Как выбрать стабилизатор напряжения

Содержание
  1. Выбираем стабилизатор напряжения для частного дома
  2. Виды стабилизаторов напряжения: краткий ликбез для домовладельца
  3. Релейные стабилизаторы (например, «Ресанта»)
  4. Электронные (например, «Штиль»)
  5. Электромеханические стабилизаторы(например, ORTEA)
  6. Как подобрать оборудование: ключевые характеристики
  7. Активная нагрузка
  8. Реактивная нагрузка
  9. Запас мощности
  10. Диапазон стабилизируемого напряжения
  11. Точность стабилизации
  12. Способ установки
  13. Наличие информационного дисплея
  14. Обзор брендов бытовых стабилизаторов
  15. «РЕСАНТА»(производятся в Китае)
  16. 5 шагов — Как правильно выбрать стабилизатор напряжения для дома
  17. Шаг №1 — Какие типы стабилизаторов подходят для дома
  18. Шаг №2 — Однофазный или трехфазный?
  19. Шаг №3 — Должен работать при минусовой температуре?
  20. Шаг №4 — Какой мощности нужен стабилизатор?
  21. Шаг №5 — На сколько сильно падает напряжение?
  22. Расчет мощности стабилизатора напряжения
  23. Алгоритм и основные ошибки.
  24. Как определить мощность нагрузки?
  25. Какой запас мощности необходим стабилизатору?
  26. Как подобрать модель стабилизатора?
  27. Практический пример расчета мощности стабилизатора.

Выбираем стабилизатор напряжения для частного дома

В современных частных домовладениях количество электроприборов увеличивается в соответствии с ростом потребностей хозяина. Холодильник, плита и духовой шкаф, телевизор, стиральная машина, пылесос, компьютеры, чайник — это ставшие уже привычными потребители электричества. А еще посудомоечная машина, мультиварка, хлебопечка, кофемашина — список пополняется с каждым днем. Нагрузка на электрические сети растет, особенно за чертой города, в дачных или коттеджных поселках, где перепады напряжения в сети являются обычным явлением. Защитить сложную и дорогую электронику от таких скачков поможет стабилизатор напряжения.

Виды стабилизаторов напряжения: краткий ликбез для домовладельца

Стабилизатор напряжения — это электронный или электромеханический прибор, преобразующий входную электрическую энергию и позволяющий поддерживать в сети напряжение в определенных пределах при больших изменениях входного напряжения и выходного тока нагрузки.

Таким образом, стабилизатор является неким переходником между источником тока и всем электрооборудованием в доме. Стабилизатор держит под постоянным контролем выходное напряжение и при необходимости регулирует его до оптимальных значений. Лучшие стабилизаторы напряжения для дома являются автоматическими и не требуют вмешательства человека в их работу.

Стабилизаторы напряжения (220 В) для дома бывают сетевыми и магистральными.

  • Сетевые рассчитаны на отдельные устройства и подключаются к обычной розетке.
  • Магистральные стабилизаторы используются для питания всех энергопотребляющих устройств в помещении, включая осветительные приборы. Они подключаются непосредственно к электромагистрали. Мощность этих приборов обычно превышает 4 кВт.

Бытовые стабилизаторы напряжения для дома решают две основные задачи:

  • понижение повышенного напряжения или, наоборот, повышение пониженного до значения 220–230 В;
  • отключение питания в случае значительных перепадов в сети: ниже 160 или выше 255 В;

Выбор стабилизатора напряжения для дома или дачи следует начинать с изучения типов стабилизаторов.

Релейные стабилизаторы (например, «Ресанта»)

Эти стабилизаторы, также называемые ступенчатыми, очень широко используются в быту. Они имеют довольно высокую точность регулирования и при этом относительно низкую цену. Принцип работы релейного стабилизатора основан на переключении обмоток трансформатора с помощью специального силового реле, работающего в автоматическом режиме. Реле могут быть расположены как в плате, так и в корпусе стабилизатора. В процессе работы анализируется напряжение на входе и на выходе, и при необходимости подается команда на включение определенного реле, отвечающего за повышение или понижение напряжения.

Преимущества релейных стабилизаторов:

  • небольшие габариты;
  • широкий диапазон регулирования входящего напряжения;
  • возможность длительной перегрузки (110 % от номинальной) и кратковременной двукратной (до 4 секунд);
  • широкий температурный режим, от –20 до +40° С;
  • низкая чувствительность к искажениям входного напряжения;
  • бесшумность;
  • длительный срок работы — до 10 лет.

Основной недостаток — именно ступенчатая стабилизация, поскольку при переходе с обмотки на обмотку может наблюдаться изменение освещенности в лампах накаливания.

Электронные (например, «Штиль»)

Эти стабилизаторы состоят из двух частей: силовой и управляющей. В силовой части однофазного стабилизатора находятся два параллельных тиристора (полупроводника с двумя устойчивыми состояниями), трехфазного — шесть, по два на каждую фазу. Управление ими может осуществляться в одном из двух режимов:

  • с пропуском периодов, при котором тиристоры включаются и выключаются в определенное время;
  • фазно-импульсный, когда изменение проводимости происходит в среднем сто раз за секунду.

Электронные стабилизаторы отличаются следующими преимуществами:

  • высокая точность регулирования напряжения;
  • сохранение мощности в режиме стабилизации;
  • отсутствие задержек, требующихся на регулирование;
  • бесшумность.

