Что такое стабилизатор напряжения
Прежде чем начать монтаж стабилизатора в доме, нужно сказать несколько слов о самом устройстве и схеме, по которой он будет подключаться.
Стабилизатор является своего рода фильтром, который пропускает электричество на входе и подаёт к бытовым приборам энергию под нужным напряжением. Во время трансформации устройство работает в режиме понижения, повышения амплитуды либо без изменения входящего напряжения.
Стабилизаторы напряжения различаются по мощности пропускаемого через них электричества, а также минимального и максимального значения величин на входе. Поэтому можно выбрать подходящую модель из довольно широкого ассортимента.
Конструктивно стабилизаторы напряжения делятся на несколько видов:
- Электромеханические Оборудованы автотрансформатором и токосъемным подвижным контактом (ролик, ползунок или щетка). Ролик перемещается по обмотке трансформатора, корректируя поступающее из сети напряжения. Имеют плавную регулировку. Не подходят для сетей с частыми скачками напряжения. Доступные по цене. Из-за механических деталей снижается срок эксплуатации;
- Релейные Состоит из автотрансформатора и силового реле под управлением электронной схемы, переключение сопровождается щелчками. Работают по принципу ступенчатой регулировки: под действием реле выводы переключаются таким образом, чтобы стабилизатор на выходе выдавал 220 вольт. Устройства считаются долговечными;
- Феррорезонансные регулируют напряжение в заданном диапазоне. Повышают или понижают напряжение за счет эффекта феррорезонанса – между двумя дросселями происходит электромагнитное взаимодействие. Долговечные, устойчивы к плохим погодным условиям. Имеют большой вес, греются, невысокий КПД;
- Тиристорные Переключение автотрансформаторов производится полупроводниковыми силовыми ключами. Не имеют механических деталей, работают с широким диапазоном входных напряжений. Допускают ступенчатые скачки напряжения, плохо фильтруют помехи. Не подойдут для аудио – видео оборудования.
- Симисторные Электронные приборы, работающие по релейному принципу работы, где реле заменено на полупроводниковые ключи. Технологичные приборы, в которых практически отсутствуют изнашиваемые узлы. Встроенные вольтметры контролируют состояние сети, имеют возможность задерживать подачу напряжения. Работают бесшумно. Дорогостоящие, но долговечные;
- Инверторные Мгновенно реагируют на изменение напряжения, формируют идеально чистый (синусоидальный) сигнал на выходе. В конструкции нет реле и подвижных частей. Малые по размеру и весу, так как состоят из компактных конденсаторов и микросхем. Эффективно подавляют помехи в сети. Работают в широком диапазоне 90-310 В, сохраняя параметры качества выходного сигнала.
По способу установки бывают:
- стационарными. Соединяются напрямую с проводкой. Подходят для большей части бытовых электроприборов. Бывают одно и трехфазными.
- портативными. Подключаются через сетевую вилку. Подходят для работы с холодильниками, газовыми котлами, кондиционерами, электронасосами.
Виды стабилизаторов
Всего один стабилизатор может защитить электроприборы от перегрузки, скачков напряжения, коротких замыканий.
Все устройства, стабилизирующие напряжение, можно разделить на несколько категорий:
- электромеханические;
- релейные;
- магнитоэлектрические;
- импульсные преобразователи.
Переключение трансформаторных обмоток в электромеханическом стабилизаторе производится с помощью мотора. Скользящая колодка корректирует подаваемое напряжение. Недостаток системы – крупные габариты. Также крупногабаритными являются релейные и магнитоэлектрические устройства. Это связано с наличием крупного трансформатора для выравнивания напряжения.
Выбор конкретной модели напрямую зависит от места установки и финансовых возможностей пользователя.
Перед установкой стабилизатора
Обратите внимание на место монтажа устройства. Чтобы оборудование работало оптимально, придерживайтесь следующих рекомендаций:
- если планируете разместить стабилизатор в ячейке рядом с распределительным щитком, выбирайте негорючую облицовку в этом месте;
- помещение, в котором будет стоять устройство, должно проветриваться, это необходимо для того, чтобы избежать накапливания и попадания влаги в прибор;
- при установке оборудования на стене оставьте зазор между ней и корпусом устройства;
- крепите стабилизатор к стене максимально надёжно и удобно, чтобы случайно его не повредить.
