Трансформатор стабилизатор напряжения для дома

Нестабильное напряжение электросети может повлечь за собой неприятные последствия — от неисправностей электроприборов до выхода из строя проводки и возгораний. Устранить большинство неполадок можно посредством установки трансформатора для частного дома — статического аппарата, способного преобразовывать напряжение или электрический ток.

Проблемы в электрических сетях

Электричество поставляется в домах через линии электропередач и повышающие трансформаторы поставщика, преодолевая несколько сотен километров. Нагрузки будут разделяться между подключенными домами после установки понижающего агрегата. Установка индивидуального трансформатора гораздо выгоднее, но при этом дороже — внутренняя электрическая сеть будет получать ток, пониженный до 220 В.

Проблему регулярной просадки напряжения в электрической сети, при которой приборы не могут нормально функционировать, можно решить посредством установки повышающего трансформатора.

Классификация и виды

Трансформаторы разделяются на несколько типов в зависимости от области применения и технических характеристик. Основными параметрами классификации считаются:

• Количество обмоток.
• Число фаз.
• Способ охлаждения.
• Класс точности или возможные погрешности.
• Тип размещения.

Трансформаторы, предназначенные для регулировки электрического тока, носят наименование трансформаторов тока. Если же прибор регулирует напряжение, то он именуется трансформатором напряжения.

Напряжение меняется в зависимости от количества обмоток трансформатора:

• Первичная принимает напряжение.
• Вторичная передает измененное напряжение.

Повышающим трансформатор для дома зовется в случае, если у него количество витков во вторичной обмотке больше, чем в первичной, в противном случае он понижающий.

Сечение проводов обмотки влияет на мощность трансформатора, материалы изготовления проводов и тип сердечника — на размер и вес прибора. Все устройства по типу исполнения подразделяются на трехфазные и однофазные.

Простейшим трансформатором с минимальным весом и компактными габаритами считается автотрансформатор с одной обмоткой. Такие модели являются бюджетными вариантами и чаще всего применяются в автоматических устройствах и высоковольтных электрических сетях. Автотрансформаторы не обладают гальванической развязкой, что является их недостатком.

Силовые трансформаторы применяются при подаче и приеме электричества на линии электропередач и обратно. Электроприборы комплектуются сетевыми приборами.

Советы по выбору

Перед приобретением стабилизатора напряжения необходимо определиться с тем, нужен он или нет, однако для профилактики его все же стоит устанавливать, поскольку напряжение в электрических сетях нередко различается.

При выборе мини-трансформатора учитываются следующие характеристики:

• Число фаз.
• Выходная мощность.
• Масса прибора.
• Габариты трансформатора.
• Эксплуатационный срок.
• Рабочий диапазон напряжения.
• Скорость реакции на скачки напряжения.

Обязательно уточняется нагрузка конкретных приборов. Однофазовые трансформаторы приобретаются для бытовых приборов небольшой мощности, трехфазовые стабилизаторы — для большого количества приборов с необходимостью в распределении нагрузки.

Одним из самых популярных и востребованных трансформаторов считается «Ресанта АСН» — однофазовый цифровой стабилизатор, обладающий доступной ценой в 2600 рублей. Такой трансформатор крепится на стену.

Более дорогой и надежной моделью является стабилизатор «Штиль». Его примерная стоимость составляет 4000 рублей. Стабилизатор «Штиль» оптимально подходит для защиты электронной техники и бытовых приборов при переменном напряжении.

Трансформаторы напряжения

Трансформаторы напряжения — статические электромагнитные приборы, изменяющие переменное напряжение. Подобные стабилизаторы подразделяются на несколько категорий в зависимости от назначения:

• Силовые. Применяются для повышения и понижения напряжения, что позволяет передавать ток на дальние расстояния и к устройствам-потребителям.
• Технологические. Приборы повышенной мощности, используемые с технологическими целями — печными, сварными и прочими.
• Маломощные. Устанавливаются на теле- и радиоаппаратуру, бытовые приборы и различные электронные схемы.
• Измерительные. Применяются для расширения границ измерения устройств.

Трансформаторы напряжения могут использоваться как для контроля, так и для измерения напряжения и мощности. Могут питать сигнализационные системы, электрические цепи автоматики и эффективно защищают линии электропередач.