Среди недостатков можно отметить большие габариты, вес и высокую цену.

В частных домах и на даче для корректировки напряжения используют бытовые электронные стабилизаторы. С их помощью можно защитить отопительный котел и бытовые электроприборы, такие как холодильник, чайник, микроволновка.

Электромеханические стабилизаторы(например, ORTEA)

В устройствах этого типа в схему входит автотрансформатор, расположенный в первичной обмотке вольтдобавочного трансформатора. Регулирование электромеханических стабилизаторов осуществляется при помощи поворотного графитового щеточного контакта с сервоприводом. В зависимости от мощности и назначения их можно использовать в качестве сетевых или магистральных.

Главными преимуществами электромеханических стабилизаторов являются:

  • широкий диапазон входных напряжений (130–260 В);
  • работа без искажения выходного напряжения;
  • устойчивость к перегрузкам;
  • низкая чувствительность к входным помехам и искажениям напряжения, формы и частоты тока;

Недостатки стабилизаторов этого типа — неспособность работать в условиях низких температур и невысокая скорость стабилизации. При срабатывании сервопривода возникает характерный шум, длящийся, как правило, доли секунды. Чем выше мощность стабилизатора, тем большим шумом сопровождается его работа.

Как подобрать оборудование: ключевые характеристики

Практически все виды стабилизаторов пригодны для бытового использования. Чтобы окончательно определить, какой именно стабилизатор напряжения выбрать для частного дома, дачи или коттеджа, необходимо знать ключевые характеристики приборов и их соответствие конкретным потребностям.

Стабилизаторы бывают однофазными и трехфазными. Обычные бытовые приборы работают от однофазной сети 220 В. В некоторых случаях требуется сеть 3х380 В для питания электрических печей, насосов или сварочных аппаратов. Для дома, где не предусмотрено использование такого оборудования, подойдет однофазный стабилизатор на 220 В.

При выборе стабилизатора следует учитывать суммарную мощность подключаемых к нему приборов. Обычно суммарная мощность указывается в паспорте изделий. Нельзя забывать и о том, что приборы, имеющие электродвигатель, в момент запуска потребляют количество энергии, в несколько раз превосходящее их номинальную мощность. Поэтому итоговая допустимая для стабилизатора мощность должна превосходить суммарную в 3–5 раз, иначе при включении оборудования каждый раз будет срабатывать защита.

При выборе мощности необходимо учитывать характер нагрузки.

Активная нагрузка

Приборы, преобразующие электрическую энергию в освещение и тепло, такие как все лампы накаливания, утюги, электроплиты, нагреватели, — это приборы с активной нагрузкой. Единица измерения активной нагрузки — кВт, при выборе стабилизатора для таких приборов поправочные коэффициенты не требуются. Если суммарная активная мощность равна 1кВт, то достаточно будет установить стабилизатор с аналогичной мощностью.

Реактивная нагрузка

Так называемую реактивную мощность потребляют емкостные или индуктивные приборы, такие как электродвигатели или устройства с конденсаторными батареями. Полная мощность подобных устройств складывается из активной и реактивной и измеряется в кВА.

При выборе стабилизатора для приборов подобного типа из полной мощности выделяют активную, умножив полную мощность в кВА на значение косинуса фи, указываемое в паспорте устройства. Если этот показатель не указан, то за его среднее значение принимается 0,7.

Запас мощности

Для увеличения срока службы стабилизатора желательно предусмотреть запас мощности около 20%. Режим работы устройства будет при этом более щадящим, а при необходимости к нему можно будет подключить дополнительные приборы.

Диапазон стабилизируемого напряжения

На всех стабилизаторах указывается рабочий диапазон напряжения. Рабочий диапазон — это значение напряжения на входе, при котором стабилизатор способен корректировать выходное напряжение. Если напряжение на входе превышает это значение, стабилизатор отключит все приборы. Обычный рабочий диапазон для стабилизаторов, используемых для частных домов и коттеджей, — 130–270 В.

Чтобы определить необходимый рабочий диапазон бытового стабилизатора напряжения для дачи или дома, нужно проводить контрольные замеры входящего напряжения в сети в течение нескольких дней. Желательно делать это утром и вечером, когда нагрузка на сеть особенно велика, обязательно включив максимальное количество приборов-потребителей. Крайние значения, полученные по результатам замеров, и будут рекомендуемым рабочим диапазоном стабилизатора.

Обязательно нужно учесть, что по сути стабилизатор обладает двумя диапазонами. Первый тип — входное напряжение находится в пределах, при которых выходное напряжение составляет 220 В плюс-минус 5%. Второй тип — предельный диапазон, он возникает, когда входное напряжение значительно изменяется, а выходящее меняется в пределах 15–18%. Этот диапазон — последняя ступень перед отключением всех приборов. Долго работать в таком режиме стабилизатору вредно, но при кратковременных перепадах это вполне допустимо.

Точность стабилизации

Под точностью стабилизации понимают максимальное отличие в меньшую или большую сторону выходного вольтажа от номинала. Точность стабилизации выбранного аппарата не может быть меньше, чем требования к питающему напряжению каждого из подключенных к нему приборов. В том случае, если у этих приборов различные требования по напряжению, то необходимо взять за основу минимальное значение или подключить технику к разным стабилизаторам. Большинство бытовых электроприборов способно работать при точности стабилизации 220 В ± 5–7%. Однако осветительные приборы требуют точности не более 3%, поскольку недостаточная точность выходного напряжения приводит к изменению интенсивности освещения в случае перепадов во входной сети.

