Выбор стабилизатора напряжения для частного дома
Выбор той или иной модели зависит от нескольких важных факторов. Прежде всего нужно выяснить сферу применения стабилизатора. Он может обеспечивать питание какого-то одного прибора или оборудования, установленного во всем доме. Следует выяснить значения верхнего и нижнего предела напряжения в электрической сети. И, наконец, немаловажную роль играет сумма, выделяемая на приобретение стабилизатора.
Выбор устройства зависит и от мощности, которую потребляют бытовые приборы и электрооборудование. Для ее определения рекомендуется воспользоваться номиналом автоматического выключателя, установленного на вводном щите. В соответствии с формулой, мощность представляет собой произведение значений тока и напряжения. Ток определяется по табличке, установленной на автомате, а напряжение известно заранее – 220В. То есть, при номинале 16А значение допустимой мощности будет составлять 16 х 220 = 3520 Вт или 3,5 кВт. При более высоком токе, например, 25А, мощность также повысится до 5,5 кВт. Более точные данные можно получить из паспорта на каждый прибор и оборудование. Мощность стабилизатора должна быть на 30-50% выше, чем расчетная допустимая мощность. Это связано с тем, что в процессе стабилизации напряжения происходит падение выходной мощности.
После всех необходимых расчетов остается выбрать наиболее подходящий тип стабилизатора. Для домашних условий подойдут как сервоприводные модели, так и релейные. В первом случае изменения напряжения производятся с помощью токосъемника, передвигаемого электродвигателем. Управление осуществляется сравнивающей схемой. Токосъемник передвигается в разные стороны, соответственно, увеличивая или уменьшая напряжение. Таким образом, обеспечивается плавная регулировка, скачки напряжения при переключениях отсутствуют. Рекомендуется для применения в тех домах, где измененное напряжение удерживается на одном и том же уровне в течение длительного времени.
Принцип действия релейных стабилизаторов совершенно другой. Основой всего устройства является трансформатор, у которого имеются промежуточные выводы обмотки с собственным напряжением. С помощью логической схемы осуществляется управление блоком электромеханических реле. Под его действием выводы переключаются таким образом, чтобы на выходе стабилизатора получались требуемые 220 вольт. Данные устройства более долговечны, однако процессы переключений сопровождаются щелчками.
Существуют дорогостоящие модели стабилизаторов, использующих электронные ключи. Фактически, они представляют собой такую же релейную конструкцию, где обычные реле заменены полупроводниковыми ключами. Эти устройства считаются наиболее технологичными и долговечными, поскольку в них отсутствуют узлы, подверженные износу. Во время коммутации соблюдается полная тишина. С помощью современных стабилизаторов стало возможно не только управлять напряжением, но и выполнять ряд других функций. Большое значение имеет возможность включения задержки подачи напряжения. Встроенные вольтметры позволяют постоянно контролировать состояние сети. С этой целью вместо стрелочных, широко используются электронные приборы.
Пример подключения однофазного стабилизатора напряжения
Подключение стабилизатора 220 вольт в простейшем случае может быть выполнено по одной из приведенных схем, в зависимости от того, в какой последовательности уже соединены счетчик и входной автомат. В любом случае необходимо обеспечить заземление стабилизатора. Суть подключения стабилизатора состоит в том, что напряжение из сети подается на вход стабилизатора, а к его выходу подсоединяются потребители электроэнергии.
Варианты монтажа стабилизаторов напряжения
На схемах подключения приведен вариант клеммной колодки на задней стенке стабилизатора напряжения с пятью контактами. Бывает, что клемма заземления размещается отдельно: к ней и нужно подсоединить заземляющий проводник. Иногда клемма N(ноль) всего одна, тогда оба нулевых провода: и входной, и для потребителей подсоединяют к ней.
Перед непосредственным подключением стабилизатора необходимо обесточить электрическую сеть в помещении с помощью входного автомата. Затем следует убедиться, что оно действительно отсутствует с помощью индикатора или мультиметра. Включатель питания и переключатель байпас прибора должны находиться в выключенном состоянии.
После выполнения электромонтажа подают питание на стабилизатор, а затем включают и его. Внутренний таймер прибора задерживает его запуск, раздается щелчок, и подается питание. На дисплее высвечивается значение выходного напряжения 220В. У большинства современных приборов на дисплее может появиться следующая информация:
- символ L означает, что напряжение на входе опустилось ниже допустимого для работы прибора;
- символ Н означает, что напряжение на входе поднялось выше допустимого для работы прибора;
- символ СН означает, что суммарная мощность подключенных к прибору потребителей выше допустимой.
