Выбираем стабилизатор напряжения для дачи: виды, особенности и характеристики

Шаг №2 — Однофазный или трехфазный?

Итак, с типом стабилизатора определились — нужен электромеханический/гибридный или тиристорный аппарат.

Теперь нужно понять, ставить однофазный (на 220В) или трехфазный (на 380В)?

Тут два варианта:

• если к дому подведена одна фаза, то подбираем однофазный стабилизатор;
• казалось бы, для трехфазной сети должно быть такое же логическое заключение — для трех фаз брать трехфазник. Но есть один нюанс.
  Все трехфазные стабилизаторы спроектированы таким образом, что когда пропадает одна из фаз, то в стабилизаторе срабатывает защита и он отключается, обесточивая весь дом. Поэтому, только если в доме есть трехфазные потребители, мы ставим трехфазный стабилизатор.
  Если же потребители только на 220В, то лучше поставить 3 однофазных стабилизатора напряжения (по одному на каждую фазу). Чаще всего такое решение даже будет дешевле по деньгам.

Что делать, если не знаете, сколько фаз подведено к дому?

Самый распространенный ответ на это вопрос: «Если бы у тебя было три фазы — ты б об этом знал». Действительно, к большинству частных домов старой постройки подведена одна фаза и все бытовые потребители рассчитаны на 220В (телевизор, холодильник, компьютер, видео- и аудио-техника).

К современным же загородным коттеджам часто подводят три фазы, т.к. кроме бытовых электроприборов планируется установка и трехфазных потребителей на 380В.

К дому подведено 2 или 3 провода — однофазная сеть, 4 и более — трехфазная.

Второе правило:

Если к дому подведена одна фаза, останавливаемся на однофазных стабилизаторах.

Для трехфазной сети:

• если есть потребители на 380В — ставим один трехфазный стабилизатор;
• если потребители только на 220В — ставим 3 однофазных стабилизатора (по одному на каждую фазу).

Выбор по мощности

Если напряжение в розетке падает за пределы допустимых значений (до 160В), то могут не работать агрегаты с электродвигателями и большим потреблением энергии (стиральная машинка, холодильник). Оргтехника с импульсными блоками питания сама стабилизирует поток, потому нуждается в стабилизации тока только для продления работы на некоторое время (чтобы выключить компьютер, чтобы не сгорели матрица с микропроцессором). Данные устройства используются и для заряда аккумуляторов, батарей, защиты микроконтроллеров.
Все приборы, которые входят в «группу риска», делятся на две группы:Те, что имеют только активную мощность (преобразуют электроэнергию в тепло или свет, например, лампочки, электроплиты)

Она и есть полная, указана в техпаспорте в ваттах, будет иметь такое же значению в вольт-амперах – это важно, поскольку мощность приборов для стабилизации тока измеряется не в киловаттах, а в кВА.
Те, что имеют активную и реактивную мощность (работают на основе двигателей или имеют импульсные блоки – пылесосы, компьютеры). Их полная мощность может не указываться, чтобы узнать ее, нужно активную разделить на 0,7.
Если хотите выбрать стабилизатор для локальной защиты нескольких приборов или установки устройства на весь дом у электрощита, полную мощность всей техники надо суммировать

Результат не должен быть выше, чем показатели устройства.
На дачах всегда есть много техники, имеющей реактивную мощность (насосы для отопления, подачи воды, компрессоры). Поскольку они имеют большую пусковую мощность, стоит выбрать устройство, превышающее этот показатель в 3 раза. Чтобы иметь дополнительный запас питания для аварийного снабжения, добавьте к мощности 20-30%.

Что такое стабилизатор и для чего он нужен?

На сегодняшний день, рынок электроприборов предлагает большой выбор выпрямителей. Устройства можно подобрать по техническим характеристикам, которые будут подходить определенной электросети.

Но для начала нужно разобраться, что же такое трансформатор переменного тока. Если его правильно подобрать, он будет служить долгие годы. Устройство, как уже говорилось ранее, защищает электроприборы от перепада переменного тока.

С помощью выпрямителя тока, все электроприборы работают в щадящем режиме. Это позволяет сэкономить на электроэнергии и продлить эксплуатацию бытовой техники. Если подробно разобраться, то вся электротехника изготавливается со специальной программой и рассчитана на определенное напряжение в сети.

