В современных условиях постоянно увеличивается ассортимент электроприборов, используемых в быту. К давно привычным холодильнику, стиральной машине, телевизору, электроплите, пылесосу в последние годы добавилось немало новых устройств, способствующих росту комфорта и уюта в городской квартире и загородном доме.
Одновременно с увеличением количества бытовой техники и ростом ее мощности, возрастает нагрузка на электросети, технические характеристики которых не рассчитаны на подобное потребление. В итоге колебания, импульсы и просадки напряжения в сети, особенно за пределами крупных городов, становятся перманентным явлением. Низкое качество напряжения оказывает крайне негативное влияние на электроприборы, снижает эффективность функционирования и ресурс техники, приводит к их полному выводу из строя.
В условиях нестабильного электроснабжения практически единственным способом защиты дорогостоящей и сложной бытовой электротехники является установка стабилизатора напряжения, обеспечивающего надежную защиту электроприборов от неприятностей проблемной электросети.
Большинство современных моделей стабилизаторов действуют в автоматическом режиме и не требуют вмешательства пользователя. Устройства могут быть сетевыми и магистральными.
Сетевые стабилизаторы предназначены для подключения к ним отдельных электроприборов, а магистральные используются для запитывания всех потребителей электроэнергии в доме или квартире. Они подключаются непосредственно к питающей электросети.
Прежде чем приступить к выбору подходящего устройства, следует ознакомиться с типами бытовых стабилизаторов, представленных на рынке. Эти приборы, в зависимости от метода регулирования напряжения, делятся на несколько основных видов или типов.
Благодаря своей относительно низкой стоимости и достаточному уровню надежности релейные стабилизаторы наиболее распространены в быту. Принцип функционирования устройств базируется на силовых реле, повышающих или понижающих напряжение при колебаниях в сети.
К преимуществам релейных стабилизаторов можно отнести широкий диапазон входного напряжения, высокую перегрузочную способность, небольшие габариты, ремонтабельность и низкую стоимость.
Одновременно у изделий этого типа и немало недостатков – ступенчатое переключение, невысокое быстродействие, шум при переключении реле, низкая точность стабилизации, частое подгорание контактов реле.
В устройствах этого типа роль традиционного автотрансформатора выполняет электронный модуль с тиристорными или симисторными полупроводниковыми ключами, получающий команды на переключение от управляющей платы.
Электронные стабилизаторы обеспечивают высокую точность регулирования напряжения, высокое быстродействие, бесшумную работу, сохранение мощности в процессе стабилизации, высокую перегрузочную способность. Из недостатков этих устройств следует отметит относительно большие габариты и высокую стоимость.
Как правило, электронные стабилизаторы используются для защиты электрооборудования, особо требовательного к качеству напряжения.
Основой электродинамических устройств является автотрансформатор, установленный в первичной обмотке вольтодобавочного трансформатора. Стабилизация напряжения выполняется посредством сервоприводного механизма, перемещающего по обмотке токосъемник с щетками или роликами.
Преимуществами электродинамических устройств являются высокая перегрузочная способность, широкий диапазон входного напряжение, отсутствие помех и искажений на выходе, долговечность, устойчивость к входным помехам напряжения.
Надо отметить, что в наиболее качественных и передовых моделях электродинамических устройств, производимых итальянской компанией ОРТЕА, все вышеназванные недостатки низведены к нулю. Бытовые стабилизаторы ОРТЕА обладают высокой точностью стабилизации (отклонение от 0.5 до 3%).
Быстродействием до 20 миллисекунд, способны функционировать в диапазоне температур от -20 до +45 градусов, а уникальные токосъемные металлографитовые ролики имеют пожизненную гарантию.
