Как правильно подобрать стабилизатор напряжения для дома: 4 разновидности

Параметры централизованной электросети во многих украинских городках и селах, далеки от оптимальных. Что делать, если в розетке отнюдь не 220 В? Ждать череды поломок бытовой техники или купить нормализатор? Сейчас в продаже имеется несколько разновидностей стабилизаторов напряжения для просторного дома, как выбрать подходящую модель поговорим далее.

Зачем нужен стабилизатор напряжения и какие проблемы он решает? 

О покупке нормализатора чаще всего задумываются в следующих случаях:

• Мигают или тускло светят лампочки в доме,
• слабо греет микроволновка,
• быстро ломаются бытовые приборы,
• рядом идет стройка или живет сварщик.

На бытовых приборах негативно отражается повышенное напряжение и просадка электросети. Если энергетики подают меньше 200 В, это сокращает срок службы электродвигателей и компрессоров. При низком напряжении электромоторы работают в тяжелых условиях, через обмотку якорей проходит ток большей силы, чем положено.

Срок эксплуатации электроприборов сокращается в разы, например, через 3-5 лет требуется замена компрессора холодильника. Еще хуже, когда напряжение резко скачет вверх. В этом случае электроприбор может сгореть, даже если он не работает, но включен в розетку.

О компактных ИБП: 2 варианта подключения бесперебойника — к компьютеру и к котлу

Как выбрать стабилизатор напряжения для дома

Присматриваясь к нормализаторам, учитывают входные вольты, общую потребность электроприборов, фазность, быстродействие и прочее.

Входное и выходное напряжение 

В теххарактеристиках стабилизатора прописывают входящий диапазон, например, 135-265 В. Если на входе будет, к примеру, 125 или 275 вольт, нормализатор отключится. При выборе модели учитывают характер проблемы, из-за которой решили купить защитное устройство. Если речь идет о низком напряжении в сельской местности, стоит присмотреться к моделям с низкой границей входящего напряжения.

Выходное напряжение — 220 В плюс/минус погрешность стабилизации, которая зависит от технологии нормализации. 

Максимальный ток

Можно узнать лимит на ток проводки, посмотрев маркировку автомата на входе в дом. Если там фигурирует С16, в расчет берем 16 А. Если В25, то 25 А и т.д. Требуемую мощность получаем путем умножения амперов на 220 В. В случае автомата на 25 А получится 25х220=5500 Вт. 

Если в дом поступает пониженное напряжение, лучше купить модель не на 5500 ВА, а с запасом — на ступеньку мощности выше. Также стоит отметить, что ватты и вольт-амперы — это не одно и тоже, но при выборе нормализатора разницей между ними можно пренебречь. 

Разбираемся со звуковыми сигналами: Выясняем почему пищит бесперебойник — советы для 4 кейсов

Количество фаз (однофазные и трехфазные стабилизаторы) 

Если к жилью в свое время подвели только 2 провода, то сеть однофазная и требуется соответствующий стабилизатор. Актуальные варианты в случае трехфазного ввода:

1. Отсутствуют трехфазные потребители. К фазам цепляют по отдельному стабилизатору или только одну-две фазы пускают через нормализатор и садят на нее компьютер и другую технику, чувствительную к перепадам напряжения. Если с одной линией что-то случится, остальные продолжат исправно работать.
2. Есть хоть один трехфазный потребитель, например, сварочный аппарат или какой-нибудь мощный станок в мастерской. Устанавливают трехфазный нормализатор.

Лучшие бесперебойники: Топ ИБП: 12 бесперебойников на все случаи жизни

Скорость реакции на изменение входного напряжения

Скорость имеет значение. Быстродействие стабилизатора — это время в миллисекундах, за которое нормализатор изменяет напряжение на 1 вольт. Для этого ему нужно измерить входящее напряжение, а затем задействовать коммутационный элемент для переключения трансформатора в нужный режим. В зависимости от технологии, в качестве коммутационного элемента стабилизатор используют сервопривод, блок реле или полупроводники. Быстродействие варьируется от 0 до 200 мс, у большинства моделей — 20-30 мс. 

Интересная статья: Как выбрать инвертор для дома: 2 востребованных вида приборов

КПД устройства 

Для стабилизаторов характерен высокий КПД. У современных моделей потери электроэнергии редко превышают 2-4%. Если взять нормализатор на 5500 ВА с эффективностью 96%, потери составят примерно 5500/100х4 + 25 = 245 Вт. Прибавка в 25 Вт — это энергия, потребляемая стабилизатором. Нормализаторы при простое и работе «съедают» 15-35 Вт. Энергия уходит на запитку трансформатора, дисплея и прочих комплектующих. Это одна из причин сделать запас ВА при выборе нормализатора.

Типы стабилизаторов напряжения

Эффективность модели во многом зависит от способа нормализации. Разберемся, как правильно подобрать разновидность стабилизатора напряжения для всего дома. Рассмотрим плюсы и минусы актуальных технологий.

Релейные 

В процессе работы релейного стабилизатора происходит переклацывание между обмотками трансформатора, в котором участвует электромагнитное реле. Преимущества технологии:

1. Возможность купить дешевый нормализатор;
2. быстродействие — 20-30 мс;
3. релейные модели не требуют обслуживания;
4. просты в ремонте.

Недостатки:

• Срок эксплуатации — 3-5 лет.
• Нормализация напряжения производится ступенчато. Лампы накаливания мерцают в процесс коммутации.
• Погрешность на выходе — 8-10%. Проблематично найти модель с отклонениями в 4-5%.
• Реле щелкают, что может стать проблемой в ночное время.

Электронные

Переключение витков трансформатора происходит с подачи ключей симисторного или тиристорного типа. Первый вариант актуален для моделей мощностью где-то до 10 кВА. Качество работы стабилизатора зависит от ступенчатости трансформатора:

Преимущества электронных стабилизаторов:

• Комфортное соотношение цена-качество;
• срок эксплуатации — 10-15 лет;
• быстродействие — 20 мс;
• компактность;
• тихая работа.

Среди недостатков можно выделить относительно невысокую перегрузочную способность.

Гибридные 

В гибридных стабилизаторах отпайки трансформатора переключаются дублированной парой — симистором и электромагнитным реле. Наличие механических переключателей — причина ограничений в мощности. Как и в случае релейных нормализаторов, проблематично найти модель мощнее 10 кВА. 

Преимущества:

1. Наличие моделей с верхним потолком входящего диапазона, превышающим 320 В;
2. относительно низкая стоимость;
3. по аналогии с электронными моделями можно подобрать прибор, работающий с нужной точностью;
4. продвинутая защита от неполадок;
5. возможность работы в системе с солнечными батареями, передача электроэнергии в обе стороны.

Недостатки:

• Механические переключатели имеют ограниченный ресурс, что негативно отражается на сроке эксплуатации.
• Вентилятор охлаждения включается не только при определенной температуре, но и в случае превышения заданной частоты переключений трансформатора. Отсюда дополнительный шум.

Сравнительная таблица:

Дополнительные функции и особенности

В продвинутых стабилизаторах есть защита на все случаи жизни: от короткого замыкания, перегруженности, перегрева, неправильного напряжения на входе, внутренних неполадок, грозы, кратковременного пропадания электроэнергии, пусковых токов, сетевых помех, неправильной фазировки, обрыва нуля, отсутствия заземления.

К дополнительным функциям также относят наличие байпаса и дисплея. Хотя среди моделей, рассчитанных на запитку всего дома, трудно найти нормализаторы без этих двух составляющих. 

Защита от короткого замыкания 

От неприятностей с электропроводкой никто не застрахован. Причиной замыкания может стать любительский ремонт, связанный с электричеством, или, например, просверливание отверстия в стене в неподходящем месте. В результате могут пострадать бытовые приборы, возможно возгорание. 

Установка стабилизатора — один из способов свести к минимуму последствия замыкания путем обесточивания электропроводки. Соответствующую защиту производители нормализаторов устанавливают на модели среднебюджетного класса и выше.

Функция «мягкого старта» 

Режим «мягкого старта» полезен, если нужно, например, запустить электродвигатель мощностью в несколько кВт. При таком режиме серьезная нагрузка не «просаживает» сеть, не мешают соседним потребителям. Достигается равномерность потребления тока из сети по мере запуска.

Защита от перегрузки и перегрева 

На стабилизаторы устанавливают температурные датчики. Когда под корпусом становится жарко, включается вентилятор. Если со временем температура продолжает подниматься, регулятор напряжения переходит в сквозной режим (байпаса) — перестает менять параметры тока. Повторное включение стабилизации производится автоматически после остывания комплектующих.

С перегрузкой похожая ситуация. Если скачок потребления связан с пусковыми токами холодильника или скважинного насоса, работа в усиленном режиме продлится несколько секунд. В случае длительной перегрузки нормализатор перейдет в режим байпаса.

Наличие индикации и дисплеев 

Электронные стабилизаторы оснащены дисплеями. На небольшом экранчике отображается минимум информации, например, напряжение на входе и выходе, процент загрузки. Рядом с дисплеем — несколько кнопок для вывода на экран других показателей: частоты, силы тока и прочего. 

В случае перехода в сквозной режим или прекращения работы высвечивается причина, к примеру, выход входящего напряжения за пределы приемлемого диапазона. Вместо нескольких слов может высвечиваться латинская буква, обозначающая неполадку. Кнопки дают возможность перевести дисплей в режим настроек для изменения языка, получения информации о нормализаторе и т.п.

Выбор стабилизатора в зависимости от потребностей 

При выборе нормализатора важно учесть особенности потребителей, которые необходимо запитать, качество поступающей электроэнергии и прочие факторы. Итак, как выбрать для дома стабилизатор напряжения, учитывая нюансы конкретной ситуации.

Определение мощности приборов в доме 

Выше говорилось о подборе мощности стабилизатора исходя из ампеража автомата на входе в дом. Однако такой метод не всегда приемлем. Иногда автомат отсутствует. Альтернативный вариант — устройство ввода на 32 или 40 А. В таких случаях при умножении на 220 В получается мощность нормализатора — 7 кВА или 8,8 кВА, что неоправданно много, если в доме только маломощные бытовые приборы, отсутствуют электроплита, скважинный насос, электрокотел и подобная техника.

Альтернативный вариант подсчета мощности нормализатора — сложение ваттов потребителей электроэнергии с учетом пусковых токов холодильника, стиральной машины и прочей техники, требующей усиленного питания при запуске. Возможно, для дома будет достаточно стабилизатора на 5,5 кВА.

Оценка частоты колебаний напряжения в сети 

При выборе стабилизатора важно не прогадать с диапазоном входящих напряжений. Если купите модель с нижним порогом в 160 В, а к вам в дом по вечерам подают 150 В, нормализатор не сможет исправить положения. 

Перед выбором стабилизатора стоит помониторить показания электросети с помощью вольтметра или мультиметра. Желательно делать это, когда люди включают кондиционеры в жару или задействуют электронагреватели в сильный мороз. Также энергопотребление растет в вечернее время. Днем напряжение может быть и нормальным, поскольку люди на работе.

При выборе учитывайте частоту скачков напряжения. Если на вашей улице регулярно работают электросваркой, лучше купите электронный стабилизатор без механических переключателей.

Учет особенностей подключения (однофазное, трехфазное)

Варианты одно- и трехфазного подключения электротехники были перечислены выше. Здесь уместно вкратце остановиться на разновидностях трехфазников и их подключении. Возможны 2 варианта комплектации трехфазных стабилизаторов:

1. Однокорпусной прибор, предназначенный для подключения через единую клеммную коробку. Чтобы устройство заработало, необходимо подключить к нему 3 питающих фазы. Схема подключения: счетчик — автомат — нормализатор — нагрузка.

2. Три отдельных модуля — комплект из 3 однофазников, каждый из которых подключается отдельно. Порядок подсоединения: счетчик — общий автомат — 3 автомата на каждую фазу — 3 стабилизатора — нагрузка.

В заключение несколько слов о самых продвинутых стабилизаторах инверторного типа. Такие приборы приводят напряжение в норму путем двойного преобразования: сначала переводят переменный ток в постоянный, после чего выполняет обратную трансформацию, и на выходе получаются желанные 220 В с минимальной погрешностью. Преимущества инверторов:

• Отсутствие задержек при обработке тока. Инвертор не корректирует, а переформировывает синусоиду.
• Рабочий диапазон — 90-315 В.
• Выходной сигнал без искажений.
• Защита от кратковременных отключений электричества.

Все эти преимущества, к сожалению, омрачает высокая стоимость инверторов. 

Запитываем жилье от генератора: Как подключить генератор к дому 3 способами