У хорошего хозяина дома может иметься сварочный аппарат, насос для подачи воды из скважины или колодца, отопительная система, электропечь в сауне, электрический бойлер горячего водоснабжения. Поэтому неудивительно, что при включении и выключении этих приборов напряжение скачет. Чтобы защитить технику от преждевременного выхода из строя, нужно знать, как выбрать стабилизатор напряжения для частного дома, который позволит держать его на постоянном уровне.
Виды и типы стабилизаторов
В зависимости от того, для чего нужен стабилизатор напряжения, выбирают сетевой или магистральный. Первые используются для защиты одного прибора и подключаются к розетке. Вторые защищают все приборы дома, в том числе освещение, и подключены к автоматическому выключателю, установленному на вводе.
Стабилизаторы предназначены для понижения или повышения напряжения, в зависимости от его изменения на входе до величины 220—230 В на выходе. При выходе сетевого напряжения за пределы 140—260 В питание подключенных приборов отключается. Любой бытовой стабилизатор работает автоматически без участия человека.
Выбор стабилизатора напряжения для дома следует начинать с определения оптимального типа. Производители предлагают несколько типов, различающихся по принципу действия. Каждый из них имеет свои особенности и условия применения.
Электромеханический тип
В принципе это автотрансформатор, в котором перемещение токосъёмной щётки производится сервоприводом или электродвигателем через редуктор. Управление приводом производится электронной схемой, отслеживающей изменение напряжения на входе.
К достоинствам относятся:
- достаточный в большинстве случаев диапазон регулирования (от 130 до 260 В);
- отсутствие искажений формы напряжения на выходе;
- способность выдерживать длительные перегрузки;
- на качество работы не влияют помехи и искажения.
Недостатками считаются замедленность реагирования и шум, издаваемый при работе. Поскольку в конструкции применены подвижные элементы, требуется регулярное техобслуживание, которое проводят в мастерской или вызывают техника на дом.
Этот тип приборов рекомендуется использовать в случае отсутствия частых скачков напряжения.
Релейные и гибридные
В основу также заложен автотрансформатор, но изменение напряжения происходит за счёт переключения секций обмотки, осуществляемых с помощью реле (от 4 до 8 шт.). Реле управляются электронной схемой слежения.
Несмотря на ступенчатость регулировки, изменение напряжения не превышает допустимой нормы для электронных приборов, но лампы накаливания будут заметно мигать. Поскольку щелчки при срабатывании реле раздражают, лучше устанавливать такое устройство подальше от зон отдыха.
К достоинствам относится: высокое быстродействие, расширенная до 105 В зона реагирования, отсутствие техобслуживания и длительный, до 10 лет, срок службы. Стоят дороже электромеханических, но сохраняют работоспособность до -30⁰ C, что позволяет устанавливать их на улице. Без ущерба выдерживают перегрузку в 110% от номинала длительное время и кратковременную, до 4 секунд, 2-кратную.
Объединение электромеханического и релейного стабилизаторов позволило устранить присущие им недостатки и улучшить характеристики. В диапазоне от 105 до 280 В работает электромеханика, обеспечивая плавное и точное регулирование напряжения. При понижении до 140 В защита не будет срабатывать, а подключится релейный блок, способный обеспечить 220 В на выходе при напряжении сети до 105 В. Недостатком считается невозможность эксплуатации при температуре ниже +0⁰ C и напольная установка.
Электронные устройства
В этих стабилизаторах вместо реле используются тиристоры или симисторы, что позволяет сохранять на выходе нормальное напряжение при падении на входе до 60 В. Отсутствие подвижных элементов обеспечивает бесшумность работы и долгий срок службы, поэтому их используют даже в городских квартирах. Благодаря использованию большого количества элементов регулирования шаг регулирования меньше, чем у релейных аналогов. Основным недостатком является высокая стоимость.
К достоинствам относятся:
- большой, начиная с 60 В, рабочий диапазон;
- абсолютная бесшумность;
- плавная регулировка;
- высокая точность поддержания выходных параметров;
- удобное настенное крепление;
- расширенная гарантия до 3 лет.