Установка стабилизатора напряжения в цокольном этаже
Рассмотрим практический пример подключения стабилизатора к однофазной сети 220 вольт на примере релейного прибора РЕСАНТА АСН-10000/1-Ц. Прибор установлен в цокольном этаже, где никому не мешает щелканье реле и шум расположенного рядом встроенного пылесоса. В стене находится монтажная коробка с клеммником и автоматом для подключения стабилизатора.
Полочка для установки стабилизатора напряжения
Агрегат размещен на полочке, которая устроена на забитых в стену отрезках арматуры. Зазор между стеной и полкой, а также свободное пространство под ней обеспечивают обдув воздухом корпуса прибора.
На входе в дом установлен автомат номиналом 40А, что соответствует максимальной мощности энергопотребления порядка 8 кВт. Стабилизатор РЕСАНТА АСН-10000/1-Ц несколько мощнее, однако для уменьшения нагрузки на прибор через него подключены не все потребители. В результате получилась следующая ниже схема электромонтажа.
Подключение релейного стабилизатора РЕСАНТА
В данном случае для защиты от утечек установлено УЗО (устройство защитного отключения) после счетчика. Ряд потребителей, например: освещение, обогреватель сауны, проточный водонагреватель и некоторые розетки имеют нестабилизированное питание.
Так как стабилизатор РЕСАНТА размещен в цокольном этаже и далеко от ввода в дом, перед ним установлен дополнительный автомат и колодка для электромонтажа. Это позволяет обслуживать и ремонтировать при необходимости прибор без отключения нестабилизированного питания в доме.
Монтаж выполнен кабелем, который состоит из пяти многожильных проводов. Это позволяет свободно передвигать прибор.
В соответствии со схемой в коробке установлена клеммная колодка на 4 контакта, пятый провод подключен к автомату. Надо пояснить, что в дополнение к указанному на схеме, к клеммнику подсоединен кабель питания розетки встроенного пылесоса (заходит в коробку снизу). Справа сверху подведены кабель, подающий питание на стабилизатор, а также кабель, подключенный к нагрузке. В данном случае:
- зеленый провод – заземление;
- синий – ноль;
- белый(коричневый) –фаза.
Подключение кабеля к колодке в распредкоробке
Особенности работы
Принцип работы очень прост, однако на практике это сопровождается особенностями. В первую очередь следует отметить, что для выравнивания тока происходит подключение определенного количества обмоток. Оно является последовательным.
В результате ток регулируется ступенчато.
Это означает то, что при подключении одной обмотки, выходные вольты увеличиваются или уменьшаются на определенную величину. Однако их уровень еще не соответствует норме. Далее срабатывают реле еще на нескольких обмотках и выходные вольты соответствуют требуемой величине.
Как работает релейный стабилизатор
Такое последовательное срабатывание является причиной появления дополнительных скачков на выходе из стабилизатора.
Здесь стоит сказать и том, что большинство таких стабилизаторов имеет трансформаторы с четырьмя обмотками. Подключение одной из них приводит к увеличению или уменьшению величины напряжения на выходе на 20-25 вольт.
Так, если количество вольт на входе было равным цифре 191, то произойдет подключение обмотки, благодаря работе которой на выходе будет 229 вольт. Выходные вольты не являются равными цифре 220 потому, что уровень погрешности релейных стабилизаторов в среднем равняется 8-ми процентам.
Далее при росте входных вольт параллельно будут расти и выходные. Рост выходных вольт прекратится тогда, когда на входе будет 200 вольт. В это время сработает реле, которое подключит другую обмотку и предыдущие 237 вольт падают до цифры 218.
Если количество вольт на входе поднимется до 210-ти, то снова сработает реле и подключится иная обмотка. На выходе уже будет 230 вольт. По сути дела релейный стабилизатор напряжения однофазный переключает обмотки достаточно быстро и эти импульсные скачки не является очень заметными.
Их заметность возрастает с ростом величины скачков входного тока. Во время таких ситуаций можно заметить, как мигают лампы накаливания, и как изменяется уровень освещенности комнаты или помещения.