Мощность стабилизатора рассчитывается исходя из уровня общего энергопотребления в доме. Мощность = сила тока (в Амперах) умноженная на напряжение(220 В). Ориентиром могут стать значения номинала автомата, установленного на щитке ввода. Мощность должна быть на 30-50 % больше, чем допустимые расчетные значения, так как в процессе стабилизации выходная мощность падает.
Также следует учитывать не полную, а активную мощность напряжения.
Как рассчитать мощность стабилизатора
Чтобы правильно подобрать модель необходимо определиться какие электроприборы будут подключены к прибору. Определить потребляемую ими мощность можно одним из способов, приводимых в Интернете или воспользоваться самым простым из них. Он заключается в следующем. На электрощите имеется автоматический выключатель, номинал которого подбирается таким образом, чтобы защищать проводку от повреждения в результате перегрузки.
Но как рассчитать мощность стабилизатора напряжения для дома? Из курса физики известно, что этот параметр равен произведению силы тока на напряжение. Значения этих величин определить несложно. Напряжение в однофазной сети составляет 220В, а номинальный ток обычно указывается на автоматическом выключателе. Допустим он составляет 16А, тогда мощность будет равна 16*220=3520 Вт. Но выбирать стабилизатор нужно с запасом не менее 30%. Это связано с тем, что при повышении им напряжения выходная мощность падает.
Смотрим видео, правильный расчет мощности прибора:
Неисправности прибора и их решения
Возможные варианты отказа оборудования обычно приводятся в документации, поставляемой с ним в комплекте. Среди них чаще всего возникают такие неисправности:
- Самопроизвольное отключение прибора, обычно происходит из-за превышения допустимой нагрузки;
- Не загорается лампочка индикации сети, если устройство не подключено, неисправен предохранитель или перепутаны подключения;
- Не удается добиться выходного напряжения в 220 В, при недопустимой величине нагрузки;
- Нет стабилизации – это может быть связано с неполадками кнопки вход-выход или выключением режима Байпас.
Подключение стабилизаторов
Наименьшие сложности вызывает подключение стабилизатора индивидуального – того, что обеспечивает работу одного или двух (максимум трех) устройств. Обычно это прибор, вход которого оснащен электрическим шнуром со штепсельной вилкой. А на выходе есть одна или несколько розеток, в которые втыкают «вилки» каждого электроприбора.
О подключении стабилизаторов общих, обеспечивающих питание группы потребителей, расход электроэнергии которых учитывается одним электросчетчиком, стоит рассказать особо.
Общая схема стабилизатора
Современные стабилизаторы представляют сложные устройства с электронной начинкой. Все они различаются принципом работы, но об этом поговорим позже. Чтобы понять, что такое стабилизатор, давайте на рисунке рассмотрим общее устройство узлов. По этому принципу устроены все стабилизирующие устройства.
Схема стабилизатора состоит из трансформатора Т1, установленного на входе устройства. Благодаря работе первичных и вторичных обмоток трансформатора, поступившее из сети напряжение доводится до параметров, необходимых для его стабилизации. Следующий блок РЭ представляет регулирующий элемент. Он регулирует выходное напряжение.
И последний блок УЭ является управляющим. Его работа заключается в измерении напряжения нагрузки. Если оно не соответствует действительности, блок подает сигнал корректировки. По принципу этой схемы заключается работа всех стабилизаторов напряжения.
Подключение однофазных стабилизаторов
О том, как подключить стабилизатор напряжения однофазный, в Сети есть множество советов. Но в большинстве из них не указывается основного принципа. А он заключается в том, что это устройство должно быть включено последовательно всем потребителям, питающимся от него. Согласно ему построена схема подключения стабилизатора напряжения, представленная на рисунке ниже.
Обратите внимание, что этот прибор включается после электросчетчика. А все потому, что он не только стабилизирует, но и потребляет электрическую энергию
В автотрансформаторах это заметно по нагреву обмоток, в которых происходит частичное рассеивание электрической мощности.
Общие стабилизаторы напряжения не имеют шнура со штепсельной вилкой для включения в сеть. И розеток на корпусе для подключения потребителей. Их заменяет клеммная колодка, в которой провода зажимаются болтами с метрической резьбой или иными приспособлениями. Вы можете встретиться с тремя видами наборов контактов на ней.
- Трехконтактная клеммная колодка. Техническая нейтраль или ноль является общей для входа и выхода. Она обозначена литерой N. Входная фаза подключается к клемме, обозначенной L1, а выходная – к L2.
- Клеммная колодка с четырьмя контактами. Подключение фазы производится так же, как и в первом случае, а вот провода технической нейтрали разделены, их клеммы обозначены как N1 и N2.
- Пятиконтактная колодка. Между парами L – N на входе и выходе находится зажим, имеющий обозначение в виде мнемосимвола «заземление» – он похож на стрелку, направленную вниз. Такой набор контактов может встретиться на приборах, выпускаемых в последнее десятилетие, когда нормой стала трехпроводная однофазная схема – с дополнительным защитным проводником.
Подключать техническую нейтраль линии можно только к клемме N. По той причине, что у однофазного потребителя, находящегося под нагрузкой, по нейтральному (нулевому) проводу течет ток. Если вы его соедините с клеммой заземления, то все корпуса приборов окажутся под напряжением. Это чревато поражением электротоком.
Подключение трехфазных стабилизаторов
Эти приборы отличаются от однофазных лишь количеством линий стабилизации. Фактически вы можете использовать три однофазных прибора (одного типа и мощности), соединив их параллельно друг другу (по фазам) и последовательно для потребителя, к ним подключаемого. Нейтральные клеммы на входе соединяются друг с другом. То же самое делается на выходе. В результате получается, что и в сторону сети, и в сторону потребителя приборы подключены по схеме «звезда».
Если у вас трехфазные вводы, а после электросчетчика схема делится на три независимых линии, то можно не заботиться о том, чтобы контролировать момент пропадания одной из фаз. А вот в случае питания трехфазных приборов, например, асинхронных электродвигателей, перед группой стабилизаторов необходимо установить трехфазное же УЗО, одним из режимов которого является отключение питания в случае возникновения асимметрии токов.
Схема подключения стабилизатора напряжения в сеть 380 В
В домах частного сектора, где используют трехфазные электродвигатели, устанавливают более мощную трехфазную систему питания. Для защиты такой системы требуется установка трехфазного стабилизатора. Но если в помещении все потребители на 220 В, то можно обойтись тремя однофазными стабилизаторами напряжения. Нагрузка равномерно распределяется по всем приборам.
Применение трех однофазных стабилизаторов оправдано и меньшей ценой, и надежностью в работе. При выходе из строя трехфазного стабилизатора, электричества не будет везде, а при выходе из строя одного однофазного стабилизатора, два других будут обеспечивать поступление энергии в помещение.
Проверка схемы
Первое включение нужно осуществлять без нагрузки. То есть все автоматы кроме вводного и того, что идет на стабилизатор должны быть отключены. 
Запускаете его на холостой ход и контролируете работу. Входные и выходные параметры, нет ли посторонних шумов или писка.
Также не помешает проверить правильность и точность тех.данных, что высвечиваются на электронном табло.
Если у вас дома трехфазная сеть 380В, то для такого подключения рекомендуется использовать 3 однофазных стабилизатор напряжения, с подключением каждого по отдельной фазе.
Более подробно о преимуществах трехфазных и однофазных аппаратов и когда какой нужно выбирать, можно ознакомиться в статье ”Как выбрать стабилизатор напряжения для дома”.
Индикация на табло на примере стабилизатора напряжения Suntek
Индикация состояния работы или ошибки у многих производителей одинакова. В процессе работы на дисплее стабилизатора может появиться следующая информация:
- Буква«Н» Появление буквы «Н» (High) на табло означает, что напряжение в сети поднялось выше рабочего диапазона и сработала защита от перенапряжения, стабилизатор выключил выходное напряжение, чтобы избежать поломки нагрузки. При возврате входного напряжения в рабочий диапазон на дисплее вновь появится цифра выходного напряжения и стабилизатор автоматически перейдет в рабочий режим.
