Выбираем релейный стабилизатор напряжения — конструкция, преимущества и недостатки

 

Для надёжной работы электрических устройств и бытовой техники требуется качественное питающее напряжение. В связи с ветхостью электрических сетей, превышением сезонной и среднесуточной нагрузки абонентских линий электропередач напряжение в сети падает до непозволительного уровня. Это приводит к нестабильной работе или полному выходу из строя электроприёмников потребителей.

Нормы отклонения напряжения в сети

Лучшие производители стабилизаторов напряжения — какую фирму выбрать

Качественное, надежное оборудование для стабилизации напряжения предлагают отечественные и зарубежные производители торговых марок:

1. APC

2. RUCELF

3. Defender

4. Lider

5. Ресанта

Ознакомиться с особенностями, краткими характеристиками, преимуществами и недостатками наиболее популярных моделей стабилизаторов, выпущенных топовыми производителями, можно в рейтинге лучших стабилизаторов напряжения.

Релейный стабилизатор напряжения

Сегодня невозможно представить квартиру, в которой не было бы бытовой техники. Каждое устройство требует защиты от перепадов напряжения в бытовой сети. Одним из таких приборов защиты является релейный стабилизатор напряжения.

Благодаря такому прибору можно создать комфортные условия работы электрических устройств. Уровень напряжения в номинальном режиме должен составлять 220 В. Релейный вид стабилизатора встречается во многих областях. Это популярный вид защитного прибора, так как имеет простое устройство.

Конструктивные особенности

Перед применением прибора требуется изучить, как он устроен и работает. Релейный стабилизатор включает в себя автотрансформатор и схему электронных элементов, управляющих его действием. В корпусе кроме этого имеется реле. Стабилизатор релейного типа считается повышающим, так как при пониженном напряжении прибор осуществляет повышение напряжения.

Возрастание напряжения будет осуществляться путем подключения дополнительной обмотки. Чаще всего в трансформаторе есть 4 обмотки. При превышении напряжения в сети стабилизатор снижает излишнее напряжение. Схема стабилизатора релейного типа состоит из:

1. Повышающий трансформатор.
2. Управляющий микроконтроллер.
3. Реле.

Это основные элементы релейного стабилизатора. Также устройство может содержать вспомогательные элементы, например, дисплей.

Принцип действия

Разберемся в процессе функционирования стабилизатора релейного типа. Электронная система измеряет параметры входящей электроэнергии. После считывания данных прибор сравнивает эти параметры с величинами номинального режима.

Прибор автоматически производит подключение необходимой обмотки трансформатора для достижения нужных параметров сети. Работа релейного стабилизатора довольно простая. Прибор регулирует параметры сети по ступеням, в результате чего при очередной ступени напряжение изменяется на конкретную величину. Бывают ситуации, когда уровень напряжения не соответствует норме даже после корректировки. Такие ступенчатые регулировки могут также вызвать перепады напряжения.

Если подробно разобраться в принципе действия, то можно понять, что прибор быстро выбирает нужные обмотки. Такие ступенчатые скачки параметров считаются незначительными. Они станут заметнее, если на входе будут наблюдаться подобные скачки напряжения. При подключении к сети высокочувствительных устройств при сильных перепадах напряжения устройства выйдут из строя.

Недобросовестные производители могут запрограммировать стабилизатор таким образом, что на его дисплее всегда будет показывать значение 220 В.

Чаще всего релейный стабилизатор справляется с перепадами сети за 0,15 с. Такой прибор может отключить питание выходным током, когда на входе возникли значения тока наименьшего допустимого значения. После нормализации напряжения прибор снова подключится к работе. Напряжение восстанавливается за 0,6 с.

Достоинства

Основными преимуществами релейной модели стабилизатора можно назвать:

1. Малые габаритные размеры, так как трансформатор имеет только функцию повышения напряжения.
2. Большой интервал значений напряжения.
3. Значительный диапазон рабочих температур. Многие приборы нормально работают при температуре -40 +40 градусов.
4. Низкий уровень шума.
5. Допускается перегрузка до 110%.