Способ установки

По способу установки все стабилизаторы делятся на настенные и напольные. При выборе места нельзя забывать, что стабилизатор при работе нагревается и его вентиляторы должны иметь возможность свободно работать. Вредное воздействие на стабилизатор оказывают влажность, пыль, высокая или низкая температура. Нельзя устанавливать его в сырых подвальных или чердачных помещениях.

Оптимальным местом для установки магистрального стабилизатора напряжения для дачи и дома будет точка рядом с распределительным щитком в коридоре или сухой кладовке.

Наличие информационного дисплея

Некоторые модели стабилизаторов оснащены информационным дисплеем, фиксирующим все показатели работы: входное и выходное напряжение, величина нагрузки, сообщение об аварии и причинах ее возникновения (в стабилизаторе, в сети, в нагрузке).

Чтобы не перегрузить стабилизатор, к нему рекомендуется подключать только те приборы, работа которых действительно требует постоянных значений напряжения:

  • телевизор;
  • компьютеры и оргтехника;
  • устройства связи;
  • холодильник;
  • осветительные приборы.

Бытовые нагревательные приборы, оборудованные ТЭНами, к стабилизатору подключать нецелесообразно, поскольку они могут функционировать и при нестабильном напряжении. Это же касается и приборов с высокими пусковыми токами (насосы, сварочные аппараты), которые при включении способны вызвать срабатывание защиты в стабилизаторе и обесточивание всей сети.

Обзор брендов бытовых стабилизаторов

Итальянская фирма, с 1969 года является одним из мировых лидеров в сфере производства стабилизаторов напряжения. Офисы компании имеются во всех крупных странах мира. В России ORTEA представлена 700 офисами в разных городах. В линейке продукции фирмы однофазные стабилизаторы серий GEMINI (20 кВА), VEGA (до 25 кВА), ANTARES (до 135 кВА) и трехфазные AQARIUS (до 60 кВА), ORION (до 250 кВА), ORION Plus (до 1250 кВА) и уникальный стабилизатор SIRUS New мощностью до 6000 кВА. Стабилизаторы компании могут работать при низких температурах. Гарантия на все модели — 2 года, при этом предоставляется 3 года бесплатного сервиса.

Одна из популярных моделей компании — ORTEA VEGA 1 . Однофазный электродинамический стабилизатор напряжения с входным диапазоном от 176 до 253 В. Время регулирования 16 мс/В, мощность нагрузки 1 кВА. Габариты аппарата 280х430х260 мм, вес 16 кг. Цена — 37 944 рубля.

Российская компания «Бастион» производит более 300 серийных изделий, включая стабилизаторы напряжения. Отличительная черта компании — наличие собственного конструкторского бюро, что позволяет полностью осуществлять весь цикл производства, от разработки до выпуска. Предприятие имеет 68 патентов и авторских свидетельств на собственную продукцию. В России работает 6 фирменных магазинов и 56 сервисных центров компании. «Бастион» выпускает стабилизаторы серии Teplocom и Skat . На ряд приборов дается пожизненная гарантия.

Релейный стабилизатор «Бастион» Teplocom ST — 555 имеет мощность 0,555 кВт, диапазон входных напряжений 145–260 В, время регулирования до 20 мс, габариты 130х70х85, вес 1,8 кг. Цена — 3700 рублей. Этот стабилизатор подойдет для защиты газового котла в частном доме или коттедже.

«РЕСАНТА»(производятся в Китае)

По данным интернет-агентства MegaResearch, компания «Ресанта» в 2014–2015 гг. являлась лидером на рынке сварочного оборудования и стабилизаторов напряжения. Сервисные центры фирмы находятся во всех крупных городах страны. В ассортименте компании однофазные цифровые и электромеханические стабилизаторы серии АСН, стабилизаторы пониженного напряжения СПИ, бытовые однофазные серии С и трехфазные серии АСН различной мощности.

Релейный стабилизатор «Ресанта» АСН — 2000 Н/1-Ц Lux имеет мощность 1 кВА, диапазон входных напряжений 140—260 В. Время регулирования до 7 мс/В, размеры 206х133х230, вес 4 кг. Цена — 3500 рублей.

Компания «Штиль» занимает одно из ведущих мест в производстве стабилизаторов. Основными направлениями деятельности компании является разработка и выпуск установок электропитания постоянного тока, инверторов, комбинированных источников питания переменного тока.

Стабилизаторы выпускаются в двух сериях: «Матрикс», мощностью от 0,5 кВА до 2 кВА, и инверторные стабилизаторы напряжения для дома «ИнСтаб». Преимуществами инверторных моделей являются безразрывное переключение, корректор коэффициента мощности и фильтрация входных помех. Кроме того, у них более широкий диапазон входного напряжения, а точность стабилизации не превышает 2%.

Инверторный стабилизатор «Штиль ИнСтаб 500» имеет мощность 0,5 кВА, диапазон входного напряжения от 90 до 310 В, время регулирования 0 мс/В. Размеры стабилизатора 237х142х71 мм, вес 2 кг. Цена — 6396 рублей.

