Многие хоть раз слышали о стабилизаторах напряжения. Но что такое стабилизатор, представление имеют далеко не все люди. В этом материале мы расскажем, где применяется байпас, для чего он нужен и принцип его работы.
Сейчас в каждом доме или квартире много импортной техники, которая чувствительна к перепадам напряжения. Это в первую очередь компьютеры, холодильники, электронные платы автономных систем отопления, телевизоры, а также другие электроприборы. Для такого оборудования рекомендуется устанавливать дополнительные защитные устройства: стабилизаторы напряжения.
Особенностью любой энергосистемы являются периодические скачки или более плавные колебания напряжения. На этот показатель влияет много факторов: количество потребителей на линии, изношенность кабелей и другое. В итоге потребитель, помимо пониженного напряжения получает периодические скачки напряжения (особенно в пиковые нагрузки). Чувствительные электронные платы очень требовательны к этому показателю и часто выходят из строя именно из-за понижения или резких скачков напряжения.
Вот для чего и нужен байпас – он стабилизирует напряжение, сглаживает резкие скачки и приводит его показатели к приемлемым значениям.
В зависимости от назначения и типа исполнения, принцип работы стабилизатора может существенно отличаться. Рассмотрим виды применяемых устройств.
Принцип работы этого стабилизатора относительно прост: графитовые щетки при изменении входного напряжения перемещаются по обмотке трансформатора. Таким нехитрым способом изменяется и выходное значение.
На фотографии видно круглый регулирующий трансформатор с контактными площадками и вращающейся щеткой
В ранних моделях для перемещения щетки применялся ручной метод (при помощи переключателя). Это обязывало пользователей постоянно следить за показаниями вольтметра.
В современных моделях этот процесс автоматизирован при помощи небольшого электродвигателя, который при изменении входного значения и перемещает щетку по катушке трансформатора.
Из достоинств, которыми обладает этот байпас, стоит отметить надежность и простоту конструкции, высокий КПД. К недостаткам относят низкую скорость реагирования на изменение входных параметров. Кроме этого, механические детали быстро изнашиваются, поэтому такой стабилизатор требует периодического техобслуживания.
Такой байпас полностью автоматизирован, а принцип работы устройства основан на переключении между обмотками при помощи тиристоров или симисторов. В электронном стабилизаторе за входным напряжением следит микропроцессор, а при изменении параметров дает команду на закрытие одной и открытие другой ступени. Таким образом, производится регулировка количества задействованных витков трансформатора, что влияет на выходные показатели напряжения.
Среди достоинств электронных стабилизаторов выделяют быстродействие, низкий уровень шума, компактные размеры устройства. Из недостатков стоит отметить ступенчатость регулирования и невысокую нагрузочную способность, которой обладает электронный байпас.
Принцип работы феррорезонансных устройств основан на магнитном воздействии на ферромагнитные сердечники стабилизирующего трансформатора. Первый байпас, принцип работы которого основан на феррорезонансной стабилизации напряжения, был выпущен еще в середине 1960 годов. С тех времен данные устройства постоянно улучшались и совершенствовались. Современные феррорезонансные стабилизаторы обладают самым высоким быстродействием (всего 15–20 миллисекунд), высокой точностью регулирования – около 1%, и длительным сроком эксплуатации.
Кроме этого, в мощные устройства устанавливают специальные фильтры, для минимизации электромагнитных помех. Однако такие байпасы не нашли широкого применения в бытовых целях из-за высокой стоимости, больших размеров корпуса и непрерывного гула, который издает работающее устройство.
Обратите внимание! По методу установки различают местный или локальный байпас для подключения отдельного потребителя. Для подключения к электропроводке и защиты всей квартиры применяются стационарные стабилизаторы, отличающиеся высокой мощностью и производительностью.
Разобравшись с определением стабилизатора, приведем несколько рекомендаций, на что нужно обращать внимание при выборе этого устройства:
Важно! Большинство байпасов имеет однофазное подключение. Они предназначены для подключения к сети 220В непосредственно в квартире. Для трехфазного подключения применяются специальные стабилизаторы, рассчитанные для защиты всего коттеджа или промышленных площадок.
