Что такое стабилизатор напряжения и для чего он нужен?

Согласно результатам опросов россиян о качестве электропитания, примерно 40% граждан страны сталкиваются с проблемами, связанными с нестабильным электропитанием — главной причиной преждевременного выхода из строя техники, подключенной к электросети. Неизменное напряжение, необходимое для корректной работы приборов, способны обеспечить специальные устройства — стабилизаторы.

Что такое стабилизатор напряжения?

Стабилизаторами напряжения называют электрические и электромеханические устройства, которые преобразуют подаваемую электроэнергию, поддерживая выходное напряжение на постоянном уровне, независимо от изменений входного. Они предотвращают порчу электрооборудования, связанную со сбоями в сети и нестабильной подачей электроэнергии.

Дома или на предприятии нужен стабилизатор напряжения при отключениях электричества, кратковременных перепадах, резких всплесках или падениях напряжения. Его подсоединяют к источнику тока и приборам, которые требуется защитить.

Причины нестабильности сетевого напряжения

Колебания напряжения возникают по разным причинам, включая:

• Неисправность электропроводки. Ослабление контактов, оголение, повреждение или обрыв проводов часто приводит к снижению или скачкам напряжения. Основные причины неисправности — износ сетей, использование низкокачественных материалов, допущенные при монтаже ошибки.
• Попадание молний в воздушные линии электропередач или поблизости при грозе. В первом случае искровой разряд вызывает сильный скачок напряжения, способный привести к короткому замыканию. Во втором возникает наведенное напряжение, вызванное электромагнитным импульсом и превышающее номинальные значения в 2-3 раза. В результате включенная техника сгорает.
• Высокую нагрузку на электросеть из-за одновременного включения большого количества мощных электроприборов. Параметры тока уменьшаются, а при выключении резко увеличиваются.

Виды стабилизаторов напряжения

Выпускаются преобразователи электромеханического, релейного, симисторного (тиристорного), феррорезонансного, инверторного типов. У каждого из них свои сферы применения, принцип работы, достоинства, недостатки:

• Электромеханические. Применяются в домах и на промышленных предприятиях со времен СССР. Хорошо подходят для систем освещения при стабильно завышенном или заниженном напряжении. Значения анализируется платой управления, которая передает сигнал на реверсивный двигатель, передвигающий щетки вдоль вторичной обмотки. Преимущества: надежные, относительно недорогие, работают в широком интервале входного напряжения и плавно регулируют выходное. Среди недостатков: шумность, низкая скорость реакции, наличие деталей, подверженных механическому износу.
• Релейные. Используются при длительных интервалах повышенного или пониженного сетевого напряжения. Параметры электросети контролируются электронным блоком, который посылает сигналы нескольким ключам и электромеханическим реле. Достоинства: доступные по цене, компактные, устойчивые к перегрузкам, не требуют специального обслуживания, быстро реагируют на перепады напряжения, эффективно функционируют в разных температурных условиях. К минусам относят шумность, узкий диапазон стабилизации и ее более низкая точность по сравнению с электромеханическими моделями (5-8% и 2-3%), скачки напряжения при переключениях реле, их быстрое изнашивание при частых срабатываниях.
• Симисторные (тиристорные). Подходят для питания электроприборов без двигателей. Для переключения секций трансформатора используются полупроводниковые ключи — симисторы или тиристоры. Менее шумные по сравнению с релейными, обеспечивают более высокую точность стабилизации, надежные, долго служат. Недостатками считаются высокая стоимость, искажение формы синусоиды на выходе, недостаточная точность (4-8%) для электрооборудования, чувствительного к качеству потребляемой энергии.
• Феррорезонансные. Снабжены катушками с железным сердечником, индуктивность которых изменяется при изменении силы тока, протекающего по их обмотке. Простые, надежные, однако шумят и нагреваются при работе. Выходное напряжение сильно зависит от частоты тока сети, и его форма значительно отличается от синусоидальной. Возникающее вокруг магнитное поле негативно влияет на расположенные поблизости приборы и, предположительно, на самочувствие людей.
• Инверторные. Идеальны для электрических сетей с большими скачками напряжения. Не имеют в конструкции трансформатора и подвижных деталей. Переменное напряжение сети сначала преобразуется выпрямителем в стабилизированное постоянное, а затем инвертором снова в переменное. Достоинства: высокая точность (2%), мгновенное срабатывание, низкий уровень шума, широкий интервал входного напряжения, идеальная синусоида на выходе. К недостаткам относят высокую цену, невозможность эксплуатации при отрицательных температурах.

