Стабилизатор – прибор, основная задача которого заключается в защите установленного в доме или квартире электрооборудования и бытовой техники от возможных скачков напряжения в однофазной или трехфазной сети. Мощные и маломощные устройства автоматически выравнивает сетевое напряжение и поддерживает стабильное электропитание на линии на уровне 220 и 380 Вольт.
Простыми словами, электроприборы регулируют подачу электричества и обеспечивают внутридомовые электрические сети током в течение некоторого времени после аварийного выключения, независимо от того, на каком участке электролинии произошел обрыв цепи, или стабилизируют напряжение в период резких импульсных скачков. Этого времени вполне достаточно, чтобы корректно завершить работу оборудования и отключить его от сети, а значит предупредить поломку техники, вызванную внезапным отключением.
Для чего нужен стабилизатор напряжения?
Рост числа потребителей электроэнергии, низкие темпы модернизации электросетей и вмешательство в работу системы электроснабжения пользователей, не имеющих практического опыта работы с электричеством, – вот три основные причины значительного отклонения напряжения в сети от нормы. Также никто не отменял вероятность повреждения линии из-за ухудшения погодных условий. Все эти факторы напрямую или косвенно влияют на уровень подачи тока в электросеть.
Почему стоит установить стабилизатор:
- Предотвращение поломки техники. В случае «некачественного» электропитания электрические бытовые приборы и оборудование работают некорректно и могут выйти из строя раньше времени. Соответственно придется ремонтировать электротехнику или даже покупать новую. Примечательно, что поломка техники из-за резких скачков напряжения в сети не является страховым случаем и на такой ремонт не распространяется гарантия от производителя.
- Снижение расходов на электричество. При пониженном напряжении оборудованию приходится потреблять больше энергоресурса для достижения номинальной мощности. Естественно, счета на оплату потребленной электроэнергии будут больше, а при наличии стабилизатора – намного меньше.
- Предупреждение аварийного возгорания на линии. Пониженное напряжение в сети при повышении тока неизменно вызывает нагрев провода, а это уже может повлечь за собой негативные последствия, вплоть до пожара.
Природные явления (например, молния) также зачастую становятся причиной импульсного напряжения в электрических сетях. Внезапные импульсы могут быть вызваны и ошибкой персонала, обслуживающего электрооборудование и электролинии. Стабилизатор позволяет сгладить перепады напряжения и предотвратить поломку техники из-за нестабильности электропитания.
Рассмотрим более подробно, к каким последствиям приводит превышение или понижение допустимых значений напряжения:
- 140 В. Прекращает работать нагревательное оборудование (котлы, конвекторы, электрочайники, микроволновые печи, индукционные плиты и т.д.), отключаются защитные системы и все виды электродвигателей (глубинные насосы воды, компрессоры холодильников).
- 180 В. Возможны сбои в работе оборудования, хотя большинство техники все еще работает нормально.
- 210 В. Подачи тока вполне достаточно для корректной и стабильной работы всех электроустановок и электрооборудования.
- 230 В. Начинают наблюдаться проблемы с нормальной функциональностью устройств, питающихся от электросети, возможны сбои и выход техники из строя.
- 250-290 В. Полностью прекращают работать слаботочные устройства – Wi-fi-техника, пожарная и охранная сигнализация, ноутбуки, телевизоры, компьютеры и техника, оборудованная встроенной системой защиты.
Скачки напряжения в сети свыше 380 В могут стать причиной поломки любого электрооборудования и электротехники.
Какие бывают?
Преобразователи электрической энергии предназначены для регулировки электронапряжения в сети и подачи к устройствам переменного или постоянного тока заданной частоты при значительных колебаниях входного напряжения и сопротивления нагрузки. Тип питания зависит от модели.
Стабилизаторы делятся три разновидности:
- Релейные. Одни из самых недорогих устройств. Прибор состоит из электронного блока и трансформатора. Подключение обмотки осуществляется с помощью замыкания реле. Ступенчатую регулировку обеспечивают дополнительные электрообмотки, приближающие значения тока к нормальным. Электроблок анализирует входящие и выходные данные и формирует сигнал для подачи на реле. Приборы отличаются быстродействием, но при переключении издают шум – слышны щелканья и мигают лампочки. Недостатками таких аппаратов являются шумная работа и сравнительно низкая точность.
- Электромеханические. Устройства часто используют для электрооборудования и бытовой техники, оснащенных электромотором. Сервоприводные стабилизаторы позволяют плавно регулировать выходное напряжение за счет установленного электропривода. Электроплата медленно перемещает силовые контакты в нужное положение на новую обмотку автоматического трансформатора по принципу роликов, а сервомотор, расположенный внутри катушки, уже сам выполняет передвижение витков на токосъемной щетке. Приборы отличаются оптимальной перегрузочной способностью, но при этом они не предназначены для работы в электросетях с широким диапазоном. Электроприборы нельзя использовать в домах, где часто и быстро меняется подача тока. Они рекомендованы только для электролиний с небольшим завышением или занижением напряжения без резких скачков. Точность более высокая по сравнению с релейными аналогами.
- Электронные. К данному типу относятся приборы симисторного и тиристорного типов. Автоматизированная система не требует корректирующих настроек со стороны пользователя. Скорость переключения – повышенная. Работа – бесшумная. Главные плюсы: отсутствие механически работающих комплектующих, которые могут выйти из строя, а значит, срок гарантии от производителя выше, чем у релейных и электромеханических. Принцип работы – измерение напряжения на входе и выходе, обработка данных микропроцессором, который управляет электронными ключами (тиристорами или симисторами) и регулировка количества витков на автоматическом трансформаторе за счет закрывания одной ступени и открывания другой. Количество ступеней – от 8 до 36. Погрешность колеблется от 1 до 6%. Чем больше ступеней, тем выше точность.
- Инверторные. Стабилизаторы напряжения пришли на смену ступенчатым автотрансформаторным регуляторам и работают по принципу двойного преобразователя тока. По сути, такие устройства являются источниками бесперебойного питания, к которым нет физической возможности подключить аккумуляторы. Главные преимущества – широкий диапазон входящего напряжения (от 100 до 400 В), быстрое время отклика на возмущение, оптимальная скорость реакции, достаточный шаг регулирования и поддержка полной мощности лишь в части заданных частот напряжений. При снижении параметров входного тока отдаваемая мощность снижается. При выходе вольтажа за граничные пороги инверторный прибор автоматически уходит в защиту, а при возврате – включается и продолжает полноценно функционировать.
Еще одна разновидность стабилизаторов – феррорезонансные. Их основное достоинство заключается в самой большой точности стабилизации среди аналогов. Широкого применения аппараты не получили из-за высокой цены и зависимости уровня выравнивания тока от значения нагрузок в электросети, что делает такие устройства не самым удачным решением для бытового использования.
Критерии выбора стабилизаторов
Электроаппаратура бывает двух видов – напольной и настенной. Первые обладают значительным весом и подходят для применения стабилизаторов напряжения в трехфазной сети. Вторые – более компактные, но предназначены только для работы в однофазной электросети при номинальной нагрузке не более 25 кВт.
Монтаж стабилизатора напряжения для дома в 220 В производится одним из двух способов:
- На отдельное внутридомовое оборудование.
- Комплексно на весь объект (загородный дом, квартира, промышленное предприятие).
Для защиты отдельного электрооборудования устройство подбирается с учетом мощности защищаемой нагрузки и диапазона входного напряжения. Регулятор подключается непосредственно к сети с помощью кабеля в клеммную колодку или вилку в розетке.
Комплексная защита объекта предполагает выполнение предварительных расчетов с учетом величины и характера (активная, реактивная) нагрузки на сеть всех подключаемых электрических устройств. Стабилизаторы напряжения для дома, газового котла и другого электрооборудования нужно подбирать после определения проблематики электролиний, по диапазону и мощности рабочих напряжений. Сначала выявляется самый мощный потребитель (насосная станция или нагревательное оборудование, например, котел или сауна), к нему добавляются все устройства, работающие от электросети и нуждающиеся в защите от перегрузок, а также подбирается оптимальный вариант с небольшим запасом мощности. При выборе защитного регулятора обязательно нужно учитывать также пропускную способность автоматов.
Для небольших частных домов и отдельных квартир, не оборудованных газовыми котлами, больше подойдет стабилизатор напряжения, рассчитанный на работу в однофазной сети.
ВАЖНО! Стабилизирующие устройства не имеют режимов ожидания и постоянно пребывают в рабочем состоянии, независимо от поступающих в сеть нагрузок. Если вы планируете использовать аппарат в течение длительного времени, то лучше выбирать модели с силовым трансформатором.
Во время работы стабилизатор напряжения для котла и другого оборудования нагревается, поэтому его необходимо устанавливать в местах, где есть возможность обеспечить охлаждение.
Еще один важный момент – аппаратура чувствительна к повышенной влажности и пыли, поэтому ее нужно располагать в сухих помещениях, в местах, защищенных от запыления.
Для высокотехнологичных устройств больше подходят преобразователи энергии с плавной регулировкой – электродинамические и феррорезонансные стабилизаторы, которые успешно фильтруют помехи и могут быть укомплектованы дополнительными опциями – молниезащитой, электронным байпасом, функцией масляного охлаждения, электроблоком для дистанционного управления, мониторинговой системой или изготавливаться в корпусах с усиленной защитой IP54. Для бытового сегмента с целью защиты телевизионного и коммутационного оборудования, кухонной техники и приборов освещения больше подойдут устройства с дискретным принципом работы – релейные, электронные. Но оптимальным вариантом для дома все-таки остаются инверторные приборы, которые избавлены от недостатков, свойственных симисторам и тиристорам. Такие регуляторы в полной мере обеспечивают питание дорогостоящей техники, чувствительной к перебоям в электропитании (компьютеры, системы отопления, безопасности, котлы с электронным управлением и т.д.).