Стабилизатор напряжения для частного дома: как выбрать начинающему мастеру по техническим характеристикам за 7 шагов

Плохое качество электроэнергии в протяженных сетях сельской местности встречается довольно часто. Из-за него бытовая техника работает не качественно, а люди страдают.

Причины этого явления я уже объяснил в статье, посвященной способам поднятия напряжения до 220 вольт.

Здесь же предлагаю узнать более детально все про стабилизатор напряжения для частного дома: как выбрать его оптимально по цене, техническим характеристикам и решаемым задачам.

Содержание статьи

Шаг №1. Когда стабилизатор не поможет: что необходимо проверить в проводке до его приобретения

За свою практику однажды столкнулся с таким фактом, что здание находилось на приличном удалении от питающей ВЛ, а ответвление от нее к дому было выполнено с элементарным нарушением ПУЭ.

Провод от опоры до вводного щита в дом был смонтирован тонкий, что сказывалось на увеличении электрического сопротивления этой магистрали. На нем образовались дополнительные потери напряжения.

Ответвление к дому

Все это сильно повлияло на качество электроснабжения. Поэтому нарушать общепринятые правили монтажа не стоит: возникают дополнительные трудности.

Чтобы их избежать рекомендую выбирать сечение проводов и кабелей по общепринятой мощности, передаваемой через них нагрузки.

Выбор сечения кабеля

При этом обращайте внимание на:

  1. Металл жил (медь или алюминий);
  2. Способ прокладки (открыто по воздуху или в закрытых трубах).
Вводной кабель с заниженным поперечным сечением жил необходимо сразу менять. Стабилизатор на него подключать нельзя: повышенная мощность нагрузки вызовет перегрев и без того неправильно собранной электрической схемы.

Шаг №2. Как снизить затраты на учете потребителей электроэнергии: выбор магистральной или сетевой модели

Дело в том, что при снижении напряжения питания часть потребителей может работать на пониженной мощности, а их технические характеристики пострадают незначительно.

Например, лампы накаливания останутся светить, просто у них немного упадет яркость. Резистивные тепловые нагреватели не перестанут греть среду, в которую они помещены. Их рабочая температура незначительно снизится, но не до критической величины.

Страдают в основном при плохом питании бытовые приборы с электродвигателями: холодильники, стиральные машины, другая подобная техника и электронные устройства. Только под них и можно выбирать стабилизатор.

Он станет меньшей мощности, если будет подключен только на ту группу потребителей, которая критична к качеству электроэнергии, а остальные приборы будут питаться без него.

По этому принципу стабилизаторы классифицируют на два типа:

  1. Магистральные устройства.
  2. Сетевые модели.

Первые изделия устанавливаются прямо на всю магистраль ввода в дом. Они работают полностью на всю проводку. У них мощность выше, а стоимость — дороже.

Магистральный стабилизатор

Сетевые же модели подключают только на группу отдельных потребителей, например, стиральную машину с холодильником или вообще на единичное устройство — компьютер.

Сетевой стабилизатор напряжения
Если использовать стабилизатор по принципу сетевой модели на часть потребителей, то достаточно купить менее мощную модель и сэкономить на этом часть денег.

Шаг №3. Как оптимально выбрать устройство стабилизатора по мощности потребляемой нагрузки: 2 способа

В физике существует простое правило: у любого источника энергии всегда должен быть запас мощности, перекрывающий потери и подключенную нагрузку. Иначе он не сможет нормально работать.

По этому принципу стабилизатор необходимо выбирать с запасом мощности.

Рассматриваю первый способ

Сейчас на всех приборах показывают потребление электроэнергии в ваттах. Эти значения достаточно просуммировать. Если же на каких-то устройствах указана только нагрузка в амперах, то ее переводят по формулам в полную мощность.

Шпаргалка электрика

Также ток на группу подключенных приборов можно замерить амперметром или токовыми клещами и пересчитать. Но намного удобнее воспользоваться бытовыми ваттметрами. Обычно им придают форму розетки с дисплеем и вилкой.

Ваттметр розетка

Упростить все эти действия позволяет расчет мощности онлайн калькулятором.

