Як правильно підібрати стабілізатор напруги для дому: 4 різновиди

Параметри централізованої електромережі у багатьох українських містечках та селах далекі від оптимальних. Що робити, якщо в розетці не 220 В? Чекати низки несправностей побутової техніки чи купити нормалізатор? Зараз у продажу є кілька різновидів стабілізаторів напруги для просторого будинку, як вибрати потрібну модель поговоримо далі.

Навіщо потрібен стабілізатор напруги та які проблеми він вирішує?

Про покупку нормалізатора найчастіше замислюються у таких випадках:

• Блимають або тьмяно світять лампочки в будинку,
• слабо гріє мікрохвильова піч,
• швидко ламаються побутові прилади,
• поряд йде будівництво або живе зварювальник.

На побутових приладах негативно відбивається підвищена напруга та просідання електромережі. Якщо енергетики подають менше ніж 200 В, це скорочує термін служби електродвигунів та компресорів. При низькій напрузі електромотори працюють у важких умовах, через обмотку проходить струм більшої сили, ніж належить. Термін експлуатації електроприладів скорочується у рази, наприклад, через 3-5 років потрібна заміна компресора холодильника. Ще гірше, коли напруга різко стрибає нагору. У цьому випадку електроприлад може згоріти, навіть якщо він не працює, але включений в розетку.

Як вибрати стабілізатор напруги для дому

Придивляючись до нормалізаторів, враховують вхідні вольти, загальну потребу електроприладів, фазність, швидкодію та інше.

Вхідна та вихідна напруга

У технічних характеристиках стабілізатора прописують вхідний діапазон, наприклад, 135-265 В. Якщо на вході буде, наприклад, 125 або 275 вольтів, нормалізатор відключиться. При виборі моделі враховують характер проблеми, через яку вирішили купити захисний пристрій. Якщо йдеться про низьку напругу в сільській місцевості, варто придивитися до моделей з низькою межею напруги.

Вихідна напруга — 220 В плюс/мінус похибка стабілізації, яка залежить від технології нормалізації.

Максимальний струм

Можна дізнатися ліміт на струм проводки, переглянувши маркування автомата на вході до будинку. Якщо там фігурує С16, беремо до уваги 16 А. Якщо В25, то 25 А та т.і. Необхідну потужність отримуємо шляхом множення амперів на 220 В. У разі автомата на 25 А вийде 25х220 = 5500 Вт.

Якщо в будинок надходить знижена напруга, краще купити модель не на 5500 ВА, а з запасом — на сходинку потужності вище. Також варто зазначити, що вати та вольт-ампери — це не одне й те саме, але при виборі нормалізатора різницею між ними можна знехтувати.

Кількість фаз (однофазні та трифазні стабілізатори)

Якщо до житла свого часу підвели лише 2 дроти, то мережа однофазна і потрібен відповідний стабілізатор. Актуальні варіанти у разі трифазного введення:

1. Відсутні трифазні споживачі. До фаз чіпляють по окремому стабілізатору або тільки одну-дві фази пускають через нормалізатор і садять на неї комп’ютер та іншу техніку, чутливу до перепадів напруги. Якщо з однією лінією щось трапиться, решта продовжить справно працювати.
2. Є хоч один трифазний споживач, наприклад, зварювальний апарат або якийсь потужний верстат у майстерні. Встановлюють трифазний нормалізатор.

Швидкість реакції на зміну вхідної напруги

Швидкодія стабілізатора — це час у мілісекундах, за який нормалізатор змінює напругу на 1 вольт. Для цього йому потрібно виміряти напругу, а потім залучити комутаційний елемент для перемикання трансформатора в потрібний режим. Залежно від технології, як комутаційний елемент стабілізатора використовують сервопривід, блок реле або напівпровідники. Швидкодія варіюється від 0 до 200 мс, у більшості моделей — 20-30 мс.

ККД пристрою

Для стабілізаторів характерний високий ККД. У сучасних моделей втрата електроенергії рідко перевищує 2-4%. Якщо взяти нормалізатор на 5500 ВА з ефективністю 96%, втрати становитимуть приблизно 5500/100х4 + 25 = 245 Вт. Збільшення у 25 Вт — це енергія, що споживається стабілізатором. Нормалізатори при простої та роботі «з’їдають» 15-35 Вт. Енергія йде на запит трансформатора, дисплея та інших складників. Це одна з причин зробити запас ВА при виборі нормалізатора.

Типи стабілізаторів напруги

Ефективність моделі багато в чому залежить від методу нормалізації. Розберемося, як правильно підібрати різновид стабілізатора напруги для всього будинку. Розглянемо плюси та мінуси актуальних технологій.

Релейні

У процесі роботи релейного стабілізатора відбувається переклацування між обмотками трансформатора, у якому бере участь електромагнітне реле. Переваги технології:

1. Можливість купити дешевий нормалізатор;
2. швидкодія — 20-30 мс;
3. релейні моделі не потребують обслуговування;
4. прості у ремонті.

