К сожалению, качество электроэнергии в сетях электропитания практически никогда не соотвествует требованиям ГОСТа. Низкое качество электроэнергии проявляется как повышенное или пониженное напряжение, резкие скачки и колебания напряжения, высокочастотные помехи и высоковольтные импульсы и т.п.
Бытовая техника, которая делает нашу жизнь не только приятной и удобной, но и еще стоит немало денег, крайне чувствительна к качеству электроэнергии. Фактически вся наша домашняя бытовая техника: компьютеры и другая оргтехника, аудио/видеоаппаратура и телевизоры, холодильники и стиральные машины, постоянно подвергается риску поломки из-за низкокачественного электропитания.
Чтобы в одночасье не лишится комфорта и избежать незапланированных затрат на покупку нового телевизора, холодильника, стиральной машины, или компьютера необходимо использовать стабилизаторы напряжения .
Стабилизатор напряжения это прибор, который позволяет поддерживать стабильное и качественное напряжение в Вашей домашней электросети. Это настоящий защитник, который позволит сохранить Ваши электроприборы в рабочем состоянии и надолго сберечь Ваши деньги, нервы и привычный уклад жизни.
На рисунке наглядно показано каким образом стабилизатор преобразует ломаные, некачественные входящие синусоиды электротока (слева) в синусоиды правильной формы (справа). Именно такое преобразование позволяет сохранять работоспособность Вашей бытовой техники надолго.
Стабилизаторы напряжения используются не только для защиты отдельных бытовых приборов, но и для обеспечения качественным электропитанием городских квартир, дач, загородных домов и коттеджей в полном объеме потребляемой мощности.
Классификация стабилизаторов напряжения
По принципу действия, стабилизаторы напряжения разделяют на типы:
Феррорезонансные стабилизаторы - работа этого типа стабилизаторов напряжения, основанана на эффекте феррорезонанса напряжения в контуре трансформатор-конденсатор. В настоящее время стабилизаторы этого типа вышли из употребления, т.к. их характеризует ряд конструктивных недостатков: низкое КПД, высокий уровень шума, невозможность работы на холостом ходу и при перегрузках, и т.д.
Стабилизаторы на принципе магнитного усилителя - в основе принципа действия этих стабилизаторов лежит эффект нелинейной характеристики намагничивания сердечника трансформатора. Это единственные стабилизаторы напряжения, которые работают в широкой амплетуде атмосферных температур: от минус 45 до плюс 45 °C. Однако высокой уровень шума, узкий рабочий диапазон входных напряжений, сильное искажение формы синусоиды электротока и большая масса, не позволили стабилизаторам этого типа получить широкого распространения.
Стабилизаторы напряжения со ступенчатом регулированием - это стабилизаторы переменного напряжения, работа которых, основана на коммутировании между секциями вторичной обмотки трансформатора с отличающимся числом витков. Коммутация происходит автоматически, при помощи таких силовых ключей, как реле, тиристоры, симисторы и пр. Недостатком этого типа стабилизаторов является то, что в силу принципа работы, они не могут обеспечить высокую точность выходного напряжения. К тому же, во время переключения секций возникают кратковременные провалы напряжения и помехи, что ограничивает область их применения.
Электромеханические стабилизаторы напряжения - эти стабилизаторы, при помощи управляемого электроникой сервопривода, стабилизируют напряжение посредством изменения положения щетки автотрансформатора. Электромеханические стабилизаторы напряжения позволяют обеспечить высокую точность выходного напряжения и работу при перегрузках, при этом не создавая помех и работая в широком диапазоне напряжений. Стабилизаторы этого типа нашли применение в больших масштабах в быту и промышленности.
Стабилизаторы с двойным преобразованием энергии - обеспечивают стабильное синусоидальное напряжение за счет того, что в их конструкции применен транзисторный инвертор с контроллером широтно-импульсной модуляции и выпрямитель. Однако на данный момент стабилизаторы этого типа находятся в стадии промышленного освоения.
