Сучасні електронні пристрої стають все більш складними й залежними від стабільності живлення. У підсумку власники дач і заміських будинків опиняються перед вибором: відмовитися від сучасних систем комфорту у побуті або знайти спосіб згладжувати стрибки напруги в мережі.
Пристрої, що вирішують цю проблему, були розроблені в минулому столітті і стали сьогодні економічними та ефективними. Йдеться про побутові стабілізатори напруги. З їхньою допомогою можна вирішити проблему безперебійної роботи побутової техніки (комп’ютерів, холодильників, телевізорів та опалювальних котлів).
Давайте розглянемо побутові стабілізатори напруги, їхній принцип роботи, призначення й різноманіття. Ми сподіваємося, що наш огляд допоможе вам підібрати відповідний пристрій вдало й за доступною ціною.
Принципи роботи та види стабілізаторів напруги
Перший етап вибору стабілізатора напруги для дачі або приватного будинку – визначити вид пристрою.
- Релейні.
- Сервопривідні.
- Електронні.
Релейні
Найпростіший принцип стабілізації – трансформаторний. Він знайомий кожному зі шкільної лави. Міняючи кількість активних витків у вторинній обмотці трансформатора, ми отримаємо на його виході напруга заданої величини. Так працює релейний стабілізатор.
При підвищенні або зниженні напруги в первинній обмотці реле підключають або відключають з ланцюга частину вторинних обмоток. У результаті ми отримуємо стабільне електроживлення, необхідне для більшості побутових приладів.
- Невисоку точність регулювання (в середньому 8%).
- Ступінчастий принцип стабілізації (в момент перемикання обмоток зменшується яскравість освітлення).
- Низька ціна.
- Тривалий термін служби (до 10 років).
- Допустимість перевантаження (110% від номінального).
- Широкий діапазон регулювання (від 140 до 270 Вольт).
- Безшумність в роботі.
- Невеликі габарити.
Сервопривідні
Тут в основу роботи також покладено принцип зміни кількості активних витків у вторинній обмотці трансформатора. Однак, замість реле цю задачу виконує мініатюрний електромоторчик, оснащений сервоприводом. Саме він переміщує бігунок по обмотках.
- більш висока в порівнянні з релейними стабілізаторами точність регулювання – 2-3%;
- доступна ціна.
- уповільнена реакція на скачки напруги (1-2 секунди);
- наявність рухливих частин (невисокий механічний ресурс);
- підвищений рівень шуму.
Хтось скаже, що 2 секунди на перемикання це небагато. Однак, цього проміжку часу достатньо для того, щоб чутлива електроніка вийшла з ладу. Тому в приватному будинку, де є велике індуктивне навантаження (пральні машини, холодильники, кондиціонери, насоси) такі прилади ставити не рекомендується.
Основне поширення сервоприводні стабілізатори отримали там, де працюють недорогі електричні пристрої або включення споживачів енергії відбувається не часто.
Електронні
Це найсучасніший вид захисних апаратів. Тут обмотки переключаються не реле і не серводвигуни, а електронні «ключі» (тиристори або сімістори). Швидкість їхнього реакції дуже висока (8-20 мілісекунд), тому якість захисту побутової техніки від стрибків напруги максимальна.
Працюють ці прилади безшумно і надійно. Про клас тиристорного стабілізатора можна судити за кількістю ступенів регулювання (від 9 до 32). Чим їх більше, тим точніше тримає прилад задану напругу. Клас точності електронних пристроїв досягає 1,5%. Це означає, що відхилення напруги на їх виході не перевищує 220 В * 0,015 = 3,3 В.
Для дорогої побутової техніки точність стабілізації – головний фактор безпеки. Відмінні технічні характеристики мають свою ціну, тому електронні пристрої дорожчі механічних.
Як вибрати відповідний стабілізатор напруги для приватного будинку?
Ми відповіли на питання про те, як вибрати стабілізатор напруги 220В для будинку по його конструктивному виконанню.
- Кількість фаз струму (1 або 3).