• Термін експлуатації — 3-5 років.
• Нормалізація напруги проводиться східчасто. Лампи розжарювання мерехтять у процесі комутації.
• Похибка на виході — 8-10%. Проблематично знайти модель з відхиленнями 4-5%.
• Реле клацають, що може стати проблемою у нічний час.

Електронні

Перемикання витків трансформатора відбувається з подачі ключів симісторного або тиристорного типу. Перший варіант актуальний для моделей потужністю десь до 10 кВА. Якість роботи стабілізатора залежить від ступеневості трансформатора:

Переваги електронних стабілізаторів:

• Комфортне співвідношення ціна-якість;
• термін експлуатації — 10-15 років;
• швидкодія — 20 мс;
• компактність;
• тиха робота.

Серед недоліків можна назвати відносно невисоку перевантажувальну здатність.

Гібридні

У гібридних стабілізаторах відпайки трансформатора перемикаються дубльованою парою — симистором та електромагнітним реле. Наявність механічних перемикачів — причина обмежень у потужності. Як і у випадку релейних нормалізаторів, проблематично знайти модель потужніше за 10 кВА.

1. Наявність моделей з верхньою стелею вхідного діапазону, що перевищує 320 В;
2. низька вартість;
3. за аналогією з електронними моделями можна підібрати прилад, який працює з необхідною точністю;
4. просунутий захист від неполадок;
5. можливість роботи в системі з сонячними батареями, передача електроенергії в обидві сторони.

• Механічні перемикачі мають обмежений ресурс, що негативно впливає на термін експлуатації.
• Вентилятор охолодження включається не лише за певної температури, а й у разі перевищення заданої частоти перемикань трансформатора. Звідси додатковий гомін.

Додаткові функції та особливості

У просунутих стабілізаторах є захист на всі випадки життя: від короткого замикання, перевантаженості, перегріву, неправильної напруги на вході, внутрішніх неполадок, грози, короткочасного пропадання електроенергії, пускових струмів, мережевих перешкод, неправильного фазування, обриву нуля, відсутності заземлення. До додаткових функцій також належать наявність байпасу та дисплея. Хоча серед моделей, які розраховані на живлення всього будинку, важко знайти нормалізатори без цих двох складових.

Захист від короткого замикання

Від неприємностей з електропроводкою ніхто не застрахований. Причиною замикання може стати аматорський ремонт, пов’язаний з електрикою або, наприклад, просвердлювання отвору в стіні в невідповідному місці. В результаті можуть постраждати побутові прилади, можливе загоряння.

Установка стабілізатора — один зі способів мінімізувати наслідки замикання шляхом знеструмлення електропроводки. Відповідний захист виробники нормалізаторів встановлюють на моделі середньобюджетного класу та вище.

Функція «м’якого старту»

Режим «м’якого старту» корисний, якщо потрібно, наприклад, запустити електродвигун потужністю в кілька кВт. За такого режиму серйозне навантаження не «просаджує» мережу, не заважає сусіднім споживачам. Досягається рівномірність споживання струму з мережі у міру запуску.

Захист від перевантаження та перегріву

На стабілізатори встановлюють температурні датчики. Коли під корпусом стає жарко, вмикається вентилятор. Якщо з часом температура продовжує підійматися, регулятор напруги переходить у наскрізний режим (байпас) — перестає змінювати параметри струму. Повторне включення стабілізації здійснюється автоматично після остигання компонентів.

З навантаженням схожа ситуація. Якщо стрибок споживання пов’язаний з пусковими струмами холодильника або насоса свердловин, робота в посиленому режимі триватиме кілька секунд. У разі тривалого навантаження нормалізатор перейде в режим байпасу.

Наявність індикації та дисплеїв

Електронні стабілізатори мають дисплеї. На невеликому екранчику відображається мінімум інформації, наприклад, напруга на вході та виході, відсоток завантаження. Поруч з дисплеєм — кілька кнопок для виведення на екран інших показників: частоти, сили струму та іншого.

У разі переходу в наскрізний режим або припинення роботи висвічується причина, наприклад, вихід вхідної напруги за межі прийнятного діапазону. Замість кількох слів може висвічуватись латинська буква, що позначає проблему. Кнопки дають можливість перевести дисплей у режим налаштувань для зміни мови, отримання інформації про нормалізатор тощо.

Вибір стабілізатора в залежності від потреб

При виборі нормалізатора важливо врахувати особливості споживачів, які необхідно запитати, якість електроенергії, що надходить, та інші фактори. Отже, як вибрати для будинку стабілізатор напруги з огляду на нюанси конкретної ситуації.

Визначення потужності приладів у будинку

Вище йшлося про вибір потужності стабілізатора виходячи з амперажу автомата на вході в будинок. Однак такий метод не завжди є прийнятним. Іноді автомат відсутній. Альтернативний варіант — пристрій введення на 32 або 40 А. У таких випадках при множенні на 220 В виходить потужність нормалізатора — 7 кВА або 8,8 кВА, що невиправдано багато, якщо в будинку лише малопотужні побутові прилади, відсутні електроплита, насос свердловини, електрокотел та подібна техніка.

