Стабилизатор напряжения на дачу

Руководство: Как выбрать стабилизатор напряжения

• 1. Что такое стабилизатор напряжения
• 2. Цель установки стабилизатора
• 3. Подбор стабилизатора по характеристикам
  • 3.1. Место установки
  • 3.2. Тип электрической сети
  • 3.3. Тип нагрузки (потребители)
  • 3.4. Диапазон входного напряжения
  • 3.5. Выходная мощность
  • 3.6. Точность регулирования
  • 3.8. Плавность регулирования
  • 3.9. Размеры, вес и крепление
• 4. Типы стабилизаторов
  • 4.1. Электронный тип
  • 4.2. Электродинамический тип
  • 4.3. Релейный тип
• 5. Дополнительные опции
• 7. Рекомендации профессионалов

Что такое стабилизатор напряжения

Стабилизатор напряжения (нормализатор) – это устройство, предназначенное для автоматической корректировки входного напряжения до установленного 220/230В (однофазное) и 380/400В (трёхфазное). Лучшим считается стабилизатор, который обеспечит стабильный выходной показатель напряжения при значительных отклонениях входного напряжения. Дополнительно содержит защиты для нагрузки и собственные защитные механизмы. По требованию комплектуется индивидуальными опциями для повышения надежности электроснабжения.

Цель установки стабилизатора

Определение цели и понимание задачи, для решения которой выбирается стабилизатор напряжения, – ключевой момент. Главное назначение – сглаживание скачков, просадок и всплесков напряжения в сети. Нормализатор применяется для защиты от разряда молнии (устанавливается импульсная защита). Применяется в составе гарантированного электроснабжения с источником бесперебойного питания и дизельным генератором, в такой ситуации в стабилизаторе отсутствует защита от повышенного и пониженного напряжения и происходит увеличение диапазона входного напряжения ИБП. Можно выделить четыре цели применения стабилизатора:

• стабилизация напряжения при отклонениях напряжения;
• повышение защиты для критической нагрузки (дом, квартира, офис, промышленность, медицина и т. д.);
• применение в системе гарантированного электроснабжения.

Подбор стабилизатора по характеристикам

Определение цели тесно связано с определением технических характеристик стабилизатора. Поэтому перед тем, как выбрать стабилизатор напряжения, нужна техническая информация и сведения о месте установки, типе сети, в которую включается нормализатор, какой разброс напряжения в линии электропередач, какая требуется выходная точность напряжения, а также допустимое колебание напряжения на выходе стабилизатора, требования к размерам, массе и шуму, который излучает устройство в процессе работы.

3.1. Место установки. Определите место установки стабилизатора: недалеко от вводного кабеля, электрического счетчика или вводного распределительного щитка с автоматическими выключателями. Правильным местом для установки будет сухое отапливаемое помещение с температурой +5 … +30°С.

Если нельзя произвести установку в помещении, применяются модели, приспособленные для работы в неотапливаемых технических помещениях или вне помещения, в т.ч. при температуре до – 25°С и повышенной влажности до 95-100%.

Если в помещении повышенный уровень пыли, активная среда, в т.ч. морской соленый воздух, частицы активных химических веществ и другие неблагоприятные элементы, разрушающие внутренние части стабилизатора, установка стабилизатора происходит в защитном шкафу IP54 из нержавеющей стали. Для специальных объектов разработаны стабилизаторы с масляным охлаждением.

Важно! Требуется обеспечить достаточный объем воздуха для охлаждения стабилизатора. Нельзя устанавливать устройства в глухие ниши или шкафы без вентиляционных отверстий достаточной площади.

3.2. Тип сети. Стабилизаторы напряжения делятся на однофазные (220/230/240В 50/60Гц) и на трёхфазные (380/400/415В 50/60Гц). При выборе стабилизатора для дома или квартиры чаще устанавливается однофазный вариант, для больших домов используется трехфазная сеть и требуется установка трех однофазных стабилизаторов или одного трёхфазного. В промышленном сегменте гораздо чаще встречается трехфазная сеть и применяются трехфазные блоки стабилизаторов.

