Что такое стабилизатор и зачем он нужен?

29.06.2018

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ: зачем он нужен и как правильно выбирать

1.jpg

Что такое стабилизатор и зачем он нужен?

Уже давно прошли те времена, когда напряжение сети было более-менее стабильным, и равнялось 220 В + - 3-5%. Напряжение, в зависимости от региона проживания, может колебаться в очень больших пределах. Кто хоть немного знаком с электросетями, тот знает, что чем дальше находиться объект, в данном случае Ваш дом, от трансформаторной подстанции, тем больше падение напряжения.

Работники организации, которая занимается распределением электроэнергии, в большинстве своем это РЭС, регулируют выходное напряжение на трансформаторах таким образом, чтобы в средней точке оно(напряжение) было равным 220 В.

В итоге, если линия электропередач достаточно длинная, а потребителей относительно много, то возле подстанции напряжение будет на порядок выше номинального, а на другом конце ЛЭПа напряжение будет заниженным. В обоих случаях для большинства электроприборов как завышенное, так и заниженное напряжение опасно, многие электроприборы приборы просто не будут включаться или выйдут из строя.

Помочь в данной ситуации могут лишь устройства, способные регулировать напряжение. Называются такие устройства - стабилизаторы напряжения.

Стабилизатор напряжения — это автоматическое устройство, которое при изменении входного напряжения, на выход выдает стабильное заданное напряжение 220 (В).

Виды стабилизаторов напряжения

На сегодняшний день самыми популярными можно назвать три основных вида стабилизаторов, точнее три принципа регулирования напряжения - сервоприводные стабилизаторы, релейные стабилизаторы и электронные стабилизаторы.

В сервоприводных стабилизаторах регулирование выходного напряжения происходит за счет изменения количества витков на трансформаторе. Исполнительным механизмом в данном виде стабилизатора, служит мотор с сервоприводом, который «гоняет» бегунок по виткам трансформатора.

Положительной стороной стабилизаторов данного класса является их относительно невысокая стоимость. Так как в таких стабилизаторах много механических узлов, то и надежность их далека от идеала.

Одной из самых распространенных поломок является залипание угольно-графитового узла и выход из строя сервоприводного механизма. По надежности такие стабилизаторы сильно уступают стабилизаторам релейного и электронного типов.

Релейные стабилизаторы напряжения. Это, так сказать, средний сегмент между сервоприводными и электронными стабилизаторами. В данных стабилизаторах исполнительным коммутирующем механизмом является блок силовых реле, которые, и переключают обмотки трансформатора.

Плюсом релейных стабилизаторов является, как и в случае с сервоприводными трансформаторами, относительно невысокая стоимость. А так как тут также присутствуют механические части-реле, то и срок службы таких стабилизаторов также ограничен.

Одной из распространенных причин выхода из строя релейных стабилизаторов является залипание контактов реле. Среднее количество срабатывания реле около 40.000 раз. Примерно столько раз отрабатывает среднее реле за 300-500 рабочих дней, все зависит от качества электроэнергии вашей сети.

Электронные стабилизаторы напряжения. Данные стабилизаторы являются, пожалуй, самыми надежными и долговечными устройствами для стабилизации напряжения. Исполнительным механизмом в данном случае служат электронные ключи-тиристоры.

К плюсам электронных стабилизаторов можно отнести: надежность, быстродействие-время реакции на изменение входного напряжения 20-30 мс, бесшумную работу, что немаловажно, если стабилизатор будет находиться в жилом помещении. Единственным недостатком данных устройств можно назвать их стоимость. Такие стабилизаторы стоят примерно в два раза дороже своих механических собратьев.

 

Как правильно выбрать?

Перечислим основные параметры, на которые надо обратить внимание при выборе стабилизатора напряжения:

1. Однофазная или трехфазная сеть

Для начала необходимо узнать количество фаз питающего напряжения, если два провода заходят в щиток, значит сеть однофазная. Если у Вас трехфазная сеть, то в таком случае необходимо выбирать трехфазный стабилизатор напряжения, либо три однофазных стабилизатора, соединив их  «звездой».

2. Мощность потребителей

Теперь нужно определиться с мощностью потребителей, для которых будет использоваться стабилизатор напряжения. Это может быть один или несколько электроприемников. Также стабилизатор напряжения можно установить на вводе для абсолютно всех потребителей. Но об этом чуть позже.

Мощность всех потребителей выписываестя в один список с указанием их активной мощности. Активная мощность измеряется в ваттах (Вт). Ее можно найти в руководстве (паспорте) на прибор или на корпусе самого прибора.

Подход к расчету мощности для выбора стабилизатора напряжения должен быть рациональным, ведь у Вас не всегда включены в сеть все перечисленные выше потребители. Поэтому здесь нужно точно определиться, что у нас будет включено одновременно.

Далее из полученного списка необходимо выбрать те приборы, в которых содержатся электродвигатели. Это нужно для того, чтобы учесть их пусковые токи, которые достигают величину в 3-5 раз больше, чем номинальные. Пусковая мощность или пусковой ток этих потребителей можно найти в паспортах. Если паспортов уже давно нет, то можно воспользоваться приблизительным расчетом, умножив их номинальную мощность на 3.

Далее рассчитаем общую полную мощность. Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА) и отличается от активной мощности на коэффициент мощности «косинус фи» (cosφ). Этот коэффициент всегда указан в паспортах на приборы. Опять же, если паспортов у Вас нет, то можно принять приближенный cosφ = 0,75. Чтобы перевести активную мощность в полную мощность необходимо разделить активную мощность на cosφ. В итоге получаем суммарную полную мощность наших потребителей.