Многие изготовители приборов утверждают, что их продукция способна функционировать много лет.

Недостатки

В работе релейных моделей стабилизаторов есть недостатки, которые обусловлены его методом работы, схемой прибора. Слабым звеном его конструкции считается реле. Если изготовитель установил некачественное реле, то оно может стать причиной неисправности прибора. Также при переключении режимов возникают щелчки и шумы.

Другим значимым недостатком является ступенчатое действие устройства выравнивания напряжения. При переключении с одной обмотки на другую напряжение может значительно изменяться, образуя некоторые скачки.

Недорогие модели имеют слабую мощность, которая не больше 30% от мощности бытовых устройств.

Электронный стабилизатор

Электронным этот стабилизатор называется поскольку в его конструкции отсутствуют любые механические или электромеханические элементы. Вся схема устройства собрана на полупроводниковых элементах.

Принцип работы этого прибора полностью аналогичен принципу работы релейного стабилизатора. Только функцию переключающих реле, здесь выполняют ключи на четырёхслойных полупроводниковых приборах – тиристорах и симисторах. Электронный стабилизатор напряжения стоит заметно дороже, чем стабилизаторы других типов, но, тем не менее, есть ситуации, когда его применение оправдано.

Особенности и характеристики

Полупроводниковый стабилизатор может работать практически со всеми видами бытовой техники.

Это определяется его несомненными достоинствами:

• Высокое быстродействие;
• Большой диапазон напряжения;
• Отсутствие шума.

В отличие от реле, мощные силовые ключи, обеспечивают практически мгновенную реакцию на изменение напряжения на входе устройства. Диапазон напряжения сети, при котором электронный стабилизатор корректно работает достаточно большой, поэтому прибор можно использовать в самых неблагоприятных условиях. Он не боится низких температур, работает бесшумно и не нуждается в техническом обслуживании.

Но и недостатков у данного устройства достаточно:

• Дискретный способ регулировки;
• Низкая перегрузочная способность;
• Искажённая форма напряжения на выходе.

По аналогии с релейным стабилизатором, переключение напряжения осуществляется ступенями. Электронные ключи очень не любят перегрузок и могут выгореть.

Часто в описаниях тиристорных и симисторных стабилизаторов можно прочесть, что они не искажают сигнал на выходе, так как коммутация выполняется в момент перехода синусоиды через ноль. Может быть, у супердорогих моделей с мощными процессорами это так. Практика показала, что электронные стабилизаторы прилично ломают синусоиду, что так же нужно учитывать при выборе устройства.

Виды стабилизаторов напряжения

Вид устройства определяет принцип его работы и сложность конструкции. Стабилизатор, используемый в быту может быть следующих видов.

Электромеханический стабилизатор

Такой тип устройства рекомендовано использовать в сети, для которой не характерны резкие скачки напряжения, но оно постоянно завышено или занижено. Использование оборудования оптимально влияет на работу осветительных приборов при нестабильном напряжении. Высокая точность стабилизатора позволяет использовать его в сетях для защиты аудиоаппаратуры, измерительных приборов.

Некоторые производители включают в конструкцию оборудования две графитовых щетки. Увеличение площади контакта щетки с обмоткой трансформатора ускоряет стабилизацию напряжения до нужного уровня.

Достоинства:

• Низкая погрешность (2-3%);
• Устойчивость к высоким нагрузкам – оборудование способно выдержать резкий скачок напряжения (на 2-3 секунды) с превышением номинального показателя в 2 раза);
• Возможность работы с большими нагрузками;
• Плавная регулировка напряжения;
• Возможность работы с любыми напряжениями на входе;
• Незначительный уровень шума при отсутствии перепадов в сети.

Недостатки:

• Скорость щетки, ограниченная возможностями двигателя, влияет на скорость реагирования устройства (примерно 10-15 В/сек.);
• Износ движущихся частей со временем требует их замены (графитовые щетки придется сменить на новые ориентировочно через 3-5 лет использования, сервопривод – через 5-7 лет);
• Устройства большой мощности тяжелые и громоздкие;
• Диапазон рабочих температур от -5 °C до +40 °C;
• Необходимость ежегодного ТО для поддержания устройства в рабочем состоянии;
• В моменты стабилизации напряжения издает характерный шум.