Повышающие трансформаторы

Это силовые приборы, устанавливаемые в электрических цепях бытового или производственного назначения и повышающие напряжение. В зависимости от области использования и характеристик трансформаторы для дома подразделяются на несколько видов, подающих напряжение:

• Автотрансформатор. Однофазный однообмоточный прибор.
• Трансформатор тока. Стабилизатор, состоящий из сердечника, нескольких обмоток, оптических датчиков и резисторов.
• Силовые устройства. Передача тока между контурами осуществляется при помощи электромагнитной индукции.
• Антирезонансные стабилизаторы. Закрытые однофазные или трехфазные приборы.
• Заземляемые трансформаторы. Оснащены обмоткой специального типа.
• Пик-трансформаторы. Разделяют переменный и постоянный токи.
• Трансформаторы для дома. Предназначены для передачи электричества от источника к прибору-потребителю и устранения помех в работе бытовых устройств.

В трехфазных сетях производственных зон в основном используются трансформаторы, преобразующие напряжение из 220 в 380 В. Они позволяют создавать дополнительные линии электропередач и симметрично распределяют нагрузки по фазам при отсутствии сети 380 В.

Домашние повышающие трансформаторы

Устанавливаются в ситуациях, когда напряжение электрической сети менее требуемых 220 В. Такие модели обладают постоянным коэффициентом трансформации: при стабильном напряжении электросети итоговый показатель будет значительно выше необходимого для питания электроприборов, что может стать причиной их поломки. Контроль выходного напряжения предусмотрен на некоторых моделях в ручном режиме. Промышленные трансформаторы устанавливать дома нельзя, поскольку их работа может быть опасна ввиду использования специализированных масел для охлаждения.

Понижающие трансформаторы

Для подключения приборов, напряжение в 220 В для которых слишком высоко, устанавливают понижающие трансформаторы на 15 или 10 вольт. Преимуществами таких трансформаторов для дома являются следующие характеристики:

• Защита от возгорания и поражения электрическим током, что актуально при использовании подобных устройств в помещениях с высоким уровнем влажности — ванных комнатах, банях и прочих.
• Минимальное потребление электроэнергии — осветительные приборы низковольтного типа потребляют в несколько раз меньше энергии, в отличие от стандартных.
• Увеличение эксплуатационного ресурса приборов.

Зарядные устройства различных гаджетов и бытовых устройств оснащаются интегрированными трансформаторами, в связи с чем они не требуют установки подобных стабилизаторов. Самостоятельная установка трансформаторов для дома необходима при монтаже низковольтного освещения, основанного на галогенных и светодиодных лампах.

Резюме

Приобретение трансформатора для домашнего использования в большинстве случаев является необходимым решением и не представляет труда при условии внимательного изучения классификации приборов и их предназначения. Корректный подбор стабилизаторов обеспечивает необходимую для работы бытовых приборов мощность без риска поломки техники и выхода ее из строя. Установка трансформаторов может производиться как самостоятельно, так и после обращения к специалистам.

Источник: FB.ru

Однофазный стабилизатор для дачи

Стабилизатор напряжения — это устройство, предназначенное для нормализации напряжения сети при её отклонениях от номинала. Этот прибор так же предохраняет подключенные потребители от выхода из строя при критических бросках напряжения. Для этого в стабилизаторе предусмотрена многоуровневая система защиты.

На даче у многих имеется техника, необходимая для комфортного проживания. Это может быть телевизор, холодильник, персональный компьютер, а если дача используется в холодное время года, то и котёл отопления.

На даче может иметься система полива растений и другая садовая техника, работающая от электричества. Все эти приборы могут корректно работать при напряжении сети 220В ± 10%. Именно такие параметры и обеспечивает качественный однофазный стабилизатор напряжения.

Типы стабилизаторов

В настоящее время используются четыре типа стабилизаторов:

• Релейные стабилизаторы;
• Электромеханические приборы;
• Электронные устройства;
• Инверторные аппараты.

Они отличаются принципом выравнивания напряжения, электрическими параметрами и стоимостью. Каждый тип стабилизирующего устройства имеет свои достоинства и недостатки. Стабилизатор напряжения для дачи выбирается исходя из типа нагрузки и требований к параметрам напряжения.

Релейный стабилизатор

Это устройство относится к системам дискретного типа. Стабилизация напряжения сети в нём осуществляется не плавно, а ступенчато. Основным узлом релейного стабилизатора является сетевой трансформатор. Его вторичная обмотка состоит из отдельных секций с отводами, что позволяет переключением этих секций понижать или повышать напряжение сети.

Переключение секций осуществляется электромагнитными реле. Плата управления постоянно контролирует напряжение сети и при его отклонении даёт команду на реле увеличить или уменьшить величину напряжения. Это происходит за счёт коммутации секций вторичной обмотки силового трансформатора.

