Стабілізатори напруги — види, особливості та правила вибору

Найпоширенішою причиною пошкодження електротехніки є зниження або підвищення напруги в електромережі, яке може відбуватися плавно або різко. У будь-якому разі негативний вплив на обладнання буде помітним, особливо в сучасному, чутливому до стабільності електричного струму. Для такого впливу до мінімуму можна використовувати стабілізатори напруги для будинку, квартири і навіть невеликих комерційних або промислових об’єктів.

Стабілізатор напруги — це спеціальний пристрій з вхідним та вихідним підключенням, призначений для підтримки властивостей вихідної напруги у встановлених робочих параметрах. Їхнє значення відповідає чинним нормативам для конкретних видів мереж — однофазних та трифазних.

Обладнання необхідне для того, щоб підключені до нього електроприлади запитували від мережі зі стабільними показниками напруги, що відповідають нормі. Залежно від необхідності це може бути 220 або 380 В. Переважно подібне оснащення використовують у побутових електромережах, обмежуючись однофазними. Набагато рідше застосовують 3 фазні стабілізатори напруги — коли в будинку є потужні споживачі, які потребують 380 В.

Усі стабілізуючі прилади поділяються на окремі види з урахуванням робочих показників. Більшість із них розроблено на основі автотрансформаторів. Основна відмінність такого трансформатора — лише одна обмотка.

Види стабілізаторів напруги

Серед усього асортименту виділяють п’ять основних різновидів пристроїв:

• Релейні.
• Електромеханічні.
• Електронні.
• Ферорезонансні.
• Інверторні або подвійного перетворення.

Основна відмінність між ними у принципі функціонування виконавчих органів регулювання. При цьому в основі перших трьох різновидів закладено автотрансформатор.

Крім своєї основної функції, стабілізатори напруги для квартири або інших об’єктів, можуть мати деякі додаткові, захисні:

• Імпульсна перенапруга як додатковий функціонал.
• Від загальних навантажень.
• Від перегріву проводки.
• Від струмів короткого замикання.
• Аварійно відключає електромережу при надмірному зниженні або підвищенні характеристик мережі, наприклад, при обриві нульового дроту.
• Фільтрування перешкод.

З урахуванням додаткового функціоналу проводять підбір відповідного варіанту обладнання, наприклад, стабілізатора симістора напруги.

Як підібрати стабілізатор напруги для квартири?

Щоб підібрати хороший варіант стабілізатора, враховуйте різні фактори. Виходячи з особливостей приміщення та функціоналу обладнання можна звернути увагу на такі пристрої:

• У житлі з дорогою сучасною електротехнікою краще використовувати електронні або інверторні блоки. Вони мають високі показники швидкодії, що створює максимальний захист для чутливих екземплярів обладнання.
• За відсутності у приміщенні вимогливої до напруги техніки можна вибрати релейні стабілізатори напруги для дому або електромеханічні пристрої. Вони мають низьку швидкодію, але добре справляються з плавними просіданнями параметрів струму при пікових навантаженнях на електромережу.

При виборі враховуйте можливі варіанти встановлення:

• Настінні — кріпляться за допомогою шурупів, дюбелів або інших елементів до поверхні стіни.
• Підлогові — мають ніжки, що дозволяє встановлювати їх на підлогу.

Перед вибором потрібно провести розрахунок споживаної потужності:

• При виборі стабілізатора під конкретний пристрій достатньо установки, яка розрахована на потужність, яку споживає техніка із запасом 20%. Наявність запасу є обов’язковою, оскільки дозволяє компенсувати пускові струми.
• Для вибору відповідного варіанту для всього приміщення необхідно підсумувати потужність всіх споживачів. Ще один спосіб розрахунку полягає у формулі, за якою потрібно помножити номінальний струм вхідного автомата на напругу в мережі. До отриманого результату додається 20% компенсації пускових струмів. Важливо не забути цей нюанс, оскільки через короткочасне навантаження стабілізатор може відключати живлення мережі.

Ретельно підбирайте стабілізатор напруги. Якщо його характеристик виявиться недостатньо, то він постійно відключатиме електромережу і швидко вийде з ладу. Також зважайте на тип пристрою, особливості його монтажу. У більшості випадків використовують однофазні стабілізатори напруги. Якщо ж до житла проведена трифазна електромережа, необхідно вибирати серед трьохфазних моделей.

Як вибрати стабілізатор напруги

Щоб забезпечити безпеку роботи побутової техніки, виробничої електроапаратури та іншої електроніки, в систему встановлюють стабілізатор напруги. Це пристрій здатний підтримувати вихідний сигнал на обраному рівні, що дозволяє уникнути пошкодження устаткування в разі стрибка напруги або навпаки – різкого його зниження. Важливо правильно підібрати відповідний мережевий стабілізатор напруги, який буде підходити конкретних умов експлуатації. Розглянемо основні параметри вибору стабілізаторів і розберемо особливості їх монтажу.

Параметри вибору стабілізатора напруги

Купуючи стабілізатор слід звертати увагу на його основні технічні характеристики, які безпосередньо впливають на його роботу.

Також важливо звернути увагу на швидкість реагування стабілізатора на падіння / підвищення напруги в мережі – чим швидше пристрій здатний відреагувати і стабілізувати напругу, тим менше шкоди буде завдано підключеним до мережі електроприладів. З додаткових параметрів стабілізатора при його виборі варто звертати увагу на рівень шуму при роботі (це питання виключно комфорту), а також енергозбереження (рівень ККД в характеристиках приладу – чим вище, тим краще). Купуючи стабілізатор, бажано вибирати моделі в металевому корпусі – вони більш довговічні, пожежобезпечні і захищені від пошкоджень. Розглянемо, що припускають деякі параметри.