Распространено ошибочное мнение, что трехфазный стабилизатор сложнее обслуживать и цена у него выше. Это неверное суждение, поскольку большинство трехфазных моделей поддерживает сервисное обслуживание однофазных блоков по отдельности, без отключения двух других. А разница в цене компенсируется простой установкой одного стабилизатора с общим клеммным блоком 380В, который не требует дополнительного кабеля, распределительных щитов, клеммных блоков, короба и монтажных элементов.

3.3. Тип нагрузки. Стабилизаторы напряжения используются без преувеличения в каждой сфере, где это необходимо. Правильно подобранный стабилизатор способен служить несколько десятилетий.

• Частная сфера: частный дом, квартира, дача, гараж и т. д.
• Коммерческая сфера: банк, офис, магазин, отель, гостиница, ресторан, кафе, бар, ночной клуб, торговый центр, спортивный комплекс.
• Промышленность: малое, среднее или крупное производство и отдельные промышленные узлы: станки с ЧПУ, насосы, компрессоры, нагревательные элементы и ТЭНы, освещение.
• Транспорт: железная дорога, аэропорты, автовокзалы, морские порты и припортовая инфраструктура.
• Энергетика: атомные электростанции, теплоэлектростанции, гидроэлектростанции, солнечные электростанции, ветроэлектростанции.
• А также: объекты связи, медицины, военной инфраструктуры, объекты государственной важности, посольства, консульства и другие.

В зависимости от типа нагрузки, важности объекта или конкретного устройства могут применяться стабилизаторы нескольких классов:

• бюджетные – низкая надежность, небольшой срок службы, часто могут быть шумными, низкие показатели характеристик.
• базовые / стандартные / комфорт – хорошая надежность, хороший срок службы, низкий уровень шума, нормальные показатели характеристик.
• продвинутые / престижные – высокая надежность, длительный срок службы, практически бесшумные, высокие показатели характеристик, большое количество дополнительных опций.
• премиальные / эксклюзивные – высокая надежность, длительный срок службы, высокие показатели характеристик, большое количество дополнительных опций, индивидуальные размеры корпуса, комплектация уникальными опциями и защитными механизмами.

3.4. Диапазон входного напряжения. Ключевая характеристика при выборе стабилизатора. Критически важно, чтобы номинальные диапазон входного напряжения стабилизатора соответствовал значению минимального и максимального напряжения, которое наблюдается в сети, где планируется установка.

3.5. Выходная мощность. Выходная номинальная мощность стабилизатора рассчитывается на 10-15% больше мощности подключаемой нагрузки. В зависимости от типа стабилизатора и входного напряжения расчет запаса мощности происходит по нескольким формулам. Подробную информацию об этом прочите в статье «Как рассчитать мощность стабилизатора напряжения».

Важно! Учитывайте пусковой ток индуктивного типа нагрузки. Компрессоры, насосы и двигатели при запуске потребляют до 200-700% номинальной мощности.

3.6. Точность регулирования. Для дома и квартиры допустимым напряжением считается 200 … 240В переменного тока (220В±10%), но техника, выпущенная с 2010г,. рассчитана на номинальное напряжение 230В, используйте другие допуски по напряжению к питающей линии в диапазоне 220В±5 … 220В±7%. Поэтому когда требуется выбрать стабилизатор напряжения для дома или квартиры, ориентируйтесь на модели с выходной точностью 220/230В±5…3%.

Для коммерческого и промышленного применения часто важна повышенная выходная точность в пределах 220В±3% … 220В±0,5%.

Совет! Когда нормализатор напряжения используется для освещения, рекомендуем применять устройства повышенной точности ±2% или еще точнее, чтобы исключить вероятность мерцания света при резких скачках и перепадах напряжения на входе. Подробнее в пункте 3.8. «Плавность регулирования».

3.7. Скорость регулирования. Отражает быстродействие стабилизатора, время на измерение напряжения и корректировку. Минимальное значение составляет 20мс (0,02 секунды), большинство электронных стабилизаторов украинского производства работают с такой скоростью. Электродинамические (сервоприводные) устройства работают с меньшей скоростью 8мс/В – 20мс/В.