Итак, по итогам нашего обзора можно сделать следующие выводы:

  • Для квартиры или частного дома лучше всего подойдет электронный стабилизатор, гарантирующий защиту всем дорогим электроприборам.
  • При небольших перепадах в сети и отсутствии особо ценной аппаратуры можно использовать электромеханический.
  • Для загородного дома или дачи, где может потребоваться насос или сварочный аппарат, — релейный.
  • Для питания современных отопительных котлов — только электронный стабилизатор.

При­о­бре­тая ста­би­ли­за­то­ры на­пря­же­ния — не важ­но, для ка­кой це­ли — сле­ду­ет по­за­бо­тить­ся о пра­виль­ном вы­бо­ре ти­па обо­ру­до­ва­ния, брен­да про­из­во­ди­те­ля, и, ко­неч­но, о вы­бо­ре ме­с­та по­куп­ки. Вы долж­ны быть уве­ре­ны, что про­да­вец вам всег­да ока­жет кон­суль­та­ци­он­ный и тех­ни­чес­кий сер­вис, обес­пе­чит опе­ра­тив­ную до­став­ку, не под­ве­дет с га­ран­ти­ей. Ведь на ко­ну сто­ит не толь­ко са­мо устройст­во, но и вся до­ро­гос­то­я­щая элек­тро­тех­ни­ка, под­клю­чен­ная к ста­би­ли­за­то­ру.

5 шагов — Как правильно выбрать стабилизатор напряжения для дома

Шаг №1 — Какие типы стабилизаторов подходят для дома

Сейчас на рынке существует много видов стабилизаторов напряжения. Это и электронные и электромеханические и гибридные и тиристорные. Но говорить, что одни лучше, а другие хуже будет не правильно. У каждого из них своя сфера применения. Это все-равно что сказать будто грузовой Камаз хуже городского Мерседеса бизнес-класса. У первого своя сфера применения, а у второго своя и нельзя заменить один другим. Камаз не подойдет для доставки бизнесмена на встречу, а на Мерседесе не привезешь 10 тонн груза. А вот наоборот — Камаз легко перевезет 10 тонн песка, а Мерседес с комфортом доставит бизнесмена на встречу.

Так и со стабилизаторами напряжения. Например, релейные стабилизаторы могут спокойно работать и при минусовой температуре (до -30°С), но нужна ли эта способность, если они будут стоять внутри отапливаемого дома? Нет.

А вот для дачных участков способность релейников работать при температуре ниже нуля очень даже пригодится.

Поэтому, для частного дома в стабилизаторах больше ценятся такие качества как плавная регулировка (чтобы лампочки не моргали) и на сколько точное напряжение на выходе.

Стабилизатор напряжения для дома как выбрать

Но у классических электромеханических стабилизаторов всегда оставался один очень важный недостаток — это довольно узкий входной диапазон напряжений (до 140В). Это значит, что при падении напряжения в электросети ниже 140 вольт, электромеханический стабилизатор попросту отключался и обесточивал все электроприборы в доме.

Конструкция электромеханического стабилизатора

Для устранения данного недостатка были созданы так называемые гибридные стабилизаторы напряжения, способные выравнивать напряжение в диапазоне 105В. 280В. Название свое они получили благодаря конструктивной особенности. Внутри гибридов, по-сути, находится 2 модуля — электромеханический и релейный. Основной режим работы гибридов — электромеханический (активен при изменении входном напряжении в диапазоне от 140В до 280В), с плавным и высокоточным выравниванием всех колебаний в электросети. А вот при падении напряжения ниже 140 вольт защитное отключение уже не срабатывает, а вместо этого подключается релейный блок, который в состоянии вытянуть просадки до 105В.

Преимущества гибридных стабилизаторов:

  • плавная регулировка (лампочки не будут моргать);
  • очень точные — удерживают 220В (± 3%);
  • выравнивают напряжение со 105В.

К недостаткам можно отнести:

  • напольное исполнение — нельзя повесить на стену. Хотя при помощи специальной стойки можно установить их друг над другом;
  • могут работать только при температуре выше 0°С .

Сравнение характеристик электромеханических стабилизаторов:

Кроме гибридных аппаратов для дома также ставят тиристорные стабилизаторы напряжения. Роль силового ключа в них выполняет полупроводниковый элемент, тиристор. Благодаря этому удается еще сильнее расширить диапазон входных напряжений и вытягивать просадки до 60В!

Из-за отсутствия движущихся частей тиристорные стабилизаторы во время работы не создают абсолютно никаких шумов. Это дает возможность использовать их даже внутри городских квартир. Кроме того, тиристорные аппараты считаются самыми долговечными среди стабилизаторов напряжения. Из-за этого производители нередко дают на них расширенную гарантию.

Преимущества тиристорных стабилизаторов:

  • справляются даже с аномальным падением напряжения до 60В;
  • абсолютно бесшумные (уровень шума — 0дБ);
  • регулировка осуществляется плавно;
  • высокоточные — на выходе получаем 220В ± 5% (и 220 ± 3% у морозостойких модификаций)
  • высокая скорость срабатывания (20мс);
  • выполнены в навесном исполнении (не занимают много места и удобно крепятся на стену);
  • обладают расширенной гарантией на 3 года.
  • технология производства тиристорных стабилизаторов довольно дорогостоящая, поэтому ценник приборов не позволяет их ставить в каждом доме.