- Буква«L» Появление буквы «L» (Low) на табло означает, что напряжение в сети опустилось ниже рабочего диапазона и сработала защита от пониженного напряжения, стабилизатор выключил выходное напряжение, чтобы избежать поломки нагрузки. При возврате входного напряжения в рабочий диапазон на дисплее вновь появится выходное напряжение и стабилизатор автоматически перейдет в рабочий режим.
- Буквы«C-H» Появление букв «C-Н» (Current-Heat или Current-High) на табло означает, что суммарная мощность подключенных к стабилизатору приборов превысила номинальную мощность стабилизатора и сработала тепловая защита. Необходимо снизить нагрузку. Далее стабилизатор сам автоматически перейдет в рабочий режим.
В случае, если напряжение часто выходит за допустимые пределы или возможен обрыв нуля, следует применить реле контроля напряжения типа Барьер или F&F CP-721.
Эксплуатация
После того, как все провода будут соединены, выключатель прибора переводят в положение «включено», при этом загорается световой индикатор. Далее устройство будет работать в автоматическом режиме. Если в доме будет отключен свет, то после возобновления его подачи, стабилизатор включится сам.
Корпус прибора не защищает от попадания внутрь воды. Поэтому на него нельзя ставить емкости с жидкостью, например, чашку с кофе. По правилам электробезопасности запрещен контакт корпуса с металлическими предметами. Если вентиляционные решетки случайно или намеренно будут чем-то накрыты, то стабилизатор перегреется и выйдет из строя.
Еще одна опасность — перегрузка. Она может возникнуть, если к системе будет подключена новая техника, мощность которой не входила в первоначальный расчет. Поэтому нужно проверять, не будет ли превышена суммарная нагрузка.
По обслуживанию от пользователя требуется периодически протирать пыль с корпуса, при этом нельзя пользоваться сырой ветошью и моющими веществами. Ремонт стабилизатора производят в сервисном центре.
Существующие разновидности стабилизирующих устройств
Потребителю доступны 3 вида стабилизатора напряжения 220, отличающимся своим устройством и принципом работы:
- Приборы сервоприводного типа считаются самыми простыми и работают по принципу реостата. Существует катушка с витками провода, по которым передвигается бегунок, подсоединенный к сервоприводу. За счет передвижения бегунка регулируется выходное напряжение. Этот прибор регулировки напряжения 220в для дома является самым дешевым, но ненадежным. Сервопривод считается слабым узлом, подверженным быстрому выходу из строя, а графитовые щетки быстро стираются, что требует их частой замены.
- Релейный стабилизатор напряжения считается неплохим выбором по принципу цена/качество. Работа прибора заключается в переключении обмоток трансформатора блоками реле, за счет чего изменяется выходное напряжение. Единственным минусом устройства является залипание контактов реле, но происходит это довольно редко.
- Лучшим выбором в свой дом является стабилизатор электронного типа. Он работает по принципу релейного типа, только за переключение обмоток трансформатора здесь отвечают электронные тиристорные ключи. Работа происходит бесшумно, что позволяет устанавливать устройство непосредственно внутри дома. Регулировка напряжения происходит мгновенно. Единственным недостатком является высокая цена изделия.
Выбирая стабилизатор напряжения 220в, надо руководствоваться его предназначением. Например, для хозяйственных нужд неразумно покупать дорогую электронную модель. Сюда подойдет релейный или сервоприводный прибор. Если необходимо выравнивать напряжения для дома, лучше не экономить и купить надежный электронный стабилизатор.
Различие по клеммным выходам стабилизаторов 220 В
Кто пытался устанавливать стабилизирующее устройство своими руками, заметил, что разные модели отличаются количеством выходов. На этом фото показан вариант с пятью клеммами.
К средней клемме подходит заземляющий провод. Слева расположены входные клеммы для подключения к сети. Буквой «L» обозначена фаза, а «N» – это ноль. Клеммы с правой стороны с соответствующим обозначением предназначены для подключения потребителя.
Существуют модели без заземляющего клеммника. К тому же на корпусе располагается только 3 выхода, как на этом фото. Посередине подключается рабочий ноль. Он объединяется внутри корпуса перемычками. Слева подключается входная, а справа выходная фаза. То есть, схема подключениz основана на разрыве фазы, а ноль остается общим.
