Вернувшись домой после работы в офисе или в цеху люди одновременно включают электрочайник, стиральную машину, телевизор и другую технику, что часто приводит к скачкам напряжения и заканчивается коротким замыканием, отсутствием света. Для безопасной работы бытовых электроприборов, получающих питание от сети, устанавливают стабилизатор напряжения для дома, которой защищает технику от его колебаний и перепадов, предотвращает погружение комнат в темноту.
Зачем нужен стабилизатор
Электронное устройство, подключаемое к сети на входе, поддерживает нужное напряжение, справляется с его скачками, восстанавливает заданное значение. О необходимости установки стабилизатора сигнализирует:
- частое перегорание лампочек;
- появление перебоев в работе техники;
- исчезновение света при включении нескольких приборов.
Подключать стабилизатор приходится, когда в электрической сети наблюдаются отклонения основных параметров, что значительно превышают допустимый диапазон и оказывают отрицательное воздействие на ее функционирование.
Перебои с напряжением возникают в связи:
- с подключением приборов большой мощности;
- с износом или некачественной укладке электропроводки;
- с перезапуском защитных аппаратов.
Сбой режимов работы холодильного оборудования, отопительных котлов, стиральных машин возникает при нестабильности напряжения. При значительном увеличении параметров показателя сгорают нагревательные приборы, которые без проблем переносят небольшие скачки.
Какими бывают стабилизаторы
Для защиты от резкого изменения напряжения и предотвращения выхода из строя бытовой и электронной техники используют стабилизаторы, которые измеряют параметры на входе и оптимизируют их до заданного значения. Устройства отличаются типом охлаждения, способом установки, принципом работы и делятся на одно и трехфазные.
Обычные и общие стабилизаторы
При перегрузке и плохом состоянии электрической сети, что идет к дому, для защиты от скачков напряжения отдельных приборов используют обычный стабилизатор. В розетки, которыми оснащается корпус устройства, включают обогревать, стиральную машину или другое оборудование, что наиболее уязвимо к перепадам напряжения. Чтобы уберечь всю электросеть от перегрузки, возле щитка размещают устройство общего типа.
Когда собственнику жилья трудно понять, нужен ли для дома стабилизатор, советуют целую неделю измерять давление мультиметром по всем помещениям и в розетках минимум дважды в день. Если отклонение от нормы не превышает 10%, бытовым приборам поломка не угрожает.
При скачках напряжения больше этого значения, устанавливают стабилизатор максимум на 15 В, который способен защитить всю технику, используемую в доме.
При отсутствии мультиметра обращают внимание на признаки, указывающие на перепады, среди них потускнение света лампочек, нагревание шуруповерта при затягивании крепежа.
Стабилизаторы для 220 и 380 В
Для регулирования напряжения в домашней сети, к которой подключают только приборы на 220 В, устанавливают однофазное устройство. Для защиты оборудования, работающего при 380 вольтах, понадобится 3-фазный стабилизатор. При подключении к сети компьютера или ноутбука, функционирующего при 220 В, достаточно электронного устройства на 1 фазу.
Для защиты от скачков напряжения одновременно аппаратов на 220 и 380 вольт приобретают модель 3 в 1.
Как устроен стабилизатор
Функционирование схем электронных приборов, содержащих устройства, трансформирующие переменный ток, основано на постоянном движении заряженных частиц. Стабилизаторы сглаживающие скачки и корректирующие входное напряжение, различаются не только количеством фаз, но и мощностью, типом подключения, принципом работы, хотя большинство из них основано на базе трансформатора с одной обмоткой. Кроме выполнения основной функции, что состоит в поддержании стабильного показателя напряжения, современные защищают электроприборы:
- от перегрева;
- от замыкания;
- от отключения.
На диапазон регулирования влияет тип автотрансформатора, которым оснащается, устройство, функционал зависит от модели прибора и производителя, что следует знать людям, что не могут решить, как выбрать стабилизатор напряжения для дома. По принципу действия основных компонентов, присутствующих в конструкции, устройство делят на группы.
Электромеханические стабилизаторы
Проявляют стойкость к перегрузкам, плавно приводят к нормальному значению входное напряжение, равное от 130 до 260 В, не искажают частоту тока, электромеханические стабилизаторы. Автотрансформатор, которым устройство снабжается, оснащается передвигающимся токосъемником, что с помощью сервопривода перемещается по обмотке и нормализует сигнал. Это происходит, когда входное напряжение слишком высокое или низкое. В конструкции отсутствует реле, поэтому обеспечивается точность регулировки, однако есть у электромеханических моделей и минусы, среди них:
- высокая цена;
- загрязнение обмоток;
- быстрое изнашивание токосъемника.
Сервоприводные стабилизаторы не вызывают моргания ламп и светильников, мало чувствительны к входным помехам, однако шумят, когда щетка передвигается по обмотке. При продолжительной работе устройства электромеханического типа нуждаются в регулярном обслуживании.
Электронные стабилизаторы
Состоит из обмотки трансформатора, дает высокий КПД, не шумит электронный стабилизатор. Регулировка напряжения происходит ступенчато и осуществляется полупроводниковыми ключами, что снижает точность коррекции значения. Электронные стабилизаторы характеризуются высокой скоростью срабатывания, эксплуатируются без специального обслуживания продолжительное время. Недостатками устройства считают:
- дорогую цену;
- большой вес и размеры;
- дискретность изменения напряжения;
- создание помех при переключении.