Как выбрать стабилизатор напряжения?

Просматривая каталог в интернет-магазине, ознакомьтесь с указанными в описаниях техническими характеристиками, такими как:

• Входная мощность. Суммируйте максимальную мощность всех электроприборов, которые планируете подключить, и прибавьте дополнительные 20-30%, чтобы предотвратить возможные перегрузки и получить запас для подключения другой техники. Сравните полученное значение с номиналом выбранной модели. Номинал вводного автомата должен совпадать с последним или превышать его. Активная (рекомендуемая) мощность выражается в ваттах (Вт), потребляемая (предельная нагрузка) — в вольт-амперах (ВА).
• Фазность. Производятся однофазные и трехфазные модели, предназначенные для соответствующих типов электросетей.
• Уровень точности стабилизации. Показывает возможное отклонение значения на выходе от номинального, указанного в техпаспорте. Если для бытовых электроприборов допускается погрешность до 10%, то для высокотехнологичного электрического оборудования необходима высокая точность.
• Диапазон входного напряжения. Подразумеваются нижняя и верхняя границы напряжения, при котором функционирует устройство. Если оно выходит за указанные рамки, происходит автоматическое отключение. Диапазон особенно важно учитывать, когда входное напряжение переменное или подвержено колебаниям.
• Интервал рабочих температур. Не все модели подходят для установки на улице или в неотапливаемых помещениях.

Учитывайте также шумность, габариты, способ установки. Отдельные преобразователи имеют полезные дополнительные функции: индикацию, защиту от перегрузки, автоматическое отключение, принудительное охлаждение.

Где применяются стабилизаторы напряжения?

Стабилизаторы полезны везде, где используется оборудование, подключенное к электросети, и наблюдаются проблемы с электроснабжением. Постоянного и стабильного питания требуют, например:

• Бытовая, компьютерная и периферийная техника в частных домах, квартирах и общежитиях: холодильники, стиральные машины, компьютеры и т. д.
• Системы отопления и кондиционирования.
• Офисная техника: компьютеры, сканеры, принтеры и др.
• Оборудование телекоммуникационных сетей, теле- и радиостанций.
• Медтехника: рентген-установки, мониторы показателей жизнедеятельности, аппараты УЗИ, КТ и МРТ.
• Разнообразное электрическое оборудование на промышленных предприятиях, включая нефтяные, газовые, машиностроительные, пищевые, текстильные.

Преимущества использования стабилизаторов напряжения

Нестабильное электропитание может иметь немедленные негативные последствия, такие как функциональный отказ оборудования, потеря производительности, утрата данных или получение неточной информации. В долгосрочной перспективе оно приводит к повышению эксплуатационных расходов и увеличению энергопотребления. Сильные скачки напряжения — одна из частых причин пожаров.

Преобразователи помогают избежать серьезных проблем. Они защищают технику от перенапряжения, обеспечивают непрерывность и безопасность работы, оптимизируют производительность. При их использовании увеличивается срок службы приборов, снижаются расходы на ремонт и замену электрооборудования.

Популярные бренды и модели стабилизаторов напряжения

Многим россиянам хорошо известно, что такое стабилизаторы и зачем они нужны. Согласно аналитическим статьям, по популярности лидируют модели бренда «Ресанта», принадлежащего латвийскому производителю S.I.A. «RESANTA». Лучшими считаются однофазные релейные из серии «АСН/1-Ц», оснащенные встроенными фильтрами сетевых помех. В их число входят «Ресанта АСН-1500/1-Ц» и «Ресанта LUX АСН-10000Н/1Ц» высокой мощности.

Доступная цена и компактность — преимущества техники Powercom TCA, выпускаемой одноименной тайваньской компанией. Многие покупатели выбирают «Powercom TCA-2000 1000W» релейного типа, с четырьмя евророзетками. Высокий спрос отмечается на преобразователи итальянского производителя Baxi, российских изготовителей ГК «Штиль» и ЭТК «Энергия». Среди популярных моделей: «Штиль ИнСтаб IS350», «Энергия АРС-500», BAXI Energy 400.

Заключение

Электрооборудование сконструировано таким образом, что для нормального функционирования ему требуется определенные напряжение и частота тока. Однако электросети нередко не способны обеспечить неизменность требуемых параметров. На помощь приходят стабилизаторы. Правильно выбранное устройство поможет сохранить технику и помещения, в которых она расположена.