Стабілізатори напруги: як протидіяти стрибкам напруги в мережі

Кожен з нас повсякчас натрапляє на таке явище, як перепади напруги в електромережі. В ідеальному випадку напруга в мережі повинна мати значення 220 В, частоту – 50 Гц. Державні галузеві стандарти допускають коливання напруги в мережі при нормальних умовах ± 5%, граничні коливання – до ± 10% від номінального значення. У реальності ці умови практично ніколи не виконуються. І не лише тому, що електромережі настільки недосконалі і мають дефекти.

Об'єктивно, напруга в мережі залежить від місця розташування споживача електроенергії і його віддаленості від трансформаторної підстанції. Так можна очікувати перевищення напруги у споживачів, розташованих близько до трансформаторної підстанції. І відповідно неприпустимо низькою вона буде у вельми віддалених споживачів.

Стрибки напруги в мережі

Перепади бувають як сезонними, так і більш частими – добовими. Так підвищене споживання електроенергії в зимовий період призводить до зниження напруги в мережі (часом аж до 150 В), що в свою чергу погіршує умови експлуатації електроприладів і сприяє повільному виведенню їх з ладу. Найгірший з варіантів – аварійна ситуація з обривом або обгоранням нульового проводу в електрощитовій або на трансформаторній підстанції. Таке явище може призвести до різкого збільшення напруги у споживачів, іноді до 400 В!

Таку напругу не здатне витримати навіть обладнання з вбудованим захистом. При цьому у споживачів перегорає вся техніка, підключена до мережі на момент аварії. Якщо напруга занадто низька – прилади не вмикаються, якщо висока – відбувається пробій ізоляції, перегоряють електронні компоненти на платі, що призводить до виходу приладу з ладу. Існує ризик загоряння та ураження електричним струмом.

Малоймовірно, що можна вирішити цю проблему на рівні розподільчих систем електроенергії. Так само як і мало хто може розраховувати на компенсацію матеріальних і моральних втрат постачальниками електроенергії при виході з ладу дорогої техніки. Особливо чутливі до перепадів напруги холодильники, кондиціонери, електроніка газових котлів та інша складна побутова техніка.

Як захистити побутову техніку

Як правило, «порятунок потопаючих, справа рук самих потопаючих». Таким чином, приходимо до висновку про необхідність індивідуального захисту нашої техніки. Пристроєм, який може з цим впоратися є стабілізатор напруги. Використання стабілізаторів напруги вирівнює напругу до потрібних параметрів, робить її стабільною.

При підключенні до електричної мережі він на виході дає стабільну напругу 220 В для однофазних мереж і 380 В для трифазних. Вся побутова техніка найчастіше розрахована на однофазний струм, однак, якщо в приміщенні є хоча б один трифазний прилад, то знадобиться трифазний стабілізатор. Для вибору стабілізатора, приймаємо за замовчуванням, що нам для встановлення потрібен однофазний стабілізатор.

Стабілізатор, як правило, працює в певному діапазоні напруги (від 160 В до 260 В, деякі стабілізатори – від 130 В до 285 В), і в цих межах виводить стабільні 220 В на виході. У випадку, якщо напруга виходить за ці встановлені межі, стабілізатор вимкнеться і живлення на підключену побутову техніку подаватись не буде.

Типи стабілізаторів напруги

Як обрати стабілізатор напруги?

Для вирішення поставленого завдання необхідно визначити кілька аспектів, а саме:

• Що є об'єктом захисту, з точки зору споживаної потужності.
• Вимоги до гранично допустимих перепадів напруги по кожному електроприладу.
• Швидкодія стабілізатора.
• Коливання напруги в мережі.
• Припустимий бюджет для встановлення стабілізатора.

Найбільш поширена помилка при виборі стабілізатора – це вибір за ціною або дизайном. Звичайно, ці характеристики є важливими, проте не можуть бути визначальними.

При введенні в експлуатацію житлових або офісних приміщень, або під час ремонту цих приміщень, з’являється можливість встановити стабілізатор напруги для всього об'єкта – стаціонарний. Такі стабілізатори не можуть конкурувати з переносними стабілізаторами в ціні. Стаціонарні стабілізатори, як правило, дорожчі, бо розраховані на більш високі потужності. Однак, саме стаціонарні стабілізатори дозволяють захистити всіх споживачів електричного струму житлового приміщення або офісу. Встановлюються такі стабілізатори безпосередньо біля розподільчого щитка, після лічильника електроенергії.