Конечно, такая особенность работы этого стабилизатора может стать причиной выхода из строя высокоточного оборудования. Собственно из-за этой особенности релейные устройства не могут использоваться во всех сферах.
Полезный совет: при покупке и проверке релейных стабилизаторов следует обращать внимание на дисплей, на котором отмечается выходное количество вольт. Цифровое табло стабилизатора
Цифровое табло стабилизатора
Анализируя принцип работы стабилизатора напряжения, который является релейным, становится понятно, что постоянная подача им 220-ти вольт на выходе является практически невозможной. Если во время проверки дисплей постоянно показывает выходное число вольт, равное 220, то следует задуматься над качеством этого прибора и добросовестностью производителя.
Очень часто недобросовестные производители размещаются светодиоды таким образом, что они образуют вышеупомянутую цифру. Следует знать, что для релейных приборов нормой является выдача от 203-х до 237-ми вольт.
Хочется отметить еще на одном факте. Стабилизатор напряжения, тип которого является релейным, может характеризоваться таким уровнем точности, который равняется не вышеупомянутым восьми процентам, а пяти.
В этом случае он имеет большее количество обмоток. В общем, их может быть до девяти.
Здесь четко проявляется зависимость: чем больше ступеней переключения (т.е. обмоток), тем более точным, а также более дорогим является стабилизатор. Однако с ростом точности стабилизации падает скорость реакции на скачки тока в сети.
То есть, когда точность характеризуется 8 процентами, то стабилизатор может добавить/вычесть 250 вольт в секунду. При точности в 5 процентов скорость работы равняется 180-ти В/сек.
В среднем для стабилизации тока этот прибор релейного типа тратит до 0,15 сек., хотя производители отмечают о меньшем промежутке времени. Стабилизаторы напряжения для дома релейные могут прекращать подачу выходного тока.
Это происходит тогда, когда число вольт на входе является минимально допустимым или меньше этого уровня и наоборот. После того, как оно возвращается в допустимые пределы, происходит автоматическое включение.
Однако ток на выходе появляется только через 6 секунд. Причиной такого поведения стабилизатора являются опасные переходные процессы.
Особенности конструкции
Трехфазный стабилизатор напряжения
По своей конструкции трехфазный стабилизатор – это три однотипных однофазных модуля с общей схемой управления и контроля. Известны два варианта исполнения таких устройств:
- В первом случае это единая конструкция, включающая в себя три независимых контура стабилизации.
- Второй вариант представляет собой три одинаковых однофазных стабилизатора, включенных по схеме «звезда» и размещенных в виде модулей в единой стойке.
Первое из исполнений применяется для обслуживания маломощных потребителей и стоит сравнительно дешево. Но за это приходится расплачиваться серьезными проблемами, возможными при его эксплуатации. При выходе из строя одной из 3-х схем всю конструкцию приходится ремонтировать или обновлять полностью. Вторая модификация (в виде стойки с независимыми модулями) отличается повышенной функциональностью, позволяющей не прерывать подачу питания при неисправности одной из фазных линий. В этом случае напряжение подается на выход напрямую, минуя проблемный модуль.
Однофазный стабилизатор напряжения Энергия СНВТ Hybrid
Особенностью подключения любых модификаций является раздельная подача фазы на каждый из преобразователей, в то время как рабочий ноль у них остается общим. Кроме того, корпуса этих устройств обязательно соединяются с имеющимся на промышленном объекте заземляющим контуром.
Схема управления и контроля стабилизаторов напряжения 380 В работает по особому алгоритму, позволяющему не только корректировать величину выходного напряжения, но и отключать прибор в следующих экстренных случаях:
- величина напряжения одной из фаз ниже или выше критического уровня;
- температура элементов регулировки преобразовательных модулей превышает заданный порог;
- в схеме потребления обнаружен сильный перекос фаз.
В качестве защитного элемента, отключающего нагрузку в аварийной ситуации, применяется встроенный в агрегат 4-х полюсный автомат. Стабилизатор 3-фазный внешне оформлен как вертикально установленная напольная конструкция. На ее переднюю панель, помимо органов управления, выведены индикаторы напряжения, выполненные в виде стрелочных вольтметров или современных цифровых индикаторов.