Другие типы
Кроме основных типов, иногда используются стабилизаторы с другими принципами работы. Феррорезонансные вполне приемлемы для небольших домов. Принцип действия основан на явлении феррорезонанса между обмотками, намотанными на одном сердечнике и соединённых через конденсаторы. Они обладают высоким быстродействием и надёжностью. К недостаткам относится низкий КПД, повышенный уровень шума, значительный вес и размеры, высокая стоимость.
Электронные стабилизаторы с системой двойного инверторного преобразования на 100% компенсируют любые скачки напряжения. Однако их стоимость очень высока, поэтому такие устройства лучше использовать в качестве дополнительной защиты одного ценного прибора, если в электроснабжении происходят частые перепады напряжения (например, сосед ежедневно занимается сварочными работами). Но если доходы позволяют, можно приобрести мощное устройство для защиты всего дома.
Критерии выбора
Чтобы правильно выбрать устройство, сначала нужно определить, какая сеть подключена к дому. Если к дому подведено 220 В (фаза и ноль), то стабилизатор выбирается однофазный.
В случае подключения 3 фаз и ноля (380 В) есть 2 варианта:
- Если в доме имеются установки, рассчитанные на 380 В, устанавливается 3-фазное устройство.
- При отсутствии таких установок выгодней установить 3 однофазных устройства, так как они обойдутся дешевле 3-фазного.
Определение мощности
Стабилизатор можно выбрать по суммарной мощности всех приборов с учётом реактивной составляющей, пускового тока электродвигателей и количества одновременно включенных устройств. Но проще подобрать мощность стабилизатора по току отсечки автоматического выключателя, установленного на вводе. Он уже рассчитан на максимальную нагрузку, которую способна выдержать электропроводка. Предположим, установлен автомат на 50 А, тогда мощность стабилизатора для однофазной сети равна: 50 * 220 = 11000 Вт (11кВт).
Ближайшие значения мощности стабилизаторов составляют 10 и 15 кВт. Если не подключать к стабилизатору электронагревательные приборы, которые сохраняют работоспособность и при пониженном напряжении, достаточно меньшего значения. При полной нагрузке выбирается 15 кВт, чтобы иметь запас, так как при понижении напряжения падает мощность самого устройства.
Мощность 3-фазного стабилизатора при токе автомата 16 А равняется: 16 * 220 * 3 = 10560 Вт. Близкие значения в этом случае 9 и 15 кВт. Если решено поставить по стабилизатору на каждую фазу, их мощность рассчитывается как для однофазной сети.
Пределы регулирования
В паспорте стабилизатора указан диапазон напряжения, в котором он способен поддерживать на выходе 220 В. При перепадах, выходящих за границы диапазона, устройство отключается.
Чтобы узнать, насколько изменяется напряжение в доме, придётся в течение нескольких дней проводить замеры по утрам и вечерам, когда нагрузка достигает максимума. Своё электрооборудование при замерах должно быть подключено по максимуму. По полученным данным определяется рабочий диапазон выбираемого стабилизатора.
При выборе следует учитывать, что при работе у границ регулируемого диапазона точность поддержания выходных параметров падает до 15−18%. Длительная работа в таких условиях приводит к перегреву устройства и выходу его из строя.
Кроме этого, возможны частые отключения.
Точность поддержания выходного напряжения
У каждого электроприбора в паспорте указаны пределы изменения напряжения, при которых он сохраняет работоспособность. Если у нескольких приборов эти значения отличаются, выбор производится по меньшему значению.
Наиболее привередливую технику можно подключить через отдельный стабилизатор. Для большинства бытовых приборов достаточно точности 5−7%, но следует учитывать, что при изменении напряжения более 3% становится заметным изменение интенсивности свечения ламп.
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.
Стабилизатор рекомендуется устанавливать возле распределительного щитка или в кладовой. Запрещена установка в подвале и на чердаке.
Originally posted 2018-07-04 08:32:00.