Для чего служит стабилизатор напряжения тока

Назначение стабилизатора напряжения

В широкий спектр функций стабилизаторов входит и фильтрация напряжения от сторонних помех, а также защита Вашего электроприбора от внезапного сбоя в подаче электроэнергии. Оборудование для стабилизации переменного напряжения сети широко применяется как в промышленности, так и в быту.

Известно, что колебания напряжения сети могут оказаться критичными для электрооборудования. Стабилизаторы напряжения помогают продлить срок службы электроприборов. Ведь поломка оборудования несёт за собой дополнительные траты денег и нервов на покупку нового. Также существует опасность потери важной информации, когда, например, выходит из строя компьютер.

Рынок постоянно пополняется новыми моделями для бытового и промышленного использования. К группе бытовых приборов чаще относятся однофазные стабилизаторы, так как применяются с оборудованием в 220 вольт. К группе промышленных стабилизаторов относятся трёхфазные приборы, так как они служат для стабилизации напряжения в 380 вольт.

Трёхфазные — обладают большим запасом прочности, рассчитаны на большие перегрузки, по-сравнению с однофазными. Соответственно и стоимость трёхфазных приборов выше.

Однофазные — чаще используются в квартирах, в частных домах, либо в небольших фирмах и офисах.

По типу схемы построения стабилизатор тока разделяют:

• электромеханические (или механические),
• компенсационные,
• и статические (или ступенчатые).

Самыми надёжными и дорогостоящими являются стабилизаторы компенсационного типа. У них самое высокое быстродействие и приобретаются они чаще для капризного дорогостоящего оборудования. Стабилизаторы компенсационного типа самые лёгкие и обладают малыми габаритами.

Электромеханические приборы самые медленные и относительно недорогие, вполне достаточно приобрести такой прибор для персонального компьютера.

Что до статического стабилизационного оборудования, то оно является средним звеном между компенсационным и механическим. Такие аппараты намного быстрее электромеханических, есть смысл их приобретать если напряжение сети претерпевает постоянные скачкообразные изменения.

Стабилизатор напряжения — нужен ли он?

Электроэнергия довольно прочно вошла в нашу повседневную жизнь. Пользоваться различными электроприборами настолько просто, что мы и не вспоминаем те знания о характеристиках тока, которые нам давали в школе на уроках физики. А ведь одна из этих важнейших характеристик – это напряжение. И, к сожалению, оно не всегда в наших домах бывает стабильным. Особенно зимой, когда подключаются обогревательные приборы. Причем часто краткосрочное изменение напряжения даже может себя не проявлять внешне. Могут не моргать лампы освещения, не гудеть счетчик, а приборы постепенно выходить из стоя. И особенно быстро от перепадов и пониженного напряжения изнашиваются холодильники, так как они работаю постоянно. Для того, чтобы сохранить в исправности всю домашнюю технику и необходим стабилизатор напряжения.

Стабилизатор напряжения – полностью автоматическое устройство, в функции которого входит обязанность держать напряжение на выходе в вашем доме постоянным, независимо от того, какое напряжение в дом подают извне. Стабилизаторы бываю различных типов: релейные, тиристорные, симисторные, электромеханические.

Релейные стабилизаторы широко представлены на российском рынке, причем в большинстве своем китайскими моделями (Ресанта, Powerman, Voltron, Rucelf и т.п.). Они довольно просты по своему устройству и выполняют нужные функции за счет работы встроенных реле, которые могут располагаться на плате или корпусе. Переключение реле происходит ступенчато, с разрывом фазы. Обычно стабилизатор имеет от 4 до 8 реле. Чем больше реле, тем выше точность стабилизации. У релейников довольно широкий диапазон выдерживаемого температурного воздействия, высокая помехоустойчивость, скорость работы и относительно низкая цена. К недостаткам релейных стабилизаторов можно отнести: низкую перегрузочную способность (для долгой работы устройства нежелательно его нагружать на 100%), ограниченный ряд мощности, механическую изнашиваемость реле и звуковую слышимость переключения.

