Стабилизаторы напряжения: типы, выбор, подключение

Статей по выбору стабилизаторов напряжения много. Но большинство из них написаны авторами, мало разбирающимися в электрике. Мы предлагаем рекомендации по подбору стабилизаторов, полученные непосредственно от специалиста по продаже данного оборудования. Статья написана понятным языком и затрагивает основные моменты выбора.

Скачки напряжения вредят технике

С тех времен, когда в нашу жизнь вошло электричество, постоянно приходится встречаться с одной проблемой, характерной для российских сетей - нестабильностью сетевого напряжения. Скачки напряжения в сети нередко приводят к тому, что сгорает бытовая техника, а иногда и целое здание. Также может возникнуть перегрузка и повреждение электронных компонентов, снизиться эффективность работы оборудования. Частые скачки могут ускорить износ оборудования и снизить его срок службы. Поэтому защита оборудования от скачков напряжения, например, с помощью стабилизаторов напряжения, является важной мерой для сохранения его работоспособности и продления срока службы. Сильно пониженное или повышенное напряжение может стать причиной возникновения короткого замыкания и перегрева проводов, особенно в местах стыков и неплотных контактов. Возникающие при замыкании искры приводят к возгоранию и пожару.

Стабилизатор - защитник бытовой техники

Такие устройства, как чайник или утюг могут без ущерба для себя работать и при низком напряжении. Но вот для чувствительную электронной аппаратуры перепады в сети могут быть убийственными.
Включив в сеть электроснабжения квартиры или жилого дома стабилизатор напряжения, можно достаточно просто и оперативно решить эту проблему. Этот автоматический прибор стабилизирует напряжение в сети, создает возможность безаварийной работы для всей бытовой техники и систем жизнеобеспечения.
Работает электронный стабилизатор достаточно просто. При попадании повышенного или пониженного напряжения (отличного от эталонного значения в 220 вольт), автотрансформатор, который является центральным элементом устройства, переключает соответствующие обмотки на трансформаторе, тем самым регулируя напряжение в большую или меньшую стороны.

7 основных нюансов при выборе стабилизатора 

Чтобы правильно подобрать для дома однофазный стабилизатор напряжения, необходимо ответить себе на 7 основных вопросов. 

Какой стабилизатор напряжения нужен: однофазный или трехфазный? 

На этот вопрос вам сможет ответить электрик. В квартирах обычно сеть однофазная, что делает выбор очевидным - однофазный стабилизатор. Однако в частных домах и загородных коттеджах, где часто есть трехфазный ввод, можно использовать как один трехфазный стабилизатор, так и три однофазных. Комплект из 3-х стабилизаторов на 220В позволит индивидуально подобрать и настроить устройство для каждой фазы, учитывая потребляемую мощность и особенности подключенной нагрузки. Система из трех стабилизаторов более устойчива к неполадкам, так как возникновение сбоя на одной из фаз не повлияет на функционирование двух других.
Однако трехфазный стабилизатор нужен в случае использования мощных трехфазных потребителей. При подключении однофазных нагрузок к сети 380В следует равномерно распределять их между питающими фазами, чтобы избежать возможного возникновения несимметрии токов и напряжений, которые могут негативно сказаться на электрооборудовании. Топология "3 в 1" позволяет использовать трехфазный вход и однофазный выход, что гарантирует идентичную нагрузку на все фазы трехфазной сети при подключении однофазной нагрузки. В целом, выбор между однофазным и трехфазным стабилизатором зависит от типа подключаемых потребителей и наличия трехфазной сети.

Планируете подключить все устройства в доме или только некоторые? 

При подключении одного или нескольких устройств, будет достаточно бытового стабилизатора напряжения, который просто подключается к электросети с помощью вилки и шнура (модели мощностью до 2 кВт). Если подключается помещение целиком, то необходим магистральный стабилизатор напряжения. В этом случае подключение происходит через клеммную коробку прямо в электромагистраль. 

Какой мощностью должен обладать стабилизатор? 

Для этой цели понадобится специальный прибор - токоизмерительные клещи, обязательно с определением максимальных значений тока. Также, можно просто сложить потребляемую мощность всех электробытовых приборов, используя таблицу мощностей. Нужно отметить, что отсутствие специального прибора Вам может привести к большим погрешностям расчета необходимого напряжения. Дело в том, что производители обычно указывают среднепотребляемый ток, не учитывая пусковую нагрузку приборов. Поэтому, пользуясь таблицей легко ошибиться в расчетах, что приведет к покупке менее мощного стабилизатора, чем нужно. При расчете следует учитывать, что пусковые токи приборов часто превышают номинальные. К таким приборам относятся: холодильник, насос, электродвигатель, кондиционер, галогенные и люминесцентные лампы, копировальные и лазерные офисные приборы, стиральная и посудомоечная машины, компрессоры, солярий, микроволновая печь, фотопроявочная аппаратура, любые электромоторы и дроссели, а также электрические котлы и ТЭНы. 

В каком диапазоне напряжений будет работать стабилизатор?