Если все условия соблюдены, бытовые приборы будут работать с высокой производительностью и минимальной затратой энергии. Переменный ток электрической сети часто меняется, поэтому выпрямитель выравнивает его.

Еще применяют трансформаторы напряжения для двигателей автомобилей. Они нужны для того, чтобы двигатель мог завестись без перегрузок с низкого напряжения. Пример двигателя автомобиля, можно взять мотор стиральной машины. При постоянных перепадах без стабилизатора тока, двигатель испытывает большие перегрузки, как следствие может сгореть.

Дополнительные функции

При выборе предпочтение следует отдавать моделям с защитой от высокого напряжения, которое может появиться при попадании молнии в провода воздушной линии или перекосе фаз, если одна из них оборвана. Как только напряжение нормализуется, стабилизатор включится. При отсутствии такой функции желательно обзавестись отдельным защитным реле.

В случаях, когда не работает стабилизатор напряжения, а в чём причина, неизвестно, пригодится байпас. Этим переключателем можно напрямую соединить вход с выходом, обеспечив подачу тока в дом даже при полном выходе стабилизатора из строя. Ремонтом или заменой можно будет заняться в удобное время.

Встречаются модели с одним или двумя дисплеями, на которых отображается текущее значение тока нагрузки, информация о величине напряжения на входе и выходе, о нарушениях режима работы устройства. Если надобности в столь подробной информации нет, выбирается модель со светодиодной индикацией. А вот охлаждающий вентилятор будет нелишним.

Установку стабилизатора, конечно, лучше доверить специалистам, которые знают, как стабилизировать напряжение в частном доме. Однако, если имеются знания и навыки работы с электрооборудованием, монтаж и подключение можно сделать своими руками.

Originally posted 2018-07-04 08:32:00.

В чем заключается работа стабилизатора напряжения?

Если суммировать вышесказанное, работа стабилизатора состоит из выполнения двух функций: понижения или повышения напряжения электрического тока.

В случае, если напряжение электрической сети превышает стандартное (~220В и ~380В), задействуется функция понижения, что защищает электроприборы от перенапряжения.

Если же в сети низкое или пониженное напряжение, электрические приборы могут работать не корректно или не включаться. Это зачастую приводит к поломке устройств, перегреву или даже возгоранию. В таком случае стабилизатор работает над повышением получаемого из сети напряжения до нужной величины.

Стабилизаторы выполняют эти функции автоматически, в этом их главное отличие от простого автотрансформатора. Именно поэтому их нередко называют автоматические стабилизаторы напряжения, хотя в конструкции некоторых моделей и заложен простой автотрансформатор.

Критерии выбора стабилизатора

Независимо от конструкции и принципа действия все устройства, предназначенные для стабилизации сетевого напряжения, обладают сходными характеристиками, по которым производится выбор требуемой модели.

К основным параметрам стабилизаторов относятся следующие величины:

1. Количество фаз;
2. Мощность;
3. Погрешность установки;
4. Скорость реагирования;
5. Диапазон входного напряжения;
6. Перегрузочная способность;
7. Защита;
8. Уровень шума;
9. Управление и индикация.

Разберем подробнее каждый из пунктов списка:

Количество фаз определяется потребностью владельца дачи. Для маленькой мастерской со станочным оборудованием может потребоваться трёхфазный переменный ток, в то время как обычная бытовая техника питается от однофазной сети.

Мощность стабилизатора – это одна из самых важных характеристик. Она определяется общей мощностью всех устройств, которые будут подключены к выходным клеммам прибора.

Погрешность установки или точность измеряется в процентах. Так, если стабилизатор имеет погрешность 5%, а сеть 220В, то напряжение на выходе может принимать значения в диапазоне от 209 до 231В, что достаточно для питания любой техники, за исключением особо точного оборудования.

Скорость реагирования отвечает за то, насколько быстро стабилизирующее устройство выровняет изменение напряжения на входе. Максимальной скоростью обладают все электронные стабилизаторы, несколько медленнее срабатывают релейные устройства, а самым медленным является электромеханический стабилизатор с сервоприводом.

Чтобы не попасть впросак, выбирая стабилизатор напряжения для дачи, необходимо точно знать, в каких пределах может меняться сетевое напряжение. Для этого с помощью тестера необходимо замерять напряжение в розетке несколько раз в день, в течение нескольких дней, включая выходные, в утреннее и вечернее время. Эту услугу, при необходимости может оказать любой электрик. Обычно диапазон напряжений может варьироваться от 120-160В до 240-260В.

Стабилизатор должен выдерживать кратковременные перегрузки по мощности и иметь электронную защиту от короткого замыкания. В случае повреждения самого стабилизатора вся нагрузка должна быть мгновенно отключена.

Если шум устройства имеет какое-то значение, то нужно выбирать электронные устройства. Хорошо если стабилизатор оборудован дисплеем, на котором указывается входное и выходное напряжение, имеется индикация режимов работы и регулировка напряжения на выходе производится в пределах 210-230В.

Еще немного информации в коротком но доходчивом видеоролике:

Нормы качества сетевого напряжения

Все бытовые приборы в наших домах выпускаются с характеристиками, соответствующими стандартам в области электропитания.

• Российский ГОСТ 13109-97 регламентирует бытовое электропитание по таким параметрам:
• уровень входного напряжения — 220В ± 5% с предельным отклонением ± 10%
• частота — 50 ± 0,2 Гц с предельным отклонением ± 0,4 Гц
• коэффициент несинусоидальности — до 8% с предельным отклонением до 12%.

Конечно, в зависимости от страны, стандарты могут отличаться. Например, в США в розетках не 220 вольт, а 110.
Но производимая в каждой конкретной стране техника должна соответствовать принятым в ней стандартам.
И она соответствует. Но есть другая проблема. Далеко не всегда параметры сети находятся в полном соответствии с заданным стандартом.
Вот возьмём нашу прекрасную страну. Какие объективные причины препятствуют соблюдению ГОСТа в области электропитания?
Прежде всего, это техническое несовершенство отечественных электросетей, старые трансформаторные подстанции, рост нагрузки на электросети со стороны населения отдельных коттеджных поселков, дачных районов.
Да, в отдельно взятой Москве вполне благополучная обстановка с соблюдением ГОСТа 13109-97.
Но давайте отъедем дальше. Даже совсем недалеко, за МКАД, в какой-нибудь поселок Раменского района (наша комапания «Стабы.ру» часто там устанавливает стабилизаторы).
Что мы там увидим? Что у многих жителей стоят стабилизаторы напряжения. Причем не на отопительные котлы, для которых стабилизатор является обязательным атрибутом даже в крупных городах.
Установлены стабилизаторы на весь дом. Совсем не от хорошей жизни. Просто интенсивная застройка Подмосковья увеличивает нагрузку на местные электросети.
Где-то успевают менять трансформаторы, а где-то они стоят еще с прошлого века.
В этом случае напряжение просаживается и ни о каком соблюдении стандарта уже речь не идёт.
И низкое и высокое напряжение негативно влияет на работу электроприборов
(стиральные машины, компьютеры, холодильники, микроволновые печи, насосы, электрокотлы, системы охраны и т.п.).
Избавиться от возможных финансовых потерь из-за поломки электрооборудования, можно с помощью включения стабилизаторов напряжения.
Они подключаются последовательно между токоприемником, бытовым прибором и электросетью.
Требования к регулируемым стабилизаторам определяются тем же ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения».

Типы

Стабилизаторы делятся на несколько групп в зависимости от фазности:

1. Однофазные стабилизаторы.
2. Трехфазные.

Типы приборов в зависимости от принципа работы механизма:

1. Релейные. Имеют высокую скорость регулирования, высокий коэффициент полезного действия (КПД), низкую точность стабилизации, ограниченную мощность на выходе, не влияют положительно на искаженную синусоиду. Недорогие. К ним относятся такие популярные приборы Voltron РСН-10000, Power АСН-10000, Энергия АСН-5000, UPower АСН-8000, Райдер RDR RD10000, Райдер RDR RD8000 (релейный электронный стабилизатор автомат).
2. Электромеханические (сервоприводные). Имеют высокую точность стабилизации при низкой скорости регулирования, реакции, надежности. Нет искажения дугового. высокий КПД, низкая цена. К ним относятся, например, Энергия СНВТ 10000, стабилизатор напряжения Luxeon LDS 500 SERVO.
3. Симисторные. Работают посредством ключей-симистров, которые следует замыкать либо размыкать. Бесшумные, имеют невысокую точность стабилизации, но быстро реагируют на изменения в сети, способны выдержать перегрузки. Надежные, КПД чуть ниже предыдущих видов. Цена высокая. К ним относятся LVT АСН-350С, Volter СНПТО 9 (у).
4. Феррорезонансные. Плюсы: надежные, высокоточные, с отличным быстродействием, выдерживают значительное давление. Идут в паре с конденсаторами. Минусы: маленький диапазон регулирования, не работают при перезагрузках и на холостом ходу, имеют средний КПД. Имеют большой диаметр и вес, металлический. Редкие и сравнительно дорогие. Сюда относятся стабилизатор напряжения Елтис TERRA-10000, Elim-Украина СНАФ-1000.
5. Преобразователи в режиме онлайн и с ШИМ (широтно-импульсной модуляцией). Преобразуют переменный ток в постоянный, автономные. Приемлют широкий диапазон напряжения на входе, выдают на выходе качественную синусоиду, высокоточные, имеют высокое КПД, систему вентиляции, охлаждения, защиту от замыкания в проводниках. Дорогостоящие. Volter 7, 9, 11,14 пттм.
6. Магнитные, электромагнитные, ступенчатые, на транзисторах, с управлением и другие.

Релейные стабилизаторы

По сравнению с электромеханическими стабилизаторами релейные считаются более эффективными с точки зрения реакции на резкие скачки напряжения. Причина заключается в особенностях технического устройства, которое предусматривает коммутацию посредством реле отводов обмотки автотрансформатора, заменившую подвижный контакт.

Для регулировки точности и рабочих диапазонов напряжения на входе используются ступени, число которых служит для определения точности. В любом случае погрешность обычно не превышает десяти процентов, что очень хорошо для современных бытовых электроприборов. Явными преимуществами релейных стабилизаторов выступают скорость срабатывания при скачках (не более 20 мс), а также широкий диапазон перепадов напряжения (105-285 В).

Что же касается сроков эксплуатации релейных стабилизаторов, то они весьма приличны и достигают 8-10 лет. Единственная поправка: этот срок зависит от особенностей эксплуатации устройства, прежде всего от степени интенсивности. А интенсивность, в свою очередь, определяется качеством тока в сетях, а поэтому чем больше срабатывает реле (наработка на отказ составляет около 50 тысяч циклов), тем быстрее возникают дефекты контактов (что иногда происходит через три-пять лет).

Также для некоторых владельцев, возможно, будет неприятен звук срабатывания реле во время работы стабилизатора. Шум может вызвать дискомфорт для присутствующих в жилом помещении, поэтому владельцы предпочитают подобные устройства устанавливать в подсобных или нежилых помещения, причем работать там такие стабилизаторы могут даже при температуре 30 градусов мороза.

Виды стабилизаторов напряжения по классу напряжения

Промышленность выпускает широкую гамму стабилизаторов.

Различают однофазные и трехфазные устройства.

По диапазону выходных напряжений электронное оборудование для однофазных сетей рассчитано на 220 – 240 В (популярна также промежуточная градация 230 В), доступны феррорезонансные стабилизаторы на 110 – 120 В.

Бытовое оборудование для трехфазных электросетей обеспечивает выходное напряжение 380 – 415 В вне зависимости от применяемых схемных решений и отдаваемого тока нагрузки.

Техника промышленного назначения может иметь более высокое выходное напряжение: вплоть до 6 – 10 кВ.

Релейный стабилизатор напряжения

Сегодня невозможно представить квартиру, в которой не было бы бытовой техники. Каждое устройство требует защиты от перепадов напряжения в бытовой сети. Одним из таких приборов защиты является релейный стабилизатор напряжения.

Благодаря такому прибору можно создать комфортные условия работы электрических устройств. Уровень напряжения в номинальном режиме должен составлять 220 В. Релейный вид стабилизатора встречается во многих областях. Это популярный вид защитного прибора, так как имеет простое устройство.

Конструктивные особенности

Перед применением прибора требуется изучить, как он устроен и работает. Релейный стабилизатор включает в себя автотрансформатор и схему электронных элементов, управляющих его действием. В корпусе кроме этого имеется реле. Стабилизатор релейного типа считается повышающим, так как при пониженном напряжении прибор осуществляет повышение напряжения.

Возрастание напряжения будет осуществляться путем подключения дополнительной обмотки. Чаще всего в трансформаторе есть 4 обмотки. При превышении напряжения в сети стабилизатор снижает излишнее напряжение. Схема стабилизатора релейного типа состоит из:

1. Повышающий трансформатор.
2. Управляющий микроконтроллер.
3. Реле.

Это основные элементы релейного стабилизатора. Также устройство может содержать вспомогательные элементы, например, дисплей.

Принцип действия

Разберемся в процессе функционирования стабилизатора релейного типа. Электронная система измеряет параметры входящей электроэнергии. После считывания данных прибор сравнивает эти параметры с величинами номинального режима.

Прибор автоматически производит подключение необходимой обмотки трансформатора для достижения нужных параметров сети. Работа релейного стабилизатора довольно простая. Прибор регулирует параметры сети по ступеням, в результате чего при очередной ступени напряжение изменяется на конкретную величину. Бывают ситуации, когда уровень напряжения не соответствует норме даже после корректировки. Такие ступенчатые регулировки могут также вызвать перепады напряжения.

Если подробно разобраться в принципе действия, то можно понять, что прибор быстро выбирает нужные обмотки. Такие ступенчатые скачки параметров считаются незначительными. Они станут заметнее, если на входе будут наблюдаться подобные скачки напряжения. При подключении к сети высокочувствительных устройств при сильных перепадах напряжения устройства выйдут из строя.

Недобросовестные производители могут запрограммировать стабилизатор таким образом, что на его дисплее всегда будет показывать значение 220 В.

Чаще всего релейный стабилизатор справляется с перепадами сети за 0,15 с. Такой прибор может отключить питание выходным током, когда на входе возникли значения тока наименьшего допустимого значения. После нормализации напряжения прибор снова подключится к работе. Напряжение восстанавливается за 0,6 с.

Достоинства

Основными преимуществами релейной модели стабилизатора можно назвать:

1. Малые габаритные размеры, так как трансформатор имеет только функцию повышения напряжения.
2. Большой интервал значений напряжения.
3. Значительный диапазон рабочих температур. Многие приборы нормально работают при температуре -40 +40 градусов.
4. Низкий уровень шума.
5. Допускается перегрузка до 110%.

Многие изготовители приборов утверждают, что их продукция способна функционировать много лет.

Недостатки

В работе релейных моделей стабилизаторов есть недостатки, которые обусловлены его методом работы, схемой прибора. Слабым звеном его конструкции считается реле. Если изготовитель установил некачественное реле, то оно может стать причиной неисправности прибора. Также при переключении режимов возникают щелчки и шумы.

Другим значимым недостатком является ступенчатое действие устройства выравнивания напряжения. При переключении с одной обмотки на другую напряжение может значительно изменяться, образуя некоторые скачки.

Недорогие модели имеют слабую мощность, которая не больше 30% от мощности бытовых устройств.

Электронный стабилизатор

Электронным этот стабилизатор называется поскольку в его конструкции отсутствуют любые механические или электромеханические элементы. Вся схема устройства собрана на полупроводниковых элементах. Принцип работы этого прибора полностью аналогичен принципу работы релейного стабилизатора. Только функцию переключающих реле, здесь выполняют ключи на четырёхслойных полупроводниковых приборах – тиристорах и симисторах. Электронный стабилизатор напряжения стоит заметно дороже, чем стабилизаторы других типов, но, тем не менее, есть ситуации, когда его применение оправдано.

Особенности и характеристики

Полупроводниковый стабилизатор может работать практически со всеми видами бытовой техники.

Это определяется его несомненными достоинствами:

• Высокое быстродействие;
• Большой диапазон напряжения;
• Отсутствие шума.

В отличие от реле, мощные силовые ключи, обеспечивают практически мгновенную реакцию на изменение напряжения на входе устройства. Диапазон напряжения сети, при котором электронный стабилизатор корректно работает достаточно большой, поэтому прибор можно использовать в самых неблагоприятных условиях. Он не боится низких температур, работает бесшумно и не нуждается в техническом обслуживании.

Но и недостатков у данного устройства достаточно:

• Дискретный способ регулировки;
• Низкая перегрузочная способность;
• Искажённая форма напряжения на выходе.

По аналогии с релейным стабилизатором, переключение напряжения осуществляется ступенями. Электронные ключи очень не любят перегрузок и могут выгореть.

Плавность регулировки

Подавляющее количество нормализаторов напряжения отечественного производителя функционируют по принципу дискретности – они ступенчатые. Это надежно и быстро в плане коррекции тока, но это неэффективно в части плавности регулирования уровня тока в рамках заданной точности. Если говорить о домашних целях применения таких стабилизаторов, то с таковым принципом работы многие потребители вполне согласны. Для коммерческих же целей и промышленного сегмента, где повышенная точность и плавность перехода непомерно важны, такие стабилизаторы вряд ли подойдут.

Более мягкое перемещение по обмотке тороидальных трансформаторов осуществляется в электродинамических регуляторах.

Сравниваем релейные и электромеханические

При сравнении двух типов стабилизаторов сразу бросается в глаза то, что ряд характеристик для них общий.

1. Так, стоимость не может служить определяющим фактором при выборе типа, она примерно одинакова, каждый киловатт мощности стабилизатора обойдется в 900-1200 рублей. Стоимость одного киловатта для каждого из типов стабилизаторов вы можете посмотреть в этой таблице.
2. Не может явиться определяющим и срок службы – несмотря на заявляемый некоторыми производителями срок службы стабилизаторов до 10-15 лет, вследствие ненадежности релейного блока устройства (а на релюшках всегда экономят!), они могут прослужить не дольше, чем электромеханические – до 1-5 лет, в зависимости от нестабильности сети.
3. Общими являются также слабая зависимость функционирования обоих типов стабилизаторов от частоты и формы входного напряжения (автотрансформатор лишь незначительно меняет коэффициент трансформации, за счет нелинейности характеристик материала сердечника).
4. В расчет следует принять характер регулирования — ступенчатый с дискретностью порядка 20-25 В у релейного стабилизатора и плавный у электромеханического. С релейным вам придется смириться с тем, что при его работе освещение будет мигать, освещенность будет колебаться в пределах ±26% (такова нестабильность светового потока при изменении напряжения в пределах ±8%), а сложная электронная техника может давать сбои в моменты переключения. С электромеханическим стабилизатором подобное исключено – напряжение регулируется плавно и устанавливается с более высокой точностью, поскольку выводов от обмотки автотрансформатора в электромеханическом стабилизаторе больше, чем в релейном (по сути, выводом является каждый виток обмотки). Поэтому в электромеханических стабилизаторах ступенчатость изменения выходного напряжения практически неощутима.
5. Вдобавок, перемещение щеточного контакта менее шумное, чем одновременное срабатывание (отключение и выключение) двух реле. Но одно НО – устанавливаться оно будет дольше, подобные стабилизаторы инерционнее релейных.
6. При рисках очень серьезной просадки входного напряжения оба сравниваемых стабилизатора примерно эквивалентны по возможностям. Так, нижний предел входного напряжения чаще всего составляет 140-150 В, а верхний 250-260 В.
7. Оба стабилизатора искрят при работе, что исключает возможность их работы во взрывоопасных (загазованных) помещениях. Их назначение – работа в условиях городской квартиры, частного домовладения, дачи. Работа в одном помещении с газовым оборудованием ЗАПРЕЩЕНА.

По идее, электромеханический стабилизатор требует регулярного обслуживания (чистки, замены щеток), релейный же обслуживания не требует, но может выйти из строя при подгорании контактов одного из реле, при этом выйдет из строя одна ступень регулирования напряжения, что полностью нарушит работу стабилизатора.

Для справки. Регулярное обслуживание не означает, что придется лазить в него каждый год. Лично являюсь свидетелем того, что сервоприводный стабилизатор вот уже пятый год работает без какого-либо вмешательства, в то время как стоящий рядом релейный стабилизатор сгорел через полтора года работы.

Понятное дело, что на практике никто и никогда их не обслуживает. Просто купили, подключили и забыли до тех пор, пока что-нибудь не сломается. Поэтому пунктик с техническим обслуживаем можно вообще не принимать в расчет.