Как выбрать стабилизатор для защиты от перепадов напряжения

25.02.2023

Из данной статьи можно узнать, почему происходят колебания сетевого напряжения, и как выбрать стабилизатор, чтобы защитить от них бытовую технику. Мы рассмотрим разные виды стабилизаторов и объясним, какие из них лучше подходят для определенных ситуаций. В конце статьи рассказывается об альтернативных технических решениях, которые не заменяют стабилизатор на 100%, но тоже могут тем или иным способом защитить технику от перепадов напряжения.

Рекомендуем в процессе поиска методов защиты от скачков и просадок напряжения пользоваться каталогом, который позволяет выбрать стабилизатор для квартиры или дома, сортируя оборудование по таким параметрам, как мощность, конструкция, назначение или способ монтажа, и сравнивая цены в разных интернет-магазинах.

Причины скачков напряжения в сети

В розетке далеко не всегда ровно 230 В. Напряжение в бытовой электрической сети может быть несколько выше или значительно ниже стандартного значения. Иногда напряжение непрерывно прыгает вверх и вниз, а при некоторых обстоятельствах случаются разрушительные высоковольтные всплески. У такого «поведения» тока может быть множество объяснений.

• Естественные причины. Каждый раз при включении или выключении бытовой техники происходят небольшие колебания величины потребляемого тока в сети. Такие колебания должны автоматически стабилизироваться оборудованием на линии электроснабжения. Но не всегда стабилизирующие схемы успевают сработать так, как от них требуется.
• Техногенные факторы. Изношенность и моральное устаревание некоторых участков электрических сетей приводит к тому, что система не может справиться даже с расчетной нагрузкой. Тем более, что количество бытовой техники и, соответственно, нагрузка на сеть растут из года в год.
• Природные явления. Попадание грозового разряда в линию электропередачи или обрыв проводов во время урагана являются аварийными ситуациями, из-за которых случаются высоковольтные «всплески» или перекосы фаз.
• Нарушение правил. Подключение новых групп потребителей (отдельных домов или целых жилых комплексов) к трансформаторным подстанциям, которые не рассчитанным на обслуживание такого количества абонентов, приводит к работе оборудования на грани его возможностей или даже за их пределами. В подобных случаях обеспечить стабильные 230 В просто физически невозможно.

По данному перечню видно, что от проблем, связанных с перепадами напряжения в электрической сети, не застрахован практически никто.

Стабилизатор Qoltec 50722 сообщает о любом мало-мальском изменении параметров входного и выходного тока с помощью яркого цветного LED-дисплея.

Насколько опасны колебания напряжения для бытовой техники

Отклонения в ±5% от номинальных 230 В считаются нормальными, а ±10% — допустимыми. Именно на последний параметр ориентируются производители, закладывая в конструкцию бытовой техники возможность нормально работать при напряжении, которое слегка не соответствует норме.

Но более существенные скачки и просадки напряжения, независимо от их причин и природы, отрицательно сказываются на работоспособности бытовой и компьютерной техники (даже простые лампочки могут перегореть, если напряжение прыгает вверх на 25%).

И слишком высокое, и слишком низкое напряжение в сети одинаково вредны. При скачках вверх перегорают электронные платы или срабатывают предохранители, блоки управления «выбивают» ошибки и отказываются работать. При просадках вниз технике не хватает напряжения для нормальной работы: электрочайник медленнее греет воду, а электромоторы насосов или компрессоры холодильников и кондиционеров попросту не запускаются. А уж для таких приборов, как автоматика, управляющая работой современных газовых и твердотопливных котлов, стабильное напряжение является критически важным.

Стабилизатор APC Line-R LS1000-RS имеет столь лаконичный дизайн, что у него вообще отсутствует вольтметр.

Виды стабилизаторов

Чтобы защитить бытовую технику, уязвимую в плане перепадов напряжения в сети, есть смысл вложить средства в модернизацию домашней энергосистемы и купить подходящий стабилизатор.

Стабилизатор напряжения — это, грубо говоря, персональная трансформаторная подстанция, работающая в автоматическом режиме. В зависимости от размеров, мощности и конструкции, он может обслуживать жилье целиком или лишь отдельный участок сети, к которому подключено наиболее важное оборудование. Получая на входе ток с завышенным или заниженным напряжением, стабилизатор приводит его к нормальному значению и отдает потребителю стандартные 230 В (с небольшой погрешностью).

У стабилизатора есть первичная обмотка (на нее поступает ток из магистрали) и вторичная (с нее снимается ток для потребителей). Принцип работы устройства основан на том, что при изменении количества витков на первичной обмотке меняется ток на вторичной. Управляя положением токосъемного устройства, которое двигается по обмоткам или «перескакивает» с одного контакта на другой, можно обеспечить стабильные параметры выходного тока, независимо от скачков и просадок напряжения в магистрали.

В зависимости от технологии реализации обратной связи и управления токосъемным устройством, стабилизаторы бывают:

• релейные — ключевым элементом конструкции является реле, которое обеспечивает переключение между группами контактов;
• электромеханические — сервопривод перемещает подвижный контакт непосредственно по обмоткам трансформатора;
• электронные (симисторные и тиристорные) — за переключение между группами контактов отвечают полупроводниковые приборы, которые выполняют функции реле;
• комбинированные — представляют собой попытку совместить электромеханические и релейные стабилизаторы в одном устройстве;
• инверторные — осуществляют двойное преобразование тока (из переменного в постоянный и обратно) с помощью инвертора, обеспечивая стабильное напряжение на выходе.

Устройство простого и недорогого релейного стабилизатора.

Стабилизаторы разных типов серьезно отличаются между собой по цене (релейные — дешевле, электронные — дороже), скорости отклика, точности регулировки напряжения, размеру и даже по шумности работы. Ниже мы рассмотрим, как выбрать стабилизатор напряжения для дома или квартиры, чтобы учесть все параметры, характеристики и особенности разных видов оборудования.

Какой мощности должен быть стабилизатор напряжения

Чтобы определиться с тем, какой стабилизатор лучше выбрать для квартиры или частного дома, необходимо знать, что и как мы планируем защищать от скачков и просадок напряжения. В многоквартирных домах от перепадов напряжения страдают, в первую очередь, холодильники и электроника. У владельцев загородных домов есть дополнительная головная боль в виде мощных скважинных или поверхностных насосов, критически важных для автономного водоснабжения, и котлов, обеспечивающих отопление жилья. Следовательно, необходимо подсчитать суммарную мощность всех электроприборов, которые будут подключены к линии, защищенной стабилизатором. Учитывается все: от крупной бытовой техники до лампочек.

В большинстве случаев для небольшого одноэтажного частного дома хватает стабилизатора мощностью до 10 кВА, а для квартиры из двух-трех комнат обычно достаточно 3 – 5 кВА. С защитой холодильника справится прибор мощностью в пределах 1000 ВА, стиральной машине требуется модель помощнее, а для котла можно выбрать относительно маломощный стабилизатор напряжения (в пределах 700 ВА).

Преимущества и недостатки разных видов стабилизаторов

Кроме суммарной мощности потребителей, необходимо принимать во внимание особенности разных видов приборов. Ведь у каждого типа стабилизаторов есть свои достоинства и недостатки, обусловленные их конструкцией, и, соответственно, разные сферы применения.

Например, в сельской местности и частном секторе нередко бывает, что потребители получают ток со стабильно заниженными характеристиками (а в непосредственной близости к трансформаторной подстанции — стабильно завышенными), но при этом особых скачков не наблюдается. В подобных ситуациях хорошим решением будет релейный или электромеханический стабилизатор с широким рабочим диапазоном и большим запасом мощности. С другой стороны, эти приборы плохо подходят для ситуаций, когда напряжение постоянно прыгает (например, если к вашей линии подключен неугомонный сосед со сварочным аппаратом). Непрерывно реагируя на скачки и ежесекундно переключаясь с контакта на контакт, релейный стабилизатор доведет вас до нервного тика своими громкими щелчками, а у электромеханического в подобной ситуации быстро выйдет из строя сервопривод. Поэтому для квартиры или дома, подключенного к сети с прыгающим напряжением, лучше выбрать электронный стабилизатор. Он работает бесшумно, реагирует быстрее и точнее регулирует выходное напряжение (правда, и цена у него выше).

Трехфазный стабилизатор для частного дома представляет собой, по сути, три однофазных стабилизатора, установленных в одном корпусе.

Однофазный или трехфазный стабилизатор

У владельцев частных домов также нередко возникают вопросы о том, какой стабилизатор выбрать: однофазный или на 3 фазы. Даже если к вашему дому подведено трехфазное электричество с напряжением 400 В, обеспечить стабилизацию напряжения в сети можно с помощью обычных однофазных устройств, устанавливая их по одному на каждую фазу. Многие бытовые трехфазные стабилизаторы продаются в виде комплектов из трех идентичных однофазных приборов. Иногда в трехфазной сети даже можно обойтись одним-единственным однофазным стабилизатором, защищая с его помощью лишь ту фазу, к которой «подцеплена» критически важная для функционирования дома техника (насос, котел, холодильник и др.).

Схема подключения трех однофазных стабилизаторов для защиты трехфазной сети.

Другие способы защиты техники от перепадов напряжения

Ни одна статья о подборе стабилизаторов не была бы полной без освещения альтернативных вариантов защиты бытовой техники от перепадов напряжения. Ведь существуют и другие способы защитить потребителей от резких скачков и просадок в сети. Но следует сразу оговориться, что ни один из перечисленных ниже приборов не заменяет стабилизатор в полной мере, поскольку выполняет несколько иные функции.

• Реле контроля напряжения не может поддерживать стабильные 220 В, зато умеет отключать участок электрической цепи, если характеристики тока выходят за пределы определенного «коридора». Оно может быть выполнено в виде устройства, которое устанавливается на DIN-рейку в электрическом щитке (для защиты целой линии), или вставляется прямо в розетку (для защиты одного потребителя). Реле имеет регулировку порогов срабатывания и настройку задержки, чтобы прибор не реагировал на кратковременные и незначительные скачки и просадки.

• Сетевые фильтры в виде удлинителей или приборов, которые вставляются в розетку, неплохо защищают электронику от помех и скачков, возникающих при включении и выключении мощных потребителей (вроде холодильников и сварочных аппаратов). У них также есть предохранители, срабатывающие при превышении определенного порога по току, и варисторы, которые защищают от высоковольтных импульсов (они возникают, например, при коротких замыканиях или попадании молнии в ЛЭП). Поэтому через сетевые фильтры следует подключать всю бытовую электронику, вроде компьютеров, телевизоров, аудиосистем и др. Сетевые фильтры недорогие и весьма эффективно выполняют свои функции, несмотря на достаточно ограниченные возможности.

• Блоки бесперебойного питания умеют переключаться на работу от батареи, если напряжение в сети падает ниже определенного предела. Обычно они также оснащены устройствами для защиты от коротких замыканий и импульсных помех. Многие ИБП позволяют регулировать выходное напряжение, чтобы обеспечить стабильное питание даже в том случае, если в сети нет 230 В.

Из краткого описания альтернативных методов защиты видно, что иногда вместо стабилизатора стоит купить другой прибор. К примеру, установка реле выглядит более рациональной, если перепады напряжения в вашей сети являются редкостью. А бесперебойник лучше подходит для защиты рабочего места с компьютером, потому что он не только «исправляет» мелкие дефекты тока в сети, но и дает некоторое время на сохранение важных документов, если электричество пропадет.

Видео про стабилизаторы напряжения

Если у вас нет времени читать столь длинную статью, советуем посмотреть наше видео о том, как выбрать стабилизатор напряжения, и за 5 минут разобраться в основных критериях подбора оборудования для вашей квартиры или частного дома.