По каким параметрам обычно выбирают стабилизатор напряжения?
Выбирая стабилизатор напряжения, обязательно уточните основные параметры его работы.
| Название параметра | Комментарий |
| Фазность | Определите, на какую электросеть рассчитан прибор – на однофазную или трехфазную. |
|---|---|
| Мощность | Посчитайте мощность ваших электроприборов, которые будете защищать. Затем узнайте, какая выходная мощность у стабилизатора. |
| Диапазон стабилизации | Определите параметры сетевого напряжения в вашей электросети и границы сетевого напряжения, при которых работает устройство. |
| Точность стабилизации | Узнайте, какое у прибора максимально возможное отклонение значения выходного напряжения от номинального. |
| Тип устройства | Узнайте, какой принцип стабилизации имеет устройство. |
| Система индикации | Уточните, какой у прибора интерфейс для настройки и отслеживания его работы. |
| Окружающая среда | Выясните, в каких климатических условиях работает устройство. |
Разберем каждый из этих параметров более подробно.
Однофазный или трехфазный?
Однофазные приборы работают с характерными для бытового и офисного сектора потребителями однофазного тока (220 В): домашняя электроника, оргтехника, системы обогрева, вентиляции и сигнализации.
Трехфазные устройства используются преимущественно в промышленности с потребителями трехфазного тока (380 В): печи, насосы, электродвигатели и прочая технологическая инфраструктура крупных производственных объектов, центров связи, железных дорог. Использование трехфазного стабилизатора допускается и для комплексной защиты домашней электросети, если к месту инсталляции, например, загородному коттеджу, подведены три фазы с напряжением 380 В. Однако данное решение не всегда оправданно:
- установка отдельного однофазного стабилизатора на каждую питающую фазу иногда обходится дешевле, чем использование одного трехфазного;
- в случае отсутствия напряжения по любой из фаз, у трехфазного стабилизатора срабатывает защита, и он отключается. Установка независимых однофазных стабилизаторов позволяет избежать обесточивания всей энергосистемы при выходе из строя одной из питающих линий.
При наличии трехфазной сети и однофазных потребителей стоит рассмотреть вариант со стабилизацией по каждой фазе в отдельности. Если присутствует хотя бы один трехфазный потребитель 380 В - необходим трехфазный стабилизатор!
Выходная мощность
Вопрос выбора мощности стабилизатора заслуживает особенного внимания. Используя устройство меньшей мощности, чем это необходимо, вы рискуете получить частые отключения из-за перегрузки.
Актуальная мощность прибора определяется суммированием номинальных мощностей всех защищаемых электроприборов.
На большинстве электроприборов указывается активная мощность в Ваттах (Вт), для более точного расчета ее необходимо перевести в полную потребляемую мощность, в Вольт-Амперах (ВА). Особенно это важно для электродвигателей и устройств, имеющих в своём составе ёмкостные элементы!
Перевод осуществляется делением значения в Ваттах на коэффициент, учитывающий реактивную составляющую электрического тока - cos(φ): ВА=Вт/cos(φ). Сos(φ) указывается производителем в сопроводительной документации (встречается обозначение PF - Power Factor), при отсутствии данных допустимо принять cos(φ) в пределах 0,7 - 0,8.
Рекомендуется подбирать стабилизатор напряжения с мощностью, превышающей полученное значение на 20-30%. Это связанно с тем, что при снижении входного напряжения выходные показатели прибора уменьшаются! Например, при 170 В на входе, большинство стабилизаторов вместо 500 ВА, будут выдавать около 400 - 420 ВА и не смогут обеспечить нагрузку заявленной мощностью.
Подобная ситуация возникает и при повышенных значениях сетевого напряжения. Кроме того, наличие запаса мощности позволит в процессе эксплуатации подключить к стабилизатору другие электроприборы.
Пример 1
Необходимо подобрать однофазный стабилизатор для защиты бытовой техники: персонального компьютера с мощностью 500 Вт, cos(φ) = 0,95, обогревателя – 1000 Вт, cos(φ) = 0,9 и телевизора – 400 Вт, cos(φ) = 1.
Рассчитаем полную потребляемую мощность для каждого случая:
VA=500/0,95=526,3 ВА;
VA=1000/0,9=1111,1 ВА;
VA=400/1=400 ВА.
Складываем полученные значения:
526,3+1111,1+400=2037,4 ВА;
Учитывая необходимый запас, выбираем стабилизатор на 2500 ВА
Приведённые в примере значения мощности и cos(φ) условны, при реальном расчете используйте данные актуальные только для вашего оборудования!
Выбирая устройство для централизованной защиты определённого объекта (загородного дома или офиса), необязательно суммировать мощности всех находящихся в помещении электроприборов. Обратите внимание на номинал вводного автомата:
- если подведена однофазная сеть, необходимо умножить номинал на 220;
- если трехфазная – на 380 и √3 .
Мощность стабилизатора определяется по полученному значению с округлением в большую сторону и учётом необходимого запаса (для данного метода расчета рекомендованный запас не менее 30%).
Пример 2
К коттеджу подведена трехфазная сеть, присутствуют трехфазные потребители. В электрощите стоит вводной автомат с номиналом 25 А. Необходимо подобрать трехфазный стабилизатор для комплексной защиты:
25*380*√3=16454,5 ВА =16,5 кВА.
В данной ситуации выбираем модель мощностью 20 кВА.
Пример 3
К коттеджу подведена трехфазная сеть, присутствуют только однофазные потребители, стоит вводной автомат с номиналом 20 А. Принято решение о стабилизации по каждой фазе в отдельности, рассчитаем необходимую мощность однофазных устройств:
20*220=4400 ВА =4,4 кВА
Выбираем три однофазных стабилизатора мощностью 5 кВА.