Теперь вы знаете, что такое байпас, для чего он нужен, узнали принцип работы всех видов стабилизаторов напряжения.
Пониженное и/или нестабильное напряжение в сети электропитания может необратимо повредить всю бытовую технику в Вашем доме! И, при этом, в бесплатном гарантийном сервисе, вероятнее всего, Вам будет отказано, так как, гарантия имеет силу лишь при условии, что устройство эксплуатируется в условиях электропитания удовлетворяющих строгим техническим требованиям к напряжению питания — 220 вольт ±10%.
Специально для решения проблемы нестабильного электроснабжения электроаппаратуры, сглаживания перепадов и скачков отклонения питающего напряжения в сети электропитания (стабилизация напряжения питания) выпускается специальное защитное устройство — стабилизатор переменного сетевого напряжения (он же нормализатор напряжения, AVR, Automatic Voltage Regulator — автоматический регулятор напряжения, voltage stabilizer или в простонародье — повышающий трансформатор, выравниватель, преобразователь, выпрямитель напряжения / тока)
Бытовая техника, подключенная через стабилизатор напряжения, работает в щадящем режиме электропитания со стабилизированным входным напряжением питающей сети, что позволяет значительно продлить ее эксплуатационный ресурс и даже сэкономить на электроэнергии т.к. вся бытовая техника изначально проектируется на конкретное значение напряжения в сети, и именно при этом напряжении обеспечивается оптимальный режим работы и самый высокий КПД.
Стабилизаторы напряжения также могут использоваться для защиты электродвигателей. Возможно, Вы замечали как трудно стартовать электродвигателю при пониженном напряжении в сети. Если подано напряжение меньше нормы — двигателю не хватает пусковой мощности, он просто стоит и потребляет огромный пусковой ток, который раз в пять-семь больше рабочего. Двигатель очень быстро перегревается и выходит из строя.
А теперь представьте, что это двигатель Вашей новой стиральной машинки или нового холодильника — нужен стабилизатор напряжения.
Стабилизатор напряжения для частного дома или дачи — просто необходим для защиты от постоянных перепадов напряжения в сети.
Для корректного повышения/понижения напряжения в сети, для защиты то низкого/высокого напряжения необходим повышающий/понижающий стабилизатор напряжения от авторитетного производителя. Напряжение вольтодобавки будет автоматически подбираться в зависимости от уровня просаженности напряжения во входной электросети, а в случае аварийного изменения входного напряжения вся аппаратура будет автоматически отключена от сети.
Вывод очевиден: если общая стоимость бытовой техники и электроприборов у Вас в доме в несколько раз больше чем цена самого дорогого стабилизатора напряжения — стоит задуматься о его покупке.
Количество электрических приборов в домах граждан растет с каждым днем. Если ранее у людей в доме из электрических устройств были холодильник и телевизор, то сегодня можно насчитать десятки разных элементов цифровой и бытовой техники. В результате растет и потребность в электроэнергии. При этом многие люди живут в старых домах, которые были построены 40, а то и 50 лет тому назад. Но для чего нужен стабилизатор напряжения? А все просто. Проводка в этих домах и линии электропередач к ним рассчитаны на небольшое потребление энергии жильцами. А это значит, что перепады напряжения в электросети исключать нельзя. Даже в крупных городах наблюдаются подобные проблемы, а в селах и небольших поселках ситуация ужасающая.
Бытовая и цифровая техника (в большинстве случаев) не может похвастаться стойкостью к скачкам напряжения в сети. Любое его падение или резкий рост может стать причиной поломок электрических приборов (холодильников, компьютеров, телевизоров). Кстати, именно бытовая техника (не цифровая) страдает от данной проблемы больше всего. В особую группу риска попадают большие нагревательные электроприборы типа бойлеров, которые крайне чувствительны к стабильности напряжения.
Избежать подобных ситуаций можно - использовать специальное устройство, которое всегда сможет выдавать стабильное напряжение в электросеть жилища. Вот для чего нужен стабилизатор напряжения.
Далеко не всем людям он нужен, ведь в большинстве городов России напряжение в сети стабильное. Нет смысла покупать этот прибор, если в доме постоянно поддерживается 230 В без каких-либо колебаний в любую сторону. Зачем нужен стабилизатор напряжения в этом случае? Даже если его установить, то его работа в течение 99% времени будет бесполезна. Возможно, когда-нибудь он убережет телевизор, ведь в теории перепады в сети возможны.
Однако по-настоящему эта вещь необходима тем людям, которые страдают от нестабильного электричества в доме. И хотя в теории можно засудить компанию, предоставляющую электроэнергию, и компенсировать ущерб при поломке холодильника или другой техники в доме, сделать это сложно. Как минимум придется фиксировать факт скачка напряжения и доказывать, что холодильник сгорел именно из-за некачественно предоставленной услуги.
Вы все еще раздумываете о том, для чего нужен стабилизатор напряжения? При его использовании:
Отметим, что мощные приборы, которые устанавливаются на входе электропроводки в дом, являются достаточно дорогими. Иногда имеет смысл использовать дешевый и маломощный стабилизатор, который сможет питать лишь один компьютер, например. Такое решение часто применяется в частных домах и даже офисах. Также многие пользователи интересуются, нужен ли стабилизатор напряжения для газового котла. Если напряжение в доме нестабильное, то для котла это устройство необходимо. Автоматика котла работает от сети, и скачок напряжения может вывести ее из строя. Если это произойдет зимой, то обеспечиваемая котлом система отопления дома остановится. Теперь вы знаете, нужен ли стабилизатор напряжения для котла, но какой - это уже актуальный вопрос.
Стабильность напряжения на выходе достигается разными способами. Есть десятки вариантов схем обеспечения стабильности сети, однако не все являются эффективными. На данный момент в магазинах продаются следующие стабилизаторы:
Говоря о том, какой нужен или других предметов бытовой техники, то можно лишь порекомендовать выбирать электромеханические стабилизаторы. Ступенчатые также подойдут, но они являются эффективными только тогда, когда напряжение лишь слегка нестабильно. Поэтому лучше всего остановиться на более дорогих, но эффективных электромеханических приборах. Что касается феррорезонансных стабилизаторов или устройств с двойным преобразованием тока, то они очень дорогие и часто недоступны.
Теперь вы знаете, какой стабилизатор напряжения нужен для холодильника или других предметов бытовой техники. Напоследок уместно предостеречь вас от некачественных китайских стабилизаторов, которые лишь создают видимость работы. Следует понимать, что это устройство должно быть исключительно надежным и качественным, ведь от его работы зависит то, насколько эффективно будет работать дорогая цифровая и бытовая техника в доме, как долго она прослужит. Стабилизатор - это обязательно условие для жилищ, в которых хотя бы раз в месяц наблюдается изменение напряжения в электросети. На это нужно жаловаться и добиваться от компании, предоставляющей электричество, решения вопроса, а в случае порчи техники нужно даже подавать на нее в суд. Но гораздо проще и дешевле купить стабилизатор.
Зачем нужен стабилизатор напряжения?
Темпы роста энерговооруженности нашего быта достигли впечатляющих вершин – от лампочки освещения и утюга в 50-х годах, до персональных компьютеров, домашних кинотеатров и разного рода комбайнов в наши дни. Рост же электропотребления в промышленности еще более значителен. В последнее время положение с качеством электропитания усугубилось с появлением энергоемкого оборудования и технологий, управление которыми основано на коммутационном принципе (с помощью реле, контакторов, тиристоров и персональных компьютеров). Это явилось причиной таких нарушений электропитания, как высокочастотные импульсы и искажение синусоидальной формы напряжения и тока.
К сожалению, усилия компаний-поставщиков электроэнергии не только не могут гарантировать потребителям стабильного по величине напряжения, но и сами усугубляют проблему. Так, поставщики электроэнергии, и это не секрет, часто поднимают напряжение в низковольтных сетях с 220-380 В (±5%) до 230/400 В (±10%). В результате все подключенное электрооборудование, рассчитанное на напряжение 220 В, будет потреблять (и это будет оплачено) на 9,3% больше энергии, чем необходимо. Эти и другие нарушения качества электропитания могут привести не только к выходу из строя оборудования, сбоям техпроцессов и потерям данных, но и к человеческим жертвам (при отказе средств жизнеобеспечения и пожаротушения).
Для примера рассмотрим разные электрические устройства и тот эффект, который оказывает на них избыточное и недостаточное напряжение в сети.
В электродвигателях пусковой момент изменяется в зависимости от напряжения следующим образом. Если напряжение ниже номинального на 10%, момент падает на 20% и нагрев обмоток возрастает приблизительно на 7 градусов. Если же напряжение выше номинала на 10%, ток вырастает на 12%, нагрев на 10 градусов и потребление энергии на 21 %.
В осветительных системах повышенное на 10 % напряжение увеличивает световой поток на 30 % и снижает ресурс лампы, в среднем, на 40%. Расход энергии при этом возрастает на 21 %. Снижение напряжения на эту величину в газонаполненных лампах приводит к потере излучаемого света примерно на 42 %.
В оборудовании, в состав которого входят нагревательные элементы, недостаточное напряжение (-10%) приводит к тому, что процессы, на которые должно затрачиваться, к примеру, 4 часа, продлятся 5 часов, так как количество выделенного тепла изменяется пропорционально квадрату напряжения.
Поскольку проблема не нова и все вышесказанное хорошо известно, специалистами различных уровней предпринимаются значительные усилия в направлении более рационального использования энергоресурсов. И наиболее эффективная мера энергосбережения с минимумом капитальных вложений – стабилизация напряжения.
Стабилизатор напряжения – это устройство, гарантирующее получение стабилизированного напряжения 220 вольт, независимо от его величины в питающей сети.
Самыми простыми стабилизаторами являются электромеханические на базе автотрансформатора, где щетки приводятся в движение вдоль вторичной обмотки реверсивным двигателем. Двигатель получает управляющее напряжение по результатам измерения напряжения на выходе.
Эта система в течение гарантийного срока вполне работоспособна, однако при дальнейшей эксплуатации, особенно в наших российских условиях при частых перепадах напряжения, существует опасность выхода из строя механического привода щеток и межвиткового замыкания обмоток из-за их стирания. Поэтому такие свойства этого стабилизатора, как повышенная пожароопасность с ростом его мощности и большая инерционность, являются существенным «противопоказанием» для питания оборудования, требовательного к качеству питания.
Электронные же стабилизаторы на базе электронных ключей (тиристоров), гораздо быстрее реагируют на изменения напряжения в сети и оснащены системами защиты как нагрузки, так и самого стабилизатора.
Использование стабилизатора напряжения позволяет:
Поэтому применение стабилизации напряжения является самой доступной и эффективной мерой энергосбережения, особенно в условиях, когда управление энергозатратами является ключевым моментом при потреблении электроэнергии.
Поколение стабилизаторов напряжения, разработанных «НПП ИНТЕПС» , является оптимальным решением по соотношению цена/качество, а уникальность ряда технических характеристик и функциональные возможности стабилизаторов способны удовлетворить специфические требования к питанию оборудования.
Как правильно выбрать стабилизатор напряжения Lider
Каждый день мы живем полноценной жизнью, на работе и дома, и в этом нам помогает всевозможное электротехническое оборудование, ставшее неотъемлемой частью нашей жизни.
Мы знаем, что наилучшим средством для защиты электроприборов является стабилизатор. Уже не возникает вопроса: покупать или не покупать стабилизатор, возникает вопрос – какой выбрать? Вот тут и пригодится эта памятка. Мы не будем сейчас пускаться в долгие разъяснения по каждому конкретному случаю. Мы лишь приведем ряд полезных советов, которыми стоит руководствоваться при выборе стабилизатора Lider .
1. Для начала необходимо определиться, какой из стабилизаторов необходим – однофазный или трёхфазный.
Если в Вашей сети имеются трёхфазные потребители (двигатели, насосы), то выбор очевиден – необходим трёхфазный стабилизатор. Также его выбор возможен, если общая нагрузка превышает 7-10 кВА (для однофазной бытовой, офисной и другой техники). При этом очень важно, чтобы нагрузка на каждой из фаз не превышала допустимого значения мощности для стабилизатора напряжения на данной фазе.
2. На следующем этапе выбора стабилизатора напряжения необходимо определить суммарную мощность, потребляемую всеми электроприёмниками.
Например: компьютер + телевизор + обогреватель = 400 Вт+300 Вт+1500 Вт = 2200 Вт.
Мощность, потребляемую конкретным устройством, можно узнать из паспорта или инструкции по эксплуатации. Обычно этот показатель вместе с напряжением питания и частотой сети указывается на задней стенке прибора или устройства.
Важно помнить, что мощность, потребляемая электроприёмниками, состоит из активной и реактивной составляющих. В случае реактивной составляющей = 0 нагрузку можно назвать активной. К активной нагрузке относятся электроприемники, у которых вся потребляемая энергия преобразуется в другие виды энергии. К таким устройствам относятся: лампы накаливания, утюги, электроплиты, обогреватели и т.д. Их полная и активная (полезная) мощность равны.
Все остальные типы нагрузок являются реактивными.
Существуют случаи, когда в паспорте или на задней стенке прибора/устройства указаны лишь напряжение в вольтах (В) и сила тока в амперах (А). В этом случае следует прибегнуть к несложной арифметике: напряжение (В) умножаем на силу тока (А) и делим на коэффициент мощности COS(?) (если он не указан, то следует брать COS(?)=0,7). В результате получаем полную мощность, измеряемую в ВА.
Если же в паспортных данных мощность нагрузки приводится в Вт, то для определения полной мощности необходимо данные в Вт разделить на COS(?) (для активной нагрузки COS(?)=1).
Например: в паспортных данных указана мощность стиральной машины равная 1500 Вт, COS(?) – не указан. Ваши действия: указанную мощность стиральной машины (1500 Вт) делите на COS(?)=0,7. В результате получаете мощность реактивной нагрузки, равную 2143 ВА. Следовательно, для этого случая подходит стабилизатор Lider PS 3000 W или Lider PS 3000 SQ .
Отдельным пунктом стоит рассмотреть расчет полной мощности электродвигателя. Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в 3-3,5 раза больше, чем в штатном режиме. Для обеспечения пусковых токов двигателей потребуется стабилизатор мощностью минимум в 3 раза большей, чем паспортная мощность электродвигателя. Например: электродвигатель системы вентиляции мощностью 3000 ВА в момент пуска потребляет в 3 раза больше. Следовательно, ему понадобится 9000 ВА, поэтому при выборе стабилизатора необходимо учитывать этот фактор.
Ну и в качестве общей рекомендации можно посоветовать давать хотя бы небольшой (в 10%, например) запас по мощности на случай подключения ещё одного или нескольких устройств, а также для того, чтобы стабилизатор не работал в экстремальном режиме, на пределе своих паспортных характеристик.
3. На заключительном этапе оценивается точность выбираемого стабилизатора. Она определяется допустимым диапазоном напряжения питания аппаратуры. Обычно этот параметр приводится в инструкции по эксплуатации или паспорте на электроприбор. Так, например, для питания лабораторного или исследовательского оборудования (медицина, метрология и т.д.), домашнего кинотеатра или бытовых охранных систем требуется стабильность напряжения не хуже 1%. Такую точность дают стабилизаторы серии Lider SQ . Подобная же ситуация наблюдается и с системами освещения: физиология человеческого глаза такова, что он воспринимает изменение освещённости при изменении напряжения питания ламп в пределах 1%!. Для большинства бытовой и оргтехники стабильность напряжения питания оптимальна в пределах 5%. Такую стабильность Вам обеспечит серия стабилизаторов Lider W .