2.jpg

3.jpg

В итоге получается суммарную полная мощность потребителей: 12322,22 + 12600 = 24922,22 (ВА) или 24,9 (кВА). Можно округлить до 25 (кВА).

 

3. Фактическое напряжение сети

После расчета потребляемой мощности необходимо измерить фактическое напряжение питающей сети. Сделать это можно самостоятельно, воспользовавшись мультиметром. Допустим Вы зафиксировали, что напряжение в сети в вечернее время у Вас составляет 180 (В).

 

4. Выбор мощности стабилизатора напряжения

Номинальная полная мощность стабилизатора напряжения всегда указывается в вольт-амперах (В) и соответствует питающему напряжению 220 (В).

При снижении питающего напряжения, соответственно, снижается его выходная мощность. Длительная работа стабилизатора напряжения не допускается при пониженном напряжении, т.к. это вызывает перегрузку и может привести к его отключению, что приведет к обесточиванию всех потребителей.

Чтобы избежать таких последствий, необходимо к полученной полной мощности потребителей 25 (кВА) добавить коэффициент нижнего предела напряжения стабилизатора, который равен 1,2 при 180 (В), и 1,3 — при напряжении 170 (В). В нашем случае напряжение в вечернее время составляет 180 (В), поэтому применяем коэффициент 1,2.

25 · 1,2 = 30 (кВА)

Чтобы была возможность использовать стабилизатор напряжения длительное время со всей включенной нагрузкой, необходимо к полученной выше мощности добавить коэффициент запаса по мощности, равный 1,25.

30 · 1,25 = 37,5 (кВА)

Остается только выбрать стабилизатор напряжения из предложенных моделей, зная его необходимую мощность. Например, нам подойдет стабилизатор напряжения мощностью 40 (кВА) и больше.

Отличия при выборе стабилизатора напряжения для трехфазной сети

Выбор стабилизатора напряжения для трехфазной сети практически аналогичен. Производится расчет мощности для какой-то одной фазы, желательно наиболее загруженной. По этой фазе замеряется фактическое напряжение в сети в часы пиковых нагрузок. Полную мощность в вольт-амперах, умножаем на 3 (количество фаз). Запас по мощности делается порядка 10%.

Полученное значение и есть полная мощность стабилизатора напряжения для трехфазной сети. По этой мощности из всего ассортимента предлагаемой продукции выбирается необходимый стабилизатор напряжения.

Также можно установить вместо одного трехфазного стабилизатора три однофазных. Так будет даже дешевле и практичнее. Например, при обрыве одной питающей фазы, остальные фазы будут в рабочем состоянии. Но если у Вас в доме имеется хоть какая-нибудь трехфазная нагрузка, то в любом случае Вам нужен трехфазный стабилизатор напряжения, потому что он ведет контроль фаз по линейному напряжению сети. И если хоть одна фаза оборвется, то стабилизатор полностью отключается.

Еще два не менее важных совета по выбору стабилизатора напряжения для трехфазной сети:

·         стабилизаторы должны быть установлены в каждой фазе (оставлять без стабилизатора напряжения хоть одну фазу запрещено)

·         нагрузка по каждому стабилизатору напряжения должна быть примерно равная, иначе в нуле пойдет большой ток, который может вывести стабилизатор из строя

·         если разница линейных напряжений сети составляет более 25%, то стабилизаторы напряжений устанавливать запрещено

 

5. Крепление и установка стабилизатора напряжения

 Стабилизатор напряжения можно крепить двумя способами:

·         на полу

·         на стене

Установка стабилизатора напряжения на полу или на полке применима к стабилизаторам небольшой мощности. Более мощные стабилизаторы напряжения целесообразно размещать на стене, поэтому они выпускаются немного плоскими. Хотя по желанию их тоже можно установить на полу.

Стабилизаторы напряжения в ГК Техноцентр

ГК Техноцентр и сеть розничных магазинов «Гамма Электро» готова предложить широкий выбор стабилизаторов напряжения.

4.png

Самые популярные товары:

1. Стабилизатор С 2000 Ресанта и Стабилизатор С 1500 63/6/33

Розничная цена от 2500 руб

Где можно купить: во всех магазинах сети Гамма Электро

Диапазон входного напряжения, В

140-260

Номинальная величина выходного напряжения, В

220±8%

Номинальная мощность при Uвх≥190 В (кВт)

1,95

Рабочая частота (Гц)

50 / 60

КПД, при нагрузке 80% не менее

97

Точность поддержания выходного напряжения (%)

8

Масса нетто (кг)

4,2

Охлаждение

естественное 

Время регулирования (мс)

5-7

Искажение синусоиды

отсутствует

Высоковольтная защита (В)

260±5

Класс защиты

IP 20 (негерметизирован)

Габаритные размеры, Д×Ш×В (мм)

415х135х95

Рабочая температура окружающей среды (оС)

0-45

Относительная влажность воздуха, не более (%)

80

 

 

2.       5.pngСтабилизатор напряжения настенный серии Ecoline IEK

Розничная цена: от 4000 руб

Где можно купить: в офисах продаж ГК «Техноцентр» Иркутск, Братск, Ангарск, Улан-Удэ

Номинальная мощность

5000 ВА

Тип стабилизации

Электронный

Модель или исполнение

Навесной

Выход напряжение

220 В

Количество фаз

Однофазный

Вес

9,5 кг

Габаритные размеры, Д×Ш×В (мм)

253×155×385

Диапазон раб вход напряжения

125-270 В

Напряж срабат защ от повыш выход напряж

246±4 В

Время срабат

20 мс

Климатическое исполнение

УХЛ4

 

 

В статье использованы материалы с сайтов: http://zametkielectrika.ru/ http://electrik.info/