Существуют простейшие модели, имеющие на задней панели разъем в виде розетки. Такие приборы маломощные и предназначены для отдельного потребителя. Например, достаточно вилку холодильника вставить в разъем стабилизатора, а шнур самого прибора подключить к розетке домашней электросети.
Выбираем место установки электроприбора
Прежде чем ставить в доме прибор своими руками, надо правильно определиться с местом его расположения. Маломощную модель, естественно, устанавливают возле самого потребителя. Это может быть стол или любая подставка. Главное, предусмотреть, чтобы стабилизатор надежно стоял, и на него не могла попасть влага, а также прямые солнечные лучи. Мощные устройства устанавливают стационарно на стене, полу или для них делают нишу.
Во время работы трансформатора катушки сильно греются. Для их охлаждения корпус оборудован вентиляционными отверстиями, которые не должны быть закрыты при установке. Особенно это касается ниши.
Пыль и повышенная влажность воздуха негативно влияют на работу электронных компонентов. Важно обратить внимание на наличие в помещении горючих веществ. Они могут выделять взрывоопасные пары, что очень опасно для релейных и сервоприводных моделей. Дело в том, что движущийся по катушке бегунок и работающие контакты реле могут создавать искру, которая вызовет возгорание, например, паров бензина.
Здесь можно сделать один правильный вывод. Нельзя размещать электроприбор в сырых и пыльных подвалах, чердаках и других подобных помещениях. Внутри гаража или в комнате, где существует опасность утечки газа, например, котельная, от монтажа стабилизатора надо отказаться. Оптимально установить стабилизатор напряжения возле распределительного щитка сразу после электросчетчика.
Этапы установки стабилизатора
Подключение стабилизатора напряжения к электросети — несложная процедура, но она требует, чтобы человек немного разбирался в электромонтажных работах. Чтобы правильно и безопасно осуществить подключение, следует придерживаться нескольких несложных, но обязательных правил, о которых пойдет речь ниже. Так, действия следующие:
- В первую очередь выбирается место установки. Современные стабилизаторы бывают настенными (подбирается место крепления) и напольными. Устанавливается агрегат после счетчика электроэнергии. Стоит отметить, что дополнительного повышения расходов энергии не стоит ждать, так как оборудование само по себе потребляет в среднем 20–30 Вт. Не рекомендуется устанавливать стабилизатор перед счетчиком — это запрещено и может вызвать проблемы с энергонадзором;
- Большая часть стабилизаторов, в особенности напольные модели, оснащены клеммной колодкой или клеммником. Разъем представляет собой четыре клеммы, посредством которых подключаются провода: две входные (фаза и земля) — идут от распределительного щитка и две выходные (тоже фаза и земля) — к ним подключают нагрузку;
- Стабилизатор напряжения своими руками подключить не сложно, но прежде чем приступать к работам, следует убедиться, что на агрегате нет визуальных механических повреждений, его сборка надежна, а провода качественно подключены. Далее обесточивается линия, отключается напряжение на счетчике, проверяются номинальные характеристики автомата, расположенного на входе (показатель должен быть выше, чем мощность самого стабилизатора);
- Отключаются все потребители электроэнергии, и подключается сам стабилизатор. Здесь заводится фаза в специальный разъем под клемму;
- Проделывается та же работа, что и в предыдущем пункте, только вместо фазы от счетчика подключается нулевой провод к разъему в приборе.
Особенности подключения стабилизатора напряжения
Крайне важно при подключении устройства соблюдать очередность подсоединения проводов и стремиться полностью соответствовать схеме. После подключения нужно обязательно проверить, насколько хорошо функционирует устройство — не должно быть никаких посторонних шумов и потрескивания.
Есть такие модели стабилизаторов, на которых не предусмотрены соединительные контакты на корпусе. Это законченный блок, на котором есть разъемы для розеток. Данная конструкция характерна для защитных устройств, обладающих малой мощностью. К такому стабилизатору оборудование, которое нуждается в защите, подключается посредством розетки. Подсоединение к клеммам в данном случае не требуется.
При монтаже стабилизатора напряжения следует помнить о том, что его ни в коем случае нельзя располагать перед электрическим счетчиком. Подобный подход, скорее всего, вызовет претензии у представителей контролирующих органов. Поэтому данное устройство можно размещать только после счетчика во избежание неприятностей.
