Что значит однофазный стабилизатор напряжения

Домашний стабилизатор напряжения: что это такое и в каких случаях он нужен

Содержание

Содержание

Как работают стабилизаторы напряжения? На что обращать внимание при выборе, как их подключать, чтобы продлить жизнь особо требовательным домашним электроприборам? Как определить, что стабилизатор нужен и можно ли как-то обойтись без него? Сейчас разберемся.

Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения — это прибор, который поддерживает заданное напряжение и тем самым организует «здоровое электропитание». Например, если в сети вместо 220 вольт осталось всего 200 вольт, то после подключения стабилизатора на его выходе снова получится 220 вольт.

Аналогично стабилизатор справляется с повышенным напряжением, скачками напряжения в электросети и прочими трудностями. Прибор полезный, но нужен ли он лично вам? Это надо выяснить.

Как определить нестабильное напряжение в сети

Как понять, что в сети нестабильное напряжение? Проверить мультиметром либо ваттметром. Измерять напряжение в сети нужно в разное время: утром, вечером и в течение дня.

Многие источники бесперебойного питания, которые используют для защиты компьютера, не только работают как стабилизаторы, но и умеют вести журналы и строить графики, из которых видно, что даже в городских условиях напряжение неплохо «гуляет».

Перепады напряжения можно отследить и визуально. Например, по лампам накаливания — они будут менять яркость. Также можно заметить, что некоторые приборы работают вполсилы, некорректно или вовсе отключаются.

Современный стандарт — плюс-минус 230 вольт. Многие приборы способны работать в довольно широком диапазоне напряжений, но перестраховаться, особенно если прибор дорогостоящий, будет не лишним.

Что защищать стабилизатором

Какие именно приборы нужно защищать стабилизатором напряжения? Наиболее требовательны к качеству электропитания устройства, оснащенные электродвигателем или компрессором. Это холодильники, кондиционеры, стиральные машины, котлы отопления, насосы и т. д. А также любые устройства с импульсным блоком питания. То есть практически каждый электроприбор: от зарядного устройства для смартфона до телевизора.

И если зарядку мобильного можно поменять, то для сложной техники решение проблемы обойдется дороже. Особенно не любят скачки напряжения инверторные холодильники, а их ремонт может серьезно ударить по карману. Звучит пугающе. Но насколько проблема существенна?

Насколько опасно низкое напряжение

Чтобы выяснить, насколько опасно низкое напряжение, проведем простой и наглядный тест с лампочкой и электрочайником. Устройства настолько простые, что могут работать буквально при любом напряжении. В тестах поможет лабораторный трансформатор. С помощью него выходное напряжение можно регулировать, как в плюс, так и в минус.

Один светильник включаем в сеть трансформатора, где напряжение может плавать, а второй подключим через стабилизатор. И вот он — первый результат. При напряжении в 190 вольт лампочка ощутимо тусклее, а вот лампа, подключенная к стабилизатору, светит штатно.

Стоит отметить, что при перепадах напряжения в больших диапазонах, некоторые стабилизаторы, например, релейного типа, влияют на работу ламп: несмотря на подключенный стабилизатор, лампочки будут то ярко светить, то тускнеть.

Но если с лампочкой дело обстоит довольно неплохо — она все-таки продолжает светить, то с чайником получилось интереснее. При заниженном напряжении чайник в принципе работает. Но время закипания увеличилось почти в два раза, а автоматическое отключение сработало спустя минуту после того, как чайник закипел. Если выставить напряжение еще меньше, автоматика не сработает и чайник будет кипеть до последнего. Это уже опасно, поскольку чревато возгоранием.

Если даже такие примитивные приборы чувствительны к уровню напряжения, что говорить о более сложной технике. По этой причине стабилизатор лишним не будет. Но на какие параметры обращать внимание?

Диапазон и мощность стабилизатора

Минимальное и максимальное напряжение, с которым может работать стабилизатор, определяет диапазон стабилизации. Если напряжение выйдет за эти пределы, стабилизатор просто отключится. Важно выбирать модель, которая подойдет под конкретные условия.

Например, если напряжение часто бывает пониженным, то лучше подбирать диапазон от 140, а не от 180 вольт. Или еще ниже — некоторые модели работают даже при напряжении ниже ста вольт. Но это скорее промышленное решение. Следует также учитывать, что это повлияет на стоимость: чем шире диапазон, тем обычно дороже стабилизатор. В бытовых условиях лучше обратить внимание на мощность.

Модель на 600 Вт сможет защитить разве что телевизор или небольшой холодильник. Поэтому в квартире может потребоваться несколько таких устройств. А вот стабилизатор на 10 кВт можно ставить в квартиру, и он в одиночку защитит все устройства.

Бывают устройства на 30кВт. Этого хватит на большой частный дом, чтобы охватить все электроприборы, включая даже электрическое отопление.

Что же будет, если превысить максимальную нагрузку? К примеру, если к какому-нибудь малышу подключить двухкиловатный чайник? Сразу сработает автоматический выключатель, а стабилизатор отключится. Так что рассчитывайте нагрузку заблаговременно, еще до покупки, и выбирайте мощность с запасом.

Как подключить стабилизатор

С обычными маломощными стабилизаторами все понятно, у них обычная вилка и несколько розеток. А что делать с более серьезными моделями? У них нет ни кабеля, ни розетки, ни вилки.

Производитель не забыл положить их в комплект. Дело в том, что такой стабилизатор устанавливается на всю квартиру сразу. Если решились самостоятельно подключать такой аппарат, помните: электричество — серьезная вещь. Подходить к таким работам нужно со всей ответственностью. Заранее продумайте схему. Подключение несложное: два кабеля — на вход, два — на выход и еще два — на землю. Если кабель многопроволочный, его нужно обжать кримпером в клеммы. Это удобно, быстро и надежно.

Само подключение не составит труда, тут все просто. На корпусе стабилизатора есть все обозначения. Если проводка изначально подключена правильно, то синий кабель — это ноль, и обозначается он латинской N, коричневый — это фаза (латинская L), а желто-зеленый — это земля, она обозначается специальным значком.

На единицу заводим нестабильное напряжение, а на двойку подключаем «потребителя» т. е. кабель который идет в распределительный щиток с автоматическими выключателями. Вот и все.

Выводы

У стабилизатора, по большому счету, всего одна функция — уберечь подключенные устройства от скачков напряжения и обеспечить им «здоровое электропитание». Особенно уместны стабилизаторы в поселках, гаражах или загородном доме. Но даже в большом городе с, казалось бы, стабильным электроснабжением, не помешает дополнительно обезопасить дорогостоящие устройства.

Источник

Ключевые отличия однофазного типа стабилизаторов от других видов

При возникновении проблем с качеством сетевого напряжения одним из самых распространённых советов будет установить стабилизатор напряжения. Данный прибор предназначен для повышения или понижения величины фактически получаемого из сети напряжения до необходимого (номинального) значения. В этой статье мы поговорим об однофазных стабилизаторах, рассмотрим их типы и основные характеристики, дадим рекомендации по выбору и применению, а также ответим на вопрос: «Чем отличается однофазный тип стабилизаторов от других видов?».

Содержание

Особенности однофазных стабилизаторов напряжения

Как работают?

Любой современный стабилизатор напряжения является достаточно сложным высокотехнологичным устройством с автоматическим режимом работы, не требующим никаких вмешательств пользователя.

Однофазные стабилизаторы с трансформаторным преобразованием (релейные, тиристорные, симисторные) имеют общий алгоритм построения защиты нагрузки от некачественного напряжения. Входное напряжение сети поступает на электронную плату управления, где происходит его измерение и сравнение с номинальным значением. При возникновении его недопустимого отклонения блок управления подает сигнал на исполнительный элемент, который корректирует напряжение.

Принципиально по-другому работают стабилизаторы инверторного типа. Преобразование напряжения в них проходит в две стадии: сначала выпрямитель преобразует нестабильное переменное напряжение в постоянное, а затем инвертор снова создает из него переменное напряжение требуемого значения со стабильным синусом.

Читатели, знакомые с принципом действия источников бесперебойного питания (ИБП) топологии online, могут отметить схожесть их работы с инверторными стабилизаторами: постоянное двойное преобразование напряжения, полностью исключающее задержку стабилизации.

Где применяются?

Изделия рассчитаны на использование в электросети с одной питающей фазой, при этом сеть может быть как проблемной (например, с хроническими отклонениями напряжения от нормы), так и нормальной (т.е. без характерных колебаний и искажений).

Однофазные стабилизаторы эксплуатируются и в быту (квартиры, частные дома, дачи), и на коммерческих/промышленных объектах (магазины, офисы, предприятия). Главное, чтобы в точке подключения устройства к сети присутствовало напряжение с соответствующей фазностью и значением, при котором стабилизатор способен функционировать.

Существует три сценария применения однофазного стабилизатора:

В последнем случае обеспечивается централизованная защита сразу всех работающих в сети электроприборов, сам же стабилизатор подключается через распределительный щиток между вводным автоматом и конечными нагрузками (строго после счетчика электроэнергии).

С какой нагрузкой могут работать?

В теории – с любой, подходящей по мощности и требуемому напряжению (оно должно соответствовать выходному напряжению стабилизатора). На практике, к сожалению, не все стабилизаторы могут эффективно работать с современной бытовой техникой и электроникой, не говоря уже об оборудовании более требовательном к качеству электропитания.

Как подключаются?

Известно, что любая однофазная электрическая цепь состоит всего из двух рабочих проводников (фазного L и нулевого N) и одного защитного заземляющего (PE). Поэтому для подключения однофазного стабилизатора (если говорить о мощном устройстве) достаточно присоединить эти проводники питающей сети к его входными клеммам на корпусе, а защищаемый электроприбор подключить к выходным клеммам, разумеется, не забыв о проводнике заземления.

Подключение маломощных стабилизаторов к сети еще более простой процесс, который не требует каких-то специальных знаний и выполняется обычным включением вилки в розетку. Аналогичным штепсельным соединением подключается и защищаемый электроприбор – к розетке, расположенной на панели стабилизатора.

Могут ли применяться в условиях трехфазного сетевого ввода?

Очевидно, что все однофазные стабилизаторы предназначены для защиты однофазных электроприборов. Однако это не говорит об их возможности работы лишь в однофазных сетях. Существует множество примеров организации защиты электроприборов в трехфазных сетях с помощью однофазных стабилизаторов. Такое подключение возможно, но только с однофазной нагрузкой и только при подключении к одной из фаз и нейтрали. Устройства при этом могут работать как магистральные (коррекция и стабилизация напряжения всей сети дома), так и локальные (защита только некоторых электроприборов).

Ограничением на использование однофазных стабилизаторов в трехфазной сети может быть только наличие хотя бы одной трехфазной техники (например, электроплиты). Для ее корректной защиты должен применяться только трехфазный стабилизатор.

Все виды допустимых и недопустимых подключений отображены на рисунках ниже.

Источник

Однофазный стабилизатор напряжения – актуальная вещь в хозяйстве: рейтинг лучших моделей

Если требуется поддерживать заявленное поставщиком электроэнергии напряжение, на помощь приходит однофазный стабилизатор. Он нормализует показатели переменного электрического тока в сети при их колебаниях.

Назначение и принцип действия

Данный аппарат применяется в:

Стабилизаторы до 1 kW годятся для обычной домашней техники. С целью нормальной эксплуатации бытового оборудования со значительными пусковыми нагрузками рекомендуются образцы мощностью 1,5-10 kW; всё, что выше – используется в производственных условиях. Таким образом, 5-киловаттный стабилизатор в состоянии обслуживать всё энергохозяйство частного дома с приусадебным участком, а тем более дачи. Размещается на полу или монтируется на стену.

В настоящее время рынок насыщен изделиями разных типов, функционирующими по следующему принципу. Система входного контроля замеряет параметры электропитания, сравнивая их с номинальными. Затем производится корректировка, в результате которой на выходе потребитель получает значения, обеспечивающие штатную работу оборудования. В итоге оно ведёт себя безопасно и безаварийно.

Классификация продукции

На сегодняшний день электротехнической индустрией выпускается:

Сервоприводный (динамический)

Это сравнительно недорогое электромеханическое изделие с большой точностью регулировки. Представляет собой трансформатор стандартной конструкции с автоматической настройкой. По обмотке движется скользящий контакт, который установлен на роторе сервомотора.

Его поворотный угол определяет система контроля и выравнивания. При падении напряжения трансформатор действует в качестве повышающего, при скачке – в качестве понижающего. В итоге на выходе обеспечивается ровно 220 V.

Релейный

Также представляет собой автотрансформатор, только напряжение на выходе меняется посредством переключения обмоток по команде реле. И чем большее число реле задействовано в схеме, тем качественнее будет обрабатываться вольтаж. Как бы то ни было, добиться его идеальной точности не представляется возможным.

Тиристорный (электронный)

Рекомендован для питания сверхчувствительной аппаратуры, например, газового оборудования. В полупроводниковом аппарате обмотки переводятся посредством ключей, которые выполнены на тиристорах.

Такому стабилизатору присущ минимальный период переключения; он в состоянии выдержать большие токовые значения и обладает высоким КПД. Его вариантом выступает симисторный стабилизатор. В отличие от тиристора симистор проводит ток в обоих направлениях. Это весьма выгодное инженерное решение, ведь 1 симистор, заменяет 2 тиристора.

Инверторный

В отличие от предыдущих стабилизаторов традиционной компоновки, в инверторном стабилизаторе отсутствует автотрансформатор и сочетаемые с ним коммутационные узлы.

Вместо них внедрена принципиально новая система, основные составляющие которой – инвертор с выпрямителем. Кроме того, обязательными деталями устройства являются промежуточные конденсаторы и управляющий микроконтроллер.

Характеристики и критерии выбора

Ключевые технологические свойства стабилизатора таковы:

Мощность

Указанный критерий должен соответствовать суммарной потребляемой мощности, поэтому важно без ошибок вычислить её величину с учётом реактивной и активной нагрузки.

Системы освещения, обогрева, приготовления пищи создают активную нагрузку. Если в быту применяется эта категория потребителей, для расчёта искомой мощности изделия слагаются величины всех потребляемых мощностей, плюс добавляются 20%.

Реактивность обеспечивают электродвигатели холодильников, инструментов, насосов, посудомоечных, швейных, стиральных агрегатов. Чтобы определить реактивную нагрузку подобных устройств, надлежит разделить их номинальную мощность на cos ϕ, либо найти её значение в справочной литературе (инструкции).

Вдобавок двигатели в ходе запуска непродолжительное время нуждаются в добавочной мощности, превышающей номинальную, по крайней мере, втрое. Так, для погружного насоса Jeelex в 0,4 kW необходим стабилизатор мощностью около 1,7 kW.

Скорость срабатывания

От быстроты выравнивания напряжения зависит, как долго будет находиться оборудование в критическом режиме эксплуатации. Наименьшая скорость – у сервоприводного изделия. Между появлением колебаний и выравниванием напряжения может пройти 3 секунды – огромный интервал. Если наблюдался существенный скачок, то за это время всё запитанное электрохозяйство без предохранителей успеет выйти из строя.

Точность

Максимальная точность фиксируется у динамического и инверторного образцов. Выходное напряжение у релейного и электронного стабилизатора почти всегда отличается от номинала, хотя это предусмотрено допуском, регламентируемым принятыми нормами и правилами технической эксплуатации.

Входное напряжение

В сети допускается отклонение от номинальных значений не более 10%. Если текущие показатели напряжения находятся в указанных пределах, как в административно территориальных центрах, стабилизатор не требуется. Зато на периферии они подчас скачут от 140 до 270 V.
Так что в руководстве по эксплуатации стоит обращать внимание на предельные величины входного напряжения, ибо модели имеют индивидуальный разброс.

Прочие параметры

Дополнительные функциональные критерии:

Рейтинг лучших моделей

Энергия Voltron РСН-8000

Мощный релейный аппарат универсального размещения с диапазоном входного напряжения 98-280 V. Подходит для сварочного оснащения, т.к. выдерживает ток до 36 A. 7-ступенчатый релейный блок обеспечивает переключения в течение не более 10 мс. «Энергия» снабжена схемой экономии bypass и обладает защитной системой от перегруза сети, КЗ и перенапряжения на входе.

Штиль IS1110RT

Инверторный стабилизатор с двойным преобразованием на 10 kV·А/8 kW. Входное предельное напряжение 90-310 V. Точность стабилизации 2%. КПД 97%. Входная частота 43-57 Hz.

По отзывам, паспортные характеристики выдерживаются (расхождение в 3 V), чистая синусоида, мгновенное реагирование, удобная индикация, приемлемый уровень сборки. Вместе с тем, неэкономичен на холостом ходу, контакторы и автомат на входе недостаточно качественные. К тому же шумные кулеры, значительное тепловыделение и в целом сложное устройство.

Ресанта АСН-5000/1-Ц

Релейный, с номинальной нагрузкой 5 kW, годится для выравнивания исходного напряжения от 140 до 260 V. Погрешность не превышает ±8%, срабатывает за 5-7 мс. КПД 97%. Входная частота 50-60 Hz.