Сравнение характеристик тиристорных моделей:

Для дома нужно ставить стабилизатор напряжения с плавной регулировкой (чтобы лампочки не моргали). Под эти требования подходят: электромеханические (гибридные) или тиристорные стабилизаторы.

Шаг №2 — Однофазный или трехфазный?

Итак, с типом стабилизатора определились — нужен электромеханический/гибридный или тиристорный аппарат.

Теперь нужно понять, ставить однофазный (на 220В) или трехфазный (на 380В)?

Тут два варианта:

  • если к дому подведена одна фаза, то подбираем однофазный стабилизатор;
  • казалось бы, для трехфазной сети должно быть такое же логическое заключение — для трех фаз брать трехфазник. Но есть один нюанс.
    Все трехфазные стабилизаторы спроектированы таким образом, что когда пропадает одна из фаз, то в стабилизаторе срабатывает защита и он отключается, обесточивая весь дом. Поэтому, только если в доме есть трехфазные потребители, мы ставим трехфазный стабилизатор.
    Если же потребители только на 220В, то лучше поставить 3 однофазных стабилизатора напряжения (по одному на каждую фазу). Чаще всего такое решение даже будет дешевле по деньгам.

Что делать, если не знаете, сколько фаз подведено к дому?

К современным же загородным коттеджам часто подводят три фазы, т.к. кроме бытовых электроприборов планируется установка и трехфазных потребителей на 380В.

К дому подведено 2 или 3 провода — однофазная сеть, 4 и более — трехфазная.

Если к дому подведена одна фаза, останавливаемся на однофазных стабилизаторах.

Для трехфазной сети:

  • если есть потребители на 380В — ставим один трехфазный стабилизатор;
  • если потребители только на 220В — ставим 3 однофазных стабилизатора (по одному на каждую фазу).

Шаг №3 — Должен работать при минусовой температуре?

Итак, теперь мы знаем, что в зависимости от потребителей, нужно ставить однофазные или трехфазный аппарат.

Следующий шаг простой — будет стоять стабилизатор в отапливаемом помещении или нет. Чаще всего аппарат размещается в техническом помещении внутри дома и необходимости в морозостойких приборах нету.

Если же вдруг необходима работа при температуре ниже нуля, то запоминаем этот параметр в стабилизаторе как важный.

Чаще всего стабилизаторы ставят внутри дома и требований к морозостойкости нету. Но если будет стоять в неотапливаемом помещении, то выбираем среди стабилизаторов, способных работать при минусовой температуре.

Шаг №4 — Какой мощности нужен стабилизатор?

На предыдущих этапах мы узнали, что для дома нужен аппарат с плавной регулировкой, определились с количеством фаз необходимого прибора (однофазный или трехфазный) и решили для себя, будет он стоять в отапливаемом помещении или нужен морозостойкий вариант.

Теперь следует понять, какой мощностью должен обладать прибор.

К этому вопросу нужно отнестись внимательно, так как взяв стабилизатор маленькой мощности, в результате мы получим частые отключения стабилизатора по перегрузу.

Основное правило, которым принято руководствоваться при выборе стабилизатора напряжения для дома, звучит так:

На каждый частный дом или загородный коттедж устанавливается вводной автомат, который не позволяет нагружать электропроводку дома больше, чем она рассчитана. Это связано не с «жадностью» электриков, будто не хотят разрешить владельцу дома включать приборы большей мощности, чем разрешено. Причина банальна — не допустить возникновения пожара. Чтобы не допустить перегревания проводов и возникновения из-за этого пожара, ставится вводной автомат. Если человек попытается одновременно нагрузить электропроводку приборами бОльшей мощность, чем разрешено, — вводной автомат выполнит защитное отключение и не допустит пожара в доме.

Чаще всего на дом ставятся подобные вводные автоматы:

Вводной автомат на 40 А (ампер)

Для того, чтобы узнать какой мощности нужен стабилизатор напряжения для нашего дома, всегда применяется одна и та же формула:

    Вариант №1 — к дому подведена однофазная сеть на 220В
    В этом случае умножаем значение вводного автомата (у нас это 40 ампер) на 220 вольт:
    40 * 220 = 8 800
    Выходит, что для нашего дома нужен стабилизатор мощностью не меньше, чем 8800 ВА (вольт-ампер) или 8,8 кВА (киловольт-ампер).

Зная типичную линейку мощностей стабилизаторов:
5, 8, 10, 15, 20, 30 кВА

Понимаем, что стабилизатор на 8 кВА с нашей нагрузкой уже не будет справляться, а вот на 10 кВА — самое оно.

