Как выбрать стабилизатор напряжения.
Итак Вы уже поняли что Вам необходим стабилизатор напряжения. Осталось только его выбрать и приобрести. И вот тут, на стадии выбора, главное не допустить ошибку при выборе стабилизатора. Итак приступаем...
Есть два варианта использования стабилизаторов.
Вариант 1. Стабилизатор устанавливается на всю нагрузку, которая есть в доме.
Вариант 2. Запитываются 2-3 наименее защищенных электроприбора.
Рассмотрим подробнее:
Естественно, цена у стабилизаторов, используемых по первому и второму варианту, будет значительно отличаться. Чтобы принять решение, надо просто просчитать суммарную мощность защищаемых приборов и сопоставить с ней свои финансовые возможности.
При подсчете суммарной мощности защищаемых электроприборов есть одна небольшая хитрость, о которой необходимо знать и помнить.
Есть в электротехнике такое понятие, как коэффициент одновременности включения. Например, вы суммировали всю нагрузку:
10 лампочек по 100 Вт + стиральная машина - 2 кВт + холодильник, чайник - 1,5 кВт + утюг - 2 кВт + печь СВЧ и т.д. и получили в результате, предположим, 10 кВт.
Но ведь, как правило, в тот момент, когда стирают, утюгом не пользуются, поэтому в расчет можно включить не обоих потребителей, а только одного - стиральную машину. Или, например, когда в доме праздник и зажжен свет во всех комнатах, а также работает вся видео- и аудиотехника, то, как правило, в это время никто не стирает. Поэтому стиральную машину на такой случай можно из подсчетов смело исключить. Вот такие рассуждения позволяют ввести в подсчеты коэффициент одновременности включения. В результате его введения вполне может оказаться, что при общей мощности потребителей в доме 10 кВт, одновременно включаться будет мощность не более 5 кВт. Правда, это еще не значит, что вам хватит стабилизатора мощностью 5 кВт. Стабилизатор надо выбрать с небольшим запасом и потому в нашем с вами случае следует выбрать ближайший более мощный - 7,5 кВт
Таблица 1 – Пределы значений мощности для стандартных бытовых и промышленных электроприборов
Тип потребителя |
Мощность, Вт |
Бытовые электроприборы |
|
Утюг |
500-2000 |
Фен для волос |
450-2000 |
Тостер |
600-1500 |
Электроплита |
1100-6000 |
Обогреватель |
1000-2400 |
Кофеварка |
800-1500 |
Пылесос |
400-2000 |
Гриль |
1200-2000 |
Телевизор |
100-400 |
Радио |
50-250 |
Духовка |
1000-2000 |
Холодильник |
150-600 |
Компьютер |
400-750 |
СВЧ-печь |
1500-2000 |
Электролампы |
20-250 |
Электрочайник |
1000-2000 |
Проточный водонагреватель |
5000-6000 |
Бойлер |
1200-1500 |
Электроинструмент |
|
Перфоратор |
600-1400 |
Дрель |
400-800 |
Дисковая пила |
750-1600 |
Электроточило |
300-1100 |
Электролобзик |
250-700 |
Электрорубанок |
400-1000 |
Шлифовальная машина |
650-2200 |
Электроприборы |
|
Водяной насос |
500-900 |
Компрессор |
750-2800 |
Кондиционер< |
1000-3000 |
Циркулярная пила |
1800-2100 |
Вентиляторы |
750-1700 |
Электромоторы |
550-3000 |
Насос высокого давления |
2000-2900 |
Сенокосилка |
1800-2100 |
Стиральная машина |
1800-3000 |
Итак, основным условием выбора стабилизатора напряжения является обязательное выполнение условия:
Мощность стабилизатора > Суммарная мощность всех потребителей (которые могут работать одновременно) + 20-30%. |
Также для выбора необходимой мощности стабилизатора можно воспользоваться простейшим методом- выбора мощности стабилизатора исходя из мощности вашего электросчетчика и/или входного автоматического выключателя токовой защиты (или УЗО) на вводе в дом или квартиру.
Пример выбора стабилизатора напряжения:
Электропитание подается через электросчетчик с максимально допустимым током 40 А.
Следовательно, необходимо выбрать модель стабилизатора с соответствующими параметрами защитного отключения по току (те же 40 А), этим параметрам подходит стабилизатор напряжения 9 или 10 кВт.
Обычно такие модели маркируют 8800, 9000, 10000.
