Какие типы и виды стабилизаторов напряжения для дома существуют?

Критерии выбора

В Вашем дома часто бывают перепады напряжения?

Постоянно!Редко, но бывает

При выборе стабилизатора для домашнего использования необходимо обратить внимание на несколько важных факторов. Вот основные из них:. Мощность

От того, какой мощностью будет обладать стабилизатор, зависит, сколько бытовых электроприборов он сможет запитать. Чтобы не ошибиться при покупке, сначала лучше подсчитать суммарную потребляемую мощность имеющейся в доме бытовой электроники и отталкиваться при выборе от полученных результатов

Мощность. От того, какой мощностью будет обладать стабилизатор, зависит, сколько бытовых электроприборов он сможет запитать. Чтобы не ошибиться при покупке, сначала лучше подсчитать суммарную потребляемую мощность имеющейся в доме бытовой электроники и отталкиваться при выборе от полученных результатов.

Велика вероятность, что в доме будет появляться новая бытовая техника, поэтому стабилизатор лучше брать с запасом хотя бы в 500 Вт (а лучше в 1 000 Вт).

• Количество фаз. Стабилизаторы могут отличаться количеством фазных проводов. На самых простых один фазный провод и один «ноль». Однако бывают устройства с двумя или даже с тремя фазами. Они предназначены для подключения большого количества оборудования или для работы с требовательными приборами. Для домашнего использования обычно вполне хватает однофазного прибора.
• КПД. Во время работы стабилизаторы теряют часть электричества – это неизбежно. Чем меньше потери, тем лучше. Выражается уровень потерь в коэффициенте полезного действия. Он не должен быть меньше 95%.
• Коэффициент отклонения. Под коэффициентом отклонения понимают то, насколько напряжение в электросети отклоняется от нормальных значений (220 – 240 В). Разные стабилизаторы могут бороться с разным коэффициентом отклонения. Как правило, дешевые модели плохо справляются с высокими значениями этого показателя. Чтобы понять, каков коэффициент отклонения у вас дома, нужно замерить с помощью вольтметра напряжение в одной из розеток три – четыре раза в течение дня, а затем высчитать среднее арифметическое из полученных данных и разделить на него стандартный вольтаж.
• Наличие системы защиты. Серьезная перегрузка или замыкание в сети могут привести к перегоранию обмотки трансформатора стабилизатора. Это может привести к плачевным последствиям в виде поломки вашей техники. Избежать их поможет система защиты – она отключает подачу тока на трансформатор в критической ситуации. Поэтому старайтесь подобрать устройство, которое имеет такую функцию. В самых дешевых моделях она отсутствует, поэтому стремление сэкономить может повлечь еще большие затраты на ремонт сгоревшей электроники.
• Гарантия. Любой стабилизатор подвергается серьезным нагрузкам во время работы. Это означает, что он вполне может выйти из строя. Поэтому надо стараться приобретать устройства с большим сроком гарантии (минимум год). Это обезопасит вас от необходимости ремонта приспособления за свой счет в случае его неожиданной поломки.
• Цена. Оптимальным будет устройство средней ценовой категории. С одной стороны, меньше вероятность низкого качества и брака, с другой – нет необходимости переплачивать за именитый бренд.

Высокочастотные модели стабилизаторов

По сравнению с релейными моделями, высокочастотный стабилизатор напряжения (схема показана ниже) является более сложным, и диодов в нем задействуется больше двух. Отличительной особенность приборов данного типа принято считать высокую мощность.

Трансформаторы в цепи рассчитаны на большие помехи. В результате данные приборы способны защитить любую бытовую технику в доме. Система фильтрации в них настроена на различные скачки. За счет контроля напряжения величина тока может изменяться. Показатель предельной частоты при этом будет увеличиваться на входе, и уменьшаться на выходе. Преобразование тока в этой цепи осуществляется в два этапа.

Первоначально задействуется транзистор с фильтром на входе. На втором этапе включается диодный мост. Для того чтобы процесс преобразования тока завершился, системе требуется усилитель. Устанавливается он, как правило, между резисторами. Таким образом, температура в устройстве поддерживается на должном уровне. Дополнительно в системе учитывается источник питания. Использование блока защиты зависит от его работы.

Устройство и принцип работы тиристорных и симисторных стабилизаторов напряжения

В конструкцию стабилизирующих аппаратов на полупроводниковых ключах входят:

• Входной фильтр. Предназначен для устранения помех высокой частоты и кратких скачков напряжения, негативно влияющих на работоспособность техники на электронных компонентах.
• Схема контроля и управления. Контролирует входной сетевой ток и при его изменениях с помощью полупроводниковых ключей управляет секциями вторичной обмотки.
• Силовой трансформатор. В его конструкции присутствует секционированная вторичная обмотка, обеспечивающая ступенчатое изменение выходных характеристик тока.
• Силовые ключи – тиристорные или симисторные. В симисторном аппарате может присутствовать более 10 ступеней, обеспечивающих получение достаточно точных параметров тока, поступающего к потребителям.

Принцип работы трансформатора на полупроводниковых ключах:

• При изменениях характеристик входного тока схема контроля и управления сравнивает текущие и допустимые параметры.
• Если колебания параметров сетевого тока находятся в установленных пределах, подается сигнал на полупроводниковый ключ, который корректирует выходное напряжение.
• При скачках входного напряжения за допустимые пределы защитная система в аварийном режиме обесточивает цепь.

В каких случаях стабилизаторы могут быть полезны?

Одной из главных причин, почему в квартирах, домах, офисах и прочих помещениях устанавливаются стабилизаторы напряжения, является плохое состояние электрических сетей. Во многих районах и даже целых городах это настоящая проблема. Плохое состояние сетей напрямую влияет на работоспособность техники. Есть несколько проблем, от которых стабилизаторы защищают:

• Резкие скачки напряжения. Слишком большой скачок может вывести из строя всю работающую в данный момент технику.

• Повышенное напряжение. Из-за данной проблемы часто перегорают осветительные приборы, а также сокращается рабочий ресурс холодильников и кондиционеров.

• Перенапряжение. Это одна из наиболее опасных проблем. Перенапряжение происходит в случае аварии сети. Из-за него сгорают все включенные электроприборы. Хотя некоторые виды современной техники не пострадают, так как оснащены защитой от перенапряжения.

• Пониженное напряжение. В данном случае снижается КПД техники и срок её эксплуатации. Из-за пониженного напряжения бытовая техника хуже работает, например, холодильник дольше замораживает, а пылесос слабее тянет.

• Короткое замыкание. Может привести к тому, что все подключённые к сети электроприборы сломаются.

Как работает стабилизатор напряжения

Чтобы определить, какой стабилизатор напряжения для дома лучше выбрать, необходимо знать основные принципы их работы, какими бывают стабилизаторы и какие параметры важные, а на что можно не обращать внимания.

По свое сути — стабилизатор представляет собой регулируемый трансформатор с обратной связью. Переменный ток из магистрали поступает на первичную обмотку и возбуждает примерно такой же ток в обмотке вторичной, к которой и подсоединены потребители. Если количество витков на первичной катушке изменить, то соответственно изменится и ток во вторичной, в которой число рабочих витков осталось прежним. На изменении соотношения количества витков и построена работа регулируемых трансформаторов.

Индуктивная связь очень надежна и не предусматривает прямого контакта обмоток — только посредством металлического сердечника. Такие трансформаторы позволяют практически мгновенно изменять параметры выходного тока, необходимо только настроить управление токосъемным устройством в зависимости от напряжения в подающей сети, чтобы при падении тока в магистрали во вторичной обмотке он увеличивался, а при превышении напряжения — уменьшался.

Управляемый трансформатор — основа всех бытовых стабилизаторов. Отличия в них касаются только схем управления.

3 Энергия Classic 7500

Энергия Classic 7500 – электронный стабилизатор с полной мощностью 7500 В·А. Третье место в нашем рейтинге. Обладает самым низким порогом отключения в рейтинге. Данный стабилизатор лучше всего подойдет для дома или квартиры, где часто наблюдается пониженное напряжение в сети. «Энергия» отключается при падении напряжения до 60 В. В ТОП-3 у данного стабилизатора самый лучший показатель на время отклика, то есть аппарат быстрее всех начинает компенсировать перепад в напряжении. Задержка между изменением во входном напряжении и началом его коррекции составляет всего 20 мс. КПД устройства равняется 98%, что опять же является лучшим показателем в рассматриваемой тройке.

Энергия Classic 7500 – весьма легкий для своей мощности стабилизатор. Масса составляет всего 20 кг. Таким образом, его можно крепить на стену, экономя пространство в помещении. По заявлению производителя Classic 7500 располагает ресурсом в 60 000 часов или около 20 лет работы. Из отзывов пользователей стоит отметить такие достоинства стабилизатора, как отличный дизайн и бесшумная работа.

Что важнее: точность или диапазон работы?

Выбирая стабилизатор, учитывайте их преимущества и недостатки.
Важна ли для вас высокая точность или ей можно пожертвовать для работы при более низком уровне напряжения?
Если входное напряжение сильно понижено, то вряд ли вам подойдет электромеханический стабилизатор.
А если необходимо подключить высокоточную технику, то релейная модель с погрешностью 8-10% также будет малопригодный.
Если выбираете стабилизатор на длительное время, то лучше предпочесть электронные модели российского производства.
А для сезонной работы (например, на даче) часто выбирают бюджетные релейные устройства.
На маломощную нагрузку, в особенности автоматику газовых котлов и погружных насосов, есть смысл установить инверторный стабилизатор с высокой точностью
и двойным преобразованием напряжения.

Советы по выбору стабилизатора от Ortea

В начале своей статьи “Что важно при покупке стабилизатора?”
производитель сразу предостерегает потребителя от выбора стабилизатора по минимальной цене

Принцип работы

Двойной выпрямитель во время функционирования исполняет всего лишь 2 ключевые функции:

• преобразовывает ток переменного типа в постоянный;
• вторая функция оборотная – преобразовывает ток постоянного типа в переменный.

Первая стадия функционирования включает в работу такие устройства, как корректор показателя мощности и непосредственный выпрямитель. Проще говоря, ток переменного типа является нестабильным и проникает в аппаратуру сквозь фильтр, выпрямляющий его и делающий постоянным. Также фильтрации поддаются и частоты. После таких манипуляций ток приобретает фактически безупречную форму синусоида.

Достоинство состоит в том, что в данной ситуации существенно повышаются мощностные показатели. Коэффициентное соотношение повышения мощности достигает отметки буквально 1,0. После того как фильтр пройден, ток скапливается в конденсаторном блоке – вторичный блок питания.

Далее инверторные нормализаторы функционируют по следующему принципу: постоянный ток, который был выпрямлен и преобразован, движется к инвертору, задача какого – преобразовывать его в ток переменного типа и формировать тот же синусоид. Под воздействием инвертора ток переменного типа обретает показатель напряжения 220 В и частоту со значением 50 Гц.

Как работает стабилизатор напряжения

Основная работа стабилизатора напряжения заключается в выполнении двух необходимых функций: функции понижения и повышения напряжения. 

Функция понижения и повышения — это не что иное, как регулирование постоянного напряжения от перенапряжения. 

Эта функция может выполняться вручную с помощью селекторных переключателей или автоматически с помощью дополнительных электронных схем.

В условиях перенапряжения функция «понижения напряжения» обеспечивает необходимое снижение интенсивности напряжения. Аналогично, в условиях пониженного напряжения функция «повышения напряжения» увеличивает интенсивность напряжения. Идея обеих функций в целом заключается в том, чтобы поддерживать одинаковое выходное напряжение.

Рис. 4 — Принципиальная схема функции понижения в стабилизаторе напряжения

На приведенном выше рисунке показано подключение трансформатора в функции «Понижения». В функции понижения полярность вторичной катушки трансформатора подключается таким образом, что приложенное напряжение к нагрузке является результатом вычитания напряжения первичной и вторичной катушек.

В стабилизаторе напряжения есть схема переключения. Всякий раз, когда обнаруживается превышение напряжения в первичном источнике питания, подключение нагрузки вручную или автоматически переключается в конфигурацию режима «Понижения» с помощью переключателей (реле).

Рис. 6 — Принципиальная схема функции повышения напряжения в стабилизаторе напряжения

На рисунке выше показано подключение трансформатора в функции «Повышения». В функции повышения полярность вторичной обмотки трансформатора подключается таким образом, что приложенное напряжение к нагрузке является результатом сложения напряжения первичной и вторичной обмоток.

Три однофазных стабилизатора напряжения 220 В для дома

Этот способ предполагает подключение отдельного однофазного стабилизатора для стабилизации напряжения по каждой сетевой фазе.

К преимуществам данного варианта можно отнести:

• меньшую стоимость трех однофазных устройств по сравнению с одним трехфазным стабилизатором (не у всех производителей);
• повышенную устойчивость к неполадкам в электроснабжении (обусловлено независимостью работы стабилизаторов друг от друга: сбой на отдельной фазе или неисправность одного из устройств не отразится на функционировании двух других фаз и состоянии установленных на них стабилизаторов);
• возможность индивидуального подбора мощности, типа и настроек стабилизатора для каждой фазы с учетом характера и мощности питаемой от неё нагрузки;
• экономию пространства в связи с меньшими, чем у трехфазных аналогов, габаритами однофазных стабилизаторов.

Однофазные стабилизаторы напряжения «Штиль» 6-10 кВА

Недостатки применения трёх однофазных стабилизаторов:

• невозможность подключения трехфазных потребителей;
• отсутствие мониторинга и индикации, способных отобразить параметры трехфазной системы электроснабжения в целом;
• отсутствие контроля за равномерностью нагрузки на каждую фазу (велика вероятность перекоса фаз).

Перекос фаз

– режим работы трехфазной сети в котором на одну из питающих фаз ложится нагрузка, большая её номинала, что может привести к перегреву её обмотки, срабатыванию защитной автоматики, а также к экстремальному росту напряжения на остальных недозагруженных фазах.

Вариант с применением трёх однофазных стабилизаторов в условиях трехфазной сети позволит существенно сократить финансовые затраты, однако он недопустим при наличии в доме хотя бы одного трехфазного электроприбора. Такое решение может использоваться только в случае однофазной нагрузки, равномерно распределённой между тремя приходящими фазами, и при условии отсутствия задач по мониторингу общего состояния питающей сети.

Плюсы и минусы промышленных стабилизаторов

К основным недостаткам сервоприводных 3-фазных стабилизаторов относят:

1. Значительную задержку выравнивания напряжения (до 100 мс);
2. Наличие изнашиваемых механических узлов;
3. Ограниченный температурный режим (не ниже 0°C и не выше 45-50°C);
4. Шум и тепловыделение при работе;
5. Громоздкость конструкции.

Что касается достоинств, электромеханические стабилизаторы обеспечивают:

1. Обработку широкого диапазона параметров входного тока;
2. Малую чувствительность к частотным изменениям;
3. Высокую точность настройки параметров стабилизации;
4. Надёжную защиту потребителей от аномалий сетевого тока или сбоев в работе стабилизатора.

В списке недостатков промышленных релейных стабилизаторов состоят:

1. Невысокая точность стабилизации (погрешность до 10%);
2. Ступенчатая (не плавная) регулировка напряжения;
3. Узкий диапазон входного напряжения (140-260 В);
4. Быстрый износ реле;
5. Шум при работе.

За счёт увеличения количества реле можно повысить точность стабилизации, но при этом снизится скорость выравнивания. Также нужно учитывать, что переключение реле на доли секунды обрывает ток в питаемой сети, что негативно отражается на работе чувствительных потребителей.

Неоспоримыми достоинствами промышленных релейных устройств стабилизации являются простота в эксплуатации и низкая низкая стоимость.

Недостатки

Как и любой другой вид техники, инверторные стабилизаторы также могут иметь свои недостатки. Главным недостатком этого вида техники читается цена. Он стоит значительно дороже любого другого вида устройства. Также устройство боится слишком больших нагрузок.

Например, если нагрузка будет превышать 70%, тогда он сможет нормально осуществлять свою работу, только если входной ток будет не ниже 160 и не выше 300 Вольт. Благодаря преимуществам, которыми обладают инверторные стабилизаторы их можно использовать и для защиты компьютеров или другой техники, которая боится значительных скачков напряжения.

Рейтинг популярных моделей

Вот несколько неплохих бытовых стабилизаторов напряжения, которые можно купить для использования дома или на даче.

РЕСАНТА ACH-5000/1-Ц

РЕСАНТА ACH-5000/1-Ц – это относительно недорогой однофазный релейный стабилизатор, который хорошо подойдет для домашнего использования.

Вот основные технические характеристики этого устройства:

Количество фаз	1
Номинальная мощность	5 кВт
Входное напряжение	До 260 В
Тип подачи тока на трансформатор	реле

Точность стабилизации Ресанты составляет 92%, что является довольно неплохим показателем. КПД устройства составляет 97% — прибор почти не теряет ток во время обработки.

Присутствует защита от:

• Короткого замыкания.
• Перегрева.

• Резкого повышения напряжения.
• Электропомех.

При срабатывании защиты, устройство автоматически отключается.

Советуем изучить — Загородный дом: строить или покупать готовый

РЕСАНТА имеет монохромный жидкокристаллический экран с подсветкой, на котором отображаются входное и выходное напряжение, а также некоторые другие сведения о ходе работы прибора.

Штиль

Штиль – это стабилизаторы другого типа, электронные.

Вот основные технические характеристики этих устройств:

Количество фаз	1
Номинальная мощность	6 кВт
Входное напряжение	До 275 В
Тип подачи тока на трансформатор	Электронный блок управления

Точность стабилизации у Штиля составляет 95%, КПД также равен 95%.

Присутствует защита, которая срабатывает в двух случаях:

Штиль идеально подойдет для обеспечения электроснабжения в небольшом загородном доме или городской квартире.

Достоинство Штиля – гарантия, срок которой равен двум годам.

ORTEA ORION 15

ORTEA ORION 15 – это дорогой и мощный стабилизатор, рассчитанный на серьезные нагрузки. Он подходит для запитывания большого загородного дома или для использования на малом производстве, в торговле.

Вот основные технические характеристики устройства:

Количество фаз	3
Номинальная мощность	15 кВт
Входное напряжение	До 253 В
Тип подачи тока на трансформатор	Электромеханическая регуляция

Слабая сторона модели – максимально допустимое входное напряжение, которое составляет всего 253 В. Это довольно мало – в сельской местности бывают довольно резкие скачки вольтажа. Однако этот недостаток с лихвой компенсируется очень высоким КПД (98%) и точной работой (процент искажений здесь равен 0,5%).

Конструкция предусматривает систему защиты, которая срабатывает при:

• Превышении максимально допустимого входного напряжения.
• Короткого замыкания.

APC by Schneider Electric Line-R LS1000-RS

APC by Schneider Electric Line-R LS1000-RS – компактный стабилизатор, который стоит около 1 500 рублей. Он выполнен в виде небольшого пластмассового прямоугольника с тремя розетками. Ради компактности пришлось пожертвовать размерами трансформатора, поэтому высокой мощностью эта модель похвастаться не может.

Вот ее основные характеристики:

Количество фаз	1
Номинальная мощность	1 кВт
Входное напряжение	До 242 В
Тип подачи тока на трансформатор	Реле

Несмотря на низкую стоимость и малый размер, APC имеет довольно неплохие параметры отклонения выходного сигнала – не больше 10%. А вот КПД низковат – всего 90%. Тем не менее, для устройства за 1 500 очень неплохо.

HOME СНР1-0-0,5

Еще один компактный стабилизатор. Правда, за счет применения объемного трансформатора, обеспечивающего более стабильную работу, цена у него выше, чем у АРС, и составляет примерно 2 000 рублей. Подходит для использования на небольших площадях или запитывания отдельных приборов.

Ниже приведены основные характеристики модели:

Количество фаз	1
Номинальная мощность	500 Вт
Входное напряжение	До 250 В
Тип подачи тока на трансформатор	Реле

Инверторные стабилизаторы напряжения

В последние годы все более популярным становится несколько иной тип стабилизаторов, отличный от симисторных или сервоприводных. Называются они инверторными.

Он считается более эффективным в отличии от всех вышеприведенных. Если у остальных погрешность выходного напряжения может достигать 5-10% и это считается нормальной величиной, то у инверторного она не превышает 2%! Еще один плюс – более широкий диапазон входных напряжения для выравнивания.

Стабилизатор преобразует нестабильный переменный ток пропуская его через фильтр в постоянный, после чего, проходя через инвертор, опять возвращает его в переменную величину с идеальной синусоидой.

Данное устройство уже не имеет внутри себя громоздкого тороидального трансформатора. А соответственно в разы меньше и легче.

Плюсы инвертора:

• широкий диапазон регулировки входного напряжения 90В – 310В
• малая погрешность на выходе
• малые габариты и вес
• фильтрует высокочастотные помехи
• мгновенное быстродействие на изменение входного напряжения
• работает при отрицательных температурах от -40
• заявленный срок службы при соблюдении подключаемой мощности до 20 лет

• большая цена
• не подходит для больших нагрузок
• в мощных моделях стоят вентиляторы охлаждения. Шумят примерно также как в компьютере. Полную бесшумность обеспечивают только маломощные экземпляры.

При увеличении нагрузки выше 50% от номинальной, для инвертора начинается снижение его входных параметров напряжения. То есть он уже не будет способен выровнять напряжение 110В, а будет нормально работать только от 160В и выше. Основной причиной выхода из строя таких устройств является именно перегрузка.

Чтобы защитить себя от перегрузки, более дорогие и качественные инверторные стабилизаторы при превышении мощности в автоматическом режиме могут переходить на байпас, то есть выдавать не преобразованное напряжение, а такое же, как и на входе.

Зато у инверторного стабилизатора нет такой болезни как у ступенчатых – мигание лампочек при переключении ступеней регулирования.

Хороший ролик наглядно показывающий разницу работы релейного и инверторного стабилизатора при резких скачках напряжения:

Режим байпас

В определённых случаях может потребоваться исключить прибор из работы, сохранив подачу электроэнергии в дом. Bypass – режим обхода стабилизатора. Стабилизаторы оснащенные таким переключателем легко отключаются от сети. Это позволяет провести профилактические или ремонтные работы самого устройства, сохранить подачу электричества в критических ситуациях, просто дать стабилизатору отдохнуть.

Желательно выбирать устройство с такой возможностью. Что делать, если стабилизатор подходит по всем параметрам, а режим Байпас не предусмотрен? Не беда. Квалифицированный электрик смонтирует внешний переключатель.