- Потужність Ватт-ампери (ВА).
- Час реакції на зміну вхідної напруги (мілісекунди, мс).
- Поріг відключення – верхній і нижній, Вольт.
- Вихідна напруга з точністю регулювання (Наприклад, 220В +/- 5%).
- Спосіб установки (підлоговий або настінний).
Найбільші труднощі у новачків викликає питання правильного підбору потужності захисного пристрою. Тому на ньому ми зупинимося більш детально.
Крім активної потужності, яку споживає кожен побутовий прилад, в деяких пристроях присутня реактивна. Вона виникає при наявності індуктивності (коли у споживача енергії є достатньо потужний електродвигун). У момент його пуску струм в мережі зростає в кілька разів. Тому, якщо ви виберете стабілізатор тільки за його паспортною (активною) потужністю, і не врахуєте реактивну, то він не впорається з піковим навантаженням.
Другий фактор, що істотно впливає на вибір – коефіцієнт трансформації. Він дорівнює нулю, коли стабілізатор працює в ідеальних умовах: отримує на вхід 220В і без змін передає їх побутовій техніці. Якщо ж йому доводиться «піднімати або опускати» напругу на 20-30%, то його потужність відповідно зменшується.
Що це означає в практичному плані? Припустимо, що у вашій домашній електромережі напруга стабільно низька і становить 170 Вольт. Їй відповідає коефіцієнт трансформації 1,35. Значить, при виборі стабілізатора для одного приладу або для цілої групи пристроїв його потужність повинна бути вище паспортної мінімум на 35%.
Давайте придивимося до вибору стабілізатора для газового котла в будинку з підвищеною напругою (250 В). У такому котлі працює циркуляційний насос із електродвигуном. Перш за все, важливо врахувати, що потужність цього насоса невелика (приблизно 80-150 Ват), тому пускові струми не значно вплинуть на роботу стабілізатора. Для захисту електронної плати управління котла нам вистачить захисного пристрою потужністю 150 Ватт, помноженої на коефіцієнт трансформації 1,35, що дорівнює 200 Ватт. В результаті підбору за модельним рядом обираємо найближчий за потужністю прилад – 500 Ват.
Однак, якщо ми розглядаємо захист для холодильника або водяного насоса, де є потужніші електромотори, активну потужність потрібно множити мінімум на 3. Це врахує великі пускові струми, що ініціюють високу потужність.
Вибір стабілізатора напруги повинен враховувати, чи це стабілізатор для всього будинку або лише для захисту одного чутливого приладу (котла, телевізора, кондиціонера, холодильника). Очевидно, що один загальний стабілізатор, який обслуговує всі пристрої в будинку, є більш вигідним. Таким чином, вам не потрібно думати, куди саме включати конкретний прилад або періодично користуватися “індивідуальним захистом”.
Для підбору загального стабілізатора для дому необхідно обчислити активні потужності всіх побутових приладів (з урахуванням пікових навантажень). Отримане число множать на коефіцієнт трансформації та на коефіцієнт ймовірності одночасного включення всіх пристроїв (0,7).
Наприклад, для будинку із зниженою напругою (170 Вольт) розрахунок виглядає наступним чином (з урахуванням пускового струму).
- пральна машина (2,3 кВт);
- холодильник (0,6 кВт);
- LCD телевізор (0,3 кВт);
- водяний насос (1,2 кВт);
- газовий котел (0,1 кВт);
- кондиціонер (2,5 кВт);
- освітлення (0,7 кВт) = 7,7 кВт х 1,35 (коефіцієнт трансформації) х 0,7 (ймовірність одночасного включення) = 7,27 кВт. Отже, потрібно придбати захисний пристрій потужністю не менше 7,5 кВт.
Загальний внутрішньобудинковий стабілізатор підключають в мережу одразу після лічильника електроенергії. Він живить всі пристрої. Зазвичай у таких пристроях є автоматичні вимикачі для захисту. Вони відключають струм у випадку стрибків або падіння напруги, які перевищують поріг стабілізації.