Электронные (тиристорно-симисторные) стабилизаторы (Лидер, Progress, Донстаб, Штиль и др.) более долговечны, т.к. функцию реле в них выполняют тиристоры и микропроцессоры. Они не производят большого шума и имеют очень широкий диапазон мощности от 10 до 100 киловатт.
И релейный, и электронный стабилизатор являются стабилизаторами ступенчатого типа. Это значит, что в отличие от применяемых ранее электромеханических стабилизаторов, которые обладая низкой скоростью быстродействия, могли пропустить на бытовую технику высокое/низкое напряжение, ступенчатые обладают высокой скоростью реакции на изменение входного напряжения, что важно для функционирования холодильника и стиральной машины.

Как же выбрать «правильный» стабилизатор? На какие параметры обратить внимание? Во-первых, выбор стабилизатора зависит от типа сети: если сеть однофазная, как в большинстве новых домов, т.е. в сети 220 вольт – имеет смысл устанавливать однофазный стабилизатор. Если же в сети 380 вольт, то не всегда необходимо ставить именно трехфазный прибор. Это зависит от того, будут ли у вас работать приборы на 380 вольт (например, трехфазные электроплиты, насосы). Если их не будет, то оптимальным решением будет покупка трех однофазных устройств (по одному на каждую фазу). В некоторых случаях даже ставят стабилизатор только на одну фазу,ту, на которой находятся наиболее важные электроприборы, для которых крайне нежелательны постоянные скачки напряжения.

На передней панели стабилизатора напряжения Энергия

Следующий параметр – это мощность. Ее необходимо рассчитать непосредственно для вашего дома. Для этого находите сумму мощностей максимального количества включенных одновременно электроприборов. При этом учитывайте, что все приборы с электродвигателем, такие как холодильник, стиральная машинка, пылесос, компрессор, насос и т.п., в момент включения потребляют в 4 раза большую мощность, чем указана в их техническом паспорте. Поэтому при расчете обязательно умножьте их номинальную мощность на четыре (с запасом на пусковые токи). Полученную сумму необходимо разделить на минимальный показатель напряжения в вашей сети. А для верности, имеет смысл прибавить еще 20 процентов. Минимальный показатель можно получить, если в течении нескольких дней, в различное время суток измерять фактическое напряжение питающей сети, воспользовавшись мультиметром, и взять наименьшее значение. Так можно узнать диапазон входного напряжения, т.е. насколько оно падает и насколько поднимается, что тоже немаловажно при выборе стабилизатора.

Полезно знать, что даже допустимые нормой перепады напряжения от 198 до 242 вольт сокращают службу электроприборов до десяти процентов. Если стоит цель: сберечь функциональность бытовой техники как можно дольше, значит имеет смысл подумать о стабилизаторе напряжения.

Нужен ли стабилизатор напряжения: когда и в каких случаях?

В первую очередь, хочется отметить, что всего-навсего 10% случаев покупок стабилизаторов напряжения происходят для предупреждения возможных проблем, которые несет нестабильная электрическая сеть. Подавляющее большинство приобретений стабилизаторов происходит, когда налицо проблемы с сетью или хуже того – есть последствия в виде вышедшего из строя электрооборудования. Но сначала хотелось бы объяснить, что такое стабилизатор напряжения, а немногим позже – когда его применение будет актуально.

NORMIC	SHTEEL	CALMER
220В±4%	220В±2.5%	220В±1%
Лучший выбор для частных домов, квартир, офисов, магазинов и т.д.

Стабилизатор напряжения – что это?

В первую очередь, это сложное устройство, которое имеет в себе несколько важных узлов в виде трансформатора тока, микропроцессора, электронных ключей, а также системы защиты от нескольких типов аварий электрической сети. Основной задачей стабилизатора является автоматическая регулировка уровня напряжения до заданного, в подавляющем большинстве, это 220 Вольт для однофазной сети и 380 Вольт для трехфазной, а также защита от основных аварий сети.

Подробнее о том, что такое стабилизатор напряжения и как он работает можно прочесть в статье о типах стабилизаторов и их принципе действия. А также полезным будет материал о сравнении стабилизаторов разных типов.

Когда применение стабилизатора целесообразно?

Ни для кого не секрет, что украинские электрические сети находятся, мягко говоря, не в лучшем состоянии. В центральных районах городов это не так заметно, но на их окраинах и в небольших поселках состояние линий электропередач и подстанций неприемлемое, а иногда аварийное. Конечно, основной причиной, по которой состояние электрических сетей близится к плачевному, является отсутствие плановых ремонтов, частичных и полных обновлений проблемных участков. А постоянно растущие запросы населения обусловлены прогрессом, который давно обогнал возможности старых советских трансформаторных подстанций.

