Выбор стабилизатора напряжения

Нестабильное напряжение плохо в любом случае. И понижение, и повышение вольтажа в сети способны негативно повлиять на бытовую технику, не говоря уже за наши нервы. При скачках напряжения вверх и вниз бытовая техника в лучшем случае будет работать в нештатном режиме или отключится. В худшем — «сгорит», сломается от тех же частых непроизвольных включений/выключений. В свое время компания Samsung провела исследование, которое показало, что 80% проблем с бытовой техникой связаны именно с перепадами напряжения в сети. Как не остаться без работающего холодильника, кондиционера, телевизора, компьютера или какого-нибудь одомашненного станка при скачках напряжения в сети? Чем защитить технику от перепадов вольтажа? Конечно же — нужно купить стабилизатору напряжения! Но стабилизатор стабилизатору рознь. Что нужно учитывать при выборе этого устройства?

Стабилизатор, давай досвиданья!

Бытовая техника известных брендов часто уже имеет встроенный стабилизатор и не нуждается в дополнительном

Учтите, приобретение стабилизатора оправдано не для всякой бытовой техники. Когда стабилизатор не нужен? Например, если вы пользуетесь бытовой техникой известного бренда, то не исключено что она уже имеет встроенный стабилизатор и не нуждается в дополнительном. У Samsung подобная технология называется Volt Control (обычно это стабилизация напряжения в пределах 165-290В с одновременной защитой от скачков напряжения до 400В), у LG это технологий AVP (Auto Voltage Protection, обычно эффективная в диапазоне 170-290В), есть аналогичные технологии и у других производителей.

Приличные импульсные блоки питания ПК с активной системой корректировки коэффициента мощности (APFС) также прекрасно способны обходится без стабилизатора, так как стабилизируют напряжение самостоятельно. И вообще с распространением импульсных блоков питания необходимость в использовании стабилизаторов напряжения существенно снизилась. В целом, прежде чем подключать стабилизатор к какой-нибудь домашней технике, удостоверьтесь, что он там действительно необходим. Иначе вся польза от стабилизатора сведется к обогреву воздуха.

Что объединяет стабилизатор и автомат?

Не стоит приобретать стабилизатор с током «на запас», если предохранитель-автомат рассчитан на невысокий ток

При снижении напряжения на входе, чтобы обеспечить нужную мощность на выходе, стабилизатор вынужден потреблять больший ток. Однако не стоит приобретать «супермощный» стабилизатор с высоким номинальным током «на запас», например 25 ампер, когда ваш вполне типичный домашний предохранитель-автомат рассчитан на ток до 16А. А плавкий предохранитель “пробка” в каком-нибудь старом доме таки и вообще может оказаться годен для тока лишь до 6А. Если через автомат/предохранитель пойдет слишком большой ток, сработает защита, и дом будет обесточен вообще. Эффект от работы мощного стабилизатора будет более чем плачевным. Можно конечно установить в доме автоматы/предохранители помощнее, но это уже чревато опасностями, которые мы не будем рассматривать в рамках данной статьи. Лучше просто помните о необходимом соответствии максимальной силы тока автомата (предохранителя) и стабилизатора. Подходящие для обычных домов довольно мощные стабилизаторы с приемлемым током нагрузки это, например, модели Sven AVR-3000 LCD 3 кВА / 2400 Вт , Powercom TCA-3000 3 кВА / 1500 Вт , Luxeon SVR-3000 3 кВА / 2100 Вт и др.

Сдвиг по фазе

При выборе стабилизатора следует учитывать нужно ли вам устройство для однофазной сети 220В, либо же необходим стабилизатор для трехфазной сети на 380В. От 380В могут питаться, например, различные станки.

Если при наличии трехфазной сети сами трехфазные электроприборы отсутствуют, а используется только однофазная нагрузка, рационально использовать три однофазных стабилизатора вместо одного трехфазного. Это не только может оказаться дешевле, но и даст весомое преимущество: при полном отсутствии питания в одной из фаз подключенные по другим фазам устройства не пострадают. Тогда как трехфазный стабилизатор полностью обесточит подключенных потребителей при аналогичной проблеме.

Неплохие двухфазные стабилизаторы это Forte ACDR-10kVA 10 кВА , Luxeon FDR-5000VA 5 кВА / 3500 Вт , Eleks Hibrid 9-1/40 9 кВА , трехфазные — Ukrtehnologija Optimum+ 5000x3 15 кВА , Eleks Amper 12-3/25 16.5 кВА .