Стабилизаторы с высокочастотным транзисторным регулированием - их работа основана на использовании быстродействующих силовых транзисторов, которые коммутируются на высокой частоте при каждом периоде сетевого напряжения. Этот тип самый перспективный в производстве стабилизаторов. Но в настоящее время находится лищь в стадии разработки.
Зачем нужен стабилизатор напряжения?
Полезная информация о стабилизаторах напряжения
Темпы роста энерговооруженности нашего быта достигли впечатляющих вершин – от лампочки освещения и утюга в 50-х годах, до персональных компьютеров, домашних кинотеатров и разного рода комбайнов в наши дни. Рост же электропотребления в промышленности еще более значителен. В последнее время положение с качеством электропитания усугубилось с появлением энергоемкого оборудования и технологий, управление которыми основано на коммутационном принципе (с помощью реле, контакторов, тиристоров и персональных компьютеров). Это явилось причиной таких нарушений электропитания, как высокочастотные импульсы и искажение синусоидальной формы напряжения и тока.
К сожалению, усилия компаний-поставщиков электроэнергии не только не могут гарантировать потребителям стабильного по величине напряжения, но и сами усугубляют проблему. Так, поставщики электроэнергии, и это не секрет, часто поднимают напряжение в низковольтных сетях с 220-380 В (±5%) до 230/400 В (±10%). В результате все подключенное электрооборудование, рассчитанное на напряжение 220 В, будет потреблять (и это будет оплачено) на 9,3% больше энергии, чем необходимо. Эти и другие нарушения качества электропитания могут привести не только к выходу из строя оборудования, сбоям техпроцессов и потерям данных, но и к человеческим жертвам (при отказе средств жизнеобеспечения и пожаротушения).
Для примера рассмотрим разные электрические устройства и тот эффект, который оказывает на них избыточное и недостаточное напряжение в сети.
В электродвигателях пусковой момент изменяется в зависимости от напряжения следующим образом. Если напряжение ниже номинального на 10%, момент падает на 20% и нагрев обмоток возрастает приблизительно на 7 градусов. Если же напряжение выше номинала на 10%, ток вырастает на 12%, нагрев на 10 градусов и потребление энергии на 21 %.
В осветительных системах повышенное на 10 % напряжение увеличивает световой поток на 30 % и снижает ресурс лампы, в среднем, на 40%. Расход энергии при этом возрастает на 21 %. Снижение напряжения на эту величину в газонаполненных лампах приводит к потере излучаемого света примерно на 42 %.
В оборудовании, в состав которого входят нагревательные элементы, недостаточное напряжение (-10%) приводит к тому, что процессы, на которые должно затрачиваться, к примеру, 4 часа, продлятся 5 часов, так как количество выделенного тепла изменяется пропорционально квадрату напряжения.
Поскольку проблема не нова и все вышесказанное хорошо известно, специалистами различных уровней предпринимаются значительные усилия в направлении более рационального использования энергоресурсов. И наиболее эффективная мера энергосбережения с минимумом капитальных вложений – стабилизация напряжения.
Стабилизатор напряжения – это устройство, гарантирующее получение стабилизированного напряжения 220 вольт, независимо от его величины в питающей сети.
Самыми простыми стабилизаторами являются электромеханические на базе автотрансформатора, где щетки приводятся в движение вдоль вторичной обмотки реверсивным двигателем. Двигатель получает управляющее напряжение по результатам измерения напряжения на выходе.
Эта система в течение гарантийного срока вполне работоспособна, однако при дальнейшей эксплуатации, особенно в наших российских условиях при частых перепадах напряжения, существует опасность выхода из строя механического привода щеток и межвиткового замыкания обмоток из-за их стирания. Поэтому такие свойства этого стабилизатора, как повышенная пожароопасность с ростом его мощности и большая инерционность, являются существенным «противопоказанием» для питания оборудования, требовательного к качеству питания.
Электронные же стабилизаторы на базе электронных ключей (тиристоров), гораздо быстрее реагируют на изменения напряжения в сети и оснащены системами защиты как нагрузки, так и самого стабилизатора.
Использование стабилизатора напряжения позволяет:
- обеспечить не только экономию энергии благодаря устранению недостатков напряжения в сети, но и – рост ресурса и производительность оборудования благодаря тому, что оно не подвергается неожиданным изменениям напряжения питания и работает на том напряжении, на которое оно рассчитано;
- снижение стоимости обслуживания, т.к. возрастает ресурс оборудования - период замены отдельных узлов или оборудования в целом удлиняется благодаря длительному сохранению ими работоспособности. Количество поломок и отказов также снижается благодаря устранению фактора риска;
- адаптацию оборудования, рассчитанного на сеть 220/380 вольт, при переходе на сеть 230/400 вольт без дополнительных капиталовложений. Современный стабилизатор всегда обеспечит требуемое напряжение, а стало быть, и прогнозируемые характеристики оборудования и расход энергии.
Поэтому применение стабилизации напряжения является самой доступной и эффективной мерой энергосбережения, особенно в условиях, когда управление энергозатратами является ключевым моментом при потреблении электроэнергии.
Поколение стабилизаторов напряжения, разработанных «НПП ИНТЕПС» , является оптимальным решением по соотношению цена/качество, а уникальность ряда технических характеристик и функциональные возможности стабилизаторов способны удовлетворить специфические требования к питанию оборудования.
Как правильно выбрать стабилизатор напряжения Lider
Каждый день мы живем полноценной жизнью, на работе и дома, и в этом нам помогает всевозможное электротехническое оборудование, ставшее неотъемлемой частью нашей жизни.
Мы знаем, что наилучшим средством для защиты электроприборов является стабилизатор. Уже не возникает вопроса: покупать или не покупать стабилизатор, возникает вопрос – какой выбрать? Вот тут и пригодится эта памятка. Мы не будем сейчас пускаться в долгие разъяснения по каждому конкретному случаю. Мы лишь приведем ряд полезных советов, которыми стоит руководствоваться при выборе стабилизатора Lider .
1. Для начала необходимо определиться, какой из стабилизаторов необходим – однофазный или трёхфазный.
Если в Вашей сети имеются трёхфазные потребители (двигатели, насосы), то выбор очевиден – необходим трёхфазный стабилизатор. Также его выбор возможен, если общая нагрузка превышает 7-10 кВА (для однофазной бытовой, офисной и другой техники). При этом очень важно, чтобы нагрузка на каждой из фаз не превышала допустимого значения мощности для стабилизатора напряжения на данной фазе.
2. На следующем этапе выбора стабилизатора напряжения необходимо определить суммарную мощность, потребляемую всеми электроприёмниками.
Например: компьютер + телевизор + обогреватель = 400 Вт+300 Вт+1500 Вт = 2200 Вт.
Мощность, потребляемую конкретным устройством, можно узнать из паспорта или инструкции по эксплуатации. Обычно этот показатель вместе с напряжением питания и частотой сети указывается на задней стенке прибора или устройства.
Важно помнить, что мощность, потребляемая электроприёмниками, состоит из активной и реактивной составляющих. В случае реактивной составляющей = 0 нагрузку можно назвать активной. К активной нагрузке относятся электроприемники, у которых вся потребляемая энергия преобразуется в другие виды энергии. К таким устройствам относятся: лампы накаливания, утюги, электроплиты, обогреватели и т.д. Их полная и активная (полезная) мощность равны.
Все остальные типы нагрузок являются реактивными.
Существуют случаи, когда в паспорте или на задней стенке прибора/устройства указаны лишь напряжение в вольтах (В) и сила тока в амперах (А). В этом случае следует прибегнуть к несложной арифметике: напряжение (В) умножаем на силу тока (А) и делим на коэффициент мощности COS(?) (если он не указан, то следует брать COS(?)=0,7). В результате получаем полную мощность, измеряемую в ВА.