Ознакомившись с наиболее распространенными типами бытовых стабилизаторов, перейдем к ключевым характеристикам, определяющим выбор необходимого устройства:
Стабилизаторы напряжения производятся в однофазном и трехфазном вариантах. Подавляющее большинство бытовых приборов питается от однофазной электросети 220 вольт. Соответственно, большинство жилых домов и квартир подключено к однофазной сети, и для защиты электроприборов необходим однофазный стабилизатор. Приобретение трехфазных стабилизаторов для бытовых нужд актуально в случаях, когда в доме предусмотрено использование трехфазных устройств (глубинные насосы, электропечи, сварочное оборудование) – в таких случаях помещение подключено к трехфазной сети.
Одним из важнейших параметров, который следует учитывать при выборе бытового стабилизатора, является мощность.
Для определения этого параметра необходимо рассчитать суммарную мощность потенциальной нагрузки. Как правило, информация о полной мощности электроприбора указана в техническом паспорте или непосредственно на корпусе изделия. Она измеряется в вольт-амперах. При выполнении расчета нельзя забывать о пусковых токах - приборы, оснащенные электродвигателем, в момент запуска потребляют количество электроэнергии, в разы превышающее их номинальную мощность. В итоге, необходимая мощность стабилизатора напряжения в 3-5 раз должна превышать суммарную мощность электроприборов, которые планируется подключить к регулирующему устройству. В противном случае при запуске электрооборудования будет срабатывать система защиты стабилизатора. Одновременно с расчетом мощности, следует обратить внимание на характер нагрузки.
Лампы, электронагреватели, плиты, прочие приборы, преобразующие электричество в тепло и освещение – являются приборами с активной нагрузкой. Активная нагрузка измеряется в киловаттах (кВт). При выборе стабилизатора для активной нагрузки нет необходимости прибавлять к мощности поправочные коэффициенты. Если суммарная мощность активной нагрузки равна 1кВт, достаточно установить стабилизатор напряжения идентичной мощности.
При выборе стабилизатора рекомендуется предусмотреть запас мощности в пределах 15-20%. Это позволит увеличить срок службы устройства благодаря более щадящему режиму функционирования. Помимо того, наличие запаса по мощности позволит, при необходимости, подключать к стабилизатору дополнительное оборудование.
Потребителями реактивной мощности являются устройства, оснащенные электродвигателями и конденсаторными батареями. Их мощность складывается из значений активной и реактивной нагрузки и измеряется в киловольт-амперах (кВа).
Точностью стабилизации считают максимальные отклонения значений выходного напряжения от номинала. Точность должна соответствовать требованиям к питающему напряжению каждого из подключенных к стабилизатору устройств. В случае если у подключенных электроприборов разные требования к параметрам напряжения, за основу берется минимальное значение точности. Основная часть бытовой техники адаптирована к работе при точности стабилизации выходного напряжения 220 вольт ±5-7%. Однако надо учесть, что для осветительных приборов оптимальна точность стабилизации не более 3%, так как более высокие значения точности выходного напряжения приводят к визуально заметным изменениям яркости освещения при колебаниях в сети.
На стабилизаторах напряжения в обязательном порядке указан диапазон напряжения. Этот параметр указывает на значения входного напряжения, в пределах которого устройство может осуществлять корректирование. При превышении указанного диапазона стабилизатор отключает нагрузку. Стандартным диапазоном входного напряжения для однофазных бытовых устройств является 130-270 вольт.
Для определения необходимого диапазона в каждом конкретном случае требуется проводить контрольные замеры напряжения в течение нескольких дней. Делать это лучше в часы пиковых нагрузок, подключив к сети максимальное количество электроприборов. На предельные значения напряжения, полученные в результате замеров, следует ориентироваться при выборе параметров рабочего диапазона стабилизатора.
Бытовые стабилизаторы могут устанавливаться в напольном и настенном вариантах. При выборе устройства следует заранее определить место, где предусматривается разместить стабилизатор. Надо учесть, что в процессе работы устройство нагревается, и системе вентиляции должна быть обеспечена возможность поступления достаточного количества воздуха в корпус. Во избежание преждевременного выхода из строя стабилизатора, устройство не рекомендуется устанавливать в пыльных, влажных и холодных помещениях.
Представленные на отечественном рынке бытовые стабилизаторы условно можно разделить на три группы: