Выбор стабилизатора напряжения

Общеизвестно, что к преждевременному выводу из строя электрооборудования часто приводят периодические скачки напряжения, происходящие по различным причинам, например, в связи с авариями на подстанциях и линиях электропередач, использованием устаревших трансформаторов и проводов.

Современная бытовая электроника допускает отклонения параметров электропитания не более чем на 10% от номинала, но даже в крупных городах электросети не всегда гарантируют выполнение этих требований. Из-за этого бытовые электроприборы начинают работать нестабильно, ухудшаются их потребительские характеристики, возможны даже серьезные поломки. Вот почему, чтобы избежать преждевременного вывода электроприборов из строя, имеет смысл подключать электроаппаратуру через стабилизаторы напряжения.

Однофазный стабилизатор напряжения – это аппарат, подключаемый между сетью и потребителем электроэнергии, и позволяющий поддерживать в электрической сети заданное напряжение. Стабилизаторы напряжения являются достаточно надежными устройствами, рассчитанными на круглосуточный режим работы и длительную эксплуатацию.

Трехфазный стабилизатор напряжения. Самостоятельный выбор необходимой модели стабилизатора напряжения часто бывает достаточно затруднительной задачей, поэтому, чтобы облегчить проблему выбора, мы дадим некоторые полезные советы по выбору стабилизаторов напряжения.

Основная характеристика стабилизатора напряжения - это его мощность.

Для обеспечения бесперебойной работы одного электроприбора приобретают стабилизаторы мощностью 0,1-0,9 кВА.

Для подключения бытовой техники, аудиоаппаратуры, компьютеров, насосов и т.п. используют стабилизаторы мощностью от 1 до 10 кВА.

Для правильного выбора стабилизатора по мощности необходимо определить сумму мощностей всех потребителей, нуждающихся одновременно в снабжении электроэнергией (Вт).

Необходимо также учитывать, что электродвигатели имеют пусковые токи и мощность стабилизатора при использовании асинхронных двигателей, компрессоров, насосов должна в 3-5 раз превышать номинальную мощность потребителей. Также желательно принимать во внимание, что заводы производители рекомендуют устанавливать стабилизаторы напряжения с запасом мощности 20-30%.

Чтобы определить, какой стабилизатор напряжения необходим - трёхфазный, или однофазный, нужно знать, какая у вас сеть. Если у Вас однофазная сеть, то Вам нужно купить однофазный стабилизатор напряжения.

При наличии же хотя бы одного трёхфазного потребителя потребуется купить трёхфазный стабилизатор. Однако, при условии, что вся нагрузка однофазная можно использовать три однофазных стабилизатора напряжения. Преимущества такого варианта - меньшая стоимость и возможность обезопасить себя от отключения всего устройства при исчезновении напряжения на одной из фаз.

Для выбора точности стабилизации необходимо определить диапазон напряжений, допустимых для питания защищаемой стабилизатором напряжения аппаратуры. Для этого нужно произвести контрольные замеры напряжения в вашей сети. Это можно сделать с помощью обычного, бытового мультиметра, сделав замеры напряжения в сети несколько раз в течение суток, на протяжении нескольких дней. По результатам замеров, выбрав крайние значения напряжения, вы получите минимально рекомендуемый диапазон работы стабилизатора тока.

Для питания сложной медицинской аппаратуры и точных измерительных приборов желателен стабилизатор напряжения с точностью до 3%. Осветительную аппаратуру (люстры, прожекторы) рекомендуется подключать через стабилизатор с точностью не менее 3%. Чем выше точность стабилизации, тем меньше разброс выходного напряжения, и, соответственно, меньше видимое изменение интенсивности света при резких скачках входного напряжения. Электропитание большинства бытовых приборов и аппаратуры можно осуществлять напряжением 220±5-7%. Подключение стабилизаторов напряжения в электрической сети осуществляется при помощи розеток или кабелей с вилками, а также при помощи контактных групп, расположенных в корпусах мощных стабилизаторов напряжения.

Выбор мощности стабилизатора напряжения

Описанная ниже методика применяется для выбора номинальной мощности всех стабилизаторов напряжения переменного тока, автотрансформаторных типов, со щеточным плавным регулированием напряжения (электромеханические стабилизаторы), а также со ступенчатым регулированием напряжения коммутацией обмоток силового автотрансформатора (релейные стабилизаторы).

1. Габаритная полная мощность автотрансформатора, измеряемая в вольт-амперах (ВА), в отличие от трансформатора с гальванически развязанными (изолированными друг от друга) обмотками оценивается как произведение модуля разности входного и выходного напряжения (В) на модуль силы тока (А), протекающего в секции обмотки, расположенной между входным и выходными проводниками (это входной ток при пониженном входном и выходной ток при повышенном входном напряжениях для однотрансформаторных моделей и входной ток для двухтрансформаторных). Так как выходной ток при повышенном входном напряжении больше входного, то рекомендуется во всех случаях оценивать мощность силового автотрансформатора как произведение выходного тока на разность входного и выходного напряжений.
2. В соответствии с международными, а также отечественными отраслевыми стандартами производителей автотрансформаторных стабилизаторов максимальная мощность устройства нормируется для входного напряжения 190 В или для разности входного и выходного напряжений 30 В. Например, если входное напряжение 160 В, то разность напряжений 60 В, т. е. в два раза больше стандартной величины в 30 В. Следовательно, чтобы не перегрузить силовой автотрансформатор необходимо во столько же раз снизить выходной ток. Это значит, что при неизменном выходном напряжении полная мощность нагрузки или сила тока в нагрузке выходной цепи должны быть соответственно снижены в два раза.
3. Если при эксплуатации стабилизатора входное напряжение может снижаться длительно до минимально допустимого предела, обычно 150…160 В, то суммарную полную максимальную мощность всех выходных потребителей, подключенных к стабилизатору следует умножать на 2, а также на коэффициент запаса 1,2-1,5, чтобы устройство не работало длительно на предельной нагрузке. Общий коэффициент запаса составляет 2,4-3.
4. Большинство аварий стабилизаторов, как правило, возникает от перегрузки по мощности при снижении выходного напряжения до величины менее минимально допустимого значения 150…160 В, особенно когда ток потребителей может непропорционально возрастать при снижении напряжения.
5. Для выбора мощности стабилизатора в случае, когда поставщик электроэнергии гарантирует, что входное напряжение никогда не выходит за допустимые для рассматриваемой модели стабилизатора пределы, необходимо: определить полную мощность всех подключаемых к стабилизатору потребителей (величина измеряется в ВА), при необходимости проконсультироваться о величине полной мощности у производителя каждого подключаемого устройства и умножить полученную величину на коэффициент запаса 2,4-3. Номинальная величина мощности стабилизатора, указанная в маркировке модели, должна быть не менее полученной расчетной величины.
6. В случае, когда входное напряжение может выходить за допустимые пределы, следует установить дополнительные средства защиты от перегрузки и аномального напряжения.
7. Следует помнить, что устанавливаемые стандартные средства защиты, такие как плавкие предохранители и автоматические выключатели, могут не производить аварийное отключение при длительной перегрузке немногим более допустимой мощности для каждой конкретной величины входного напряжения, что не является основанием считать их неисправными.