Если же в паспортных данных мощность нагрузки приводится в Вт, то для определения полной мощности необходимо данные в Вт разделить на COS(?) (для активной нагрузки COS(?)=1).
Например: в паспортных данных указана мощность стиральной машины равная 1500 Вт, COS(?) – не указан. Ваши действия: указанную мощность стиральной машины (1500 Вт) делите на COS(?)=0,7. В результате получаете мощность реактивной нагрузки, равную 2143 ВА. Следовательно, для этого случая подходит стабилизатор Lider PS 3000 W или Lider PS 3000 SQ .
Отдельным пунктом стоит рассмотреть расчет полной мощности электродвигателя. Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в 3-3,5 раза больше, чем в штатном режиме. Для обеспечения пусковых токов двигателей потребуется стабилизатор мощностью минимум в 3 раза большей, чем паспортная мощность электродвигателя. Например: электродвигатель системы вентиляции мощностью 3000 ВА в момент пуска потребляет в 3 раза больше. Следовательно, ему понадобится 9000 ВА, поэтому при выборе стабилизатора необходимо учитывать этот фактор.
Ну и в качестве общей рекомендации можно посоветовать давать хотя бы небольшой (в 10%, например) запас по мощности на случай подключения ещё одного или нескольких устройств, а также для того, чтобы стабилизатор не работал в экстремальном режиме, на пределе своих паспортных характеристик.
3. На заключительном этапе оценивается точность выбираемого стабилизатора. Она определяется допустимым диапазоном напряжения питания аппаратуры. Обычно этот параметр приводится в инструкции по эксплуатации или паспорте на электроприбор. Так, например, для питания лабораторного или исследовательского оборудования (медицина, метрология и т.д.), домашнего кинотеатра или бытовых охранных систем требуется стабильность напряжения не хуже 1%. Такую точность дают стабилизаторы серии Lider SQ . Подобная же ситуация наблюдается и с системами освещения: физиология человеческого глаза такова, что он воспринимает изменение освещённости при изменении напряжения питания ламп в пределах 1%!. Для большинства бытовой и оргтехники стабильность напряжения питания оптимальна в пределах 5%. Такую стабильность Вам обеспечит серия стабилизаторов Lider W .
Многие хоть раз слышали о стабилизаторах напряжения. Но что такое стабилизатор, представление имеют далеко не все люди. В этом материале мы расскажем, где применяется байпас, для чего он нужен и принцип его работы.
Сейчас в каждом доме или квартире много импортной техники, которая чувствительна к перепадам напряжения. Это в первую очередь компьютеры, холодильники, электронные платы автономных систем отопления, телевизоры, а также другие электроприборы. Для такого оборудования рекомендуется устанавливать дополнительные защитные устройства: стабилизаторы напряжения.
Назначение байпаса
Особенностью любой энергосистемы являются периодические скачки или более плавные колебания напряжения. На этот показатель влияет много факторов: количество потребителей на линии, изношенность кабелей и другое. В итоге потребитель, помимо пониженного напряжения получает периодические скачки напряжения (особенно в пиковые нагрузки). Чувствительные электронные платы очень требовательны к этому показателю и часто выходят из строя именно из-за понижения или резких скачков напряжения.
Вот для чего и нужен байпас – он стабилизирует напряжение, сглаживает резкие скачки и приводит его показатели к приемлемым значениям.
Типы защитных устройств
В зависимости от назначения и типа исполнения, принцип работы стабилизатора может существенно отличаться. Рассмотрим виды применяемых устройств.
Электромеханические
Принцип работы этого стабилизатора относительно прост: графитовые щетки при изменении входного напряжения перемещаются по обмотке трансформатора. Таким нехитрым способом изменяется и выходное значение.