Подключение стабилизатора
Схема подключения однофазного стабилизатора электроэнергии в сети с напряжением 220 Вольт
Для выполнения данного правила нужно выключить вводной автомат, который находится в распределительном щитке, затем нужно ещё раз проверить, отключена ли электроэнергия. Для этих целей воспользуйтесь специальным указателем.
В основном, стабилизатор включается сразу после подачи напряжения. Стабилизатор электроэнергии имеет последовательный тип включения. Маленькой шпаргалкой для вас может стать схема подключения стабилизатора, нанесенная на его корпус производителем.
Однофазный стабилизатор имеет три контакта, которые участвуют в процессе подключения:
- От вводного автомата берётся фазный провод и подключается к месту «входа» в колодке подключения проводов у стабилизатора;
- К «выходу» подключите фазный провод, отвечающий за распределение нагрузки;
- Последний шаг. Найдите нулевой контакт стабилизатора, и подключите его к нулевому проводу сети, избегая разрыва.
Нулевой провод для начала необходимо соединить со стабилизатором, далее – к общему нулевому проводу сети.
Что делать если на корпусе стабилизатора 4 контакта для подключения
Случается так, что при осмотре стабилизатора электроэнергии вы можете наблюдать сразу 4 контакта для подключения. Это выглядит следующим образом:
- фаза — “вход”;
- 0 – “вход”;
- фаза – “выход”;
- 0 – “выход”.
При наличии такой схемы в стабилизаторе напряжения, подключение к сети происходит следующим образом:
Нулевой и фазный провода электрощита соединяются с соответствующим контактом, называемым «вход» на корпусе защитного прибора. При этом нулевой и фазный провода, отвечающие за нагрузку, присоединяются к контактам, с обозначением «выход».
Когда процесс установки подойдет к завершению, ещё раз проверьте, правильно ли вы соединили все провода. Перед тем, как включить прибор первый раз, необходимо обесточить все электроприборы, и достать все вилки из розеток.
Когда стабилизатор включился, внимательно проследите за исправностью его функционирования. Он должен тихо работать без посторонних шумов в виде треска, и др.
Также, в продаже можно найти стабилизаторы напряжения с небольшой мощностью (P<1,5 кВт). Они выпускаются как законченный самостоятельный блок, в комплектацию которого шнур для подключения к сети со стандартной вилкой. На поверхности корпуса устройства есть несколько розеток.
Любое электрическое устройство, работу которого вы хотите защитить от риска, присоединяется к стабилизатору напряжения именно посредством такой розетки. Исходя из этого, можно сделать вывод, что устройств, защищающие электроэнергию и работающие на её основе приборы, являются своего рода дополнительным звеном между нагрузкой и электрической сетью, которые обеспечивают надежную защиту от скачков напряжения и перегрузки сети.
Подключение однофазных потребителей
Наиболее рациональным подходом к электроснабжению частного дома будет выделение из общего числа потребителей обособленную группу, для которой требуются стабильные параметры напряжения. Как правило, повышенная стабильность требуется для телевизора, холодильника, офисной техники и средств связи. Другие бытовые приборы, особенно с нагревательными ТЭНами, вовсе необязательно подключать к стабилизатору. Электрочайники и электрические котлы все равно будут работать, поскольку перепады напряжения для них не играют решающей роли в выполнении основных функций.
В домашнем щитке после электросчетчика устанавливается защитное оборудование – дифференциальный автомат или УЗО с автоматическим выключателем. От них отдельными кабелями подводится фаза и ноль к входным клеммам стабилизатора. Корпус устройства также отдельным проводом подключается к шине РЕ, установленной в щитке. От выходных клемм стабилизатора к потребителю поступает фаза и рабочий ноль. Защитный ноль соединяется с шиной РЕ.
Следующий вариант предполагает подключение к стабилизатору сразу нескольких групп потребителей. В упрощенной схеме не используется защитное заземление, а стабилизатор подключается через одну клемму рабочего нуля. Работу схемы лучше всего рассматривать на примере трех групп потребителей.
Внутри распределительного щита, после всех защитных устройств, необходимо создать шину рабочего нуля, которая подключается ко всем потребителям, в том числе и к стабилизатору напряжения. Фазный провод ввода от защиты подключается к входной клемме устройства, а отходящий провод – к выходу. Второй конец фазного провода заводится в распределительный щиток, чтобы выполнить параллельное соединение нагрузок. Подключение всех групп потребителей осуществляется через автоматические выключатели.