Максимальный входной ток, А |
Необходимая мощность стабилизатора, кВА
|
10 А
|
Вам нужен не так стабилизатор, как замена счетчика и всей электропроводки в доме |
25 А |
5—7 кВА |
32 А |
7—9 кВА |
40 А |
9—11 кВА |
50 А |
11—12 кВА |
63 А |
14—15 кВА |
80 А |
18—22 кВА |
100 А |
22—25 кВА |
Шаги выбора:
Если у Вас однофазная сеть, то выбор очевиден.
Если сеть – трёхфазная. При наличии хотя бы одного трёхфазного потребителя потребуется трёхфазный стабилизатор. При условии, что вся нагрузка однофазная можно использовать три однофазных стабилизатора. Преимущества такого варианта заключаются в меньшей стоимости и возможности обойти особенность трёхфазных стабилизаторов, а именно отключение всего устройства при исчезновении напряжения на одной из фаз (по любым причинам).
Стабилизатор можно устанавливать для стабилизации напряжения, как отдельно взятого оборудования, так и всего объекта в целом. Это зависит от конкретных требований и возможностей.
Чтобы сделать выбор модели стабилизатора напряжения по критерию необходимой мощности, нужно рассчитать суммарную мощность, потребляемую нагрузкой.
Мощность, потребляемую конкретным устройством, можно узнать из паспорта или инструкции по эксплуатации. Иногда потребляемая мощность вместе с напряжением питания и частотой сети указывается на задней стенке прибора или устройства.
При подсчете мощности, потребляемой устройством, следует учитывать так называемую полную мощность. Полная мощность - это вся мощность, потребляемая электроприбором, она состоит из активной мощности и реактивной мощности, в зависимости от типа нагрузки. Активная мощность всегда указывается в ваттах (Вт), полная - в вольт-амперах (ВА). Устройства - потребители электроэнергии зачастую имеют как активную, так и реактивную составляющие нагрузки.
Активная нагрузка. У этого вида нагрузки вся потребляемая электроэнергия преобразуется в другие виды энергии (тепловую, световую и т. п.). У некоторых устройств данная составляющая является основной. Примеры - лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, утюги и т. п. Если их указанная потребляемая мощность составляет 1 кВт, для их питания достаточно стабилизатора мощностью 1кВА.
Реактивная нагрузка. Все остальные. Они, в свою очередь, подразделяются на индуктивные и емкостные. Пример - устройства, содержащие электродвигатель, электронная, бытовая техника. Полная мощность в вольт-амперах и активная мощность в ваттах связаны между собой коэффициентом COS j. На приборах, имеющих реактивную составляющую нагрузки, часто указывают их активную потребляемую мощность в ваттах и COSj. Чтобы подсчитать полную мощность в ВА, нужно активную мощность в Вт разделить на COSj. Например: если на дрели написано 600 Вт и COSj=0,6, это означает, что на самом деле потребляемая инструментом полная мощность будет равна 600/0,6=1000 ВА. Если COSj не указан - для грубого расчета активную мощность можно разделить на 0,7.
Высокие пусковые токи. Любой электродвигатель в момент включения потребляет энергии в несколько раз больше, чем в штатном режиме. В случае, когда в состав нагрузки входит электродвигатель, который является основным потребителем в данном устройстве (например, погружной насос, холодильник), его паспортную потребляемую мощность необходимо умножить минимум на 3, во избежание перегрузки стабилизатора в момент включения устройства.
Рекомендуется выбирать модель стабилизатора с 20% запасом от потребляемой мощности нагрузки. Во-первых, Вы обеспечите "щадящий" режим работы стабилизатора, тем самым, увеличив его срок службы, во-вторых, создадите себе резерв мощности для подключения нового оборудования.
Таблица 1. Номинальная потребляемая мощность бытовых приборов и инструмента.
Бытовые приборы |
Электроинструмент |
||
потребитель |
мощность, ВА |
потребитель |
мощность, ВА |
фен для волос |
450-2000 |
дрель |
400-800 |
утюг |
500-2000 |
перфоратор |
600-1400 |
электроплита |
1100-6000 |
электроточило |
300-1100 |
тостер |
600-1500 |
дисковая пила |
750-1600 |
кофеварка |
800-1500 |
электрорубанок |
400-1000 |
обогреватель |
1000-2400 |
электролобзик |
250-700 |
гриль |
1200-2000 |
шлифовальная машина |
650-2200 |
пылесос |
400-2000 |
|
|
радио |
50-250 |
Электроприборы |
|
телевизор |
100-400 |
компрессор |
750-2800 |
холодильник |
150-600 |
водяной насос |
500-900 |
духовка |
1000-2000 |
циркулярная пила |
1800-2100 |
СВЧ - печь |
1500-2000 |
кондиционер |
1000-3000 |
компьютер |
400-750 |
электромоторы |
550-3000 |
электрочайник |
1000-2000 |
вентиляторы |
750-1700 |
электролампы |
20-250 |
сенокосилка |
750-2500 |
бойлер |
1200-1500 |
насос выс. давления |
2000-2900 |
Какова должна быть точность стабилизации?