3.8. Плавность регулирования. Подавляющее число стабилизаторов напряжения украинского производства работают по дискретному принципу – ступенчатые. Такой принцип работы надежен и быстр в коррекции тока, однако недостатки выражаются в том, что выходное напряжение меняется скачками в пределах заданной точности. Подобный принцип работы подойдет для домашнего применения, однако навсегда хорош для коммерческого промышленного сегмента, где важно получить повышенную точность и плавность выходного напряжения. Электродинамические стабилизаторы напряжения корректируют напряжение при помощи механизма на основе ролика, который плавно перемещается по обмотке тороидального трансформатора.

3.9. Размеры, вес и крепление. Электронные стабилизаторы меньших габаритов и веса, тогда как электродинамические, напротив, в 2-3 раза тяжелее. В однофазных моделях мощностью 2 — 35кВА конструктивно предусмотрено настенное крепление на вертикальную поверхность. Трехфазные стабилизаторы устанавливаются стационарно на ровную горизонтальную поверхность.

Типы стабилизаторов

Стабилизаторы напряжения разделяются на типы. В разделе поддержки опубликована развернутая статья «Типы и виды стабилизаторов напряжения в деталях», в которой подробно раскрыты особенности каждого типа, преимущества и недостатки. В этом руководстве по выбору стабилизатора напряжения отмечены главные отличия.

4.1. Электронный тип – такие стабилизаторы также называют симисторными, тиристорными, ступенчатыми. Отличаются высоким быстродействием и широким диапазоном входного напряжения. Электронные стабилизаторы требуют тщательного подхода к расчету мощности аппарата с достаточным запасом, т. к. частая работа на максимальной мощности снизит срок службы. Украинские производители в 80-85% случаев производят электронный тип стабилизаторов. Они не требуют обслуживания и могут служить более 10-15 лет с периодической заменой недорогих комплектующих, обычно не чаще одного-двух раз в несколько лет.

Рекомендуем к применению

Украинские серии: однофазные Normic 220В±4%, Shteel 220В±2%, Calmer 220В±1% и Flagman 220В±1%, а также трехфазные Normic 380В±4%, Shteel 380В±2%, Calmer 380В±1% и Strong 380В±2%. Стабилизаторы этих серий выпускаются с 1992 года. Трижды модернизированы и продолжают совершенствоваться. На 96% состоят из украинских комплектующих, дополнительно предлагается сборка на немецких комплектующих Semikron.

Итальянские серии: Gemini 220В±0,5%, Aquarius 380В±0,5%. Работают на базе IGBT транзисторов — стабилизаторы двойного преобразования с высоким быстродействием и синусоидой на выходе (электронные стабилизаторы непрерывного действия). Итальянская сборка, европейские комплектующие. Современный дизайн.

4.2. Электродинамический тип – также стабилизаторы этого типа называют сервоприводными. Электродинамические стабилизаторы выдерживают большие перегрузки, некоторые модели обеспечат полную номинальную мощность вне зависимости от значения входного напряжения. Как и электронный тип, выбрать сервоприводный стабилизатор можно для широкого диапазона напряжений. Сервоприводные стабилизаторы хорошо подходят для бытовых, коммерческих и промышленных применений. Главным недостатком является выделение шума при работе механизма корректировки напряжения, поэтому ставить подобные стабилизаторы в маленькой квартире или доме не рекомендуется.

Рекомендуем к применению

Украинские серии: ни один украинский производитель не производит сервоприводные стабилизаторы напряжения по состоянию на 2017 год.

Итальянские серии: Vega 220В±0,5%, Antares 220В±0,5%, Orion 380В±0,5%, Orion Plus 380В±0,5%, Sirius 380В±0,5%.

4.3. Релейный тип – незначительное распространение получили стабилизаторы на базе силовых реле, однако применение подобных стабилизаторов оправдано только для небольшой мощности до 9кВА и при относительной стабильности входного напряжения. В условиях высокой нагрузки и частого изменения напряжения, релейные стабилизаторы служат короткий срок и требуют частого обслуживания по замене реле.

Украинские серии: Гибрид 220В±7,5%, Струм 220В±3%.

Дополнительные опции

Иногда стабилизатор нуждается в доукомплектовании специальными опциями, которые повышают защиту потребителя и качество электроснабжения. Из украинских стабилизаторов, которые поддерживают опции: серия SHTEEL и CALMER комплектуются молниезащитой, а трехфазные стабилизаторы STRONG поддерживают установку анализаторов качества сети Lovato, Socomec или Frer.

Лидерами по дополнительным опциям стали итальянские стабилизаторы ORTEA SpA, которые предлагают следующий список опций:

• Прерыватель нагрузки
• Защита нагрузки от пониженного / повышенного напряжения
• Ручной байпас
• Входной разделительный трансформатор
• Интегрированная автоматическая система коррекции коэффициента мощности
• Защита от импульсного перенапряжения
• Фильтр подавления высокочастотного шума (EMI фильтр)
• Фильтр подавления радиочастотных помех (FRI фильтр)
• Устройство защиты от импульсных перенапряжений (молниезащита / грозозащита)
• Реактор в цепи заземления нейтрали
• Всепогодный корпус для наружной установки IP54, покрытый эмалью
• Всепогодный корпус для наружной установки IP54 из нержавеющей стали

Опросный лист

Когда выбрать стабилизатор напряжения самостоятельно невозможно, доверьтесь профессионалам. Обеспечим выезд специалистов для анализа электрической сети, если необходимо, с установкой сертифицированного измерительного оборудования Fluke (США) и предоставлением протокола измерений, заверенного печатью лаборатории. На основе полученных данных предоставим технико-коммерческое предложение.

Если технические данные известны, заполните и отправьте опросный лист для формирования технико-коммерческого предложения.

Загрузить опросный лист: загрузить PDF | загрузить DOC (версия 2017 года)

Рекомендации профессионалов

На основе отзывов клиентов был составлен список популярных моделей в различных классах. Рекомендуем ознакомиться с этими моделями, поскольку они являются лучшими не только по техническим характеристикам, но и отзывам реальных клиентов.

Стабилизаторы для частного дома и квартиры (220В)

Стабилизаторы для коммерческого и промышленного сегмента (380В)

Сервоприводные или электромеханические стабилизаторы

Данный вид можно назвать золотой серединой между электронными и релейными стабилизаторами.

Сервопривод — это устройство из реверсивного (работающего в обе стороны) двигателя, расположенного внутри тороидального трансформатора. Двигатель получает команды от электронной платы управления и перемещая контакты, увеличивает или уменьшает количество витков на вторичной обмотке. Таким образом сервопривод, в отличии от двух других устройств рассмотренных выше, является бесступенчатым регулятором.

Это очень популярная модель, так как имеет относительно невысокую стоимость и обладает следующими плюсами:

• плавная регулировка по принципу реостата
• хорошая точность регулирования
• не искажает синусоиду
• способны выдерживать кратковременную перегрузку

Есть и минусы:

• за счет применения эл.привода, который управляет контактами создается низкая скорость регулировки
• так как применяются движущиеся механические детали, соответственно уменьшается надежность (графитовые щетки периодически требуется менять)
• применяются в основном в сетях, где не происходит резких скачков напряжения
• не рекомендуется использовать при низких температурах окружающего воздуха

Для стабильной и надежной работы хотя бы раз в три года производите его обслуживание — чистите щетки и смазывайте движущиеся механизмы.

От резких перепадов при электросварке, сервопривод с контактами будет крутиться как «белка в колесе». Что существенно снизит ресурс работы стабилизатора. Поэтому думайте при покупке об условиях его эксплуатации.

Феррорезонансные стабилизаторы

Это стабилизатор, который многие из нас использовали в советские времена для питания ламповых телевизоров. Он собирал обычно всю пыль в помещении, а гул от него из-за встроенных трансформаторов, можно было услышать в другой комнате.

Плюсы:

• быстродействие на высоком уровне
• долгий ресурс работы до отказа
• хорошая надежность
• точно стабилизирует выходное напряжение

Минусы:

• регулировка происходит только в определенных заданных диапазонах
• искажает синусоиду
• высокий шум
• невозможна работа на холостом ходу, а также перегрузка
• тяжелые, много весят

Одно и трехфазные

Первое что вам нужно знать при выборе, они бывают однофазными и трехфазными. Выясните какая у вас сеть. Если однофазная, как правило в квартирах и частных домах именно она преобладает, значит покупайте аппарат на 220В.

Если же у вас «трехфазка», то нужно определиться, будете вы устанавливать один 3-х фазный стабилизатор, или три однофазный. Решайте исходя из экономических соображений и условий монтажа.

Хотя целесообразнее поставить именно три однофазных. Потому что при коротком замыкании и отсутствии одной из фаз, трехфазный аппарат работать не будет, пока не восстановится питание по всем фазам. С тремя однофазными таких проблем не возникнет. Главный минус при их выборе — габаритные размеры.

Режим транзит или байпас

При выборе стабилизатора напряжение того или иного вида, проверьте имеет ли он два режима работы:

• режим стабилизации напряжения
• режим транзита или «байпас»

Со стабилизацией все понятно — это обычный режим работы. А что такое «байпас»? Это когда входное напряжение идет мимо всей электроники и трансформатора без преобразования, то есть транзитом.

Для чего он может понадобиться:

• чтобы подключить мощную технику превышающую мощность стабилизатора, запустить большой эл.двигатель. Или при необходимости поработать сваркой.
• чтобы продлить срок службы устройства

Когда у вас в доме напряжение стабильно, например ночью, можно вручную переключиться на режим байпас. Тем самым отключается холостой ход.

Ведь стабилизатор даже не регулируя напряжение, сам потребляет энергию как простая лампочка до 40-60Вт.

Плюс не изнашиваются внутренние щетки и реле.

Режимом байпас оснащаются стабилизаторы подключаемые через клеммные колодки. При этом они имеют два автомата, которые одновременно включить невозможно или перекидной автомат-рубильник.

Важно запомнить: не переключайте автоматы из режима стабилизации в режим байпас под нагрузкой — это может повредить стабилизатор напряжения.

Защита стабилизаторов

Большинство современных моделей имеют защиту от перенапряжения. Они не способны бесконечно выравнивать сколь угодно большие или малые значения входного напряжения, и через определенное время отключат питание, тем самым сохранив ваше оборудование.

Более того, после нормализации входного напряжения, оно подается на выход не сразу, а с некоторой задержкой в несколько секунд. Данное время может быть установлено жестко или варьироваться и настраиваться самостоятельно, все зависит от модели и производителя.

Основные виды стабилизаторов широко представленные сегодня в магазинах можно подразделить на 4 типа:

• релейные
• электронные
• электромеханические
• инверторные

Вот сравнительная таблица по каждому из видов стабилизатора, включая примерные цены за 1квт:

Ознакомиться с текущими ценами на сегодняшний день и подобрать себе нужную модель можно .

Рассмотрим каждый из них более подробно.

Релейные стабилизаторы напряжения

При работе данного устройства вы реально будете слышать как переключаются внутренние реле. Это происходит при изменении ступеней регулирования. Если прибор стоит в тихом помещении (спальне), то это может существенно раздражать.

Ну а когда кто-то из ваших соседей решил немножко попользоваться электросваркой, то стабилизатор по звуковым эффектам попросту может превратиться в «балалайку».

Кроме того, если у вас в комнате стоят простые лампочки накаливания, не только по слуху, но и визуально можно будет различить переключения ступеней, так как лампы будут немного мигать. А это в свою очередь обязательно скажется на сроках их службы.

Что внутри

Внутренняя компоновка включает в себя:

1. Тороидальный трансформатор
2. Плата управления
3. Силовые ключи состоящие из реле. Они коммутируют обмотки трансформатора и отвечают за подачу питания на стабилизатор. Являются самым слабым компонентом устройства.

Эти стабилизаторы не любят когда их перегружают.

Самая распространенная проблема выхода их из строя в 90% случаев — это перегруз по мощности.

Не рекомендуется для подключения аппаратуры с двигательной нагрузкой. Так как она имеет большие пусковые токи и это может сказаться на работе стабилизатора.

Скорость срабатывания регулировки у качественных моделей составляет 20мс, зато у большинства дешевых доходит до 100мс.

Плюсы:

• относительно небольшая цена
• более компактные размеры

Минусы:

• регулировка ступенчатая
• не высокое качество и точность регулирования напряжения
• используется с электроаппаратурой малой мощности
• искажает синусоиду выходного напряжения
• реле со временем могут выходить из строя (залипать, подгорать)

Как видим минусов здесь гораздо больше чем плюсов, за исключением конечно стоимости.