Вторая методика

Ею можно воспользоваться в случае, когда электроснабжением дома или квартиры занимался профессиональный электрик, планируя проект строго по ПУЭ. Вы должны быть уверены, что:

В этой ситуации автомат уже просчитан по подключенной нагрузке, а его номинал рабочего тока учитывает проходящую мощность. Вот его и берем за основу выбора стабилизатора напряжения.

Однако я все же советую просчитать оба метода. Это не так сложно, как кажется, но придаст уверенность для будущей эксплуатации, позволит исключить случайную ошибку.

Зачем нужен запас мощности для стабилизатора

При снижении уровня питания на входе происходит уменьшение потребляемой мощности любым прибором. Она вычисляется произведением приложенного напряжения на протекающий электрический ток.

Однако на выходе стабилизатора подключены потребители, получающие нормальное питание. Они работают на полную мощность, выполняя свои задачи.

В таких условиях преобразователь может не справиться со своими функциями. Поэтому ему нужен запас. Увеличивайте его величину около 30%. Практика показывает, что этого достаточно.

Аналогичная ситуация происходит при повышении напряжения сети.

Шаг №4. Выбор модели по конструкции: 4 популярных типа

За основу работы современных бытовых стабилизаторов принят принцип трансформаторного преобразования электрической энергии, когда первичная обмотка подключается к входной сети, а со вторичной схемы снимается исправленное напряжение.

Для этого силовая обмотка выполнена секциями, которые коммутируются автоматически в зависимости от уровня напряжения на входе. Широкое применение в этой схеме нашли автотрансформаторы.

На их основе созданы четыре схемы стабилизации напряжения. Они помещаются в корпус, разделенный минимум на два отсека:

  1. Силовая часть с автотрансформатором.
  2. Блок управления переключения обмоток.

Электромеханический тип регулирования с сервоприводом: почему пользуется спросом среди населения

За основу работы взят принцип регулирования обычного лабораторного ЛАТР. По его обмотке катается угольное колесико, создающее электрический контакт для выходной схемы.

Сервопривод стабилизатора напряжения
Стабилизатор напряжения с серврприводом

Положение графитового щеточного контакта на обмотке изменяется последовательно и плавно за счет его передвижения сервоприводом. Управление происходит автоматически с учетом обратной связи.

Эти изделия могут работать как сетевыми, так и магистральными устройствами. Их преимущества:

  • высокий диапазон регулирования напряжения от 140 до 280 вольт;
  • хорошее качество синусоиды, отсутствие искажения формы сигнала на выходе;
  • высокая точность регулирования до 3%;
  • допустимая стойкость к небольшим перегрузкам;
  • слабая чувствительность к помехам, приходящим из сети.

Недостатки электромеханических моделей:

  • лимитированный диапазон рабочих температур ограничен холодом. В мороз механизм сервопривода может отказать;
  • скорость стабилизации напряжения не высока;
  • небольшой шум при переключениях сервопривода, который повышается с увеличением мощности подключенных потребителей;
  • при уменьшении выходного напряжения за нижний порог регулирования автоматически снимается питание с подключенных цепей;
  • требуют частого обслуживания и контроля состояния графитового щеточного контакта. Он является слабым звеном этой конструкции.
Если рядом с вами постоянно работает мастерская с электрическими станками и сварочными трансформаторами, которые регулярно понижают уровень напряжения, то выбирать электромеханический стабилизатор не советую. Его графитовые щетки могут рассыпаться буквально за несколько месяцев.

Модели с сервоприводом хорошо работают в тех сетях, где входное напряжение поддерживается на каком-то примерно одном уровне: низком или завышенном. При таких условиях они нормально эксплуатируются длительное время.

Как устроен и работает релейный стабилизатор напряжения: его отличия от сервопривода

За его основу взят тот же автотрансформатор, только для регулирования уровня напряжения на обмотке сделаны отпайки, подключенные к контактам специальных реле.

Релейный стабилизатор напряжения

Они переключают определенное число рабочих витков автотрансформатора. Схема управления сравнивает входной и выходной сигнал, при необходимости изменяет подачу питания на релейные обмотки, а они осуществляют коммутацию контактов.

