все подсчеты не заканчиваются. Нужно активную мощность каждого прибора умножить на пусковой коэффициент. Он тоже должен быть указан в паспорте прибора. Показатели всех приборов нужно потом сложить. К полученной сумме, не забываем прибавить 30%.
Давайте рассмотрим это на примере. Например, холодильник. Он имеет мощность потребления 150 Вт. Погружной насос – 500 Вт, освещение дома – 500 Вт. Рассчитаем необходимую мощность, которую нужно будет обезопасить:
• 150/0,8=187,5
• 500/0,7=714,3
• 500/0,95=526,3
Складываем все показатели и прибавим к этому значению еще 30%. Получаем 1857 ВА.
Получаем такую пусковую мощность:
• 187,5*3=562,5
• 714,3*7=5000
• 526,3*1,5=790
Далее все, как и прежде – складываем все данные и прибавляем 30%. Получили 8258 ВА. Итак, мы высчитали, что нам нужно для полноценной защиты дома приобрести стабилизатор мощностью 3000 ВА, который может выдерживать нагрузку в 3 раза больше. Для таких целей отлично подойдет релейный стабилизатор.
Кому такие расчеты показались очень сложными, можно упростить задачу. Нужно просто сложить все активные мощности электроприборов в Ваттах. Потом выбрать стабилизатор с таким же значением выходной мощности. Однако, такой расчет будет не очень корректным.
В основном, для подключения стабилизатора производитель применяет розетки, клеммы. Это зависит от того, куда будет устанавливаться стабилизатор. Если стабилизатор необходимо установить на линию освещения, то это будут клеммы.
Если необходимо обезопасить конкретный прибор, то подключение через розетку. Важно, чтобы число розеток, соответствовало числу потребителей.
У некоторых стабилизаторов есть компьютерная розетка. Такие стабилизаторы предназначены именно для защиты компьютеров. Потому что у этой техники очень низкий коэффициент мощности.
Стабилизаторы с задержкой запуска подойдут лишь некоторым видам техники, которая боится частых выключений и включений.
Способы выбора стабилизатора
Чтобы обезопасить газовый котел или циркуляционный насос вполне хватит любого стабилизатора с мощностью до 1000 ВА.
Более требовательное электрооборудование нуждается в более серьезной защите. Там лучше брать стабилизатор 3000-6000 ВА.
Если необходимо защитить все электроприборы в доме, то лучше взять мощный.
Для защиты компьютера и периферии удобно использовать специализированный стабилизатор с компьютерными розетками.
Для компьютерной техники существуют специальные стабилизаторы.
Стабилизаторы релейного типа и электромеханические способны выдерживать большие нагрузки. Поэтому их целесообразнее использовать для защиты техники с высоким пусковым током.