  • Вариант №2 — к дому подведена трехфазная сеть на 380В
    В случае трехфазной сети решение следующее:
    • если дома есть потребители на 380В — ставим один трехфазный стабилизатор.
      Его мощность высчитывается так:
      Вводной автомат для частных домов с трехфазным подключением чаще всего на 20 ампер.
      Умножаем 20 ампер на 200В и получившуюся цифру умножаем еще на 3:
      20 * 220 * 3 = 13 200
      Получается для дома нужен трехфазный стабилизатор мощностью не меньше 13200 ВА (вольт-ампер) или 13,2 кВА. (киловольт-ампер).
      Опять же, учитываем линейку мощностей трехфазных стабилизаторов (9, 15, 20, 30 кВА) понимаем, что нам нужен стабилизатор на 15 кВА.
      Итого , нужен трехфазник на 15 кВА.
    • Если же к дому подведено 3 фазы, а все электроприборы обычные, рассчитаны на 220В и трехфазных потребителей ставить не планируется, то эффективнее будет поставить три однофазных стабилизатора (по одному на каждую фазу). Это делается по той причине, что при пропадании напряжения на одной из фаз, трехфазный стабилизатор обесточит весь дом. При установке трех однофазных стабилизаторов данная проблема не возникает и электроприборы на оставшихся двух фазах продолжают работать.
      Мощность высчитывается как для обычного однофазного стабилизатора (описано было выше) с тем отличием, что нужен не один а три штуки:
      40 * 220 = 8 800
      Итого , нужно 3 стабилизатора по 10 кВА.
  • В зависимости от количества подведенных фаз:

    • для однофазной сети (220В) чаще всего ставят однофазный стабилизатор на 10 кВА;
    • для трехфазной сети ставят или один трехфазный стабилизатор на 15 кВА или три однофазных по 10 кВА (по одному на каждую фазу).

    Шаг №5 — На сколько сильно падает напряжение?

    На предыдущих 4х шагах мы выяснили, что для дома требуется стабилизатор с плавной и точной регулировкой (под это подходят электромеханические/гибридные или тиристорные аппараты). Узнали, что при однофазной сети нужен однофазный стабилизатор, а при трехфазной — один трехфазный или три однофазных (в каких случаях и какой, указано на Шаге №2). На Шаге №3 определились, нужен ли нам морозостойкий прибор или он будет стоять внутри дома, в отапливаемом помещении. И на Шаге №4 высчитали, необходимую мощность прибора.

    И вот мы подошли к тому маленькому, но очень важному моменту, о котором забывают 80% людей при выборе стабилизатора.

    В теории всё просто — посмотрел цифру на вводном автомате, умножил на 220В и вот такой мощности нужен стабилизатор. Но почему-то забывают, что при падении напряжения (когда в розетке не 220В, а уже 170В, 140В и ниже) мощность, которую может выдавать любой стабилизатор тоже падает. И вместо заявленных 10 кВт (киловатт) он выдает уже 8 или 7 кВт. Тем самым, если домашняя сеть нагружена по полной (одновременно включены и работают электроприборы общей мощностью 10 кВт), то стабилизатор будет не в состоянии обеспечить их данной мощностью и, во избежания перегрева и выхода из строя, будет срабатывать защита, которая отключит и стабилизатор и все электроприборы в доме.

    Зависимость выдаваемой мощности стабилизатора от падения напряжения в электросети.

    Как видим с графика выше, при падении напряжения до 170В, стабилизатор сможет выдать максимум 85% от своей мощности. Если брать для примера, аппарат на 10 кВт, то получаем:
    10 * 85 / 100 = всего 8,5 кВт

    при напряжении в 140В имеем 65% от мощности:
    10 * 65 / 100 = всего 6,5 кВт

    если же у нас просадки доходят до 110В, то на выходе можно рассчитывать только на 40% мощности, а это:
    10 * 40 / 100 = всего 4 кВт

    Именно по этой причине все электрики в один голос советуют брать стабилизатор напряжения с запасом по мощности минимум на 30%.

    Ситуация с повышенным напряжением встречается не так часто, но запас по мощности нужно брать и в этом случае:

    Зависимость выдаваемой мощности стабилизатора при повышенном напряжении.

    Уже при 255В стабилизатор начинает терять в мощности, а при 275В способен выдать только 80% от заявленных значений. При 280В идет защитное отключение.

    При пониженном или повышенном напряжении падает мощность любого стабилизаторов. Поэтому всегда нужно брать стабилизатор «с запасом» по мощности (как минимум, на 30%).

    Итак, сегодня мы узнали, что для дома:

    • подходят только точные стабилизаторы с маленькой погрешностью на выходе и плавной регулировкой. Это нужно, чтобы в момент выравнивания напряжения не моргали лампочки и нормально работала электроника в доме. Под эти требования подходят электромеханические, гибридные или тиристорные аппараты;
    • определились, нужен однофазный или трехфазный прибор;
    • выяснили для себя, он будет стоять в отапливаемом помещении или требуется морозостойкий прибор;
    • узнали, что для домов с подведенной одной фазой (на 220В) чаще всего берут стабилизатор на 10 кВА (киловольт-ампер), а для трехфазной сети (на 380В) выбирают аппараты на 15 кВт (киловатт). И научились высчитывать мощность требуемого стабилизатора индивидуально для своего дома;
    • запомнили, что стабилизатор нужно брать с запасом по мощности (минимум, на 30%).

    Надеюсь, удалось максимально помочь с подбором стабилизатора для дома. Если Вы узнали для себя что-то новенькое и считаете эту информацию полезной, нажмите ниже на кнопки социальных сетей и сохраните эту статью себе, чтобы не потерять.

    Расчет мощности стабилизатора напряжения

    Алгоритм и основные ошибки.