Для выбора точности стабилизации необходимо определить диапазон напряжений, допустимых для питания аппаратуры, защищаемой стабилизатором напряжения. Чтобы узнать параметры электропитания Вашей аппаратуры, обратитесь к инструкции по эксплуатации или в сервисный центр ее производителя. Ниже приведены примерные рекомендации по подбору стабилизатора для типовой аппаратуры.
- Для питания сложной медицинской аппаратуры и точных измерительных приборов желателен стабилизатор напряжения с точностью до 3%.
- Осветительную аппаратуру (люстры, прожекторы, софиты и т.п.) рекомендуется подключать через стабилизатор с точностью не менее 3%. Чем выше точность стабилизации, тем меньше разброс выходного напряжения, и соответственно, меньше видимое изменение интенсивности света при резких скачках входного напряжения.
- Электропитание большинства бытовых приборов и аппаратуры можно осуществлять напряжением 220±5-7%.
Виды стабилизаторов:
Релейный стабилизатор напряжения
Преимущества:
Основное преимущество - это низкая стоимость стабилизатора. Также релейный стабилизатор напряжения не боится пусковых токов. Такой стабилизатор напряжения хорошо использовать на нагрузки где используется двигатель.
Недостатки:
Основной недостаток - маленькая надежность стабилизатора. За счет использования механических контактов (реле), при переключении под нагрузкой возможно обгорание или залипание контактов. Это приводит к выходу из строя реле и в целом стабилизатор напряжения.
Электромеханический стабилизатор напряжения
Преимущества:
Низкая себестоимость, а соответственно и низкая цена стабилизатора напряжения. Второе преимущество стабилизатора, возможность добиться более точного выходного напряжения стабилизатора, а также возможность плавного регулирования напряжения, без скачков.
Недостатки:
За счет применения пошагового двигателя, двигающего щетку по обмоткам трансформатора, низкое быстродействие стабилизатора напряжения. Такой стабилизатор напряжения хорошо подходят для объектов, где напряжение не в норме, но без сильных перепадов напряжения в электросети, т.е стабильное. С такой скоростью стабилизатор напряжения при постоянных перепадах напряжения, может только усилить скачок напряжения. Многие производители таких стабилизаторов напряжения вставляют в стабилизатор напряжения защиту по выходному напряжению (реле). При постоянных скачках в электросетях, стабилизатор напряжения будет отключаться до того момента, пока пошаговый двигатель доведет щетку до нужной обмотки. Наглядный пример, если у вас сосед занимается электросваркой и напряжение постоянно скачет, то такой стабилизатор будут постоянно отключаться. Невысокая надежность за использование щетки. Срок службы такого стабилизатора напряжения не большой. Т.к. в таких стабилизаторах напряжения трансформатор всегда находиться под напряжением (защитное реле отключает только выход стабилизатора), то при возникновении в сети ситуации, когда обрывается ноль, на стабилизатор напряжения подается 380В. Трансформатор не всегда рассчитан на такое напряжение, и он начинает нагреваться и впоследствии может загореться и стать причиной пожара. Данный момент является основным недостатком большинства механических стабилизаторов напряжения.
Симисторный стабилизатор напряжения
Преимущества:
Высокое быстродействие. Скорость таких стабилизатора напряжения достигает до 20мс. С помощью такой скорости есть возможность сглаживать скачки напряжения в электросети при работе сварочного аппарата, до безопасных для оборудования. Возможность работы стабилизатора напряжения при любой нагрузке. Нагрузка может быть, как нулевой, так и максимальной. За счет применения автотрансформатора в стабилизаторе напряжения, маленькие размеры и вес, а также практически бесшумная работа. Такие стабилизаторы напряжения можно устанавливать в жилых помещениях. У таких стабилизаторов напряжения высокий срок службы. Например на наши стабилизаторы напряжения мы даем гарантию 3 года. На механический или релейный стабилизатор напряжения такую гарантию не дадут.
Недостатки:
За счет применения симисторных ключей, которые в наше время стоят прилично, такой стабилизатор напряжения стоит дороже предыдущих. В таком стабилизаторе напряжения существует ограничение по пусковым токам, из-за применения симисторов, которые имеют ограниченную пропускную способность по току. При выборе такого стабилизатора напряжения необходимо учитывать не только общую нагрузку, а также пусковые токи при включении оборудования имеющего в своем составе двигатель. По теории при первых секундах запуска двигателя, его мощность увеличивается в 3-5 раз.