Плохое качество электроэнергии для электрических приборов словно грязный воздух для человеческого организма. Но если человек имеет свойство адаптации и очистки, то, к сожалению, об электрических приборах сказать этого нельзя. Ниже приведены возможные негативные явления, которые вызваны нестабильным уровнем напряжения:

Пониженное напряжение вызывает значительное снижение КПД, предшествует перегреву и значительному снижению срока эксплуатации оборудования. Качество работы страдает из-за нехватки напряжения: чайник греет дольше, холодильник охлаждает хуже и как следствие работает намного больше, видео- и аудиоаппаратура не выполняют свою работу на требуемом уровне.

Повышенное напряжение вызывает резкое сокращение срока службы источников света любого типа. Крайне неблагоприятно оно сказывается на работе компрессоров и электромоторов, которые входят в состав кондиционеров, стиральных машин, насосов, холодильного оборудования и т. д.

Скачки и всплески напряжения вызывают последствия, которые описаны в 1 и 2 пунктах, а также выход из строя электрооборудования, если резкие повышения достигают предела 240 Вольт.

Перенапряжение – авария электрической сети, когда в сети резко повышается уровень напряжения до 300 и более Вольт. Основная масса техники не содержит дополнительной защиты от перенапряжения и, как следствие, выходят из строя.

Короткое замыкание – замыкание нулевого провода и фазы, что вызывает резкое возрастание силы тока в электрической цепи. Может привести к полному выходу из строя электроприборов, которые работали в момент аварии.

Электромагнитные помехи – нежелательное явление физического характера электрического напряжения и тока, которое может быть вызвано промышленными установками, бытовыми приборами, радиостанциями и переходными процессами. Такие помехи негативно сказываются на работе приборов и приводят к снижению характеристик и качества работы.

Если в вашей электрической сети наблюдаются вышеперечисленные проблемные ситуации, для вас применение стабилизатора напряжения будет целесообразным.

Если рассматривать экономическую составляющую в качестве аргумента по применению стабилизаторов, то суммарная стоимость электрических приборов должна в 3 – 4 раза превышать стоимость стабилизатора напряжения.

Может ли стабилизатор напряжения экономить электричество?

Товары из статьи:

Содержание:

Может ли реально стабилизатор дать экономию электрической энергии?

Вопрос на первый взгляд простой. Ответ напрашивается сам — «конечно нет», ведь закон сохранения энергии никто не отменял. Но давайте попробуем разобраться внимательней.

Стабилизатор напряжения — прибор, предназначенный для стабилизации напряжения электрической сети. Изучаем вопрос на основе «школьной» физики. Рассмотрим различные ситуации с напряжением в сети.
Допустим в сети — ровно 220 Вольт. В этом случае стабилизатор работает как трансформатор с коэффициентом трансформации «единица». Но стабилизатор — прибор не идеальный, он имеет внутреннее сопротивление, а значит имеет небольшие потери энергии на выделяемое тепло.
Вывод: в случае нормального входного напряжения использование стабилизатора приводит к потери электроэнергии, дать экономию он не может.

Рассмотрим вариант, когда в сети пониженное напряжение, к примеру 190 Вольт. Мы включаем стабилизатор. И, о чудо — на выходе 220 Вольт. Получили 190 Вольт, сделали 220 Вольт, все приборы в доме работают хорошо. Холодильник работает хорошо, чайник быстро греет воду. И все работает от 190 Вольт. Возможно мы получили экономию электричества? К сожалению, нет. Для питания необходимой нагрузки стабилизатор использует большую силу тока на входе, работает закон сохранения энергии. Сила тока на входе будет больше номинальной мощности питаемых приборов пропорционально падению напряжения внешней сети. Сам стабилизатор будет так же потреблять небольшую часть энергии.
Вывод: в случае пониженного напряжения использование стабилизатора приводит к потери электроэнергии, дать экономию он не может.

Рассмотрим вариант, когда в сети повышенное напряжение, к примеру 250 Вольт. Мы включаем стабилизатор. На выходе прибора теперь 220 вольт. Все приборы в доме работают хорошо. Холодильник работает хорошо, чайник быстро греет воду. Но теперь все работает от 250 Вольт. Возможно мы получили большой перерасход электричества? К счастью, нет. Для питания необходимой нагрузки стабилизатор использует меньшую силу тока на входе, работает закон сохранения энергии . Сила тока на входе будет меньше номинальной мощности питаемых приборов пропорционально повышению напряжения внешней сети. Однако сам стабилизатор будет так же потреблять небольшую часть энергии.
Вывод: в случае повышенного напряжения использование стабилизатора приводит к потери электроэнергии, дать экономию он не может.

