Трехфазный стабилизатор напряжения

Что лучше: комплект или моноблок?

Потенциальный покупатель может законно спросить: так какой из трех вариантов конфигурации будет лучше, эффективнее? Давайте посмотрим. Для того чтобы разница была наглядной, возьмем за основу следующие параметры: условия выбора, условия и возможности транспортировки, параметры нагрузки, ликвидация неисправностей.

Итак, свобода выбора. Если судить с этой точки зрения, то комплекты стабилизаторов были бы более удачным решением. Причем пользователь здесь может не ограничивать себя покупкой только одинаковых по мощности трех устройств. Вполне допускается создание комплекта из стабилизаторов разной мощности, хотя важным было бы приобретение моделей одного семейства. Впрочем, если вам подобный шаг не по душе, можно ограничиться и готовым комплектом.

Преимущества комплектов в плане свободы выбора не ограничиваются только вышеописанными возможностями. В комплект можно подбирать модели с более удобными для вас принципами регулировки напряжения и параметрами точности стабилизации. И здесь возможности выбора почти неограничены. Моноблок таких возможностей не предоставляет, однако он проще с точки зрения скорости выбора.

Второй аспект касается условий транспортировки и монтажа. Здесь не все очевидно на первый взгляд. У комплекта есть свои преимущества. Как правило, каждый из составляющих его блоков имеет сравнительно небольшие габариты и небольшой вес. Перевезти все это сразу вместе или даже по отдельности проще. Никаких подъемных и иных механизмов не потребуется. Для установки комплект может быть также более удобным вариантом, так как у блоков имеются специальные крепления на задней панели. Можно также использовать монтаж на специальных стойках.

С моноблочным стабилизатором все несколько сложнее. С одной стороны, он кажется более компактным, но это немного обманчивое впечатление. Моноблок, конечно, будет более тяжелым и менее гибким при транспортировке, особенно, если вы перевозите его собственными силами и ограничены в ресурсах. Моноблоки, как правило, не требуют специального монтажа. Под них выделяется специальное пространство в помещении, что для кого-то очень удобно, а для кого-то нет.

Третий фактор касается параметров, а точнее, пределов нагрузки. Здесь следует особенности и требования помещения. Например, моноблоки могут иметь мощность до 100 кВА, что вполне подойдет даже для промышленных и коммерческих целей. Для дома или дачи такой вариант был бы излишним по мощности. С другой стороны, «однофазники» чаще всего обладают мощностью не более 20 кВА, что не всем подойдет. Зато трехфазные комплекты могут гораздо большей мощностью.

Но, пожалуй, самый интересный момент при выборе конфигурации — это степень легкости устранения неисправности. Тут все играет в пользу комплекта и это очевидно. Любой пользователь догадается, в каком случае решить проблему с одним из неисправных модулей легче: когда у вас комплект или когда у вас моноблок. Если вы покупали комплект, то проще взять неисправный блок и отвезти его в сервисный центр. Остальные же блоки могут работать и защищать оборудование. Да и условия транспортировки намного проще, чем с моноблоком. А вот если у вас в распоряжении моноблок, то в случае поломки даже одного модуля вам придется везти весь аппарат, что крайне неудобно и даже накладно. К тому же, электрооборудование останется без защиты.

Как выбрать стабилизатор напряжения

Обеспечение электрической безопасности для собственной стиральной машины – дело стоящее, но приобретать стабилизатор напряжения только с этой целью не слишком разумно. Более того, сегодня к приборам можно подключать одновременно некоторое количество бытовых электроустройств. К примеру, кроме машины, защита от перепадов напряжения необходима холодильным установкам, посудомоечным агрегатам и т. п.

Какую группу устройств защитить, какую – нет – решение остается за вами. Суть заключается в том, чтобы, приобретая необходимый прибор, правильно определить его максимальную мощность. Если ее окажется недостаточно, появятся проблемы, и машина для стирки будет самостоятельно отключаться.

Итак, какие технические характеристики должны быть у стабилизатора, чтобы создавалась эффективная защищенность для стирального устройства и прочих бытовых приборов? Главным параметром, на который рекомендуется обращать внимание, является показатель мощности устройства. Она должна быть достаточной, чтобы обеспечивать безопасную работу машины и других агрегатов, подключенных к стабилизатору

Алгоритм расчета мощности стабилизаторного устройства выглядит следующим образом:

определяется численность приборов, планируемых к подключению в сеть через стабилизатор, и в первую очередь во внимание принимается стиральная машина,
изучаем руководства по эксплуатации электроприборов, уточняем потребляемую ими мощность в отдельности, складываем все показатели. К примеру, получаем значение в 3.5 кВт,
к данному значению следует добавить двадцать процентов, в итоге получится величина в 4.2 кВт

Это мощность будущего стабилизаторного агрегата, и округление значений в меньшую сторону не допускается.

Очередная техническая характеристика стабилизатора – число фаз. Пользователи порой задаются вопросом, сколько фаз должно быть в устройстве, защищающем стиральную машину – три или одна. Это условие определяется электрической сетью дома, большинство из которых представлены однофазными проводками.

Достаточно взглянуть на электрический счетчик, на котором будет указано, на сколько фаз он предназначен. Для однофазной сети достаточно будет и аналогичного стабилизатора. Когда сеть из трех фаз, появляется два способа подключения стиральных машин и других электроприборов: устанавливают трехфазное устройство, либо три однофазных модели, учитывая распределение нагрузки по фазам. В этом случае придется воспользоваться услугами специалиста.

Включая стиральную машину через стабилизатор, рекомендуется предусмотреть дополнительные меры защиты и установить дифавтоматы либо УЗО. Такие приборы защитят вас от скачков в сети, выходящих за пределы допустимых параметров эксплуатируемого стабилизатора.

Основные особенности

Стабилизатор трехфазного типа в большинстве случаев состоит из трех однофазных стабилизаторов. Основной элемент схемы однофазного стабилизатора напряжения – автотрансформатор. Он включает пару намотанных на сердечник катушек, изолированных друг от друга. К первой катушке подключается источник электроэнергии, а ко вторичной, где вследствие электромагнитной индукции напряжение будет иметь отличные от входных характеристики – выходная нагрузка.

Кроме автотрансформатора с гальваническим соединением обмоток принципиальная схема стабилизатора включает:

• Контроллер (измеряет входные параметры тока и рассчитывает разницу с выходными);
• Управляющее устройство (получает команды от контроллера на активацию или отключение определённого числа витков первичной и вторичной обмоток в соответствии с необходимым коэффициентом трансформации);
• Систему защиты от перегрузок и короткого замыкания (магнитный и тепловой расщепители), а также кратковременных избыточных импульсов или проседаний входного напряжения (грозозащита).

Виды трехфазных стабилизаторов

Наиболее широко в быту и промышленности используются следующие виды стабилизаторов:

Электромеханические (сервоприводные). Осуществляют плавный и непрерывный контроль выходного напряжения, не внося никаких искажений в его форму. Точность стабилизации находится в рамках 1-3%, но медленная реакция не позволяет подключать электромеханические стабилизаторы к сетям с частыми скачками или проседаниями напряжения.

Релейные. Выполняют ступенчатое регулирование выходного напряжения посредством переподключения необходимого количества витков первичной и вторичной обмоток посредством коммутационных реле. Точность стабилизации составляет около 10%. Релейные стабилизаторы имеют широкий диапазон входного напряжения (145-285 В для 1-фазного или 320-420 В для 3-фазного питания) и выдают чистую синусоиду выходного параметра.

Электронные. Одно- или трёхфазный электронный стабилизатор напряжения работает по принципу, схожему на реализованный в релейных моделях. Принципиальное отличие заключается в способе коммутации трансформаторных обмоток — она осуществляется силовыми ключами (симисторами или тиристорами) в соответствии с командами микропроцессора.

Инверторные (онлайн) и ШИМ-стабилизаторы. В нормализаторах этого класса реализован принцип двойного преобразования входного напряжения посредством встроенных в систему выпрямителя и инвертора. Инверторные системы имеют высокую стоимость, но характеризуются широким диапазоном входных параметров тока, высоким качеством синусоиды напряжения на выходе, точностью стабилизации до 0,5% и КПД от 96%. ШИМ-стабилизаторы функционируют по схожему с инверторными принципу, обеспечивая высокую точность стабилизации (погрешность не выше 1%) и почти мгновенную реакцию на изменения входных токовых характеристик.

Плюсы и минусы трёхфазных стабилизаторов

Главными недостатками трёхфазных стабилизаторов напряжения являются:

1. Большие габариты и вес, а также напольная (шкафная) конструкция усложняют выбор места установки и монтаж оборудования;
2. Шум при работе (для релейных и сервоприводных устройств);
3. Инерционность (синхронизация параметров однофазных модулей требует дополнительного времени, что влияет на качество и стабильность работы чувствительного оборудования);
4. Ограничения по температурному режиму эксплуатации (только электронные стабилизаторы способны нормально функционировать при минусовых температурах в помещении);
5. Ограничения по использованию во влажных или запылённых помещениях (зависят от варианта исполнения корпуса и класса электрозащиты основных узлов нормализатора);
6. Высокая стоимость.

В список достоинств трёхфазных устройств стабилизации следует включить:

1. Широкий диапазон входных параметров тока;
2. Высокая перегрузочная способность;
3. Простота в обслуживании;
4. Высокая точность и скорость стабилизации;
5. Надёжная защита от критических токовых аномалий (включая короткое замыкание и воздействие грозовых эффектов);
6. Расширенные функции управления.

Лучшие сверхточные стабилизаторы для газовых котлов

Современные газовые котлы оснащаются электронными блоками управления, которые требовательны к качеству электроэнергии. Предотвратить выход из строя электроники способны только сверхточные стабилизаторы. Вот лучшие образцы.

PROGRESS 8000SL

Рейтинг: 4.9

Если для выравнивания напряжения в сети требуется точный и быстрый прибор, то следует обратить внимание на стабилизатор PROGRESS 8000SL. Модель обладает активной мощностью 6,4 кВт и способна справиться с фильтрацией входного напряжения от 105 до 280 В

При этом точность стабилизации достигает отметки 0,9%. А время отклика у аппарата составляет всего 10 мс. Эксперты отдали устройству первое место рейтинга, несмотря на более высокую цену, чем у конкурентов. Электронный стабилизатор устанавливается на пол, его вес составляет 40 кг. Производитель оснастил аппарат принудительной системой охлаждения.

Пользователи довольны работой сверхточного стабилизатора. Он надежно защищает электронику газовых котлов от сбоев в электросети. К тому же модель способна длительное время работать, не нагреваясь.

• высокая точность стабилизации;
• достаточная мощность;
• быстрый отклик;
• хороший КПД (96%).

высокая цена.

Lider PS10000W-50

Рейтинг: 4.8

В широком диапазоне температур (-40…+40ºС) может работать тиристорный стабилизатор Lider PS10000W-50. Модель с номинальной мощностью 10 кВт отличается низким уровнем шума и износостойкостью. Прибор не нужно обслуживать, он исправно будет служить в однофазной электросети. Аппарат оснащен энергонезависимой памятью, где хранится информация о 32 последних внештатных отключениях. Точность стабилизации составляет 4,5%, а время отклика не превышает 40 мс. В этих компонентах прибор проигрывает победителю рейтинга. Однако за счет доступной цены и широкого диапазона входных напряжений (110-320 В) стабилизатор занимает почетное второе место.

У владельцев модели нет особых претензий к работе агрегата. Он не издает шума, не греется, надежно защищает электроприборы и газовые котлы.

Преимущества и недостатки

Предлагаем ознакомиться с плюсами и минусами различных типов нормализаторов напряжения, перечисленных выше. Начнем с релейного типа:

1. Преимущества, к таковым следует отнести: относительно невысокую стоимость и быстродействие (в пределах 20,0 – 40,0 мс).
2. Недостатки:

• Не подходит для промышленного применения из-за недостаточной выходной мощности.
• Большая дискретность и погрешность, последняя может быть на уровне 7,5%.
• Небольшой уровень перегрузочной устойчивости (около 120%-160%).
• Применение механических контактов существенно сокращает срок эксплуатации (как правило, не более 5-ти лет).

Теперь рассмотрим особенности моделей, в которых применяются электронные ключи:

1. Плюсы:

• Достаточно высокое быстродействие (около 20-ти мс).
• Большой рабочий ресурс (порядка 10-и – 20-и лет).

1. Основные минусы: высокая дискретность и низкая устойчивость к перегрузке.

У электромеханических приборов также имеются свои сильные и слабые стороны, к первым можно отнести:

• Плавное изменение уровня напряжения.
• Высокая скорость быстродействия и низкая погрешность стабилизации.
• Перегрузочная устойчивость может составлять 500%-1000%.
• Широкий диапазон рабочей температуры (от -25°С до 55°С ) и большой эксплуатационный ресурс (30 лет и более).

Что касается недостатков, то у электромеханических моделей их всего два: значительный вес и высокая стоимость.

У феррорезонансных стабилизаторов напряжения самый продолжительный срок эксплуатации (до 50-и лет), небольшой уровень погрешности (порядка 1%) и вполне приемлемая перегрузочная устойчивость (до 300%). Но данному виду присущи специфические недостатки, а именно характерный гул при работе, большой вес и габариты, а также сравнительно высокая стоимость.

Инверторные модели обладают более широким диапазоном входных напряжений, чем у других модификаций нормализаторов. Помимо этого они обеспечивают высокую точность выходного напряжения (погрешность составляет не более 1%) и его плавное регулирование. Инверторные приборы обладают небольшим весом, малыми габаритами и значительным рабочим ресурсом (до 25-и лет эксплуатации). К сожалению, относительно небольшой запас выходной мощности не позволяет использовать такие модели на промышленных предприятиях и объектах.

Что касается гибридных моделей, то их достоинства и недостатки определяются составляющими.

Ответ на вопрос о выборе стабилизатора напряжения на 220В для дачи

Если потребители это однофазные приборы, то лучше выбрать стационарное СН. В зависимости от величины суммарной мощности всех потребителей, выделю СН на 5, 10 и 15кВт однофазные. На каждую фазу можно ставить устройства разной мощности и типа. Это не вызовет нарушений в работе электросети.

Двухфазные СН делятся на:

• релейные;
• электронные;
• комбинированные;
• электромеханические.

Рабочий диапазон СН определяет максимальное и минимальное значение напряжения, при которых он способен поддерживать заданное напряжение на выходе. При выборе релейного стабилизатора  учитывайте реальные просадки напряжения в своей сети. При одинаковом количестве ступеней устройство с более узким диапазоном будет точнее, а возможность работы при экстремальных просадках вам может и не понадобиться.

Ответы на 5 часто задаваемых вопросов о подключении устройства

Подключения стабилизатора напряжения

Для подключения стабилизатора напряжения потребуется:

1. Трехжильный кабель. Сечение должно совпадать с диаметром провода, который подключается к вводному автомату.
2. Трехпозиционный выключатель. Он нужен для того, чтобы производить отключение стабилизатора напряжения без обесточивания всего дома и перекидывания проводов.

Подключение устройства после электрического счетчика

Подключение устройства производится строго после электрического счетчика. Нарушение выявит первая же проверка со стороны «Электросетей» и будет выписан штраф, поскольку устройство стабилизации тоже служит потребителем.

Специальные наконечники для подключения проводов к клеммам устройства

Применяйте специальные наконечники для подключения проводов к клеммам устройства и производите периодическую протяжку. Это позволит избежать эффекта вибрации. А при нем, соединение будет ослабевать и не обеспечит вам надежность подключения.

Электрический щиток

Запрещено производить переключение режимов работы стабилизатора, когда он находится под нагрузкой.

Поскольку работа устройства предполагает наличие высокого напряжения, то он монтируется в специальном помещении или электрическом щите. Доступ к нему ограничивается и вывешиваются предупреждающие знаки.

Особенности подключения стабилизатора к сети 220 вольт

Возьмем, к примеру, установку стабилизатора однофазного типа, мощность которого 10 кВА. Максимальный показатель рабочего тока в электросети должен быть примерно 45 А.
Если, к примеру, уровень напряжения на входе периодически понижается до отметки 160 В, то устройство будет поднимать его, увеличивая входящий ток.
Зная это и руководствуясь законом о сохранении энергии, положения которого стоит учесть в данном случае, можно подсчитать, чему равен ток — это мощность,
деленная на напряжение: 10000 ВА / 160 В = 62.5 А. А если, к примеру, входящее напряжение равно стандартному — 220 В, то ток на входе по условиям все той же формулы был бы:
10 000/220=45.5 А. То есть, чем ниже напряжение на входе в электросети, тем выше показатели входного тока.
Учитывая вышеизложенные факты, при монтаже стабилизатора напряжения обязательно нужно уточить, что сечение входного кабеля выдержит ток подаваемого номинала.

По данному принципу стоит подобрать и автоматические выключатели, которые нужно будет разместить на входе в сети, т.е. до стабилизатора напряжения.
Номиналы выключателей должны быть больше показателей тока. Далее приступаем непосредственно к монтажу. Для начала стоит выбрать место, где будет установлен стабилизатор.
Это должно быть специально отобранное место. К примеру, очень удачно будет смонтировать устройство рядом с силовым вводом.
При этом во время монтажа нужно помнить о необходимости постоянного притока воздуха к прибору, который будет его охлаждать, а также о необходимости защиты от высокой влажности.

При монтаже стабилизатора запрещается

• устанавливать стабилизатор в легкодоступном для детей месте
• монтировать устройство в шкафах, нишах, где нет притока воздуха, на сырых стенах помещений с повышенной влажностью
• устанавливать стабилизатор в помещении, где хранятся горючие и быстровоспламеняющиеся вещества, а также химические материалы
• производить монтаж без заземления корпуса стабилизатора
• подводить к клеммной колодке провода с недостаточным диаметром сечения
• оставлять после монтажа провод с плохой изоляцией

Схема подключения стабилизатора

Сама схема подключения стабилизатора обычно указывается производителем возле клеммной колодки.
Маркировка клемм выполняется стандартными буквенными обозначениями: L – для подключения фазного
провода, N – для нулевого.
Подключение заземляющего провода происходит отдельно, к клемме, обозначенной соответствующим значком.

Во время непосредственной установки, заранее отключив электроэнергию, стоит в разорванную электрическую сеть подключить аппарат выбранного типа,
который устанавливается в разрыве между сетью и всеми электропотребителями. Стоит отметить, что нужно обеспечить надежное отключение электроэнергии.
С этой целью нужно не просто выключить, а снять пробки, или отключить вводной автомат, или деактивировать иные отключающие устройства, после чего
фазометром нужно зафиксировать отсутствие напряжения. В процессе установки нужно надежно закрепить стабилизатор на стене и убедиться,
что посторонние предметы не попадут в корпус стабилизатора. Речь идет о мелком инструменте, крепежах или остатках кабеля.
Места соединений кабеля нужно хорошо заизолировать, контакт проводов в клеммной колодке надежно зафиксировать.
В зависимиости от модели, нулевой провод может быть общим или иметь различные гнезда для фиксации в клеммной колодке.
Если колодка имеет один общий контакт для нулевого провода и внутренний диаметр клеммы позволяет разместить в ней 2 провода, то возможно объединение нулевых проводов в одной клемме.

Перед завершением процесса подключения стабилизатора, не забудьте проверить, чтобы за время монтажа никакие посторонние предметы не попали внутрь корпуса,
закрыть доступ к клеммной колодке.

На этом монтаж можно считать законченным и устройство готово к работе.

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.

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.

Монтаж линий питания следует вести проводом, сечение которого не меньше, чем в существующей электропроводке.

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.

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.

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.

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.

Принцип действия стабилизаторов

Простейшие трехфазные стабилизаторы напряжения для дома принцип действия имеют такой, который основан на свойстве трансформатора повышать либо понижать напряжение на своем выходе в зависимости от того, как оно изменяется на входе. Трансформатор, используемый в стабилизаторе, имеет выходную обмотку, с которой возможно снимать электроэнергию, перемещаясь по виткам. То есть, когда напряжение на входе соответствует номиналу, обмотка выдает номинальное выходное его значение. Если напряжение на входе изменилось, например, на 20 % от номинального, то контроллер преобразует эту разницу, подавая сигнал на устройство перемещения по виткам выходной обмотки трансформатора. Последнее, в свою очередь, занимает такое положение, что увеличивается либо уменьшается количество витков выходной обмотки, а параметры электричества на выходе остаются неизменными.

Бывают системы стабилизации с плавной регулировкой либо ступенчатой. Если контроллер основан на электромеханической системе, то она может иметь небольшую инерцию при резких и быстрых изменениях входного напряжения.