При наличии в стабилизаторе двух клемм под рабочий ноль, в схеме возникнут следующие изменения:
- Шина рабочего нуля остается соединенной с потребителями, но она уже не будет связана с защитными устройствами.
- Нулевой провод от защитных устройств будет соединяться с входной клеммой рабочего нуля стабилизатора.
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.
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
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.
Вариант подбора стабилизатора для 3-фазной сети
Итак, речь у нас пойдет о помещении с трехфазной сетью. Нужно рассмотреть все возможные варианты конфигурации стабилизаторов и подобрать оптимальный. Выбор же может быть из трех конфигураций:
Первый вариант предусматривает покупку сразу трех стабилизаторов. Логично думать, что для защиты каждой из трех фаз работает один стабилизатор из комплекта. Однако любой специалист вам скажет, что рассматривать комплект из трех 1-фазных устройств в качестве адекватной замены трехфазному стабилизатору не стоит. Причина в том, что однофазный стабилизатор может эффективно защищать только те устройства, которые используют однофазное подключение. То есть, если у вас в доме есть электроприборы только на 220 В, то комплект из трех стабилизаторов однофазного типа будет хорошим решением. Для этого можно, например, приобрести комплект стабилизаторов Энергия Voltron 10000 (HP), которые оптимально подходят для защиты однофазных приборов. А как быть, если у вас частный дом с водонагревателем или отопительным котлом с напряжением 380 В? В таком случае конфигурация из трех «однофазников» не подойдет.
Второй вариант конфигурации может предусматривать покупку все того же комплекта, включающего три «однофазника» и БКС (блок контроля сети). Подобная конфигурация предполагает, в сущности, создание, пусть и столь необычным образом, полноценного 3-фазного стабилизатора, который вполне способен защитить оборудование как однофазного, так и трехфазного типа. По комплектации данный вариант отличается от первого только присутствием БКС, без контроля которого невозможна согласованная регулировка напряжения в трех фазах. Кроме этого, БКС защищает устройства с напряжением 380 В: он в состоянии обесточить такую аппаратуру в случае фиксации аварийной ситуации (обрыв фазы, перекос фаз или нарушение очередности фаз). Примером такой конфигурации может служить использование в конфигурации трехфазного релейного стабилизатора Энергия Voltron 30000 (HP) вместе с модулем БКС.
Наконец, третий вариант конфигурации подразумевает покупку моноблочного 3-фазного стабилизатора. Само название говорит о том, что пользователь приобретает крупногабаритный модуль, в котором сразу смонтированы три стабилизатора и блок контроля. То есть, это более компактный вариант (если так можно сказать) второй конфигурации. У такого решения есть свои преимущества. Во-первых, он способен одновременно обеспечить защиту для однофазного и трехфазного оборудования, а во-вторых, для некоторых пользователей моноблочный вариант удобнее в плане размещения из-за особенностей компоновки. В качестве примера можно привести вариант с моноблочным стабилизатором Энергия Hybrid II 60000/3.
Особенности подключения стабилизатора Ресанта 10000
Прежде чем приступать к монтажу следует убедиться, что учитываются все условия эксплуатации данного прибора. Так, есть ограничения в температуре, при которой разрешается работа устройства: от +5 до +40 градусов Цельсия. Показатель влажности не должен быть более 80%.
Важно, чтобы устройство имело доступ к воздуху. С этой целью вокруг него обязательно оставляется свободное пространство (5–10 см)
Если это напольная модель, ее следует расположить от стены на расстоянии в 50 см. Данное правило актуально и для любых легковоспламеняющихся предметов, которые будут стоять рядом со стабилизатором. Солнечные лучи не должны попадать на агрегат. В обязательном порядке производится заземление стабилизатора.
Рассмотрим само подключение. Ресанта 10000 имеет 5 клемм. Две имеют обозначение «L» — фазы, другие две «N» — нейтральные провода. Пятая отводится под заземление.
В первую очередь устройство заземляется. Далее подключают «вход», при этом фаза подсоединяется к клемме «L». Нейтральный провод соединяется с нейтральной клеммой.
Далее включается оборудование и проверяется наличие напряжения на выходе. После этого агрегат выключается. Если на выходе имеется напряжение, подключаются выходные кабеля по тому же принципу, что и входящие.
Если же выходного напряжения нет, то нужно проверить, правильно ли подключены входные провода.