Стабилизаторы напряжения - как выбрать, особенности, калькулятор

Необходимость стабилизаторов напряжения сегодня ни у кого не вызывает сомнений, ведь в наши дома приходит все более сложная и чувствительная техника. Срывы и скачки напряжения в сети вызывают повреждение электрооборудования, а также опасны возможностью возгорания. Особенно остро эту проблему ощущают владельцы загородных домов, где нередко отсутствует центральная магистраль и используется сеть автономных электростанций.

Стабилизатор напряжения, по сути, выполняет роль посредника между источником электричества и подключаемым к сети оборудованием. Он преобразует входной ток, корректирует напряжение до необходимых выходных значений и держит его под постоянным контролем. Однако возможности конкретного устройства зависят от его конструкции и принципа действия.

Выбор по типу устройства

Как же выбрать стабилизатор, который поможет уберечь технику от поломки, дом от пожара, а домашний бюджет от разорения? Рассмотрим устройства, наиболее востребованные в условиях домашнего хозяйства: релейные, электронные и электромеханические.

Релейные стабилизаторы

В релейных устройствах напряжение корректируется переключением витков автотрансформатора с помощью электромагнитных реле. Точность регулировки зависит от количества ступеней трансформатора.

Лучшее в релейном стабилизаторе:

• широкий диапазон входного напряжения;
• устойчивость к кратковременным перегрузкам;
• работа в разных температурных условиях;
• простота конструкции и неприхотливость;
• невысокая стоимость.

Основные недостатки:

• ступенчатый характер коррекции;
• невысокая реакция на перепады напряжения (от 10 до 20 мс);
• быстрый износ релейных контактов;
• довольно явственные щелчки от переключений реле.

Все недостатки проявляются в моделях релейных стабилизаторов в разной степени. При желании можно подобрать аппарат с оптимальными показателями. Он станет простым и вполне надежным средством защиты от перепадов напряжения в загородном доме. Но нужно помнить, что чувствительная электронная техника предъявляет более высокие требования к качеству входного напряжения.

Электронные стабилизаторы

Электронные устройства стабилизации по структуре схожи с релейными. У них тоже ступенчатый характер коррекции напряжения. Но переключением обмоток автотрансформатора управляет блок электронных ключей: тиристоров или симисторов. Поэтому такие модели отличаются более высоким быстродействием. А значит:

• быстрее реагируют на скачки напряжения, чем релейные (5―10 мс);
• показывают более высокую точность регулировки;
• лучше справляются с импульсными помехами;
• практически бесшумны.

РЕСАНТА АСН-10000/1-Ц

• Max мощность, Вт10000
• Диапазон входного напряжения, В140-260
• Максимальный потребляемый ток, А52.6

Подробнее

РЕСАНТА АСН-30000/3-Ц

• Max мощность, Вт30000
• Диапазон входного напряжения, В240-450
• Максимальный потребляемый ток, А44

Подробнее

Недостатки, как всегда, являются продолжением достоинств. Эти стабилизаторы:

• более чувствительны к перегрузкам;
• дороже двух других типов устройств;
• менее ремонтопригодны.

Такие нормализаторы напряжения хороши там, где необходимо высокое быстродействие. Отсутствие шума порадует при их установке в жилых помещениях.

Электромеханические стабилизаторы

В электромеханических (сервоприводных) устройствах напряжение меняется путем перемещения токосъемной графитовой щетки по обмотке автотрансформатора. Движение щетки обеспечивается сервоприводом. Из-за массивного трансформатора модели этого типа больше и тяжелее двух первых. Но и достоинства их весьма заметны:

• высокая точность регулировки напряжения;
• плавная стабилизация, без резких скачков и обрывов контакта;
• устойчивость к кратковременным перегрузкам, импульсным помехам и изменениям частоты и формы тока.

РЕСАНТА АСН-10000/1-ЭМ

• Диапазон входного напряжения, В140-260
• Скорость стабилизации, В/с40
• Высоковольтная защита, В245±5

Подробнее

РЕСАНТА АСН-15000/3-ЭМ

• Диапазон входного напряжения, В240-450
• Скорость стабилизации, В/с30
• Высоковольтная защита, В260±5

Подробнее

Среди недостатков отмечают:

• невысокую скорость реагирования (сервопривод не может мгновенно передвинуть токосниматель по обмотке);
• чувствительность к загрязнениям и необходимость регулярной чистки и замены щеток;
• шум от перемещения щеток и работы сервопривода (немного тише, чем при переключениях реле).

Сервоприводные устройства нужны там, где требуется высокая точность стабилизации и не так важна скорость. То есть, если входное напряжение будет устойчиво низким или устойчиво высоким, без резких перепадов, электромеханический стабилизатор выровняет его с максимально возможной точностью. При этом сможет обеспечить комфортные условия для работы разного электрооборудования. Из-за чувствительности к загрязнениям его лучше не устанавливать в мастерской. По стоимости сервоприводные регуляторы напряжения дешевле электронных, но дороже релейных.

Выбираем по условиям эксплуатации

Выбирая стабилизатор, решите, магистральным он будет или сетевым. В первом случае устройство подключается к домашней магистрали в целом, чтобы обслуживать все энергопотребляющие устройства в доме, включая освещение. Сетевые модели подключаются к определенным точкам сети для защиты разных групп энергопотребителей. Тут надо вспомнить о такой характеристике, как фазность.

В жилых помещениях обычно используют однофазные устройства, рассчитанные на 220 В. Трехфазные обслуживают помещения с напряжением сети 380 В и могут устанавливаться в комплексе частных построек. В этом случае возможен более удобный вариант: установка трех однофазных устройств. Тогда каждая часть дома будет запитана на одну из трех фаз сети, что приведет к распределению нагрузки. Такой способ выгоден и технически и экономически. Во-первых, независимые однофазные сети легче контролировать. Во-вторых, можно подобрать разные типы стабилизаторов, соответствующие подключаемому оборудованию. Например, для комнаты со сложной цифровой техникой устанавливается один тип нормализаторов напряжения, для кухни с холодильником, микроволновкой и т. п. ― другой, а для котельной или гаража ― третий.

Главный критерий выбора

Важнейший показатель для стабилизатора ― мощность. Просчет в любую сторону нежелателен, а иногда критичен. Значительное превышение выходной мощности регулятора напряжения над суммарной мощностью потребителей снизит КПД. А при недостатке мощности устройство не запустится или будет постоянно отключаться.

Как определить необходимую мощность стабилизатора

Сначала надо рассчитать предполагаемую нагрузку, то есть сложить мощности всех подключаемых устройств: сумма не должна превышать мощность стабилизатора. Но здесь есть подводные камни. В характеристиках регулятора напряжения можно увидеть два показателя мощности с разными единицами измерения. Первый указывается в ваттах и означает активную мощность, то есть ту, которую стабилизатор способен отдать подключенным устройствам. А второй измеряется в вольт-амперах и означает полную мощность, включающую в себя активную и реактивную нагрузку. Что нужно учесть?

Если подключаются только устройства, которые в процессе работы отдают энергию (лампы накаливания, чайник, обогреватель, электроплита и т.п.), можно просто сложить показатели их мощности и соотнести итог с активной мощностью стабилизатора. Нужно помнить, что в момент запуска приборы затрачивают энергию, превышающую их номинальную мощность. Поэтому лучше брать в расчет значение максимальной мощности.

Если среди потребителей будут устройства с реактивной нагрузкой (техника с электродвигателями, насосами, компрессорами и т.п.), тогда нужно учитывать полную мощность и потребителей, и стабилизатора. Полную мощность прибора можно установить, поделив его эффективную мощность на коэффициент cos(φ), который обычно указывается в техпаспорте. Если его нет, то берут значение 0,7.

Полученные показатели полной мощности потребителей складывают и добавляют к этой сумме запас по мощности 30%. Это делается для того, чтобы:

• была возможность подключить неучтенные при расчете приборы периодического использования (фен, утюг, дрель и т.п.);
• избежать перегрузки при выходе сетевого напряжения из рабочего диапазона, когда мощность стабилизатора падает на 20–30%;

Для трехфазного устройства нагрузка на каждую фазу должна составлять не более 1/3 от номинальной.

Пример

Предполагается подключить три устройства с номинальной мощностью: 600, 130 и 700 Вт и значением cos(φ) = 0.6, 0.7 и 0.8 соответственно. У первого прибора высокие пусковые токи, поэтому берем его максимальную мощность (по паспорту) ― 1800 Вт. Вы также можете воспользоваться нашим калькулятором расчёта мощности стабилизатора.

Рассчитаем полную мощность каждого потребителя:

1800 Вт : 0,6 = 3000 ВА;

130 Вт : 0,7 = 185,7 ВА;

700 Вт : 0,8 = 875 ВА.

Суммируем показатели мощностей:

1800 + 130 + 700 = 2630 Вт ― активная;

3000 + 185,7 + 875 = 4060,7 ВА ― полная.