Чтобы определить рабочий диапазон стабилизатора, нужно знать амплитуду колебаний в сети. Для этого понадобится мультиметр либо вольтметр. Надо несколько дней измерять фактическое напряжение сети мультиметром в разное время суток и в разные дни недели (особенно в часы пик потребления электричества, утром и вечером). Рабочий диапазон стабилизатора должен быть шире, чем амплитуда реальных колебаний, но выход за пределы этого диапазона может привести к снижению выходной мощности и даже перегрузке устройства. При колебаниях напряжения в сети в пределах 140-260 вольт, можно купить стабилизатор стандартного диапазона. В случае, если напряжение бывает ниже 140 вольт, берут стабилизатор расширенного диапазона. 

Какая точность стабилизации нужна?

Как обеспечить стабильность электропитания? Один из ключевых параметров – точность стабилизации, которая указывает на возможное отклонение выходного напряжения устройства от номинального значения. В зависимости от конструкции стабилизаторов, точность может достигать 1-2% или 8-10%.
Некоторые устройства, такие как медицинское и измерительное оборудование, требуют высокой точности для безопасной и точной работы. Для большинства бытовых электроприборов достаточно точности в 5-7%, но аудио- и видеоаппаратура может требовать более высокой точности для чистоты изображения и звука. При покупке стабилизатора важно учитывать требования к точности для всех подключаемых потребителей и выбирать стабилизатор с самым узким диапазоном допустимых колебаний. Для стандартной бытовой техники будет вполне достаточно 3-5% погрешности в стабилизации напряжения.;

Напольный, настенный или в стойку?

Существует три основных способа установки: настенный, напольный и стоечный. Каждый из них имеет свои особенности и подходит для определенных условий.
Настенный способ подразумевает размещение стабилизатора на вертикальной плоскости, например, на стене.
Напольный способ, как следует из названия, предполагает установку на горизонтальной поверхности, такой как стол или пол.
Стоечный способ подразумевает установку в телекоммуникационном шкафу или специальной стойке. Некоторые модели стабилизаторов допускают несколько вариантов установки, что позволяет выбрать наиболее удобный вариант.
Выбирая стабилизатор, необходимо учитывать условия эксплуатации и выбирать модель, которая будет удобна для подключения и обслуживания. Кроме того, важно помнить, что все стабилизаторы имеют специальные отверстия для вентиляции в боковых или нижних стенках. Поэтому при установке необходимо обеспечить зазор между отверстиями и ближайшей поверхностью (не менее 20 см). Также следует избегать установки стабилизатора на улице или в холодных, неотапливаемых помещениях, а также вблизи обогревательных приборов и в местах прямого падения солнечных лучей.

Определите потерю мощности у стабилизатора напряжения 

Эту информацию можно найти в паспорте стабилизатора напряжения. Отметим, что у некоторых изготовителей потеря мощности достигает 50%. Таким образом, нужно брать стабилизатор с удвоенным запасом мощности. Всегда следует обращать внимание на маркировку стабилизатора. Значение мощности, выраженное в ВА и кВА (вольт-амперах и киловольт-амперах) не соответствует значениям в кВт и Вт (ваттах и киловаттах). Например, 5000 ВА — это примерно 3500 Вт или 5 кВА — это 3,5 кВт. Производители применяют разные коэффициенты – одни 0,7. другие 0,8. То есть ВА и кВА гораздо меньше, чем Вт и кВт. 

Типы стабилизаторов

Сегодня чаще всего используют стабилизаторы напряжения трёх типов. Они отличаются друг от друга способом управления переключения на обмотках автотрансформатора.
1. Стабилизаторы электромеханические.
   В них электродвигатель с помощью специальных щеток изменяет количество витков на обмотках автотрансформатора. Такая регулировка довольно точная, но иногда приводит к искрению в местах контактов обмоток, сильному шуму и обладает определенной инертностью, достаточно длительному времени срабатывания.
2. Стабилизаторы электронные (релейные, тиристорные, симисторные).
   Микропроцессор управляет электронными ключами, они и переключают обмотки. Преимущества работы электронных стабилизаторов: бесшумность переключений, пожаробезопасность, отсутствие инертности, повышенная скорость устранения скачков в сети. Оборудование не требует техобслуживания, рассчитано на 10-12 лет бесперебойной эксплуатации.
3. Инверторные стабилизаторы напряжения.
   По другому их называют как стабилизаторы с двойным преобразованием напряжения. Их считают наиболее совершенными благодаря передовому способу преобразования напряжения, который превосходит аналоги других типов по всем техническим характеристикам. Инверторные стабилизаторы используют технологию двойного преобразования, которая включает две стадии преобразования переменного тока.
   Сначала переменное напряжение проходит через частотный фильтр и преобразуется выпрямителем в постоянное, которое скапливается на пластинах конденсаторов. Затем постоянное напряжение преобразуется инвертором в переменное с эталонным показателем напряжения, частотой и формой сигнала.
   Эта технология полностью исключает влияние негативных явлений в питающей сети на выходное напряжение, обеспечивая качественное электропитание, которое подходит для любой нагрузки. В частности, инверторные стабилизаторы напряжения «Штиль» обеспечивают уникальное быстродействие, нейтрализуя сетевой скачок мгновенно – за 0 мс, и идеальную выходную синусоиду. Они также способны приводить к норме даже критические скачки и просадки напряжения, предоставляя максимальный диапазон высокоточной стабилизации.