Альтернативний варіант підрахунку потужності нормалізатора — складання ватів споживачів електроенергії з урахуванням пускових струмів холодильника, пральної машини та іншої техніки, що потребує посиленого живлення під час запуску. Можливо, для дому буде достатньо стабілізатора на 5,5 кВА.

Оцінка частоти коливань напруги у мережі

При виборі стабілізатора важливо не помилитися з діапазоном вхідної напруги. Якщо купите модель з нижнім порогом 160 В, а до вас в будинок вечорами подають 150 В, нормалізатор не допоможе.

Перед вибором стабілізатора варто моніторити показання електромережі за допомогою вольтметра або мультиметра. Бажано робити це, коли люди включають кондиціонери у спеку або електронагрівачі у сильний мороз. Також енергоспоживання зростає увечері. Вдень напруга може бути й нормальною, оскільки люди на роботі.

При виборі враховуйте частоту стрибків напруги. Якщо на вашій вулиці регулярно працюють електрозварювальним апаратом, краще купіть електронний стабілізатор без механічних перемикачів.

Врахування особливостей підключення (однофазне, трифазне)

Варіанти одно- та трифазного підключення електротехніки були перераховані вище. Тут доречно коротко зупинитися на різновидах трифазників та їх підключенні. Можливі 2 варіанти комплектації трифазних стабілізаторів:

1. Однокорпусний прилад, призначений для підключення через єдину клемну коробку. Щоб пристрій запрацював, необхідно під’єднати до нього 3 фази живлення. Схема підключення: лічильник — автомат — нормалізатор — навантаження.

2. Три окремі модулі — комплект з 3 однофазників, кожен з яких підключається окремо. Порядок приєднання: лічильник — загальний автомат — 3 автомати на кожну фазу — 3 стабілізатори — навантаження.

На закінчення кілька слів про найпросунутіших стабілізаторів інверторного типу. Такі прилади приводять напругу в норму шляхом подвійного перетворення: спочатку переводять змінний струм у постійний, після чого виконують зворотну трансформацію, і на виході з’являються бажані 220 з мінімальною похибкою.

• Відсутність затримок під час обробки струму. Інвертор не коригує, а переформовує синусоїду.
• Робочий діапазон — 90-315 В.
• Вихідний сигнал без спотворень.
• Захист від короткочасних вимкнень електрики.

Єдиний мінус — висока вартість інверторів.

Стабілізатор напруги — як обрати та використовувати?

Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.

Сучасна людина щоденно використовує велику кількість електроприладів: від освітлення приміщення до автоматичних годівниць для домашніх улюбленців. Тому для власної безпеки та захисту техніки важливо мати вдома стабілізатор напруги. Це прилад, що реагує на коливання напруги в електромережі та нормалізує показники на виході.

Пропонуємо розглянути основні аспекти роботи стабілізаторів, як правильно вибрати та використовувати ці пристрої.

Види стабілізаторів

На ринку представлені 5 видів стабілізаторів, що розрізняються принципом роботи. А саме:

1. Релейні – використовують трансформатор для регулювання напруги. Мають широкий діапазон на вході, стійкі до перепадів, однак вони є повільнішими у порівнянні з іншими видами.
2. Симісторні (імпульсні) – використовують сучасні електронні компоненти для точного та швидкого регулювання напруги. Ефективні та чутливі до перепадів, а також мають низький рівень шуму.
3. Електромеханічні (сервоприводні) – плавно та делікатно регулюють напругу. Мають низьку швидкість реакції, але високу точність.
4. Ферорезонансні – характеризуються підвищеною точністю на виході, високою швидкістю підлаштування та плавністю регулювання. Їх використовують переважно на виробництвах, адже вони можуть бути гучні та мають великі габарити.
5. Подвійного перетворення – стабілізують як напругу, так і частоту. Більш коштовні у порівнянні з попередніми видами. Вони забезпечують стабільну напругу з правильною формою вихідного сигналу. Мають невеликий рівень шуму та високу точність.

Вирішувати який стабілізатор вибрати слід виходячи з вашого бюджету та потреб. Вдома частіше встановлюють релейні моделі, а для промислових потреб краще придбати ферорезонансний чи симісторний пристрій.

Як вибрати стабілізатор напруги?

При виборі такого пристрою, важливо звертати увагу на кілька ключових аспектів. Зокрема на:

1. Цільове призначення – для чого ви плануєте використовувати пристрій (для дому, невеликої майстерні чи масштабного виробництва). Від цього залежить кількість фаз. Однофазні дають на виході стабільні 220 вольтів, що потрібні для роботи побутової техніки та деякого обладнання. Трифазні видають 380 вольтів і потрібні, якщо використовуються верстати чи певні сільськогосподарські пристрої.
2. Вид пристрою за принципом роботи – кожен ми розглянули вище.
3. Потужність – цей показник стабілізатора повинен відповідати сумарній потужності всіх підключених до нього пристроїв.
4. Кількість ступенів стабілізації – вказує на кількість етапів, які використовуються для регулювання напруги. Більше ступенів дозволяє точніше регулювати напругу, що важливо для чутливих пристроїв.

Враховуючи всі ці параметри, можна правильно підібрати стабілізатор напруги, що буде відповідати вашим потребам і умовам використання.