Эта схема, в отличие от сервопривода, выполняет не плавное, а ступенчатое регулирование выходного сигнала. При достаточном количестве реле оно может быть довольно точным. Переключения происходят быстро.

К преимуществам релейных стабилизаторов можно отнести:

  • уменьшенные габариты;
  • увеличенный диапазон регулировки входных сигналов;
  • повышенный режим эксплуатации по температуре окружающей среды (от -20 до + 40 градусов включительно);
  • тихая работа;
  • способность длительно противостоять перегрузкам до 110 процентов номинальной величины и кратковременно до 4 сек — двукратным;
  • хорошая восприимчивость к помехам и искажениям, поступающим на вход;
  • повышенный до 10 лет срок эксплуатации:
  • доступная цена.

Главным недостатком остается регулирование по ступенчатому принципу. Переключения между обмотками визуально заметны сменой яркости ламп накаливания.

Качество релейных стабилизаторов сильно зависит от конструкции, которую использует производитель. Например, продукция Voltron на голову превосходит то, что выпускает Ресанта.

Гибридный стабилизатор напряжения

В основу этого устройства положен принцип работы сервопривода. Но при снижении уровня напряжения домашней сети ниже 140 вольт подключается обмотка, задействованная через контакты реле.

За счет такой гибридной конструкции удается расширить возможности сервоприводных моделей вплоть до диапазона от 105 до 280 вольт.

Гибридный стабилизатор напряжения

Более подробно описание работы и технические приемы эксплуатации гибридных стабилизаторов рекомендую посмотреть в видеоролике владельца Voltra BY.

Что надо учитывать в работе тиристорных преобразователей

Внутреннее устройство такого стабилизатора очень напоминает релейную конструкцию.

Тиристорный стабилизатор напряжения

Только коммутация отпаек обмотки возложена не на электромеханические контакты реле, а на электронные тиристорные ключи. На каждую часть отпаечной обмотки работает пара тиристоров, обрабатывающих положительную и отрицательную полуволну.

Схема управления силовыми цепочками здесь более сложная. Она учитывает тяжелые условия эксплуатации тиристоров для обеспечения повышенных требований к их безопасности.

Основными преимуществами тиристорных преобразователей являются:

  • довольно высокая стабилизация выходного напряжения;
  • быстрота срабатывания при регулировках выше чем у релейных и сервоприводных моделей;
  • тихая работа без шума;
  • сохранение мощности.

При сравнении с аналогичными моделями релейных устройств они:

  • имеют увеличенные размеры;
  • дороже по цене.

Такими электронными моделями хорошо защищать котел отопления, холодильник, микроволновку, другие бытовые приборы.

Почему инверторный стабилизатор напряжения относится к элитным моделям

При сравнении этой конструкции по техническим характеристикам с тремя предыдущими разработками выделяются значительные преимущества по обеспечению качественной стабилизации.

Инверторный стабилизатор напряжения

Здесь происходит двойное преобразование электрической энергии. Вначале синусоидальная гармоника отфильтровывается и выпрямляется, а затем уже выпрямленный сигнал инвертируется в синусоиду и подается на нагрузку.

Схема инверторного стабилизатора напряжения

Входной фильтр, как правило, выполняет двоякую роль:

  1. сглаживает помехи, приходящие из бытовой сети;
  2. не пропускает в домашнюю проводку высокочастотные импульсы инвертора.

Принципиальная схема фильтра высокочастотных помех представлена ниже.

Универсальный фильтр

Принцип ее работы и других компонентов подробно описан в статье про импульсные источники питания.

Выпрямитель переворачивает полуволны гармоники и сглаживает их пульсации до постоянной величины.

Схема выпрямителя

Работа инверторного преобразователя построена на использовании силового высокочастотного транзистора и схемы его управления.

Схема управления силовым ключом

На вход транзистора от схемы управления поступают в/ч импульсы, а он, в свою очередь, создает ШИМ-импульсы в силовой цепи.

ШИМ импульсы

Выходной сигнал инверторного стабилизатора имеет хорошо подходящую для бытовых приборов синусоидальную форму.

За счет отсутствия в схеме автотрансформатора с работой только электронных компонентов инверторные модели имеют большие преимущества перед всеми остальными. Они отличаются:

  • способностью работать в увеличенном диапазоне входных напряжений;
  • хорошей стабильностью выходных параметров;
  • уменьшенным весом и габаритами;
  • бесшумностью при эксплуатации;
  • качественным питанием благодаря применению схемы фильтрации помех высокочастотных импульсов. Они надежно блокируются, не проникают в домашнюю сеть.
  • увеличенным за 90% КПД;
  • повышенной скоростью регулировки тока;
  • наиболее высокой точностью стабилизации напряжения (<1%);
  • возможностью нормальной работы при температуре окружающей среды —40÷+40 градусов.

Недостатки инверторных преобразователей:

  1. повышенная стоимость;
  2. зависимость выходных параметров напряжения от количества подключенных потребителей.

Второй недостаток можно охарактеризовать таким примером:

  • при нагрузке, меньшей 50% мощности стабилизатора, он нормально работает от сети 115÷300 вольт;
  • когда потребители забирают 50÷70% процентов мощности, то диапазон входных напряжений сужается до 140÷300 вольт;
  • при повышенной более 70% нагрузке стабилизатор работает от 160 вольт.
Если у вас условно безлимитный бюджет и отсутствует желание особо беспокоиться об условиях эксплуатации, то модели инверторного типа — ваш оптимальный выбор.

Шаг №5. Как не допустить ошибку, когда в дом приходят 3 фазы, а не одна: мнение электрика

Владельцы частных домов с трехфазным питанием стоят перед выбором:

  1. приобрести один трехфазный преобразователь на все здание;
  2. или установить три одинаковые однофазные модели на каждую фазу.

Здесь надо быть предельно внимательным. Любой трехфазный стабилизатор создается для работы с такими же трехфазными нагрузками, например, асинхронными электродвигателями.

Схема трехфазного подключения

У них по всем фазам протекают примерно равные токи, сдвинутые на одинаковый угол от вектора приложенного напряжения.

При подключении к такому преобразователю трех фаз с разными нагрузками, когда на одной линии работает маломощное освещение, а на другой энергоёмкий котел отопления, стабилизированный источник эксплуатируется в экстремальном режиме. Он может работать не корректно либо вообще отказать.

В такой ситуации лучше использовать три независимых однофазных стабилизатора. Каждый из них будет работать автономно без логической завязки на остальные источники.

Трехфазные стабилизаторы напряжения устанавливаются на трехфазные потребители с равнозначной нагрузкой.

Видеоролик владельца 7sorok дополняет материал по выбору одного трехфазного или трех однофазных стабилизаторов для частного дома.

Шаг №6. Обзор популярных производителей: на что обращать внимание

Российская компания «Штиль»

Производитель накопил большой опыт выпуска электротехнических изделий, работает на рынке с 1994 года. Продукция выпускается по сертификату соответствия ГОСТ ISO 9001-2011.

Имеются собственные проектный и производственные отделы для выпуска стабилизаторов разных назначений и способов крепления.

Особый популярностью пользуются инверторные трехфазные и однофазные модели, предназначенные для работы в трудных условиях. Они обеспечивают высокие выходные электрические характеристики.

На свою продукцию компания Штиль дает гарантии, включающие:

  • диагностику работающего оборудования с выявлением причин, вызывающих проблемы при эксплуатации;
  • выполнение местного или общего ремонта с заменой поврежденных узлов;
  • профилактические мероприятия и техническое обслуживание.

Оборудование после гарантийного ремонта в обязательном порядке подвергается тестовым испытаниям на пригодность к дальнейшей эксплуатации. Без технических проверок оно к владельцу не возвращается.

Итальянский производитель ORTEA S.P.A.

Компания освоила рынок электротехнического оборудования для стран Европы более полувека назад.

Ее продукция к нам поступает через разветвленную сеть дилеров, включающую более 700 компаний-партнеров в странах СНГ с сервисными центрами производителя из Италии. Она отличается высоким качеством, надежностью, стойкостью к сложным условиям эксплуатации.