Релейный стабилизатор

Этот вид обрел наибольшую популярность благодаря сочетанию невысокой стоимости с хорошими рабочими характеристиками. Рекомендуется использование релейного стабилизатора для защиты отдельных приборов небольшой мощности (котла отопления, компьютера) в относительно «спокойных» электросетях.

Особенность стабилизаторов этого типа – ступенчатое изменение напряжение на выходе с шагом 5-20 В, что может сказываться на работе осветительных приборов (мерцание ламп). Не желательно использовать в осветительных системах, так как при погрешности от 3% изменение накала ламп во время выравнивания всплесков напряжения воспринимается глазами.

От количества реле, входящих в устройство, зависит точность регулировки. Но с увеличением числа реле возрастает частота их срабатываний, что сопровождается мелкими скачками напряжений. Обычно в конструкцию стабилизатора включено 4 реле, при этом погрешность равна 8%. Для снижения показателя до 5-6% в устройство включают 6 реле.

Преимущества:

• Высокая скорость срабатывания (примерно 100-200 B в секунду);
• Большая перегрузочная способность, дающая возможность работы с приборами, имеющими высокие пусковые токи;
• Работа в широком диапазоне температур (от -30 °С до + 40°C);
• Компактность и небольшой вес.

Недостатки:

• Постепенный механический износ реле (средний срок службы реле 10 лет, зависит от качества реле и режима работы оборудования);
• Быстродействие прямо пропорционально погрешности – чем она меньше, тем меньше шаг ступени добавки напряжения. Тем большее количество ступеней надо переключить устройству, на что уйдет больше времени;
• В конструкции большее количество коммутационных узлов, что снижает надежность оборудования в целом.

Тиристорный (симисторный) стабилизатор

Этот вид устройств имеет схожие блоки и аналогичный принцип действия с релейными стабилизаторами. Но он превосходят их в производительности и в скорости реакции.

Точность регулирования с этого вида оборудования от 4 до 10%, что определяет количество обмоток трансформатора. Стабилизаторы используют для подключения электроприборов с электродвигателями или нагревательными элементами (холодильников, стиральных машин, электрических плит и т. д.). Для домашнего кинотеатра или компьютера требуется подобрать оборудование с меньшей погрешностью регулировки.

Устройства имеют цифровое управление. Все элементы включены в одну микросхему. Цифровой дисплей на корпусе информирует о напряжении на входе и выходе.

Преимущества:

• Отсутствие подвижных элементов в конструкции снимает проблему износа деталей;
• Долговечность и высокая надежность;
• Некоторые модели можно использовать при температуре -20 °C;
• Большой рабочий диапазон: возможность работы с низкими и высокими входными напряжениями;
• Не создают электрических помех при работе.

Недостатки:

• Точность регулировки нуждается в большом количестве ступеней, что отрицательно сказывается на быстродействии;
• Низкая способность переносить перегрузки. Большие перегрузки, короткое замыкание могут вывести электронные ключи из строя;
• Сложность проведения ремонтных работ;
• Высокая цена.

Инверторный преобразователь

Это инновационное устройство с оптимальными характеристиками, которые недоступны всем прочим стабилизаторам. Преобразователь может быть использован для защиты любого бытового электрооборудования: котельной автоматики, насосов, бытовой оргтехники. Оборудование выдает напряжение с высокой точностью, без задержек во времени.

Достоинства:

• Компактность, благодаря отсутствую трансформатора в устройстве;
• Подавляет импульсные помехи полностью;
• Отличные выходные характеристики при колебаниях напряжения на входе от 115 до 300 B. Отклонение от номинальной величины 220 B не более 1 %, а частоты не более 0,5 %.

Недостатки:

• Высокая цена;
• Электронные компоненты в процессе работы нуждаются в охлаждении. С этой целью используются компактные вентиляторы, работа которых сопровождается незначительным уровнем шума.

