Как выбрать стабилизатор напряжения

Несовершенство российских сетей электроснабжения заставляет многих людей задуматься о приобретении стабилизатора, способного нормализовать электропитание для отдельно взятых чувствительных приборов или всего жилья. Напомним, что в ГОСТ заложен 10-процентный допуск на отклонения напряжения в розетке, но даже при формальном соответствии стандарту питание не всегда удовлетворяет требованиям ряда электроприборов, в первую очередь – контрольной электроники, например, газовых котлов отопления.

Условия, в которых предполагается использовать стабилизатор, прямо определяют перечень требований к его конструкции. Если стабилизатор приобретается для защиты конкретного электроприбора, то достаточно приобрести модель с аналогичным числом фаз и запасом по мощности не менее 25 %. Если устройство имеет высокий пусковой ток, запас следует увеличивать. Если стабилизатор устанавливается на улице, в число обязательных требований к нему добавляются работоспособность при отрицательных температурах.

Параметры выбора стабилизатора напряжения

Принцип работы

По принципу работы выделяют следующие разновидности стабилизаторов, определяющие их применяемость и особенности эксплуатации.

• Релейный стабилизатор напряжения представляет собой автотрансформатор с дополнительными отводами, который коммутируется с помощью реле для поддержания заданного напряжения на выходе. Отсюда и произошло название данного класса. Главное достоинство релейных стабилизаторов – простота и доступная цена, однако есть и недостаток: напряжение на выходе меняется ступенчато, и пользователю приходится выбирать между узким диапазоном рабочих напряжений, но более точной стабилизацией, или увеличенной погрешностью, но в широком диапазоне. Поэтому при выборе релейного стабилизатора нужно учитывать реальные перепады напряжения в электросети и подбирать модель, имеющую в этом диапазоне максимальное число ступеней. Кроме того, релейные стабилизаторы в момент переключения обмоток создают кратковременный щелчкообразный звук, который может раздражать слух в некоторых случаях.
• Электромеханический стабилизатор напряжения также состоит из автотрансформатора с регулируемым коэффициентом трансформации. Изменение коэффициента трансформации происходит за счет перемещения подвижного контакта по виткам обмотки. Точность стабилизации у него выше, чем у релейных, но скорость реакции меньше, что ограничивает его применение в условиях резких перепадов напряжения – для перемещения сервопривода из одного крайнего положения в другое требуется много времени.
• Гибридный стабилизатор напряжения позволяет сочетать достоинства релейных и сервоприводных: дополнительные реле расширяют рабочий диапазон прибора от 105 вольт, в то время как сервоприводный механизм регулирует данный показатель плавно и с высокой точностью.
• Электронный стабилизатор напряжения (также называемый тиристорным, либо симисторным) для коммутации обмоток автотрансформатора использует электронные ключи, бесшумные и переключающие нагрузку практически моментально (примерно в 2 раза быстрее, чем релейные). Переключение не сопровождается щелчками, как в релейных стабилизаторах. Высокая скорость работы особенно важна для потребителей, критичных к этому параметру, например медицинского оборудования, прецизионных станков, котлов отопления и т. д.
• Стабилизатор напряжения двойного преобразования основан на принципе преобразования переменного напряжения сети в постоянное, и затем из этого постоянного напряжения формируется переменное напряжение синусоидальной формы частотой 50 Гц. Благодаря примененным решениям в этом стабилизаторе достигается высокая точность поддержания выходного напряжения, менее 1 %. Сама стабилизация происходит бесступенчато. Благодаря двойному преобразованию эти стабилизаторы могут работать с несинусоидальной формой напряжения на входе. Кроме того, между входом и выходом достигается полная гальваническая развязка, что также важно, если предъявляются особые требования к безопасности электроустановок.

Количество фаз

В зависимости от типа ввода, к которому подключаются стабилизаторы, их можно разделить на два типа.

• Однофазные стабилизаторы. Их выбирают для соответствующей сети. Производители предлагают и маломощные модели для защиты отдельных приборов, и мощные стабилизаторы (около 30 кВА) для защиты техники во всем доме. В случае если в дом заведены 3 фазы, но нет трехфазных потребителей, оптимальным вариантом является установка на каждую фазу по одному однофазному прибору.
• Трехфазные стабилизаторы. В случае если стабилизация необходима для трехфазной нагрузки, стабилизатор на 380 В становится единственно возможным выбором. Нужно учитывать, что при отключении одной из фаз прибор данного типа остановит поддержание напряжения на двух других. Таким образом, в ряде случаев установка отдельного однофазного стабилизатора на каждую из трех линий ввода, запитанных через блок контроля сети (БКС), может быть предпочтительной.

Мощность

Мощность стабилизатора определяется с учетом реального энергопотребления подключаемого к нему оборудования, его пусковых токов и необходимого запаса. Нужно учитывать, что в сетях переменного тока помимо активной составляющей нагрузки присутствует и реактивная, обусловленная ее емкостью и индуктивностью. На приборах с ярко выраженной реактивной составляющей указывается либо коэффициент мощности (cos φ), либо полная мощность потребления в вольт-амперах (ВА). Полная мощность определяется как активная, разделенная на значение cos φ.

Точность стабилизации

Перед тем как выбрать стабилизатор напряжения, нужно определить реальный уровень колебаний питания в сети. Знание этого диапазона полезно при подборе устройств со ступенчатой регулировкой (тиристорных или релейных), так как ширина рабочего диапазона напряжений и точность стабилизации у них жестко связана с числом ступеней коммутации. Приобретая стабилизатор с заведомо избыточным для конкретного случая диапазоном напряжений, Вы либо столкнетесь с меньшей точностью стабилизации, либо должны будете приобрести прибор с большим числом ступеней. Покупая устройство двойного преобразования, обеспечивающее бесступенчатую регулировку, можно выбирать модель с максимальной шириной диапазона, так как это не повредит точности.

В реальной практике оптимальное значение точности стабилизации определяется характером подключенной нагрузки. Для большинства бытовой аппаратуры достаточно 5–10 %.

Если выбор модели стабилизатора напряжения вызывает у Вас вопросы, рекомендуем обратиться к помощи специалистов – консультанты Энергия смогут подобрать наиболее подходящее оборудование. Точность выбора обеспечит и эффективность работы стабилизатора, и безопасность его эксплуатации. Вы можете обратиться к нам по телефону или e-mail – все необходимые данные указаны в соответствующем разделе нашего сайта.