Как выбрать стабилизатор напряжения для бытовой проводки и сэкономить деньги

Как выбрать стабилизатор напряжения

Если у владельца квартиры появилось желание купить стабилизатор напряжения, то следует разобраться с необходимостью его приобретения и задачами, которые он способен выполнить. Искаженное понимание этих вопросов приводит к ненужным тратам материальных средств.

В статье приводятся рекомендации владельцу квартиры и частного дома по выбору оптимальной модели по рабочим характеристикам регулирования и стоимости с демонстрацией основных положений поясняющими картинками, схемами и видеороликом.

На что способен стабилизатор

Качество электрической энергии, поступающей в жилые помещения, не всегда отвечает требованиям технических нормативов. Многие люди рассчитывают, что исправить подобную ситуацию способен электротехнический прибор — стабилизатор напряжения.

В большинстве случаев, но не во всех, его использование оправдано. Важно учесть следующие факторы:

  1. Внутри городских квартир энергоснабжающие организации практически всегда выдерживают норматив 198÷244 вольта. Все электрические приборы надежно работают в этом диапазоне без сбоев. Смысла строго стабилизировать их питание до 220 вольт нет.
  2. Нормативы напряжения

  3. Бытовые электрические устройства могут некорректно работать из-за присутствия в сети помех различной частоты, создаваемых всевозможным строительным оборудованием. Стабилизатор напряжения их не исправляет, а пропускает. Устранение посторонних колебаний сигнала возложено на специальные сетевые фильтры.
  4. Синусоида

  5. Обычно величина питающего напряжения сети не подвержена высоким колебаниям. Она может отклоняться от нормального значения в одну сторону: увеличения или уменьшения.

В сельской местности с протяженными магистралями и большими нагрузками на трансформаторные подстанции чаще всего создаются ситуации, когда на конце линии напряжение занижено. С ним должен справляться повышающий стабилизатор. У него самая простая, дешевая и надежная схема регулирования.Повышающий стабилизатор напряжения

Завышенное напряжение может возникнуть на этой же магистрали, но в начале ЛЭП, когда после массового отключения потребителей на нагруженной линии происходит сброс мощности. Это создает практически аварийную ситуацию. Ее исправить может широкодиапазонный, но более дорогой прибор.

Широкодиапазонный стабилизатор напряжения

  1. Когда в доме используется трехфазное подключение, то можно сэкономить деньги покупкой трех дешевых однофазных стабилизаторов за счет включения каждого из них в отдельную фазу. Но, этот совет неприемлем для схемы потребителей 380 вольт.
  2. Чисто активные нагрузки на ТЭН-ах подключать к стабилизированному питанию не имеет смысла. Они будут справляться с нагревом без него. Это позволит экономить мощность прибора.
  3. Любой бытовой стабилизатор должен выполнять две задачи:
    1. Регулирование параметров сети в зоне его рабочих характеристик.
    2. Защитное отключение возникающего аварийного режима по напряжению.

Конструктивные особенности

Стабилизаторы напряжения классифицируются по:

  • схеме подключения к электросети;
  • принципам регулирования;
  • видам подключенной нагрузки;
  • выдаваемым электрическим характеристикам.

Схема питания

Стабилизатор напряжения изготавливается для работы в качестве:

  • сетевого;
  • или магистрального устройства.

Сетевой прибор

Он подключается от обычной розетки и питает напряжением один или группу мобильных потребителей.

Магистральный стабилизатор

Схема запитывается от электрического щитка и обеспечивает работу стационарно подключенных потребителей, например, светильников.

Схемы подключения стабилзаторов

Принципы регулирования

Восстанавливать параметры отклонившегося от нормы напряжения стабилизатор может:

  • плавно;
  • или ступенчато.

Других вариантов работы не существует.

Плавная регулировка

Метод лучше сказывается на работе электронных приборов, чем скачкообразное изменение напряжения. Эта схема используется устройством типа ЛАТР.

Схема ЛАТР

Регулирование происходит за счет плавного перекатывания колесика из угольного электрода по обмотке автотрансформатора. За счет безразрывного изменения подключенных в схему витков процесс протекает плавно.

По этому принципу работают приборы с:

  • самым простым ручным управлением;
  • сервоприводом.
Ручное управление

Наиболее доступная по цене модель. Отличается минимумом конструктивных деталей, хорошей надежностью, ремонтопригодностью.

Стабилизатор напряжения ЛАТР

Существенным недостатком схемы является необходимость визуального наблюдения за величиной напряжения сети, его ручная корректировка.

Этого недостатка лишены устройства с автоматическим управлением, хотя они тоже требуют периодического обслуживания.