Симисторы, выполняющие функции коммутационных элементов, при резком изменении разности электрических потенциалов выходят из строя и требуют замены. Когда устройство работает, полупроводниковый ключ нагревается, что приводит к уменьшению КПД.
Электронные используют для защиты светильников, котла отопления, микроволновки и других бытовых приборов. Не подключают к устройству видеоаппаратуру, систему кондиционирования, холодильное оборудование, поскольку в результате недостаточной точности коррекции напряжения они способны выйти из строя.
Релейные стабилизаторы
Сопоставляет значение разности потенциалов на входе и выходе и при наличии отклонения выставляет оптимальный коэффициент трансформации схема управления релейного устройства. Компактные модели такого типа уступают точностью электронным приборам, но имеют высокую скорость переключения, простую конструкцию, привлекает низкой ценой.
Стабилизаторы, у которых отводы обмоток трансформатора переключаются дискретно электромагнитным реле, шумят во время работы, хотя и регулируют напряжения в большом диапазоне. Срок эксплуатации моделей не превышает 5 лет, поскольку вследствие образования дуг изнашиваются контакты. При переключении реле слышны щелчки, в сети возникают помехи.
Инверторные стабилизаторы
Сначала выпрямляют поступающий по электросети ток, а потом с высокой точностью трансформируют его в переменный, бесшумные стабилизаторы инверторного типа. Устройство непрерывно корректирует напряжение в диапазоне от 90 до 310 В, защищает технику от перегрузки, замыкания, используется с приборами, оснащенными электродвигателем и с оборудованием высокой точности, с видеоаппаратурой, с мультимедийными системами.
На вход инвертора, состоящего из трансформатора и содержащего транзисторы или другие полупроводниковые ключи, приходит постоянное напряжение. Работой ИГБТ транзисторов, что в большинстве случаев подключаются по мостовой схеме, управляет ШИМ-контроллер.
Входной фильтр оснащается инверторным стабилизатором, очищает искажения, не дает проникать помехам, что образуются, когда устройство работает. Корректор коэффициента мощности приближает форму тока к фазе напряжения.
Питание контроллера в стабилизаторе осуществляется блоком аккумуляторных батарей, цели управления – вторичным источником.
Преимуществами устройств «с двойным преобразованием» называют:
- максимальную точность;
- быстродействие;
- бесшумную работу;
- отсутствие на выходе искажений.
Продаются инверторные по цене, вдвое большей, чем электронные, стоят на порядок дороже релейных моделей. Устройства не применяются при отрицательной температуре.
Феррорезонансные стабилизаторы
Не имеют перемещающихся элементов, а состоит из конденсатора и катушек индуктивности, включающихся последовательно и сопротивляющихся переменному току, феррорезонансные стабилизаторы. Устройство очищает напряжение от скачков и помех, но не восстанавливает его до нормального значения, дает на выходе искаженную синусоиду. Недорогие стабилизаторы, принцип действия которых основан на феррорезонансе, служат продолжительное время, но в настоящее время используются редко, поскольку устарели.
Все типы применяемых стабилизаторов имеют одинаковую мощность, равную 5 тыс. ВА, наименьший КПД, составляющий 95%, дают симисторные модели, верхняя величина рабочего напряжения у релейных устройств не превышает 260 вольт, в то время как диапазон значений у инверторных находится в пределах от 90 V до 340.
Какой стабилизатор выбрать
В частном здании не все используемые бытовые приборы нуждаются в защите от скачков напряжения. Уязвимы к перепадам электронные устройства, без которых не работает система, называемая «умным домом». Чтобы приобретение стабилизатора по цене не превышало стоимость техники применяемой, прежде чем выбирать устройство, советуют набросать список дорогих приборов, страдающих от перепадов напряжения, в который следуют включить:
- компьютерную технику;
- отопительный котел;
- телевизор с ЖК экраном;
- видеонаблюдение;
- двухкамерный холодильник.
Зная как выбрать стабилизатор напряжения для дома, суммируют мощность приборов, указанную в паспорте, и умножают полученное значение на три, поскольку при включении двигателя нужно в 3 раза больше тока, чем во время его работы. Определенную таким способом мощность увеличивают еще на 30%.
При выборе устройства, регулирующего напряжение, для аппаратов, у которых отсутствует электромотор, этих расчетов делать не нужно. Для такой техники нужен стабилизатор, производительность которого равна мощности приборов, скорректированной на 30%.
Для защиты холодильника от искажения напряжения подходит релейная модель, которая обладает простой конструкцией, но быстрым действием, невысокой ценой.
Выбирая стабилизатор для газового котла, учитывают чувствительность управления агрегатом и необходимость точности коррекции напряжения, что говорит в пользу электронного типа устройства, однако такие модели не годятся для насоса, прогоняющего теплоноситель по отопительной системе. Оптимально для защиты обогревательного котла считают приобретение инверторного стабилизатора, при скромном бюджете покупают релейную модель.
Для отопительного агрегата, что вместе с насосом потребляет 180 (100 +80) Вт электроэнергии, требуется устройство, регулирующее напряжение, мощностью 442 Вт, в т. ч:
- для электронного управления: 100 +100 х 30% =130;
- для насоса: 80 х 3 + 80 х 3 х 0,3 =312.
Настенный стабилизатор лучше для котла, установленного в отдельном подсобном помещении. Для защиты домашних приборов годятся разные варианты исполнения устройства, но как напольные, так и настенные модели нельзя монтировать в шкафу, куда вентиляция не доходит.