При неможливості встановлення стаціонарного стабілізатора, або економічній недоцільності, можна скористатися переносним стабілізатором для захисту одного або декількох електроприладів.

При виборі стаціонарного стабілізатора напруги, призначеного для захисту всього обладнання офісу або квартири, необхідно визначити сумарну потужність мережі. При елементарному підсумовуванні потужності, необхідно пам'ятати про те, що необов'язково всі прилади будуть працювати одночасно. Тобто коефіцієнт одночасності дії буде «знижуючим» фактором. Однак, стабілізатори слід вибирати із запасом до 30%, для врахування пускових струмів і можливості перспективного збільшення навантаження на електричну мережу.

Отже, наприклад, якщо потужність одночасно працюючих приладів складає 6 кВт, то стабілізатор необхідно обирати на 8 кВт, за умови коливань напруги в мережі в межах 220 В ± 10%. При більш значних стрибках напруги потужність стабілізатора повинна складати 10 кВт.

Для захисту одного електроприладу досить знати потужність цього приладу, величину пускових струмів і керуватися рекомендаціями виробників про призначення стабілізатора і обладнання, що необхідно захистити. Значними пусковими струмами відрізняється техніка з електродвигунами (насоси, компресори, холодильники, кондиціонери), тому для них необхідно обрати стабілізатор з запасом потужності 30-50%.

Важливим кроком при виборі стабілізатора є вимірювання напруги в мережі у кожного конкретного споживача, оскільки як у кожного стабілізатора є свій робочий діапазон стабілізації напруг і у кожного електроприлада – свій допустимий діапазон допустимих перепадів напруги. Виміряти напругу в мережі можна за допомогою мультиметрів самостійно, або запросити фахівця. Таких вимірювань необхідно зробити кілька, бажано в різний час доби, при різних навантаженнях в мережі.

Характеристики стабілізаторів напруги

Подальший вибір полягатиме у визначенні типу стабілізатора, який би відповідав технічним характеристикам електрообладнання, що підлягає захисту. Короткий огляд стабілізаторів та їх характеристик наведений у таблиці:

При поверхневому огляді переваг і недоліків різних типів стабілізаторів не варто забувати про те, що один і той самий тип стабілізаторів від різних виробників відрізняється схемою управління, яка встановлює алгоритм роботи всього пристрою. Абсолютно всі стабілізатори управляються за допомогою мікропроцесорів. При цьому розрізняється два типи мікропроцесорних схем управління: моноблочний і дискретний.

Тип керуючої схеми не позначається на роботі стабілізатора, проте впливає на кінцеву ціну стабілізатора і його ремонт. Зрозуміло, що більш дорогим і складним буде ремонт стабілізатора з моноблочною схемою управління.

Релейні стабілізатори напруги

При аналізі характеристик різних типів стабілізаторів, список переваг релейних стабілізаторів, які використовуються для захисту 98% побутової техніки, можна розширити для конкретних виробників. Для цього досить більш детально ознайомитися з Технічними умовами або паспортом виробу конкретного стабілізатора. Релейні стабілізатори дуже добре зарекомендували себе в побутовому використанні. І цьому є декілька причин: доступна ціна, компактні розміри та мінімальний шум при роботі.

Підключити переносний стабілізатор напруги дуже легко. В корпусі стабілізатора є (як правило) чотири клеми – дві вхідні та дві вихідні. До вхідних ми подаємо напругу від зовнішньої електромережі (як правило, це звичайна електрична розетка), а до вихідних – підключаємо побутовий прилад.

Висновки

Використання стабілізаторів напруги вирівнює напругу до потрібних параметрів, робить її стабільною. Є така думка, що стабілізатор напруги – це дорогий пристрій. Але треба зважати на вартість побутових приладів, які перебувають під їх захистом – сучасний холодильник, телевізор або комп`ютер (плюс інформація, яка зберігається в його пам`яті) мають значно більшу вартість. Як ви самі розумієте, убезпечити свою побутову техніку та домашні електроприлади просто необхідно!

Сподіваємося, ця інформація допоможе спростити для вас процес вибору стабілізатора напруги. Ми ж можемо запропонувати вам якісні та доступні стабілізатори напруги українського виробництва, які відрізняються розширеним функціоналом захисту. Нехай всі ваші електроприлади будуть в цілими і неушкодженими!

Команда Masteram