Добавим запас по мощности (30%):

2630 х 0,3 = 789 Вт;

4060,7 х 0,3 = 1218,2 ВА.

В итоге мощность нагрузки составит:

2630 + 789 = 3419 Вт;

4060,7 + 1218,2 = 5278,9 ВА.

Подбираем стабилизатор с близкими параметрами активной и полной мощности.

Из других характеристик нормализатора напряжения наиболее показательными будут:

Рабочий диапазон стабилизации ― значения входного напряжения, которое стабилизатор способен корректировать (min и max).

Точность стабилизации ― показывает возможный процент отклонения выходного напряжения от необходимого стандарта (погрешность)

Время регулирования ― чем быстрее реакция на скачки напряжения, тем меньше искажений на выходе.

Расчет мощности стабилизатора для дома для дома

Если вы затрудняетесь определить необходимую мощность стабилизатора, всегда можно воспользоваться нашим удобным калькулятором. С его помощью вы легко рассчитаете всю нагрузку и вычислите наиболее подходящее значение.

Дополнительные возможности

Разные модели стабилизаторов могут иметь:

• естественный или принудительный тип охлаждения;
• опцию «байпас», допускающую подключение к сети в обход системы стабилизации;
• индикаторы, сигнализирующие об ошибке или неисправности;
• ЖК-дисплей, который информирует о параметрах работы устройства;
• защиту от импульсных скачков, перегрузок, короткого замыкания, перегрева и т.п.

С точки зрения удобства тоже можно найти свой вариант. Существуют модели разного веса и габаритов, напольные и настенные, с ручкой для переноски и ножками для устойчивости.

РЕСАНТА СПН-5400

• Защитаот короткого замыкания, от перегрева, от повышенного напряжения, от пониженного напряжения
• Световая индикация работыLED-дисплей
• Рабочая температура окружающей среды, Cот 0 до +40

Подробнее

РЕСАНТА СПН-13500

• Защитаот короткого замыкания, от перегрева, от повышенного напряжения, от пониженного напряжения
• Световая индикация работыLED-дисплей
• Рабочая температура окружающей среды, Cот 0 до +40

Подробнее

Как минимизировать риски

Часто стабилизатор не справляется с нагрузкой, перегревается и выходит из строя не потому, что пользователь неверно рассчитал нагрузку, а потому, что производитель некорректно указал диапазон напряжения или допустил использование некачественных рабочих элементов. Чтобы обезопасить себя от покупки стабилизатора с дефектами сборки и некорректными показателями, лучше приобретать сертифицированные устройства с гарантированным обслуживанием и только у проверенных производителей.

Одним из них является компания «Ресанта», выпускающая высокотехнологичные изделия, отвечающие международным и российским стандартам качества. В производстве стабилизаторов компания ориентируется прежде всего на индивидуальные запросы частных потребителей. Поэтому наиболее широко представлены модели основных типов: релейного и электромеханического.

Эти устройства могут обеспечить необходимый уровень защиты, просты в обслуживании и доступны по цене. Разнообразие моделей позволит выбрать однофазный или трехфазный стабилизатор любой мощности и конструкции с желаемым уровнем точности.

Варианты выбора

Для защиты неприхотливой техники и освещения в небольшом загородном доме с нестабильной электросетью подойдет однофазный релейный стабилизатор. Например, Ресанта АСН-15000 1-Ц. Он небольшой и сравнительно недорогой. При этом обладает мощностью 15 кВт и имеет хороший рабочий диапазон напряжения. Если требуется трехфазная модель той же мощности, то есть Ресанта АСН-15000 3-Ц.

Для более чувствительной техники лучше установить электромеханический стабилизатор. Например, Ресанта АСН-30000/3-ЭМ. Такой аппарат, конечно, больше, тяжелее и дороже. Зато в два раза мощнее (30 кВт) и имеет высокую точность корректировки напряжения. Важно, чтобы электросеть была достаточно устойчива (с постоянно высоким или постоянно низким напряжением).

РЕСАНТА АСН-15000/3-Ц

Подробнее

РЕСАНТА АСН-30000/3-ЭМ

• Max мощность, Вт30000
• Тип напряжениятрехфазное (380 В)
• Вес в упаковке, кг90.4

Подробнее

Заключение

Стоимость стабилизирующего устройства зависит от его мощности и функций. В отношении цена/качество стабилизаторы Ресанта представляют золотую середину. Можно получить желаемый функционал, не переплачивая за раскрученный бренд.