Який краще вибрати стабілізатор однофазний або трифазний

Фазність стабілізатора повинна відповідати цим же параметром електромережі.

• Традиційно 1-фазні стабілізатори використовуються для установки разом з приладами, які споживають 1-фазний струм – це практично всі побутові прилади, а також офісна оргтехніка, пристрої вентиляційних систем, обігрівачі, сигналізація і т.д.
• Трифазні аналогічно використовуються з електротехнікою, яка споживає до 380 В – зазвичай це виробниче обладнання, промислові печі, двигуни, електронасоси інша техніка для забезпечення великих виробництв, залізничних об’єктів, центрів зв’язку.
• Але застосування 3-фазного стабілізатора може бути виправдане і в побутовій мережі, якщо до будинку підведено 3-фазна електромережу. Однак в таких випадках зазвичай встановлюють по одному 1-фазному на кожну фазу мережі – так виходить дешевше. Крім того, якщо на одній з трьох фаз відсутня напруга, 3-фазний стабілізатор повністю відключається, що обезструмлює всю систему. А
• якщо встановити 1-фазні стабілізатори, цього не станеться. Але за умови підключення в 3-фазну мережу приладу, яке споживає 380 В, потрібно обов’язково використовувати 3-фазний стабілізатор, 1-фазні не підійдуть.

Як вибрати стабілізатор напруги по потужності

При виборі стабілізатора на цей параметр слід звернути особливу увагу. Якщо стабілізатор матиме меншу потужність, ніж сумарне навантаження системи електромережі, він буде часто відключатися внаслідок перевантаження. Щоб розрахувати необхідну потужність стабілізуючого пристрою, необхідно підсумувати потужності всіх приладів, включених в мережу. Для цього варто скористатися номінальним значенням, яке вказується на кожному пристрої в Ватах, а ще краще – перевести в значення Вольт-Ампер, так вийде розрахувати не тільки активну потужність, а повну. Щоб перевести значення в Вт в ВА, необхідно розділити номінальне значення, вказане в характеристиках приладу, на спеціальних коефіцієнт cos (φ). Це коефіцієнт інакше називається Power Factor, саме під такою назвою він може зустрічатися в паспорті пристрою.

Якщо немає даних, то його можна прийняти за 0,7-0,8. В результаті, формула виглядає таким чином: ВА = Вт / cos (φ) Важливо враховувати, що підбирати стабілізатор слід більш потужний (на 20-30%), ніж сумарне значення приладів в ВА, оскільки якщо напруга в мережі впаде, то потужності пристрою може не вистачити на підтримку всіх електроприладів в мережі. Вільний запас потужності можна також використовувати для додавання інших приладів без ризику перевантаження. Розглянемо реальну ситуацію підбору стабілізатора для конкретної мережі з певним набором пристроїв. Наприклад, потрібен 1-фазний прилад, щоб захистити побутову техніку від можливих перепадів напруги. У квартирі постійно експлуатуються ПК з потужністю 0,5 кВт і коефіцієнтом 0,95, обігрівач (1 кВт і 0,9) і телевізор (0,4 кВт і 1). Щоб розрахувати значення повної потужності, потрібно підставити дані в формулу по кожному приладу окремо:

Підсумовуючи отримані числа, отримуємо 2037,4 ВА, далі додаємо запас потужності і вибираємо стабілізуючий пристрій на 2500 ВА.

Варто відзначити, що дані наведені для розрахунку, носять умовний характер, тому не можна використовувати для всіх комп’ютерів, телевізорів та обігрівачів ці значення. Якщо потрібна централізована захист всіх пристроїв об’єкта (будинку, офісу, квартири) можна використовувати більш простий варіант розрахунку, без підсумовування всіх потужностей приладів. Звертають увагу на номінальне значення ВВ1-го автомата – якщо потрібен прилад для 1-фазної мережі, значення треба помножити на 220, для 3-фазної – відповідно на 380 і √3. Отримане число округлюють в більшу сторону і додають 30%.

Розглянемо, як підібрати стабілізатор для котеджу з 3-фазної електромережею.

• Наприклад, до мережі підключені 3-фазні пристрою, а електрощит має номінал в 25 А. Тоді можна розрахувати потужність стабілізатора так:

З урахуванням запасу, варто вибирати стабілізатор на 20 кВА.

• Якщо в подібній 3-фазної мережі немає 3-фазних споживачів, а номінал ВВ1-го автомата, наприклад, 20А, то потрібно вибрати по 1-му 1-фазному стабілізатору на кожну фазу:

Якщо в мережі використовуються пристрої з високим пусковим струмом, то розрахунок повинен проводитися за максимальним значенням. Це відноситься до техніки (побутової і виробничої), яка має двигуни.

Що стосується точності стабілізації, по держстандарту вона повинна не перевищувати 10 відсотків, але більша частина пристроїв, які пропонуються на ринку, має точність від 3 до 8 відсотків. Важливо, щоб відхилення від номінального значення відповідали допустимим параметрам підключених до мережі пристроїв, які вказуються в документах на техніку. Якщо інформація відсутня, то для приладів освітлення приймається 3%, медобладнання і вимірювальних пристроїв – 1-3%, більша частина звичайних побутових пристроїв – 5-7%. Для мережі, в якій підключено кілька приладів з різними значеннями, варто підбирати стабілізатор за меншим із них, або розділити пристрої на кілька груп зі схожими значеннями і встановити кілька стабілізаторів.

Способи установки стабілізатора напруги

Існує кілька варіантів установки стабілізатора в залежності від типу корпусу.