    Как правильно определить необходимую мощность стабилизатора напряжения? – данный вопрос уже неоднократно рассматривался в опубликованных на нашем сайте статьях. Однако мы вернёмся к нему ещё раз, так как мощность – один из важнейших параметров любого стабилизатора и если она определена неверно, то прибор, независимо от топологии, точности и быстродействия, не сможет нормально функционировать и не справится со своими задачами:

    • стабилизатор с выходной мощностью меньше необходимой будет постоянно отключаться или вообще не запустится, а возможно и выйдет из строя;
    • приобретение устройства с мощностью, намного превышающей требуемое значение, – бесполезная трата средств. Прибор в процессе работы будет недозагружен, что снизит его КПД.

    Для определения актуальной мощности стабилизатора рекомендуем действовать по следующему алгоритму:
    1) выяснить мощность нагрузки;
    2) к значению мощности, потребляемой нагрузкой, прибавить запас;
    3) по итоговой величине подобрать подходящую модель стабилизатора.
    В этой статье мы разберем три указанных пункта и проанализируем наиболее распространённые ошибки, сопутствующие каждому из них.

    Как определить мощность нагрузки?

    Мощность нагрузки на стабилизатор равняется сумме мощностей всех подключённых к стабилизатору устройств. Перед расчетом суммарного значения мощности необходимо выяснить энергопотребление каждого из потребителей. Это несложно: мощность электроприборов обычно указывается в технической документации и дублируется на заводской табличке, прикреплённой к изделию.

    Несмотря на видимую простоту действия, на данном этапе можно совершить несколько серьёзных ошибок, которые повлекут за собой выбор стабилизатора, не подходящего под ваши задачи.

    Особое внимание стоит обратить на оборудование, для которого указывается несколько мощностей: насосы, обогревательная, звуковая, климатическая техника и т.д. Важно различать мощность электрическую и мощность, выдаваемую изделием при выполнении своих прямых задач, то есть тепловую – для нагревательных котлов, охлаждения – для кондиционеров, звуковую – для аудиосистем и т.д.

    При выборе стабилизатора следует опираться исключительно на величину мощности, потребляемой нагрузкой от электросети! В паспорте электроприбора данный параметр может быть назван: «потребляемая мощность», «присоединительная мощность», «электрическая мощность» и т.п. Всё перечисленное является отражением одной величины – активной мощности (измеряется в Ваттах (Вт или W)).

    Обратите внимание! Производители обычно выстраивают модельный ряд своих стабилизаторов на основе другой величины – полной мощности (измеряется в Вольт-Амперах (ВА или VA)). Важно понимать, что Ватты и Вольт-Амперы не одно и то же, и соответственно 1000 Вт не равны 1000 ВА!

    У устройств, конструкция которых содержит ёмкостные компоненты или электродвигатели, активная и полная мощности могут существенно различаться. Поэтому приобретение рассчитанного на 1000 ВА стабилизатора при нагрузке в 1000 Вт может стать неверным решением – прибор окажется перегружен со всеми вытекающими отсюда последствиями.

    Во избежание данной ошибки, следует перевести Ватты в Вольт-Амперы и проанализировать не только активную, но и полную мощность нагрузки. Перевод из Ватт в Вольт-Амперы осуществляется делением значения в Ваттах на специальный параметр – коэффициент мощности или cos(φ):

    Сos(φ) отражает зависимость активной мощности устройства от полной. Чем ближе величина cos(φ) к единице, тем меньше энергии рассеивается в виде электромагнитного излучения и тем больше преобразуется в полезную работу.

    Численное значение cos(φ) обычно (но не всегда) указанно в технической документации прибора, потребляющего переменный ток (может обозначаться как «cos(φ)», «Power Factor» или «PF»). Если производитель не предоставил информацию о коэффициенте мощности своего изделия, то для бытовой техники допустимо принять cos(φ) в пределах 0,7 — 0,8, кроме устройств, преобразующих электроэнергию в свет и тепло (лампы накаливания, электрочайники, утюги и т.д.), для них интервал значений коэффициента мощности – 0,9 — 1.

    Современная техника, в первую очередь компьютеры, часто оснащается блоком питания с коррекцией коэффициента мощности, которая приближает данный параметр к единице – 0,95-0,99. Если уверенности в наличии такой функции (обозначается «PFC» или «ККМ») нет, то для cos(φ) рекомендуется применить значение из указанного в предыдущем абзаце типового диапазона.

    Полную мощность нагрузки следует рассчитывать с использованием только значения коэффициента мощности оборудования, соответствующего этой нагрузке, а не с использованием значения входного коэффициента мощности стабилизатора!

    Обратите внимание! Устройства, имеющие в своей конструкции электродвигатель, отличаются высокими пусковыми токами. К этой категории относятся: насосы, стиральные и посудомоечные машины, холодильники, кондиционеры, станки и компрессоры. Величина потребляемой из электросети энергии, в момент включения любого из названых приборов, может в несколько раз превысить величину, характерную для номинального режима работы.

    Производители указанной техники иногда приводят максимальное энергопотребление непосредственно в характеристиках каждой модели, а иногда наоборот – дают только номинальное значение мощности, стараясь не привлекать внимание к неминуемым скачкам тока. Рекомендуем внимательно изучить сопутствующую любому оборудованию документацию и поискать информацию о фактической мощности, потребляемой устройством при пуске и, вообще, в различных режимах работы. Мощность нагрузки определяется с использованием наибольшего из приведённых для каждого устройства значений!