Комбинированный стабилизатор

Может использоваться для любых домашних электроприборов. В устройстве совмещены электромеханическая и релейная часть преобразователя. Регулировка текущего значения напряжения осуществляется плавным или ступенчатым регулированием в зависимости от входных показателей. Если произошло сильное падение напряжения или его скачок, включается релейная часть, так как необходимо быстродействие. При напряжении ближе к нормативному в действие приходит серводвигатель.

Преимущества:

• Точность стабилизации (2-3%);
• Возможность работы со значительными нагрузками;
• Плавность регулировки;
• Высокая скорость срабатывания.

Недостатки:

• Необходимость замены щеток, механический износ реле;
• Высокая цена.

Достоинства релейных стабилизаторов напряжения

Стабилизаторы напряжения релейного типа:

• имеют сравнительно низкую стоимость и большой срок эксплуатации;
• эффективно работают в широком диапазоне входного напряжения;
• обеспечивают достаточную точность стабилизации напряжения для работы приборов и оборудования;
• имеют высокую скорость срабатывания, примерная скорость стабилизации 100 — 200 Вольт в секунду;
• обладают большой перегрузочной способностью, возможностью работы с оборудованием, имеющим высокие пусковые токи;
• не вносят изменений в форму графика напряжения;
• работоспособны в широком диапазоне температур;
• имеют небольшие габариты и небольшой вес;
• могут работать с нулевой нагрузкой.

Правила пользования стабилизатором

При вашем выборе релейного типа стабилизатора, необходимо регулярно проводить его обслуживание, в том числе ежегодно тщательно его осматривать внутри корпуса. При осмотре нужно обращать внимание на:

• Надежность крепления соединений проводников.
• Уровень охлаждения и циркуляции воздуха в корпусе прибора.
• Имеются ли повреждения.
• Точность работы указателей измерения.

При обнаружении слабых соединений, пыли, необходимо выключить из сети стабилизатор и произвести его обслуживание, очистив его и затянув все крепления контактов. Помещение, в котором находится стабилизатор напряжения, должно проветриваться и быть сухим. Влажность в помещении не должна быть более 80%. При работе в корпусе стабилизатора отверстия для вентиляции должны иметь доступ воздуха.

Недостатки релейных стабилизаторов напряжения

Срок службы релейного стабилизатора существенно зависит от качества используемых реле. Точность стабилизации напряжения релейного стабилизатора не достаточна для использования их в системах освещения. Стабилизаторы напряжения релейного типа издают характерные щелчки при срабатывании реле.

Походы к выбору стабилизатора

Перечень параметров, по которым выбирают стабилизаторы, обязательно включает:

• мощность нагрузки или отдаваемый номинальный ток;
• выходное напряжение;
• тип сети (однофазная – трехфазная).

Большую помощь окажет информация о стабильности сети, уровне импульсных помех в ней.

При определении номинальной мощности суммируют мощности всех потребителей защищаемой сети. Для оценки мощности номинальной нагрузки токовую нагрузочную способность входного автомата умножают на 220 В.

При прочих равных условиях выбирают однофазные модели линейных стабилизаторов, учитывают, что модульные конструкции более удобны в обслуживании.

Учитывают эстетические параметры и количество выходных розеток, рисунок 5.

Рис.5. Вариант исполнения однофазного стабилизатора

Окончательный выбор целесообразно выполнять с учетом производителя и места изготовления. Для определения качества техники юго-восточного производства, выпускаемой без контроля со стороны ведущих западных компаний, имеет смысл изучить профильные форумы. Такой подход позволяет сделать адекватный вывод о качестве прибора.

Кроме технических параметров обязательно принимают во внимание доступность сервисного обслуживания.

Следует учесть, что в продаже имеется большой выбор 220-вольтовых однофазных и 380-вольтовых трехфазных устройств. Стабилизаторы с широким диапазоном регулировки и выходным напряжением других номиналов часто поставляются под заказ.

 

Промышленность выпускает широкую гамму бытовых стабилизаторов напряжения, что позволяет произвести  выбор конкретной модели устройства с учетом конкретной области применения.

Массовый характер рынка стабилизаторов определяет большое количество работающих на нем производящих предприятий, предлагающих свою продукцию через партнерскую сеть. Поэтому перед покупкой следует выполнить тщательный многокритериальный отбор продукта.

Видео

Стабилизаторы компании «Энергия»

Кроме типа стабилизатора, при его выборе, следует так же обращать внимание на производителя. Одной из ведущих компаний на рынке электрического оборудования является компания «Энергия». Кроме того, что ассортиментный ряд стабилизаторов очень широк, вся продукция полностью адаптирована к российским энергетическим сетям, что отсутствует у большинства зарубежных производителей.

Компания производит релейные, электромеханические и электронные модели, кроме того имеется линейка гибридных моделей, которые совмещают в себе два типа стабилизаторов. Это заметно расширяет возможности их применения. Стабилизаторы выпускаются на мощности от 500 до 30 000 Вт и отличаются отличным качеством и высокой надёжностью.

Основные параметры выбора стабилизатора напряжения

Для использования в быту пригодны многие виды стабилизаторов. Определить, какое устройство выбрать для обслуживания потребителей электроэнергии, используемых дома или на даче, нужно принимать во внимание основные характеристики преобразователя.

Фазность

Обычные стабилизаторы, рассчитанные для бытовой электротехники, рассчитаны на 220 B. Для электропитания загородного дома может быть использована трехфазная сеть, а часть коттеджных электроустановок может быть также трехфазным (насосы, котельное оборудование). Важно учесть фазность приборов, которые будут подпитаны к стабилизатору.

Мощность

Подсчитывается пусковая мощность всех приборов, которые будет обслуживать стабилизатор. Она может превосходить суммарную мощность в 3-5 раз. Информация о мощности электроприбора указана в его паспорте.

Диапазон стабилизируемого напряжения

Каждый стабилизатор может использоваться лишь для преобразования напряжения определенного диапазона. Для бытовых устройств это промежуток от 130 до 270 B. Если напряжение в сети окажется вне этих пределов, все электроприборы будут отключены.

Для точного определения диапазона напряжения в сети, нужно снимать показания напряжения несколько дней подряд в часы пиковой нагрузки. На их основании готовится расчет и подбирается оборудование с удовлетворяющими параметрами.

Способ установки

Он может быть настенным или напольным. Подбирая место установки, надо учесть наличие свободного пространства в зоне расположения оборудования. Оно необходимо для эффективной работы вентиляторов, охлаждающих прибор.

Товары из статьи:

SKAT STP-10000 Стабилизатор напряжения

Купить Стабилизатор напряжения SKAT STP-10000 по цене 31 000 руб. в фирменном интернет-магазине СКАТ…

TEPLOCOM ST-1300 исп.5 Стабилизатор напряжения

Купить Стабилизатор напряжения TEPLOCOM ST-1300 исп.5 по цене 7 370 руб. в фирменном интернет-магази…

SKAT STL-5000 Стабилизатор напряжения

Купить Стабилизатор напряжения SKAT STL-5000 по цене 19 800 руб. в фирменном интернет-магазине СКАТ …

ХИТ

TEPLOCOM ST-555 Стабилизатор напряжения

Купить Стабилизатор напряжения TEPLOCOM ST-555 по цене 3 970 руб. в фирменном интернет-магазине СКАТ…

Стоимость стабилизаторов напряжения

Стоимость генератора напряжения зависит от торговой марки, страны производителя, технических характеристик.

Цены на однофазные стабилизаторы мощностью от 0,5 до 15 кВА:

1. Электромеханические – от до 2 до 52 тыс. рублей.

2. Релейные – от 1,6 до 54 тыс. рублей.

3. Инверторные – от 6,5 до 150 тыс. рублей.

4. Тиристорные – от 1,6 до 65 тыс. рублей.

5. Комбинированные – от 2,6 до 71 тыс. рублей.