Основные ошибки
К наиболее распространенным ошибкам подключения относятся:
- Неправильный выбор расположения. Понять, что место выбрано неудачно, можно по перегреву устройства, отключению, появлению ошибочной информации на табло.
- Использование обычного автомата, а не трехпозиционного. Использование классического автоматического выключателя не защитит устройство от поломки. Стабилизатор напряжения должен переходить из обычного режима в «транзит» с определенной последовательностью. Сначала производится отключение автоматов на панели, затем переключатель переводится в режим «транзит». Только после этого снова задействуются автоматы. Если не соблюдать приведенную последовательность, переключение будет производиться под нагрузкой, из-за чего техника выходит из строя. При использовании трехпозиционного выключателя запоминать алгоритм не требуется.
- Неправильное подключение стабилизатора напряжения для дома, схема подключения выбрана неверно.
- Неправильный выбор сечения кабеля подключения. Более тонкий провод не способен выдержать всю нагрузку, подходящую через него, что приводит к поломке приборов.
- Неиспользование наконечников. Все провода должны быть обжаты, даже при подключении устройств с маленькой силой тока.
- Проблемы с автоматов в щитке. Даже при правильном подключении и исправности устройства могут происходить выбивания. Оно может быть вызвано низким напряжением питания (например, 150-160 В при необходимых 220-230 В).
При монтаже прибора нужно учитывать все нюансы и не совершать перечисленных ошибок.
Где купить стабилизатор напряжения для городской квартиры
Для целенаправленной защиты отдельной нагрузки/группы нагрузок подойдут однофазные инверторные стабилизаторы напряжения «Штиль» серии «ИнСтаб» настенного и напольного/стоечного исполнения с мощностями от 350 до 3500 ВА. При организации централизованной защиты всей квартирной сети рекомендуем обратить внимание на модели той же серии с номиналом от 5 до 20 кВА.
Если у Вас появились вопросы, квалифицированные специалисты ГК «Штиль» окажут профессиональную помощь в подборе подходящей модели, а также предоставят необходимые рекомендации по её правильной установке и эксплуатации. Для консультации по интересующим Вас вопросам позвоните по телефонному номеру 8 800 511-10-87 или напишите в чате данного сайта.
Самодельный аппарат
Качественный стабилизатор на несколько кВт и выходным током более 10 ампер можно собрать на основе старого трансформатора, установленного в сварочном аппарате. Однако подобную «заготовку» найти непросто. Более того, действующая техника пригодна для последующего применения по целевому назначению. Для воспроизведения в домашних условиях без профессиональных навыков подойдет представленная ниже схема на электронных компонентах. Она обеспечит:
- оперативную коррекцию выходных параметров со скоростью переключения не более 8-12 миллисекунд;
- рабочий диапазон входного напряжения 125-265 V;
- мощность подключенных потребителей до 5,5 кВт.
Преимущества самодельного устройства
Кроме хороших технических параметров, нужно отметить следующие плюсы:
- разумные затраты;
- возможность самостоятельного выполнения ремонтных операций.
Недостатки
Потребительские параметры изделия во многом зависят от сборки. В данном случае предполагается отсутствие хорошо отработанных на практике навыков, профессионального монтажного (измерительного) оборудования. С другой стороны, внимательное выполнение отдельных рабочих операций поможет контролировать качество тщательнее, по сравнению с действиями сторонних исполнителей.
Отличия от заводских моделей
Современное производство отличается высоким уровнем автоматизации. Это уменьшает вредное влияние «человеческого фактора», снижает издержки. С применением профессиональных технологий проще обеспечить идеальный внешний вид. Однако при создании самоделки можно применять уникальные технические и эстетические решения.
Заключение
Стабилизаторы напряжения — то оборудование, которое необходимо в условиях современного мира, в котором с каждым годом потребители пользуются все большим количеством электроприборов. Чтобы вся техника работала эффективно и при этом была в безопасности от аварийных ситуаций и используется данное электронное оборудование. Но важно не только правильно выбрать стабилизатор, но и грамотно его установить, придерживаясь схем и инструкций.
Видеоинструкция
Видео продемонстрирует, как правильно подключить стабилизатор напряжения «Ресанта» на весь дом:
