Стабілізатори напруги

     Чому напруга в мережі відхиляється від норми? Причин декілька і здебільшого вони взаємодоповнюють одна одну. Найпоширеніші це:

• - нерівномірний розподіл навантаження по фазах, у результаті чого відбувається так зване "зміщення нуля", і на фазі з високим навантаженням напруга буде занижена, а на інших фазах, - завищена. При цьому, напруга падає і підіймається, залежно від зміни загальної потужності підключених до мережі споживачів на кожній фазі;
• - використання мережі на більшу потужність, ніж та, на яку вона спочатку була розрахована;
• - знаходження споживача вдалині або поблизу трансформаторної підстанції;
• - зношеність та несправності у внутрішньобудинкових мережах;
• - зношеність та несправності повітряних та підземних ліній електропередачі (пошкодження кабелю тощо).

     Наслідком перепадів напруги в мережі є нестабільна робота, поломки та передчасний вихід з ладу побутової техніки в будинку або квартирі, коштовного обладнання на комерційних та виробничих об'єктах. Відповідно до встановлених норм, відхилення напруги у мережі допускається не більше 10%. Такі стандарти застаріли, бо сучасна високовартісна побутова техніка та обладнання часто висувають жорсткіші вимоги до якості електроживлення, але на жаль і ці стандарти залишаються мрією для більшості українців.

     Розв'язанням проблеми стає встановлення стабілізатора напруги, використання якого забезпечить роботу в нормальному режимі побутової техніки в будинку, а також обладнання на комерційних та виробничих об'єктах, захистить їх від поломки, продовжить строк служби.

     Стабілізатор напруги – це електротехнічний пристрій, що забезпечує необхідний рівень напруги живлення та захист споживачів, при стрибках та провалах напруги у мережі.

Однофазний чи трифазний?

     Залежно від використовуємої мережі живлення, розрізняють такі види стабілізаторів:

     Однофазний стабілізатор напруги застосовують, якщо мережа електропостачання однофазна - 220 В.

     Трифазний стабілізатор напруги застосовують якщо мережа електропостачання трифазна - 380 В. Якщо трифазний стабілізатор не буде використовуватися для подачі напруги на трифазних споживачів, можна встановити як трифазний, так і три однофазні стабілізатори, що підключаються по одному на кожну фазу.

     Квартири в багатоповерхівках, переважно мають однофазну мережу, у приватних будинках іноді зустрічається і трифазна мережа. Якщо лічильник напруги у вашій квартирі або будинку однофазний, значить і мережа однофазна, якщо трифазний - відповідно трифазна, 380 В.

     Підприємства, комерційні об'єкти, здебільшого мають трифазну мережу (хоча бувають і винятки). Це пов'язано з використанням у виробничому процесі трифазних споживачів електроенергії (трифазні верстати, електродвигуни, інше обладнання).

Типи стабілізаторів напруги

     Симісторний або тиристорний стабілізатор напруги - це електронний стабілізатор зі ступеневим регулюванням напруги. Стабілізація здійснюється внаслідок автоматичного перемикання відводів трансформатора за допомогою електронних силових ключів (симісторів або тиристорів). Тут відсутня механічна складова під час перемикання "ступенів" стабілізатора, що робить роботу пристрою беззвучною.

     Переваги симісторного та тиристорного стабілізатора:

• - висока швидкодія;
• - високий ступінь надійності;
• - відсутність спотворення синусоїди вхідної напруги;
• - беззвучність;
• - тривалий термін служби.

     Недоліки симісторного та тиристорного стабілізатора:

• - вища ціна ніж в електромеханічних стабілізаторів.

     Інверторний стабілізатор напруги - це електронний стабілізатор, принцип дії якого заснований на перетворенні змінного струму мережі у постійний, а потім знову на змінний.

     Позитивні якості інверторного стабілізатора: широкий діапазон стабілізації, висока точність, висока швидкодія, надійність, відсутність спотворення синусоїдальної форми напруги, беззвучність. Недоліки інверторного стабілізатора: головним недоліком якісного інверторного стабілізатора, є його висока ціна. Якщо в стабілізаторі використовуються висококласні комплектуючі, ціна залишиться і єдиним його недоліком. У разі використання компонентів менш якісних, інверторний стабілізатор може мати ряд суттєвих недоліків:

• - нагрівання;
• - невелике гудіння під час роботи;
• - спотворення синусоїдальної форми напруги.

     Релейний стабілізатор напруги – це електромеханічний стабілізатор зі ступеневим регулюванням напруги. Принцип стабілізації базується на автоматичному перемиканні відводів трансформатора за допомогою силових реле.

     Переваги: низька ціна, не спотворює синусоїдальну форму вхідної напруги.

     Недоліки: невисока швидкодія, невисока точність стабілізації; покрокова, ступінчаста стабілізація; поступове механічне зношування реле, через те, що вони мають обмежений ресурс використання; при роботі стабілізатора чути перемикання реле (клацання); може вийти з ладу, якщо на лінії працює зварювальний апарат.

Стабілізатор напруги для будинку, квартири

     У будинку чи квартирі найкраще використовувати симісторний, або тиристорний стабілізатор напруги.

     Різниці між симісторним і тиристорним стабілізатором немає, - це один і той же тип стабілізатора, вони відрізняються один від одного тільки назвою електронного силового ключа, який використовується для комутації відводів трансформатора під час стабілізації напруги (симістор це симетричний тиристор, при використанні в стабілізаторі їхня відмінність не має значення). Значення в цьому випадку має тільки якість силових ключів, що використовуються в стабілізаторі, будь то симістори або тиристори та їхній запас по струму (тобто за потужністю). Крім цього, симісторні (тиристорні) стабілізатори, відрізняються між собою кількістю ступенів, а отже, і точністю стабілізованої напруги, тобто, чим більше ступенів, - тим вища точність стабілізатора.

     Також в будинку або квартирі, можна використовувати релейні стабілізатори напруги. Вони будуть виконувати свою функцію та забезпечувати свій рівень захисту, однак мають більшу кількість недоліків, ніж електронні типи стабілізаторів, їх перевагою є менша ціна.

Стабілізатор напруги для обладнання

     Вибір стабілізатора напруги для захисту дорогого устаткування на комерційних та виробничих об'єктах відповідальний, оскільки він впливає не тільки на безперебійну роботу устаткування, але і на його збереження та правильне функціонування. У більшості випадків, використовується відповідний за всіма параметрами вимогам обладнання та мережі, електронний симісторний або тиристорний стабілізатор напруги високого класу.

     На які параметри важливо звернути увагу під час вибору стабілізатора напруги?

Потужність

     Правильний вибір потужності важливий, тому що стабілізатор, це перш за все електроприлад, який розрахований на своє навантаження і якщо він довгостроково працюватиме на межі своїх можливостей, то перегріватиметься, що скоротить термін його служби, збільшить ймовірність поломок.

     При виборі потужності стабілізатора напруги, потрібно сумувати потужності всіх споживачів, що можуть бути увімкнені одночасно, це і є навантаження, на яке апарат буде працювати. Також слід враховувати, що при стрибках та провалах напруги, стабілізатор втрачає свою потужність, і якщо потужність ввімкнених в мережу електроспоживачів буде перевищувати потужність, яку може забезпечити стабілізатор під час перепаду напруги, - буде спрацьовувати захист по перевантаженню, відключаючи при цьому подачу напруги на всю техніку та освітлення, які заживлені після нього, що незручно.

     Для розрахунку зміни потужності стабілізатора при різних показниках вхідної напруги, найзручніше скористатися формулою:

P=U*I

     Тобто потужність дорівнює напрузі помноженої на струм. Наприклад, маємо стабілізатор напруги потужністю 9 кВт, у технічних характеристиках зазначено, що його струм становить 40 А (іноді в технічних характеристиках цей параметр вказується як струм автоматичного вимикача стабілізатора). Розрахуємо, яку потужність він матиме при вхідній напрузі 150 В, для цього 150 В помножимо на 40 А, отримуємо: 150 * 40 = 6000 або 6 кВт. Тобто стабілізатор потужністю 9 кВт при падінні напруги до 150 В, матиме потужність 6 кВт.

     Оскільки між потужністю та струмом існує прямопропорційна залежність, стабілізатор напруги можна вибирати за струмом, порівнюючи струм стабілізатора з номіналом струму вхідного автоматичного вимикача на лічильнику. Струм стабілізатора не повинен бути меншим номіналу струму вхідного автомата. Якщо на лічильнику встановлені кілька фазних автоматичних вимикачів, їхній струм потрібно скласти. Наприклад, маємо два вхідні автомати по 16 А, отже струм стабілізатора повинен бути не меншим за 2*16=32 А.

     При розрахунку потужності стабілізатора напруги, важливо враховувати, що стабілізатор не повинен працювати на межі своїх можливостей. Для нормальної, довговічної роботи, необхідний запас потужності 20-30%. Також, потрібно звернути увагу, що споживачі, які мають у своєму складі електродвигун (наприклад, кондиціонер, пральна машина тощо), мають реактивну потужність і споживають більшу повну потужність, ніж це зазначено у Ватах (більшу на 30-40%).

     Якщо потужність техніки, що має реактивну потужність, вказана у Ватах, повну потужність можна розрахувати, розділивши активну, на cosф даного споживача, який повинен бути вказаний у його технічних характеристиках. Якщо cosф не вказаний, для орієнтовного розрахунку, можна використовувати значення 0,7. Наприклад, повна потужність насоса 1 кВт при cosф 0,7 становить: 1/0,7 = 1,4 кВА

     Також, електродвигуни мають пускові струми що збільшують їхню потужність під час запуску у декілька разів. Це не значить, що потрібно купувати стабілізатор напруги в декілька разів потужніший, але обрана модель стабілізатора повинна витримати пусковий струм електродвигуна, що використовується (стабілізатори напруги, залежно від використовуємих комплектуючих, мають різну стійкість до пускових струмів).

     Якщо Вам необхідно купити стабілізатор напруги, але є питання у виборі потужності, досвідчені фахівці нашої компанії допоможуть правильно розрахувати потужність.

Діапазон стабілізації

     Діапазон стабілізації - це параметр, що показує межі вхідної напруги, у яких стабілізатор забезпечує свою точність стабілізації.

     При виході напруги за межі діапазону стабілізації, пристрій продовжить працювати, але його точність почне знижуватися.

     Наприклад, якщо точність стабілізатора 220 В +/- 2,5%, а нижня межа діапазону стабілізації 150 В, то при провалі напруги до 130 В, тобто на 20 В нижче, точність напруги на виході в цей момент становитиме 200 В +/- 2,5%, де 200 В = 220 - 20 В.

Діапазон робочої напруги

     Діапазон робочої напруги - це параметр, який показує межі вхідної напруги, у яких апарат продовжує працювати, без спрацювання захисту за низькою або високою напругою.

     Тобто, при виході напруги у мережі за верхню або нижню межу діапазону вхідної напруги, стабілізатор піде в захист і відключиться, з наступним автоматичним включенням, при поверненні напруги в робочий діапазон.

Точність стабілізації

     Точність стабілізації - це параметр, який показує точність стабілізованої напруги на виході стабілізатора.

     Наприклад, якщо точність стабілізатора напруги 220 В +/- 5%, мається на увазі, що максимальне відхилення напруги від 220 В, при роботі стабілізатора становитиме 11 В (тобто 5% від 220).

     Для правильної роботи більшої частини побутової техніки, точності стабілізації 220 В +/- 7,5% достатньо, проте в деяких випадках, коштовна техніка може мати вищі вимоги до якості напруги живлення, у цьому випадку необхідно встановити стабілізатор з вищою точністю.

     Якщо в будинку або квартирі використовуються лампи розжарювання, то при перемиканні ступенів стабілізатора зі ступеневим регулюванням, може бути трохи помітна зміна їх яскравості свічення, при цьому чим вища точність стабілізатора, тим цей ефект менш помітний. Коли напруга у будинку весь час або занижена, або завищена, без частих стрибків, стабілізатор працюватиме на потрібному ступені і зміни яскравості ламп розжарювання не відбуватиметься. Якщо навпаки, і перепади напруги відбуваються часто, найпростіше, після встановлення стабілізатора з низькою точністю, замінити лампи розжарювання на енергоощадні, у яких вищезгаданий ефект відсутній, або купити ступеневий стабілізатор напруги з більшою точністю.

     Якщо у Вас виникли питання під час вибору стабілізатора напруги, кваліфіковані фахівці нашої компанії допоможуть підібрати оптимальний варіант.