По отзывам, работает почти бесшумно. Вместе с тем, в отдельных случаях табло отображает показатели некорректно (напряжение показывает нормальное, а фактическое выходное напряжение завышенное). Защита от короткого замыкания на выходе отсутствует, качество сборки посредственное.

RUCELF СтАР-5000

Релейный напольный, на 5 kV·A/3 kW. Входное предельное напряжение 140-265 V. Точность 5-ступенчатой стабилизации 6%. Время отклика 20 мс. КПД 98%. Входная частота 50 Hz. Наличие bypass. Функционирует при 5°C-45°C и предельной влажности 80%. Вес 11,1 кг.

По отзывам, привлекает, прежде всего, своей дешевизной, выносливостью и цифровым вольтметром, отображающим входное и выходное напряжения. Идеально подходит для коттеджа и дачи. Вместе с тем, выходное напряжение нередко «плавает», в продаже попадаются бракованные изделия.

ЭРА СНПТ-2000-Ц

Релейный напольный, на 2 kV·A. Входное рабочее напряжение 140-260 V. Точность стабилизации 8%. Время отклика 20 мс. КПД 95%. Входная частота 50-60 Hz.

По отзывам, компактен и лёгок, комфортная информпанель, удачно сочетаются цена и качество, отличается надёжностью и неприхотливостью; весьма выручает доступность двойного подключения. Вместе с тем, щёлкает реле, хотя заметно тише нежели у Ресанты.

IEK Home СНР1

Релейный напольный, с задержкой запуска и двумя выходными розетками, на 2 kV·A. Входное рабочее напряжение 140-270 V. Точность 7-ступенчатой стабилизации 8%. Время отклика 20 мс. КПД 95%. Входная частота 50 Hz. Имеется защита от КЗ, перегрева, перенапряжения и помех. Функционирует при 0°C-40°C. Ширина 162 мм, высота 204 мм, глубина 287 мм. Вес 5,7 кг.

По отзывам, недостатков у данной модели почти не обнаружено, кроме пониженного КПД. Потребитель ставит здесь твёрдую «четвёрку».

Powerman AVS 500S

Релейный навесной, на 0,5 kV·A. Входное предельное напряжение 125-270 V. Точность стабилизации 8%. Время отклика 7 мс. КПД 98%. Входная частота 50-60 Hz. Вес 2,42 кг.

По отзывам, рекомендован газовиками, эргономичен, с привлекательным дизайном, без существенных «минусов», за исключением малой мощности.

SVEN AVR SLIM 500 LCD

Релейный настенный с плоским корпусом, индикацией напряжения и рабочего режима, на 0,5 kV·A/0,4 kW. Критические параметры напряжения на входе 140-262 V. Точность стабилизации 10%. Период отклика 10 мс. КПД 97%. Входная частота 50 Hz.

По отзывам, обладает супер-автоматикой и подходит для газового хозяйства. Вместе с тем, имеется единственный выходной разъём, что недостаточно. Потребитель также жалуется, что нет 2 отдельных индикаторов (входного и выходного), потому что 1 индикатор с кнопкой переключения неудобен.

БАСТИОН SKAT STL-20000

Аппарат электронного типа на 20 kV·A. Точность стабилизации с 9 ступенями 7 %. Входное предельное напряжение 80-295 V. Сенсорное управление. Вольтдобавочная стабилизация на симисторах. Дисплей информирует о действительных значениях напряжения, силы тока, мощности. Конвективное безвентиляторное охлаждение, тихое функционирование. 7-летняя гарантия.

По отзывам, недостатки отсутствуют, кроме большой массы и размеров – соответственно 36 кг и 350х434х380 мм.

Заключение

Выбор нормализатора напряжения для бытовых нужд, коим является однофазный стабилизатор – задача ответственная и сложная. В продаже наблюдается достаточное количество интересных предложений всевозможных брендов, с различными техническими возможностями, добротностью и стоимостью. При верном выборе изделие прослужит долго и полностью себя оправдает.

При безграмотном же выборе стабилизатор вскоре может сломаться, но это зачастую происходит не по вине производителя, а в силу того, что условия работы оказались неприемлемыми для приобретённой модели. Вот почему так важно уметь самому разбираться в особенностях продукции, а не надеяться на постороннее и случайное мнение.

Читайте также другие полезные статьи:

Видео-обзор стабилизатора напряжения Sven AVR Slim-2000 LCD

Источник