Подключение стабилизатора в сеть

Корректное подключение стабилизатора к электрической сети и нагрузке является очень важным шагом для обеспечения безопасной и стабильной работы устройства. В первую очередь, перед подключением необходимо убедиться, что стабилизатор соответствует характеристикам электросети, к которой он будет подключен. Затем выбирается место установки и производится монтаж стабилизатора своими силами или при помощи электрика.

Выбор места установки

Вначале определитесь, где будете устанавливать стабилизатор напряжения.
При выборе места для установки стабилизатора напряжения необходимо учитывать множество факторов, в том числе температурный режим. Различные модели стабилизаторов имеют свои диапазоны допустимой температуры, и необходимо установить устройство в соответствии с этими параметрами.
Кроме допустимой температуры, важно обеспечить нормальную вентиляцию для стабилизатора, чтобы воздушный поток свободно циркулировал вокруг и через корпус устройства. Это связано с тепловыделением при работе, которое отводится через специальные отверстия. Необходимо убедиться, что между отверстиями и ближайшей поверхностью остается зазор не менее 20 см. В некоторых случаях стабилизатор может требовать дополнительной вентиляции.
Никогда не следует накрывать стабилизатор каким-либо материалом, а также устанавливать его на мягких и ворсистых поверхностях, таких как ковры, скатерти. Также не рекомендуется устанавливать стабилизаторы в помещениях с большим количеством пыли, хлама или вблизи легковоспламеняющихся жидкостей и химикатов. Если стабилизатор оснащен вентилятором, то звук от его работы может нарушить идеальную тишину в жилых комнатах. Поэтому лучше устанавливать такие устройства в коридоре.

Подключение

При подключении следует соблюдать все требования и рекомендации, указанные в инструкции по эксплуатации устройства, а также соблюдать правила электробезопасности. Если вы не уверены в своих знаниях и навыках в области электрики, лучше обратиться к квалифицированному электрику для проведения работ по подключению.
Для подключения стабилизатора сеть требуется обесточить. Для соблюдения техники безопасности это основное требование. Выключается вводный автомат, который может быть расположен в распределительном шкафу. Выключив автомат, если Вы находитесь в общественном помещении, обязательно повесьте на него табличку с надписью: «Не включать! Работают люди!». Для того чтобы в момент вашей работы с сетью другой человек, не знающий о том, что вы делаете, случайно заглянув в шкаф, не включил автомат.
Перед тем как начать работу по подключению, прикоснитесь индикатором к проводам, чтобы еще раз удостовериться в отключении электричества. Чаще конечно стабилизатор подключается непосредственно после счетчика, в самом начале квартиры, в прихожей или холле, где еще нет приборов. Фазовый провод необходимо разрезать для последовательного подключения. Фирма изготовитель приборов обязательно указывают на наклейке корпуса электрическую схему того, как необходимо подключать.
На приборе стабилизации сети следует найти три клеммы: фаза – «вход», фаза - «выход», ноль. От вводного автомата фазовую линию присоединяют к клемме «вход» на приборе стабилизации сети. Фазовый провод из квартиры присоединяют к клемме «выход» прибора. К нулевой клемме прибора стабилизации нужно присоединить нулевой провод от щитка.
После подключения стабилизатора к сети и нагрузке необходимо проверить его работу. Для этого можно использовать вольтметр, который позволит измерить напряжение на выходе устройства. Если напряжение на выходе стабилизатора соответствует заданным параметрам, то можно считать, что устройство работает корректно.
Важно помнить, что любые работы, связанные с электричеством, могут быть опасными и требуют особой осторожности. Поэтому, если у вас возникнут какие-либо сомнения или вопросы, лучше всего обратиться за помощью к специалистам.

Заключение

В России сегодня в продаже представлены множество марок однофазных и трехфазных стабилизаторов. Выбор действительно впечатляет, разброс по ценам большой, но лучше приобретать приборы проверенных производителей, с гарантийным сроком не менее 3-х лет. Причем в большинстве случаев совсем не обязательно покупать оборудование, которое обеспечивает очень высокую точность стабилизации - с отклонением от 220В до 1-2%. Такая точность достигается увеличение количества ступеней, а это значит, что будут постоянные кратковременные разрывы фазы, что не очень хорошо для бытовой техники. Вполне достаточно стабилизатора с погрешностью 5-8% (по ГОСТу нормой считается отклонение до 10%). Лучше возьмите менее точную модель, но с широким диапазоном по входному напряжения, чтобы в случае резкой просадки в сети Ваше оборудование не отключалось, а продолжало работать.
Сетевые стабилизаторы напряжения обеспечат «здоровье и долголетие» вашей бытовой техники. Сделайте шаг навстречу безопасному использованию тонких электронных приборов в сети.