Стабилизатор с сервоприводом

Схему обычного ЛАТР дополняет электрический двигатель перемещения угольных электродов по обмотке автотрансформатора с системой его автоматического управления.

Сервопривод стабилизатора

За счет усложнения конструкции возрастает стоимость такого прибора.

Ступенчатая регулировка

Принцип работы показан в начале статьи на картинке повышающего стабилизатора напряжения. Обмотка автотрансформатора делается изолированным проводом с отводами определенного числа витков.

Переключение потребителя между общим контактом обмотки и ответвлениями при поданном питании позволяет изменять выходное напряжение. Количество витков, заключенных между отводами, определяет шаг ступенчатого регулирования. Чем он меньше, тем более плавно работает схема стабилизатора, но сложнее, дороже конструкция прибора.

Ручное переключение между отводами обмотки в современных устройствах практически не используется. Для работы в режиме автоматики применяют:

  • электромеханические релейные схемы;
  • электронные ключи на тиристорах или симисторах.
Релейный стабилизатор напряжения

Переключения числа витков обмоток выполняют контакты реле, а управляет их работой микропроцессор, расположенный на электронной плате.

Релейный стабилизатор напряжения

Время переключения лежит в пределах 10÷20 миллисекунд, что считается высоким срабатыванием. Синусоида сигнала на подключенной нагрузке без искажений сохраняет форму гармоники.

Электронный стабилизатор напряжения

Силовой модуль полупроводниковых ключей и микропроцессорный блок управления конструктивно разнесены.

Симисторный стабилизатор напряжения

Коммутация обмоток может выполняться тиристорами или семисторами. Эти полупроводники работают примерно одинаково. Разница в том, что тиристор управляет только одной частью гармоники: положительной или отрицательной. Чтобы создать симметричный сигнал в схему включают дополнительный элемент, работающий со второй полуволной.

Тиристор искажает форму сигнала синусоиды, обрезает ту ее часть, которая попадает до импульса открытия управляющим током.

Как работает тиристор

Симистор условно можно представить полупроводником, состоящим из двух тиристоров. Он создает такую же обрезанную синусоиду.

Как работает симистор

Форма подобного напряжения не оказывает критического воздействия на коллекторные электродвигатели. Этот принцип используется для регулирования числа оборотов электрической дрели, шуроповерта или перфоратора.

Механизм дрели со снятой крышкой

Однако, если симисторный стабилизатор будет применяться для питания бытовой электронной аппаратуры, то стоит хорошо подумать о влиянии обрезанной гармоники на преобразования блоков питания и работу микропроцессорных устройств.

Быстродействие электронных и релейных устройств практически мало чем отличается, для бытовых целей оно не критично.

Стоимость конструкции каждого типа регулирования возрастает по мере ее сложности. Самые низкие цены у стабилизатора ЛАТР с ручным управлением, а высокие — у электронных моделей.

Виды подключаемой нагрузки

Стабилизаторы напряжения создаются для работы с однофазными устройствами, как показано на картинках выше, или трехфазными.

Трехфазный стабилизатор напряжения

Последние схемы минимум в три раза сложнее, следовательно — намного дороже.

К тому же алгоритм технологии согласования одновременной работы трех фаз требует дополнительной элементной базы, что повышает цену на прибор.

Электрические характеристики

Обращайте внимание на два обязательных критерия:

  1. электрическая мощность;
  2. диапазон напряжений, который способен исправлять прибор.

Дополнительные характеристики: время реакции и точность стабилизации для бытового прибора часто нет смысла учитывать.

Величина заявленной мощности

Здесь часто возникает путаница потому, что производители в разных странах используют не однотипные обозначения паспортных данных. Допустимая величина подключенной нагрузки может быть указана в:

  • ваттах (Вт);
  • или вольт-амперах (В А, V A).

Активная мощность нагрузки измеряется ваттами и киловаттами, а полная — вольт-амперами. Последняя используется только для цепей переменного тока и состоит из геометрической суммы активной и реактивной составляющих.

Если мощность стабилизатора напряжения обозначена в ваттах, то следует учитывать его потери на реактивном сопротивлении и переходить к вольт-амперам.

Грубую прикидку перевода полной мощности от активной составляющей можно сделать уменьшением указанной величины на треть.

Треугольник мощностей

Например, заявленное значение мощности 1,2 кВт означает, что стабилизатор напряжения нормально сможет работать с нагрузкой только 0,9 кВА. При ее превышении должна сработать защита на отключение.

Запас мощности

При включении любых электродвигателей и сварочных аппаратов с индуктивной нагрузкой создаются переходные процессы апериодическими составляющими токов. Их величины превышают номинальные паспортные значения.

Это положение необходимо обязательно учитывать: суммировать все нагрузки потребителей, которые должен выдерживать стабилизатор напряжения, и увеличивать их примерно на треть.

Если пренебречь запасом мощности, то придется какое-то электрическое устройство отключать для обеспечения работы других, более важных потребителей.

Мощность прибора определяет величину его стоимости.

Диапазон напряжений

В начале статьи приведены ориентировочные цифры рабочей зоны 150÷250 вольт. На самом деле они для каждой модели могут иметь свои значения.

Смотрите их в паспортных данных перед тем, как купить стабилизатор напряжения.

Сравнительные характеристики

Технические показатели Тип регулирования
Сервопривод Реле Симисторы
Гарантия 1 год 3 года 3 года
Ресурс 1÷5 лет 10÷15 лет 10÷15 лет
Периодичность обслуживания 1 раз в год Нет необходимости Нет необходимости
Диапазон регулирования 150÷250 вольт 120÷260 вольт 120÷300 вольт
Быстродействие 50 миллисекунд 10÷20 миллисекунд 10÷20 миллисекунд
Тип регулировки Плавно Ступенями Ступенями
Точность стабилизации 2÷3% 5÷10% 0,8÷3%
Изменение формы синусоиды Сохраняет Сохраняет Меняет незначительно

Рекомендации по выбору

После того как стабилизатор напряжения для бытовой проводки подвергнут анализу по конструкции и техническим характеристикам стоит обратить внимание на:

  • бренд производителя;
  • сохранение работоспособности устройства на крайних точках регулировки.

Производители

Необходимости исправлять параметры бытовой сети в передовых странах запада просто нет. Энергоснабжающие организации там, если не будут соблюдать нормативы отпускаемой электроэнергии, получат громадные штрафы, станут терять деньги.

По этой причине стабилизаторы напряжения для этих стран не выпускаются. Спроса на них нет. Такая продукция популярна в государствах СНГ. Для них работают многие отечественные и иностранные заводы, особенно в Китае, Тайване.

Не является секретом, что бизнесмены стремятся получить прибыль за счет экономии на качестве деталей и упрощении технологии. Мой опыт изучения и ремонта конструкции трансформаторного паяльника Licota является наглядным тому подтверждением.

Под красиво изготовленным корпусом трансформатора были выявлены дефекты:

  • использование алюминиевой обмотки из тонкого провода вместо медной, способной выдерживать большую мощность;
  • пайка оловом алюминия в переходной втулке;
  • грубая намотка проволокой «внавал» с экономией на изоляционных материалах;
  • небрежный монтаж магнитопровода с неполным комплектом пластин из неизвестных сортов электротехнической стали.

В итоге привезенная издалека электротехническая продукция работает нормально до возникновения первой неисправности из-за создания небольшого превышения рабочей нагрузки. Гарантий на ее восстановление нет. Ремонт требует затрат, сопоставимых с покупкой нового оборудования.

Бизнесмен получает прибыль, а покупатель — разочарование.

Следует быть готовым к тому, что проблемы могут возникнуть и с товаром от брендовых производителей, когда создается критический режим их работы. Об этом рассказывает владелец видеоролика Инженерный Профиль «Стабилизатор напряжения Ресанта, отзыв пользователя».









Исполнительный механизм сервопривода может просто не успевать реагировать на частые скачки напряжения в электрической сети.

Покупая стабилизатор напряжения следует учесть гарантии производителя и наличие близлежащего сервисного центра.

Режим транзита

Наличие байпаса предусматривает включение устройства в сеть без преобразования электрической энергии в том случае, если она отвечает нормативам электроснабжения.

Когда же автоматика или владелец обнаруживает начало критической ситуации, то она вводит стабилизатор напряжения в работу. За счет этого обеспечивается экономия электроэнергии, денег на ее оплату.

Режим байпас имеется не на всех устройствах. Его наличие следует проверять.

Стабилизатор напряжения с байпасом

Качество работы внутри заявленного диапазона

Стабилизатор может регулировать напряжение, но на конечных участках не обеспечивать передачу необходимой мощности: подключенная нагрузка будет отключаться встроенными защитами.

Потери энергии при ее трансформации могут составлять до 50% на граничных точках. Эта характеристика должна указываться производителем в документации. С ней надо ознакомиться и уточнить у продавца.

Если этот элемент выявлен, а он встречается часто, то его можно обойти выбором:

  • более мощной модели;
  • конструкции с повышенным диапазоном регулирования;
  • дорогого устройства без этого недостатка.

Владелец видеоролика TheVipHouse подробно излагает свое мнение «Как выбрать стабилизатор напряжения, какой лучше».









Если у вас еще остались вопросы по этой теме, то сейчас самое благоприятное время задать их в комментариях.

Ссылка на основную публикацию