Пониженное и/или нестабильное напряжение в сети электропитания может необратимо повредить всю бытовую технику в Вашем доме! И, при этом, в бесплатном гарантийном сервисе, вероятнее всего, Вам будет отказано, так как, гарантия имеет силу лишь при условии, что устройство эксплуатируется в условиях электропитания удовлетворяющих строгим техническим требованиям к напряжению питания — 220 вольт ±10%.
Специально для решения проблемы нестабильного электроснабжения электроаппаратуры, сглаживания перепадов и скачков отклонения питающего напряжения в сети электропитания (стабилизация напряжения питания) выпускается специальное защитное устройство — стабилизатор переменного сетевого напряжения (он же нормализатор напряжения, AVR, Automatic Voltage Regulator — автоматический регулятор напряжения, voltage stabilizer или в простонародье — повышающий трансформатор, выравниватель, преобразователь, выпрямитель напряжения / тока)
Бытовая техника, подключенная через стабилизатор напряжения, работает в щадящем режиме электропитания со стабилизированным входным напряжением питающей сети, что позволяет значительно продлить ее эксплуатационный ресурс и даже сэкономить на электроэнергии т.к. вся бытовая техника изначально проектируется на конкретное значение напряжения в сети, и именно при этом напряжении обеспечивается оптимальный режим работы и самый высокий КПД.
Стабилизаторы напряжения также могут использоваться для защиты электродвигателей. Возможно, Вы замечали как трудно стартовать электродвигателю при пониженном напряжении в сети. Если подано напряжение меньше нормы — двигателю не хватает пусковой мощности, он просто стоит и потребляет огромный пусковой ток, который раз в пять-семь больше рабочего. Двигатель очень быстро перегревается и выходит из строя.
А теперь представьте, что это двигатель Вашей новой стиральной машинки или нового холодильника — нужен стабилизатор напряжения.
Стабилизатор напряжения для частного дома или дачи — просто необходим для защиты от постоянных перепадов напряжения в сети.
Для корректного повышения/понижения напряжения в сети, для защиты то низкого/высокого напряжения необходим повышающий/понижающий стабилизатор напряжения от авторитетного производителя. Напряжение вольтодобавки будет автоматически подбираться в зависимости от уровня просаженности напряжения во входной электросети, а в случае аварийного изменения входного напряжения вся аппаратура будет автоматически отключена от сети.
А мне нужен стабилизатор?
- Если у Вас в доме нет ничего более ценного, чем лампочки накаливания, однозначно, — стабилизатор Вам не нужен.
- Есть смысл задуматься о покупке стабилизатора сетевого напряжения, если у Вас есть хотя бы холодильник или микроволновая печь и напряжение в сети периодически падает ниже 190 вольт.
- Ну и если у Вас «полный фарш» бытовой техники и напряжение периодически отклоняется вверх выше 250 вольт и/или вниз ниже 190 вольт — Вам крайне необходимо защитить всю электросеть в доме мощным стабилизатором сетевого напряжения .
Вывод очевиден: если общая стоимость бытовой техники и электроприборов у Вас в доме в несколько раз больше чем цена самого дорогого стабилизатора напряжения — стоит задуматься о его покупке.
Одной их характерных особенностей современных энергосистем являются колебания напряжения, которые могут быть не только плавными, но и протекать в виде резких скачков. Подобные ситуации возникают под действием ряда факторов, связанных в первую очередь с ростом количества потребителей, значительным износом кабельных линий и т.д. Напряжение может существенно снизиться, особенно в периоды пиковых нагрузок.
Таких негативных явлений вполне возможно избежать установив стабилизатор напряжения. Таким образом, удается сохранить большое количество электронных плат и других чувствительных элементов, применяемых в современных бытовых устройствах и оборудовании.
Как работает стабилизатор
Основным принципом функционирования стабилизирующих устройств является использование в их схемах трансформаторов, обладающих параметрами, поддающимися изменению и корректированию. Они относятся к электромагнитным приборам, основное назначение которых заключается в изменении характеристик переменного тока и напряжения в заданных пределах.
Самая простая конструкция трансформатора с намотанными на него двумя катушками или обмотками, независимыми друг от друга. К первичной катушке подводится переменный ток, а ко вторичной подключается нагрузка. В этом месте также происходит возникновение электрического тока, но уже с другими параметрами. Подобное состояние вызывается . В стабилизаторах напряжения используются более сложные конструкции трансформаторов, где катушки соединяются .
Стабилизатор напряжения состоит из нескольких основных частей:
- Контролирующее устройство, следящее за входным напряжением и его параметрами. Отсюда вся информация поступает в систему управления.
- Элемент управления с движущейся деталью и сервоприводом. После подачи напряжения он начинает двигаться, переключая соединения между отводами трансформаторов. В результате, параметры тока также изменяются. В электронных системах установлены управляющие элементы, обеспечивающие прямое переключение обмоток.
- Деталь, с помощью которой осуществляется непрерывная подача питания и средства защиты от чрезмерных нагрузок и коротких замыканий. Как правило, это тепловые и магнитные расцепители. Существует и дополнительная защита, устанавливаемая против кратковременного воздействия высоковольтных импульсов.
Необходимость стабилизатора в домашних условиях
Для чего нужен стабилизатор напряжения? Стабилизирующие устройства подключаются вместе со всеми приборами в общую электрическую сеть. Их основной задачей является поддержание выходного напряжения в заданных пределах, несмотря на значительные колебания его параметров на входе. Стабилизаторы могут устанавливаться на вводе, выравнивая подаваемое питание. В случае каких-либо отклонений от нормы, они полностью отключают подачу напряжения или блокируют питание отдельных устройств.
Поэтому, перед тем как окончательно решить, нужен ли стабилизатор напряжения в квартире, рекомендуется выполнить замеры напряжения домашней сети в разное время суток. Эту процедуру следует производить как можно дольше, для получения максимально полной информации. Нормативные документы требуют, чтобы средние показатели находились в пределах 220-240 вольт, а в России допускается разбежка от 198 до 253 вольт.
Как показывает практика, в большинство поступает качественное электропитание, соответствующее общепринятым стандартам. Однако, если проведенные замеры выявили отклонения от норм в течение длительного времени, стоит подумать об использовании стабилизатора. Это в первую очередь позволит защитить бытовую технику, обладающую повышенной чувствительностью к некачественной электроэнергии.
Стабилизация напряжения требуется кондиционерам и пылесосам, оборудованных асинхронными двигателями повышенной мощности. При пониженном напряжении возможен их сильный нагрев и последующий выход из строя. То же самое касается старых телевизоров и холодильников, которые начинают перегреваться и гудеть, когда снижается напряжение. Лампы накаливания перестают нормально работать и не выдают положенной яркости света. Сниженное напряжение отрицательно влияет на функции микроволновых печей. Мощность излучения уменьшается, а в случае резкого падения параметров прибор и вовсе перестает работать.
Перепады напряжения отрицательно влияют на функции стиральных и посудомоечных машин, электроплит и водонагревателей. То есть, вопрос, зачем нужен стабилизатор напряжения разрешается сам собой. Поэтому для эффективного решения проблемы некачественного питания необходимо выбрать наиболее подходящее стабилизирующее устройство.
Основные виды стабилизирующих устройств
Все стабилизаторы различаются между собой по конструкции и типу исполнения, целевому назначению и принципу действия. В соответствии с этим, они условно разделяются на категории.
Электромеханические
Их работа основана на самых простых принципах. Изменяющееся входное напряжение воздействует на графитовые щетки, которые начинают перемещаться по трансформаторной обмотке. Точно так же происходит изменение выходного напряжения. Самые первые модели оборудовались специальным переключателем, с помощью которого щетки могли перемещаться вручную. Одновременно производилось наблюдение за вольтметром, чтобы его стрелка установилась в нужное положение.
В современных устройствах все регулировочные процессы полностью автоматизированы. С этой целью используются небольшие электродвигатели, передвигающие щетки при изменяющемся входном напряжении. То есть, они обладают всеми нужными свойствами.
К несомненным достоинствам можно отнести высокий КПД этих приборов, их простую конструкцию и надежную работу. Основным минусом является низкая скорость реакции на изменяющиеся входные параметры и быстрый износ механических деталей. Поэтому таким стабилизаторам требуется регулярное техническое обслуживание.
Электронные
Отличаются полной автоматизацией всех заложенных процессов. Для переключений между обмотками используются симисторы или тиристоры. Отслеживание состояния входного напряжения осуществляется микропроцессором.
Когда параметры тока изменяются, поступает команда, после которой одна ступень закрывается, а другая - открывается. Это позволяет точно отрегулировать количество трансформаторных витков задействованных в стабилизации выходного напряжения.
Электронные устройства отличаются хорошим быстродействием, низким уровнем шума и небольшими размерами. Основным недостатком считается слабая устойчивость к нагрузкам.
Феррорезонансные
В основе работы этих приборов лежит магнитное воздействие на сердечники трансформатора, изготовленные из ферромагнитов. Они обладают достаточно высоким показателем мощности и оборудуются специальными фильтрами, снижающими электромагнитные помехи.
Отличительными особенностями являются высокое быстродействие, точность регулировок и продолжительный срок службы. В бытовых условиях такие стабилизаторы применяются очень редко, поскольку издают непрерывный гул во время работы.
К минусам можно отнести большие габаритные размеры и высокую стоимость.
Как выбрать
В большинстве случаев хозяева квартир и частных домов выбирают устройства релейного типа. Они обладают высокой скоростью переключения, надежны в работе и успешно конкурируют с электронными приборами.
Выбор стабилизаторов осуществляется по определенным критериям.
Мощность
Выбирается с учетом параметров и технических характеристик бытовых устройств и оборудования, которые запланированы к подключению через стабилизатор.
Вычисление мощности производится следующим образом. Вначале необходимо установить общую сумму номиналов потребителей на основе паспортных данных. После этого определяется прибор, обладающий максимальной пусковой мощностью. Далее устанавливается разница между номиналом и мощностью пуска. Полученное значение прибавляется к сумме номиналов, установленной в самом начале.
Количество фаз
В квартирах и большинстве частных домов применяются однофазные стабилизаторы. Трехфазные приборы устанавливаются совместно с трехфазными потребителями или, если весь объект подключен к соответствующей сети, состоящей из трех фаз.
Такой стабилизатор напряжения для дома стоит довольно дорого, поэтому экономически выгоднее использовать три отдельных однофазных стабилизатора.
Диапазон
Может быть рабочим или предельным. В первом случае устанавливается возможное входное напряжение, в соответствии с которым на выходе будет 220 вольт в однофазных сетях и 380 вольт - в трехфазных. Эти значения являются условными с допустимыми погрешностями.
Во втором случае определяется отклонение напряжения на входе и его разница с нормальными показателями. Когда нормативное значение превышено, происходит отключение приборов, но сам стабилизатор напряжения в доме остается в рабочем состоянии.
Точность
Заключается в максимальной величине допустимого отклонения напряжения от нормы. У какой - то недорогой модели этот показатель составляет 2-7%, а дорогие устройства являются более точными с отклонением не более 1%.
Установка стабилизаторов не представляет особой сложности. Большинство таких устройств могут быть легко установлены самостоятельно и закреплены на кронштейны, входящие в комплект. Единственным техническим условием является расстояние до потолка, которое не должно быть меньше 30 см.
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.
Для многих потребителей стабилизатор напряжения до сих пор ассоциируется с шумной дребезжащей коробкой, установленной вблизи лампового телевизора советской эпохи, который, помимо прочего, с успехом мог бы выполнять еще и роль обогревателя небольшого помещения. И даже когда во время грозы выходит из строя дорогое устройство, не у каждого появляется понимание того, что при использовании хорошего стабилизатора такого бы не произошло.
Стабилизатор напряжения обеспечит защиту электрооборудования от колебаний сетевого напряжения, что позволит:
● продлить срок службы дорогостоящей техники и аппаратуры;
● предотвратить преждевременный выход бытовой техники и электроники из строя;
● сэкономить электроэнергию, поскольку на пониженных напряжениях электроприборы начинают потреблять больше мощности.
Для каких бытовых электроприборов требуются стабилизаторы?
Согласно ГОСТ, в российских электросетях допустимы отклонения в сети до 10%. Это в теории. В действительности же в нашей стране ГОСТ так и остается понятием сугубо теоретическим, и отклонения всего в 10% могут быть только в больших городах, и то в центральных районах. Для частного сектора, отдаленных микрорайонов и тем более для сельской местности отклонения в 10% - это роскошь. Всему виной так и не модернизированные электромагистрали, рассчитанные на потребности граждан 80-х годов.
В итоге на практике выходит так, что при малейшем шторме или сварочных работах поблизости даже самые современные модели бытовой техники в домах сгорают, и не спасают известные в народе “пилоты”. Кроме того, в российских реалиях прямым следствием нестабильного напряжения в сети является сокращение сроков службы электроприборов и электроники, по сравнению с заявленными производителем.
Учитывая реальную обстановку с российским электричеством, можно с уверенностью заявить, что 90% бытовой техники и электроники требуют стабилизации напряжения, а именно:
● телевизоры, поскольку входной диапазон их встроенных импульсных блоков питания в большинстве случаев более узкий, чем разбег напряжений в домашней сети, в результате чего ни блок питания, ни предохранители не защищают устройство от кратковременных, но критических скачков напряжения;
● холодильники, поскольку в них встроены от одного до двух компрессоров, работающих на асинхронных двигателях, обмотка которых греется, а потом и перегорает при напряжении ниже 210 В;
● кондиционеры, микроволновки, стиральные машины, насосы - греются и горят по той же причине, что и холодильники, плюс при пониженном или повышенном напряжении происходят сбои в работе их электронных блоков;
● электроприборы, оснащенные нагревательными элементами, - обогреватели, современные электроплиты и духовые шкафы, водонагреватели - на пониженном напряжении пытаются увеличить потребляемый ток, в связи с чем потребляют больше мощности, но выделяют меньше тепловой энергии;
● компьютерная техника - подвисает при низком напряжении и выходит из строя при высоком.
Получается довольно внушительный список домашних устройств, которые действительно нуждаются в качественном стабилизаторе напряжения .
Какой стабилизатор напряжения выбрать?
В настоящее время на рынке существует большой выбор стабилизаторов, отличных по типу регулирования выходного напряжения: электромеханические, релейные, тиристорные или симисторные, а также инверторные. Все они обладают различными значениями таких параметров, как скорость регулирования, предельный диапазон входного напряжения, точность стабилизации, уровень издаваемого шума при работе, однако любой из них способен скорректировать напряжение до того диапазона, в котором бытовая техника и электроника как минимум не будет сгорать. Тем не менее, при подборе устройства в каждом конкретном случае нужно заранее определиться с требуемыми значениями указанных параметров и выбрать максимально соответствующий им прибор. Это позволит как обеспечить подходящий уровень защиты подключаемого к стабилизатору оборудования, так и сэкономить, не купив решение с лучшими характеристиками, чем требуется. Если же вы хотите приобрести самую современную модель, с которой можно забыть о любых проблемах с качеством напряжения, то вам, очевидно, стоит сделать выбор в пользу инверторных стабилизаторов напряжения, которые отличаются мгновенным быстродействием, высокой точностью и самым широким диапазоном допустимого входного напряжения. Данные приборы естественно немного дороже решений старого поколения, но такая в общем-то небольшая инвестиция в хороший стабилизатор позволит гарантированно сохранить более серьезные вложения в дорогостоящую технику.
К какой бы разновидности ни относился стабилизатор напряжения, его миссия - уберечь электроприборы от некачественного переменного напряжения. Предельные отклонения от нормы в 220В, согласно ГОСТу, должны составлять плюс-минус 10 %. Эти стандарты явно завышены, но даже их отечественные энергетики умудряются игнорировать. В связи с этим стандартными стабилизаторами отечественного производства входное напряжение удерживается в пределах 150–260 В.
Стабилизатор напряжения становится насущной необходимостью, когда низкое напряжение то и дело останавливает работу или мешает запуску холодильника, вынуждает рябить изображение телевизора и др. По большому счету, все электронные бытовые приборы требуют стабильности напряжения, и это потребность тем больше, чем больше аппаратура напичкана электроникой. А таковая присутствует, к примеру, в т.н. экономных лампах, о чем известно далеко не всем.
В условиях нашей электросети нежелательно использовать приборы, рассчитанные на потребителей из стран Евросоюза. Как и в государствах СНГ, в России допустимой считается 10 %-ая разница с «классическим» напряжением 220В. С ориентиром на эти показатели и выпускаются отечественные электроприборы. Таким образом, даже если напряжение составляет 198-242В, все эти агрегаты должны работать без сбоев. Стандарты европейских стран более жестки, разброс здесь меньше. В результате характеристики выпущенной для Европы электротехники не соответствуют параметрам наших электросетей.
Если видимых «симптомов» ненормального напряжения нет, зато есть сомнения, достаточно простейшего тестера за несколько долларов, чтобы замерить показатели сети. Сделать это просто даже тем, кто никогда не имел дела с этим прибором. Правильнее всего делать замеры в течение нескольких дней (желательно, чтобы это были и будни, и выходные), время суток должно быть тоже разным. В соответствии с показаниями тестера принимают то или иное решение о целесообразности установки стабилизатора.
Напряжение, не вышедшее за рамки диапазона 205-235В, означает, что стабилизаторы можно поставить разве что только для самых дорогих и наиболее важных приборов. Если напряжение больше или меньше диапазона 205-235В, если оно резко меняется, если видно, что свет мигает, но при всем при этом оно остается в пределах 195-245 В, то «показания» к установке стабилизатора следующие: для источников освещения его наличие обязательно, для всех остальных приборов - очень и очень желательно. И наконец, наличие стабилизатора является насущной необходимостью, если значения напряжения были меньше 195 или больше 245 В, если на протяжении одних суток напряжение скачет от минимума до максимума.
Будет нелишним знать, что напряжение 198В или 242В, которое по отечественным стандартам считается нормой, на самом деле приводит к тому, что бытовая техника «живет» значительно меньше отведенного ей времени. Причем «старость» наступает тем раньше, чем больше в приборе используется электроники. Износ становится повышенным в разы, когда напряжение выходит за границы этого диапазона. Именно на пониженном напряжении лежит ответственность за достаточно распространенные поломки холодильников. Если напряжение стабильно держится на уровне 160-190 В, то это оборудование может отказаться работать спустя всего год после начала использования – и такие ситуации не являются чем-то из ряда вон выходящим. Стабилизатор поможет значительно увеличить срок эксплуатации бытовой техники.