Мы рассмотрели все возможные случае значения напряжения в сети и пришли к выводу, что с точки зрения школьного курса физики экономии энергии быть не может, а значит экономии нет. То есть стабилизатор напряжения не может экономить электроэнергию.

Можно было бы закончить на этом свою статью, но я постараюсь изучить вопрос глубже.

Изучаем вопрос на основе «не школьной» физики. Ясно, что стабилизатор не может дать больше электроэнергии, чем получает на входе. Оспаривать действие закона сохранения энергии я не буду. Однако, на мой взгляд использование стабилизатора напряжения реально дает экономию электроэнергии. И вот почему. Все дело в эффективности работы самих потребителей. Все электрические приборы проектируются для использования при нормальных значениях параметров тока. И именно при нормальном напряжении они имеют максимальный КПД (коэффициент полезного действия). При пониженном или повышенном напряжении КПД будет снижаться. А значит больше энергии пойдет на освещение, нагревание, охлаждение и другие виды работ.

Рассмотрим конкретные примеры.
Освещение. Все наблюдали, что при пониженном напряжении лампочки накаливания светят очень тускло. При напряжении в 180 Вольт яркость свечения лампы падает в два раза. Значит для освещения комнаты нужно будет включить еще одну лампу. При этом энергия, конечно, не пропадает, просто большая часть ее уйдет в выработку тепла.

Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на освещение.

Холодильник. При пониженном напряжении холодильник работает плохо, часто запускает компрессор, долго его не выключает. При очень низком напряжении может часто отключаться, так и не набрав «холода». При пониженном напряжении плохо работает электродвигатель компрессора. Как следствие, давление хладагента не достаточно для эффективной теплоотдачи. Напряжение падает на 20 %, а компрессор вынужден работать в два раза дольше.

Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на охлаждение.

Чайник. Более простого устройства не найти. Но и чайник не любит пониженного напряжения. Хотя нет. Чайнику, в принципе, «всё ровно». Мы не любим, когда вода в чайнике греется пол часа или вовсе не нагревается до нужной температуры. Пропадает ли здесь электроэнергия? Конечно, нет. Просто при медленном нагреве чайник успевает отдать больше тепла окружающей среде. То есть чайник работает и как тепловой радиатор.

Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на нагревание.

Вибрационный насос. Повышенное напряжение приведет к тому, что с большей силой якорь магнита будет ударяться о корпус насоса. Да, звук работы насоса станет громче, но будет ли он качать больше воды. Нет, частота работы будет та же, и объем поршня тоже не вырастет. КПД насоса в этом случае упадет. При пониженном напряжении насос будет работать менее эффективно, возможно упадёт производительность (вплоть до полной остановки). При пониженном напряжении увеличиться сила тока в обмотках электромагнита насоса, что приведёт к его перегреву.

Использование стабилизатора в этом случае дает реальную экономию электроэнергии на прокачку воды.

Итак. Подведем общий итог рассуждений.

Может ли стабилизатор напряжения экономить электричество? Делаем вывод на основе «школьной» и «не школьной» физики

С точки зрения простой физики стабилизатор не может дать экономию потребляемой электроэнергии. И это так.
Но с точки зрения необходимости выполнить полезную работу, использование стабилизатора напряжения может дать экономию электроэнергии, необходимой для выполнения единицы работы. Так в этом случае стабилизатор напряжения приводит к сокращению потерь питаемых электрических приборов.

Закончить статью хотелось бы эпизодом из мультфильма. «Холодильник, который мы на прокат берем, он наш или государственный? Холодильник — государственный. А холод, который он дает? А холод — наш, мы его ради холода и берём!»

Вот и с электроэнергией — так же. Для нас важнее сколько энергии пойдёт на производство холода, а не сколько энергии потребит всего холодильник. Если в итоге на выработку единицы холода электроэнергии пошло меньше, значит стабилизатор напряжения может экономить электричество.

Подробные характеристики современных стабилизаторов напряжения Российской компании «Бастион» вы найдёте в разделе стабилизаторы напряжения и в разделе стабилизаторы для котлов.