Преимущества продукции компании:

  • имеется патент на конструкцию регулировочного механизма, обеспечивающий пожизненную фирменную гарантию;
  • внутренние силовые узлы обладают высокой устойчивостью к возникающим перегрузкам;
  • точность стабилизации очень высокая, не превышает 0,5 процента;
  • используется высокоэффективная интеллектуальная система защиты от Schneider Electric или ABB;
  • дополнительно встроена защита от поражения оборудования молнией;
  • повышенное быстродействие на перепады напряжения в сети;
  • хорошая плавность регулировок;
  • стойкость к холодам;
  • 2 метода подключения, использующие возможность коррекции входного сигнала;
  • современные дисплеи с повышенной четкостью отображаемой информации.

Комплектующее оборудование для сборки поступает только от европейских компаний, подвергается серьезным проверкам. Монтаж отмечается высокой четкостью и аккуратностью.

Российская компания «Норма М»

Старый и опытный отечественный производитель отмечается прогрессивными техническими решениями и высокой технологической базой для выпуска электротехнического оборудования.

На предприятии запатентованы и внедрены изобретения:

  • по конструкциям реле, обеспечивающую функцию предотвращения искрения контактов;
  • современной безобрывной коммутации переключаемых цепей;
  • обеспечения практически 100% удержания мощности.

Продукция Норма М создается для однофазных или трехфазных систем питания, корректно служит более 10 лет при различных перегрузках. На нее дается гарантия и предоставляется сервисное техническое обслуживание в центрах компании.

Преимущества производителя:

  • все модели оборудования выделяются компактностью;
  • высокое обеспечение уровня мощности в заявленном диапазоне;
  • имеется режим «байпас», обеспечивающий отключение автотрансформатора при нормальном уровне электроснабжения, что значительно экономит электроэнергию;
  • стойкость к работе на морозе;
  • качественная выходная синусоида без искажений гармоники;
  • монтаж по местным условиям на стене или полу.
Режим байпас

Российский производитель ЭТК «Энергия»

В 2000 году компания зарегистрировалась в качестве дистрибьютера электротехнической корпорации Sassin из Китая и стала работать на отечественном рынке с силовым электрическим оборудованием.

Выпуск и продажи собственной продукции начаты с 2005 года. Товар оказался высокого качества, сразу завоевал доверие потребителей, стал пользоваться спросом. Объясняется это тем, что требования технологических процессов очень жесткие. Все оборудованию отвечает техническим нормативам и требованиям безопасности.

Основные преимущества ЭТК Энергия:

  • огромный выбор продукции с разными величинами мощности для бытового использования;
  • качественная сборка приборов;
  • высокая надежность и приспособленность к работе в сложных условиях;
  • выбор монтажа на стену или пол;
  • предоставляется возможность приобрести приборы, способные работать при любой погоде на улице;
  • доступная цена;
  • длительная гарантия.

Шаг №7. Как проверить продавца и не потерять деньги: 3 практических совета

Стабилизатор напряжения — это сложное электротехническое оборудование, которое необходимо оптимально выбрать под конкретные условия эксплуатации. Только в этом случае денежные затраты будут оправданы.

Чтобы не допустить ошибок при покупке рекомендую дополнительно оценить продавца по трем вопросам и выяснить:

  1. Насколько технически грамотно он владеет информацией о продаваемом оборудовании. Для этого поспрашивайте его о характеристиках покупки и правилах ее эксплуатации. Оцените качество консультации.
  2. На какой срок выдаются гарантии и что входит в их перечень.
  3. Что произойдет, если ваше приобретение вдруг поломается. Как будет производиться гарантийный ремонт, насколько далеко расположен ближайший сервисный центр, сколько времени занимает устранение неисправности, предоставляется ли компенсация.

Видеоматериал про стабилизатор напряжения для частного дома, как выбрать его в доступной форме показывает владелец канала Tok-shop-ru.

Если же у вас имеется иное мнение по этому вопросу, то воспользуйтесь комментариями. Обязательно обсудим вашу информацию.

Рейтинг статьи

Просмотров страницы: 248

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о