На фотографии видно круглый регулирующий трансформатор с контактными площадками и вращающейся щеткой
В ранних моделях для перемещения щетки применялся ручной метод (при помощи переключателя). Это обязывало пользователей постоянно следить за показаниями вольтметра.
В современных моделях этот процесс автоматизирован при помощи небольшого электродвигателя, который при изменении входного значения и перемещает щетку по катушке трансформатора.
Из достоинств, которыми обладает этот байпас, стоит отметить надежность и простоту конструкции, высокий КПД. К недостаткам относят низкую скорость реагирования на изменение входных параметров. Кроме этого, механические детали быстро изнашиваются, поэтому такой стабилизатор требует периодического техобслуживания.
Электронные
Такой байпас полностью автоматизирован, а принцип работы устройства основан на переключении между обмотками при помощи тиристоров или симисторов. В электронном стабилизаторе за входным напряжением следит микропроцессор, а при изменении параметров дает команду на закрытие одной и открытие другой ступени. Таким образом, производится регулировка количества задействованных витков трансформатора, что влияет на выходные показатели напряжения.
Среди достоинств электронных стабилизаторов выделяют быстродействие, низкий уровень шума, компактные размеры устройства. Из недостатков стоит отметить ступенчатость регулирования и невысокую нагрузочную способность, которой обладает электронный байпас.
Феррорезонансные
Принцип работы феррорезонансных устройств основан на магнитном воздействии на ферромагнитные сердечники стабилизирующего трансформатора. Первый байпас, принцип работы которого основан на феррорезонансной стабилизации напряжения, был выпущен еще в середине 1960 годов. С тех времен данные устройства постоянно улучшались и совершенствовались. Современные феррорезонансные стабилизаторы обладают самым высоким быстродействием (всего 15–20 миллисекунд), высокой точностью регулирования – около 1%, и длительным сроком эксплуатации.
Кроме этого, в мощные устройства устанавливают специальные фильтры, для минимизации электромагнитных помех. Однако такие байпасы не нашли широкого применения в бытовых целях из-за высокой стоимости, больших размеров корпуса и непрерывного гула, который издает работающее устройство.
Обратите внимание! По методу установки различают местный или локальный байпас для подключения отдельного потребителя. Для подключения к электропроводке и защиты всей квартиры применяются стационарные стабилизаторы, отличающиеся высокой мощностью и производительностью.
Разобравшись с определением стабилизатора, приведем несколько рекомендаций, на что нужно обращать внимание при выборе этого устройства:
- Мощность прибора. Следует учитывать не только мощность подключенного электроприбора, но и небольшой запас мощности, которым должен обладать правильно подобранный стабилизатор. Если байпас устанавливается на всю квартиру, запас мощности должен составлять около 30%;
- Точность стабилизации. Хотя этот параметр во многом зависит от входных показателей, выбирайте устройства с минимальными паспортными данными (в пределах 1–3%);
- Способ установки: может быть настенным с вертикальным или горизонтальным монтажом (для стационарных моделей), а также непосредственно возле отдельного электроприбора;
- Также следует обращать внимание на компактность размеров и бесшумность работы устройства;
- Цена. Специалисты не рекомендуют приобретать дешевые китайские модели. Это тот случай, когда не стоит экономить. Хорошее и надежное защитное устройство не может стоить дешево. Отдавайте предпочтение отечественным или проверенным европейским производителям;
- Гарантия – немаловажный аспект выбора любого электрического оборудования. На китайские изделия гарантия не распространяется, тогда как устройства, купленные в специализированном магазине можно обменять при обнаружении брака или отремонтировать бесплатно (в течение гарантийного срока).
Важно! Большинство байпасов имеет однофазное подключение. Они предназначены для подключения к сети 220В непосредственно в квартире. Для трехфазного подключения применяются специальные стабилизаторы, рассчитанные для защиты всего коттеджа или промышленных площадок.
Теперь вы знаете, что такое байпас, для чего он нужен, узнали принцип работы всех видов стабилизаторов напряжения.