    Помимо механизмов с электродвигателями, высокие пусковые токи характерны и осветительным приборам. Причем не только с галогенными лампами и лампами накаливания, но и с популярным в последнее время – светодиодными (светодиоды не имеют пусковых токов, но большинство светильников, реализованных на их базе, снабжены конденсаторами, включение которых вызывает резкое увеличение потребляемого тока).

    При выборе стабилизатора для защиты крупной светотехнической системы следует учесть, что значение мощности, возникающее при запуске такой системы, может многократно превышать номинальное.

    Какой запас мощности необходим стабилизатору?

    Правильно выбранный стабилизатор должен иметь выходную мощность, превышающую мощность, необходимую для электропитания нагрузки. Разница между мощностью стабилизатора и фактическим энергопотреблением нагрузки называется запасом мощности. Рекомендуемый запас – 30% от величины энергопотребления нагрузки, такое значение позволит:

    • подключить к устройству в процессе эксплуатации дополнительные приборы, мощность которых не учитывалась при изначальном расчёте нагрузки;
    • избежать перегрузки в случае сильного падения напряжения в электросети. Дело в том, что мощность стабилизатора при выходе питающего напряжения из определённых пределов (рабочего диапазона) уменьшается. В частности, при 135 В в сети, стабилизатор вместо заявленных 500 ВА выдаст только 400 ВА и, соответственно, не сможет запитать предельную к его номиналу нагрузку.

    Для некоторого оборудования рекомендуется заложить запас мощности свыше 30%. Это, например, кондиционеры или IT-техника. В первом случае, данное решение объясняйся ростом потребляемой кондиционером мощности в процессе эксплуатации устройства (вызвано неизбежным загрязнением фильтрующей сетки). Во втором случае – тенденцией к постоянному увеличению мощностей телекоммуникационного оборудования.

    Как подобрать модель стабилизатора?

    Для определения подходящей по мощности модели необходимо сверить мощностной ряд предлагаемых производителем стабилизаторов с энергопотреблением нагрузки – ближайшее в большую сторону значение в мощностном ряду и будет необходимой мощностью стабилизатора.

    Обратите внимание! Выбор стабилизатора со значением мощности, ближайшим к энергопотреблению нагрузки в меньшую сторону либо снизит заложенный ранее запас по мощности, либо, в худшем случае, приведёт к приобретению стабилизатора с несоответствующими нагрузке выходными параметрами.

    Обратите внимание! Для трехфазного стабилизатора нагрузка на каждую фазу должна составлять не более 1/3 от номинальной. Например, трехфазный стабилизатор с номиналом 6000 ВА запитает трехфазную нагрузку в 4200 ВА (мощность потребляемая от одной фазы составит 1400 ВА), но подключение к отдельной фазе этого стабилизатора нагрузки в 2500 ВА вызовет перегрузку, так как максимально допустимое значение по одной фазе составляет: 6000/3=2000 ВА.

    Практический пример расчета мощности стабилизатора.

    Стабилизатор приобретается для одновременной защиты трех однофазных потребителей. Не будем акцентировать внимание на конкретном виде устройств, назовем их просто: потребитель 1, потребитель 2 и потребитель 3.

    Согласно заводским паспортам:

    • номинальная мощность потребителя 1 – 600 Вт, потребителя 2 – 130 Вт, потребителя 3 – 700 Вт;
    • коэффициент мощности потребителей 1 и 2 – 0,7, потребителя 3 – 0,95.

    1. Определение мощности нагрузки.

    Пусть потребитель 1 относится к категории оборудования, характеризующегося наличием высоких пусковых токов. При расчёте используем не его номинальную мощность, а максимальную – пусковую, равную, согласно технической документации, – 1800 Вт. Используя формулу (1), переведём мощность каждого потребителя из Вт в ВА:

    1800/0,7=2571,4 ВА – для потребителя 1;
    130/0,7=185,7 ВА – для потребителя 2;
    700/0,95=736,8 ВА – для потребителя 3.

    Теперь определим суммарную потребляемую мощность планируемой нагрузки в Вт и ВА:

    1800 +130+ 700= 2630 Вт;
    2571,4+185,7+736,8=3493,9 ВА.

    Дальнейший выбор стабилизатора будем проводить, учитывая, что полная мощность нагрузки на устройство составит 3493,9 ВА, а активная –2630 Вт (обратите внимание на разницу значений в Вт и ВА).

    2. Определение запаса мощности.

    Примем рекомендованную величину запаса мощности в 30% от энергопотребления нагрузки – для получения численного значения необходимого запаса умножим на 0,3 ранее рассчитанные суммарные мощности планируемой нагрузки:

    2630•0,3=789 Вт – запас активной мощности;
    34,939•0,3=1048,17 ВА – запас полной мощности.

    Следовательно мощность нагрузки с учётом запаса составит:

    2630+789=3419 Вт;
    3493,9+1048,17= 4542,07 ВА.

    3. Выбор модели стабилизатора с необходимой мощностью.

    3.1 Однофазный стабилизатор. Выберем подходящий для электропитания вычисленной нагрузки (с учетом запаса) однофазный стабилизатор, используя стандартный мощностной ряд однофазных инверторных стабилизаторов производства ГК «Штиль»:

    Оцените статью
    Спец ремонтник
    Добавить комментарий