Стабилизаторы напряжения

Решением проблемы некачественного питающего напряжения в бытовой сети может стать применение стабилизатора напряжения. Стабилизатор напряжения – это аппарат, самостоятельно отслеживающий уровень напряжения на своем входе и устанавливающий соответствующий коэффициент внутреннего преобразования с тем, чтобы выходное напряжение всегда соответствовало норме.

Основные параметры и критерии выбора стабилизатора напряжения

Однако следует не забывать, что отклонения питающего напряжения в небольших пределах критичны не для всех бытовых электроприемников. Например, на работе электроплиты отклонения напряжения в 15% практически не скажутся. Или, во всяком случае, не будут представлять собой существенную проблему, особенно, если говорить о просадках. В то же время, лампы освещения в таких условиях практически не смогут работать. Отклонения питающего напряжения в небольших пределах Поэтому помимо общедомовых стабилизаторов широкое распространение получили стабилизаторы, предназначенные для включения в розетку и защиты какого либо одного электроприемника, либо группы таких электроприемников. Такое техническое решение продиктовано тем, что цена стабилизатора с повышением его мощности тоже значительно возрастает. Таким образом, очевидно, что стабилизаторы напряжения можно классифицировать по их номинальной мощности. Причем, при выборе стабилизатора следует учитывать необходимый запас по мощности в объеме около 25% от мощности потребления. Это необходимо для того, чтобы избежать постоянных срабатываний внутренней защиты. Именно поэтому в качестве общедомового стабилизатора можно использовать аппарат с номинальной мощностью не менее 5 кВт. Помимо мощности для стабилизатора напряжения большое значение имеет такой показатель как «глубина стабилизации». Это допустимая величина отклонения напряжения от номинала, с которой стабилизатор «может справиться». Глубина стабилизации чаще всего указывается пределами изменения входного напряжения. Эти пределы указываются в паспортных данных. Поскольку бытовая сеть может быть однофазной или трехфазной, то и стабилизатор напряжения тоже может быть рассчитан на однофазное или трехфазное входное напряжение. Исполнение стабилизаторов напряжения может различаться по типу установки. Так, стабилизаторы небольшой мощности и габаритов могут иметь напольное исполнение (для установки на пол, или на специальную полку). При этом мелкие стабилизаторы со стороны входа оснащаются вилкой для включения в обыкновенную штепсельную розетку. Более крупные стабилизаторы имеют настенное исполнение и крепятся при помощи специальных кронштейнов. По входу такие стабилизаторы подключаются при помощи силовых клемм. Стабилизатор лидер с микропроцессорным управлением

Принцип работы стабилизатора напряжения

Хотя для конечного потребителя больше важны допустимые пределы входного/выходного напряжения, номинальная мощность и фазность стабилизатора, неплохо все-таки иметь некоторые представления о принципах работы этих аппаратов. Большинство простых стабилизаторов имеют в своем составе трансформатор напряжения и электронный блок (контроллер). Электронный блок контролирует уровень входного и выходного напряжения. В случае необходимости корректировки, во вторичной обмотке трансформатора просто изменяется число витков. Изменение это может производиться несколькими способами:

1. при помощи встроенных реле;
2. при помощи скользящего контакта с сервоприводом;
3. при помощи тиристорных ключей.

В первом случае электронный блок во время своей работы учитывает время, необходимое на срабатывание реле. Однако количество таких реле серьезно ограничено, и регулирование отличается ступенчатостью. Следовательно, потребителю приходится всегда мириться с некоторыми отклонениями выходного напряжения от его номинала. Еще одним недостатком релейного стабилизатора являются щелчки и прочий шум, издаваемый реле при их включении/выключении. Стабилизатор Ресанта с настенным креплением Схема с сервоприводом отличается большей бесшумностью. Вдобавок, скользящие контакты позволяют реализовать бесступенчатое и более точное регулирование. Однако сервопривод не может перемещать контакты мгновенно, а это означает, что при импульсных бросках защищаемое оборудование достаточно долгое время (до нескольких секунд) будет находиться под воздействием повышенного или пониженного напряжения. Чувствительная техника при этом может успеть выйти из строя. Другим недостатком стабилизатора на сервоприводе является то, что сам сервопривод тоже питается входящим напряжением. Следовательно, существенная просадка напряжения в сети может привести к тому, что привод просто не запустится и корректировка не произойдет. Схема с тиристорными ключами является наиболее надежной из предложенных. Тиристоры обеспечивают максимально быстрое и надежное переключение, а малые габариты этих элементов позволяют включить очень большое их количество в состав платы прибора. Таким образом, регулирование становится максимально близким к бесступенчатому. Иногда для увеличения эффективности регулирования, конструкцию стабилизатора делают двухступенчатой, что позволяет достичь более глубокой стабилизации. Самыми же эффективными на сегодняшний день (но и, к сожалению, самыми дорогими) являются инверторные стабилизаторы напряжения. На входе такого стабилизатора имеется выпрямитель, а на выходе – инвертор, формирующий при помощи модуляции синусоиду с необходимой частотой и амплитудой. Инверторные стабилизаторы обеспечивают самые высокие параметры регулирования, позволяют реализовать целую серию защит, обеспечить качественное и надежное электроснабжение.

Некоторые особые моменты в работе стабилизатора напряжения

Подключать любой стабилизатор к сети следует только в выключенном состоянии. Необходимо обратить внимание на маркировку клемм и обеспечить стабилизатору подключение к линии защитного заземления, если это требуется по условиям эксплуатации. Часто имеется необходимость в устройстве байпасной линии, на тот случай, когда входное напряжение окажется ниже рабочего предела стабилизатора, или когда стабилизатор окажется неисправен. В подобных случаях электроприемники будут питаться напрямую от сети, минуя стабилизатор. Напоследок следует заметить, что уповать на стабилизатор как на панацею не надо. Если в вашей сети постоянно держится напряжение ниже 160 вольт, то следует решать этот вопрос с энергоснабжающей организацией. При массовом использовании абонентами стабилизаторов напряжения в сети произойдет недопустимое возрастание тока, что приведет к срабатыванию защиты на подстанции. Таким образом, стабилизаторами можно просто «уронить» сеть, не добившись результата. Чудес не бывает, а стабилизатор предназначен только для защиты электроприемников и для улучшения качества электроснабжения в относительно небольших пределах.