Отдельным категориям оборудования характерны высокие пусковые токи, превышающие штатные в несколько раз. Это касается, в первую очередь, всей техники, содержащей электродвигатели (насосы, привода конвейеров, компрессоры). В таком случае стабилизатор подбирается по максимальному, пусковому значению!
Диапазон стабилизации входного напряжения
Любой стабилизатор имеет два диапазона входного напряжения:
- рабочий – границы сетевых значений, в которых обеспечивается номинальная величина стабилизации;
- предельный – границы сетевых значений, в которых функционирует устройство, но выходное напряжение отличается от номинала на величину, зависящую от просадки/превышения рабочего диапазона.
Выход напряжения за предельный диапазон вызывает обесточивание нагрузки, стабилизатор при этом остается подключенным к сети.
Определить отклонения вашей электрической сети помогут контрольные замеры. Подключите вольтметр или мультиметр к розетке. Фиксируйте показатели в течение некоторого промежутка времени. На основании полученной амплитуды сетевых колебаний вы сможете самостоятельно или с помощью специалиста подобрать оптимальный для данного режима энергоснабжения стабилизатор.
Замеры рекомендуется делать во время максимальной загрузки электрической сети (обычно – утро, вечер) и включив все электроприборы, которые планируется защитить. Замеры под нагрузкой и без нее могут иметь значительные отличия.
Точность стабилизации
Точность стабилизации отражает максимально возможный перепад выходного напряжения, который согласно ГОСТу должен составлять не более 10% от номинального значения. Большинство стабилизаторов в зависимости от принципа работы имеют показатели от 3 до 8%.
При выборе устройства убедитесь, что точность его стабилизации соответствует требованиям к качеству электропитания ваших приборов. Допустимые отклонения питающего напряжения указываются в паспорте электрооборудования.
При отсутствии информации воспользуйтесь следующими рекомендациями:
- для осветительной техники – 3%;
- для измерительных приборов, точной и сложной аппаратуры (например, медицинского оборудования) – 1-3%;
- для большинства бытовых приборов – 5-7%.
Если присутствуют несколько устройств с различной устойчивостью к колебаниям сети, стабилизатор либо выбирается по самому узкому диапазону, либо электроприборы делятся на группы с одинаковыми пределами значений. Каждую группу следует подключать к отдельному прибору с подходящей точностью стабилизации.
Способы установки стабилизатора
По типу корпуса и способу монтажа стабилизаторы бывают нескольких видов.
Для настенно-навесного размещения
Навесное исполнение позволяет закреплять устройство на вертикальных поверхностях и характерно для моделей небольшой мощности. Удобство таких корпусов в их компактности и возможности фиксировать прибор в непосредственной близости от защищаемого оборудования (например, на стене рядом с газовым котлом).
Для монтажа в стандартные 19-дюймовые шкафы и стойки
Стоечные стабилизаторы – это решение с плоским корпусом и стандартной шириной, позволяющей экономить пространство, размещая прибор вместе с защищаемой техникой в одной металлической конструкции (шкаф/стойка).
Для установки на горизонтальную плоскость
Напольные корпуса – это самый распространенный конструктив, присущий большинству стабилизаторов. Модели малой и средней мощности выполняются в виде моноблоков. Промышленные стабилизаторы высокой мощности представляют собой вертикальные шкафы.
Индикация и средства мониторинга стабилизатора
Современные модели стабилизаторов оснащаются различными средствами индикации, позволяющими отображать и анализировать характеристики прибора.
Как правило, стабилизаторы имеют световую индикацию, реализованную на базе светодиодов. Некоторые модели снабжены ЖК-дисплеем, который отражает действующий статус устройства и значения основных входных и выходных параметров.
Для устройств, используемых в промышленном секторе, важно наличие удаленного мониторинга, который в режиме реального времени позволяет операторам получать данные о состоянии обслуживаемых систем и при необходимости менять настройки оборудования. Такие стабилизаторы должны иметь широкий выбор коммуникационных интерфейсов:
- USB порт;
- «сухие» контакты (неисправность, авария сети, байпас и др.);
- Ethernet (протоколы: SNMP/Web/Modbus TCP/Telnet/SSH/ и др.);
- RS-485 (протоколы: Modbus RTU/ASCII).
Дополнительные параметры выбора стабилизатора
Помимо вышеперечисленных характеристик, при выборе модели стабилизатора следует также уточнить его дополнительные параметры:
- время реакции на изменение входного напряжения (чем дольше будет происходить срабатывание, тем опаснее это будет для электроприборов);
- значение КПД (чем он выше, тем, соответственно, больше энергосбережение);
- уровень шума при работе (некоторые изделия сильно гудят или издают щелчки, из-за чего их работа в жилых помещениях будет некомфортной);
- способ регулирования входного сигнала (в настоящее время самый эффективный способ коррекции напряжения у инверторных стабилизаторов напряжения – это двойное преобразование, которое обеспечивает на выходе чистый синус);
- корпус изделия (необходимо подбирать приборы с металлическим корпусом, так как он более прочный, лучше в плане пожарной безопасности и надежнее защищен от механических повреждений).
Стабилизаторы напряжения от ГК «Штиль»
Российский производитель систем электропитания «Штиль» предлагает широкий модельный ряд инверторных стабилизаторов напряжения. К ним относятся:
- однофазные модели настенного и напольного/стоечного исполнения с выходной мощностью от 0,35 до 20 кВА;
- модели конфигурации 3 в 1 (с трехфазным входом и однофазным выходом) напольного/стоечного исполнения с выходной мощностью от 6 до 20 кВА;
- трехфазные модели напольного/стоечного исполнения с выходной мощностью от 6 до 20 кВА.