Порядок на входе

Чтобы подобрать стабилизатор желательно провести замеры изменения напряжения в сети на протяжении хотя бы сутокток

Чтобы подобрать необходимый стабилизатор крайне желательно провести замеры изменения напряжения в сети на протяжении некоторого интервала времени, хотя бы суток, а еще лучше — на протяжении нескольких дней. Это даст возможность более точно определить величину колебания напряжения и подобрать оптимальную модель стабилизатора. При выборе желательно, конечно, ориентироваться на устройства с чуть более широким диапазоном допустимого входного напряжения, чем было измерено.

Если величина колебания напряжения в сети неизвестна, придется покупать стабилизатор наугад. И чем больше запас по амплитуде напряжения на входе, тем лучше, хотя такие модели дороже. Неплохие стабилизаторы с большим диапазоном входных напряжений это Dnipro-M ASN-5000P 5000 Вт , Sven AVR-2000 LCD 2 кВА / 1600 Вт , Phantom VNTU-842 6000 Вт .

Делу время

Если стабилизатор будет реагировать на изменение напряжения в сети очень медленно, например в течении секунды-двух, то чуткий электроприбор может «успеть» либо выключиться, либо «сгореть» из-за недопустимого вольтажа. Поэтому если у вас есть классная и очень чувствительная электроника, а также стабилизируются осветительные приборы — выбирайте модели с как можно меньшим временем стабилизации напряжения, порядка долей секунды. Подробнее об этом параметре мы еще поговорим, когда будем описывать типы стабилизаторов.

Точность решает

Для точных (измерительных и управляющих элементами умного дома устройств, Hi-Fi систем, т.п.) и осветительных приборов рекомендуют устройства с точностью стабилизации напряжения до 3%. Для нетребовательной бытовой аппаратуры подойдут устройства с точностью до 7%. Все что выше — это для совсем уж нетребовательных обогревателей. Точность и качество стабилизации напрямую зависит от типа стабилизатора, помните об этом. Модель стабилизатора которая идеально подойдет для кондиционера, может совершенно не подходить для системы освещения (вызывать мерцание яркости) или чувствительной аудиофильской аппаратуры, не допускающей значительных отклонений от номинальных параметров питания.

Например, стабилизаторы с высокой точностью стабилизации до 3% это Eleks Amper 12-1/40 9 кВА , Luxeon WDS-10000VA SERVO 10 кВА / 7000 Вт , RUCELF SDW-10000-D 10000 Вт , Strum STR-3000 3000 Вт , Ukrtehnologija Standard 9000 9 кВА и др.

Закрома мощности

Пиковое энергопотребление некоторых приборов (пылесосы, кондиционеры) в момент включения может в несколько раз превышать номинальное

Ключевой характеристикой стабилизатора является мощность подключаемой нагрузки. Приблизительно определить какой по мощности стабилизатор нужен, можно просто сложив мощности всех подключаемых к нему электроприборов. При подсчете следует учитывать полную потребляемую оборудованием мощность, которая состоит из активной и реактивной составляющей. Полная мощность любого электроприбора обычно указывается в вольт-амперах (ВА), а активная — в ваттах (Вт). Полная мощность связанна с активной т.н. коэффициентом мощности.

Активная нагрузка предполагает, что вся потребляемая электроэнергия преобразится в тепло. К устройствам с преимущественно активной мощностью относятся нагревательные приборы (бойлеры, обогреватели, электроплиты), электрочайники, утюги, лампы накаливания и т. п. Для активной нагрузки коэффициент мощности равен 1. Таким образом, для бойлера мощностью 2 кВт достаточно стабилизатора на 2кВт.

Реактивные нагрузки — все то потребленное электричество, которое не преобразовалось в тепло. В первую очередь это индуктивные и емкостные нагрузки. Реактивная мощность достаточно велика у подавляющей части бытовой электронной техники, особенно содержащей электродвигатели. Для бытовой техники коэффициент мощности обычно составляет 0,6 — 0,8. Соответственно на холодильнике с указанной мощность 400 Вт при коэффициенте мощности 0,8 полная мощность, требуемая на выходе стабилизатора, будет составлять уже 500 ВА. Если нет данных о коэффициенте мощности устройства, то для расчета профессионалы рекомендуют брать усредненное значение 0,7, если это не прибор с чисто активной составляющей потребления. Плюс изготовители рекомендуют устанавливать стабилизаторы с запасом по необходимой мощности в 20-30% от расчетной. Ведь при снижении напряжения в сети, может в той или иной степени падать и мощность на выходе стабилизатора.

Но и это еще не все с мощностью. Некоторые бытовые электроприборы характеризуются высокими пусковыми токами. Это компрессоры, холодильники, насосы, пылесосы, кондиционеры, приборы с асинхронными электродвигателями и иное оборудование. В момент включения пиковое энергопотребление таких устройств может в несколько раз (!) превышать номинальную мощность в штатном режиме работы. Если планируется подключать к стабилизатору подобное оборудование, рекомендуется выбирать стабилизатор с номинальной мощностью как минимум в 3 раза превышающей расчетную мощность нагрузки, чтобы избежать перегрузки стабилизатора и риска повреждения устройства. Мощные стабилизаторы для таких случав — Ukrtehnologija Infinity 20000 20 кВА , RUCELF SDV-30000 30 кВА / 24000 Вт , Eleks Herz M 16-3/50 33 кВА и др.

Разные типы

Перейдем к основным типам стабилизаторов.

Электромеханические стабилизаторы (они же сервоприводные и электродинамические) корректируют напряжение при помощи автотрансформатора, регулирование которого осуществляется с использованием поворотного щеточного контакта, движимого сервоприводом с автономным управлением. В силу конструкции электромеханические стабилизаторы не очень подойдут для использования в сетях с частыми, сильными и резкими перепадами напряжения — по причине большой задержки переключения и механического износа элементов конструкции.

Типичные электромеханические стабилизаторы – RUCELF SDV-3-20000, Luxeon A1S-20KVA SERVO, IEK SNI 1-20 kVA.

Релейные стабилизаторы также являются автотрансформаторными стабилизаторами, однако регулирование напряжения здесь осуществляется ступенчато путем переключения обмоток силового автотрансформатора при помощи электромеханических реле.

Релейные стабилизаторы – LVT ACH-600, Forte TVR-500VA, Proton SN-2000, Luxeon EW-12000 и др.

Симисторные (тиристорные) стабилизаторы по принципу действия аналогичны релейным, однако вместо реле для переключения обмоток трансформатора здесь применяются электронные симисторные (тиристорные) ключи. Плюс такого решения — отсутствие шума при коммутации обмоток автотрансформатора, меньший вес устройства и отсутствие механического износа элементов конструкции.

К типу семисторных стабилизаторов относятся Eleks AMPER 12-1/50, Ukrtehnologija NORMA 7500, Volter Etalon 7. Тиристорные модели — Phantom VNTU-842, Eleks HERZ M 36-1/40 и др.

Феррорезонансные стабилизаторы напряжения конструктивно состоят из дросселя с насыщенным сердечником, дросселя с ненасыщаемым сердечником и подключенного к нему конденсатора, служащего для повышения коэффициента мощности по схеме резонанса токов.

Данный тип стабилизаторов считается морально устаревшим, хотя в прошлом эти стабилизаторы были очень распространены — именно с ними работали старые советские телевизоры.

Стабилизаторы двойного преобразования отличаются тем, что в них переменный ток сначала преобразуется в постоянный, а затем происходит повторное его преобразование в переменный, что позволяет добиться на выходе практически идеальной синусоидальную формы напряжения.

Ariana A 1200, Leoton NN-300/450 — стабилизаторы двойного преобразования.

Комбинированные (они же гибридные) стабилизаторы, как нетрудно догадаться, интегрируют в себе устройства стабилизации сразу нескольких типов. Как правило, это сочетание электромеханического и релейного стабилизатора. Особенность работы устройства в том, что при небольших перепадах напряжения работает электромеханический метод, а при резких сильных скачках напряжения к делу подключается релейный модуль, позволяющий быстро, хотя и не очень точно стабилизировать напряжение. Как правило, общая точность гибридных стабилизаторов не очень высока и может доходить до 10%.

К комбинированным стабилизаторам относятся Eleks HERZ RELE 9-1/40, Eleks HERZ RELE 9-1/25 и Eleks HERZ RELE 9-1/32.