Стабилизатор релейного типа имеет следующие преимущества:

• Высокая скорость коррекции сети;
• Большой допуск входного напряжения;
• Низкая стоимость.

Время срабатывания электромагнитных реле обычно не превышает 20-30 мс, что позволяет стабилизатору оперативно реагировать на изменения напряжения сети. Трансформаторная схема с катушкой вольтодобавки допускает широкий диапазон входного напряжения, поэтому некоторые модели релейных устройств могут «вытягивать» сеть начиная со 100-120В. Цены на такие приборы самые низкие среди стабилизирующих устройств.

Релейный стабилизатор имеет и некоторые недостатки:

• Ограничение по мощности;
• Низкая надёжность;
• Дискретная установка напряжения;
• Щелчки реле при работе.

Контакты реле, переключающие большие токи могут обгорать, что приводит к их разрушению, поэтому для мощных нагрузок следует использовать другие стабилизирующие устройства. Применение в схеме стабилизатора механических элементов так же ограничивает срок службы устройства. Релейный стабилизатор обладает невысокой точностью установки напряжения. Это вызвано тем, что напряжение изменяется не плавно, а ступенями.

Если напряжение сети изменяется достаточно часто, то реле будут постоянно издавать щелчки при срабатывании. Но, несмотря на недостатки, по многочисленным отзывам и по соотношению цена/качество, лучший стабилизатор напряжения для дачи — это релейное устройство с большим диапазоном напряжения на входе.

Электродинамический (сервоприводный) стабилизатор

Это устройство по принципу нормализации напряжения похоже на лабораторный автотрансформатор, в котором можно изменять напряжение на выходе от «0» до «240» вольт вращением ручки. В электромеханическом стабилизаторе этот принцип сохранён.

Перемещение контакта осуществляется с помощью серводвигателя, который получает сигналы с платы управления и поворачивает графитовую щётку на определённый угол. При этом контакт движется по обмотке трансформатора и изменяет величину напряжения на выходе в плюс или минус. Конечно, диапазон регулировки ограничен параметрами требуемого напряжения.

Преимущества электродинамического стабилизатора:

• Точность установки напряжения;
• Плавная регулировка;
• Отсутствие искажения синусоиды;
• Возможность работы с большими нагрузками.

Благодаря серводвигателю и скользящему контакту, изменение напряжения осуществляется плавно, без обрыва фазы и с большой точностью. С катушки вольтодобавки снимается напряжение чистой синусоидальной формы, что позволяет использовать электромеханические стабилизаторы для питания циркуляционных насосов системы отопления. Эти устройства практически не имеют ограничения по мощности нагрузки и могут использоваться с нагрузками от 500 кВт и выше, поэтому часто используются в качестве промышленных стабилизаторов.

Недостатки сервоприводного стабилизатора:

• Большое время нормализации напряжения;
• Возможная пожароопасность;
• Необходимость профилактического обслуживания;
• Шум от работы электромотора.

Поскольку сервоприводу требуется определённое время, чтобы переместить контакт по обмотке трансформатора, скорость нормализации напряжения у этих устройств самая низкая. При частых перемещениях контактная щётка разрушается и графитовая пыль, образующаяся при этом, может загореться и вызвать пожар.

Конструкция сервопривода требует регулярного осмотра и выполнения регламентных работ. Звук работающего электродвигателя так же считается серьёзным недостатком данного типа устройств.

Электронный стабилизатор

В схеме этого устройства полностью отсутствуют какие-либо механические или подвижные детали. Схема электронного стабилизатора соответствует схеме релейного прибора, но электромеханические реле заменены на полупроводниковые вентили, выполненные на тиристорах или симисторах. Полупроводниковые стабилизаторы стоят дороже релейных и сервопрводных моделей, но при этом обладают определёнными достоинствами:

• Высокая скорость срабатывания;
• Надёжность и долговечность;
• Большой диапазон напряжения на входе;
• Возможность работы при низкой температуре;
• Полное отсутствие шума.

Тиристорные стабилизаторы имеют минимальное время срабатывания среди аналогичных устройств другого типа. Обычно оно не превышает 4-6 мс, поэтому скорость выравнивания у этих стабилизаторов самая большая. Время работы полупроводниковых приборов практически не ограничено, и может составлять до миллиарда переключений. Прибор допускает большой разброс напряжения на входе, что позволяет ему уверенно работать в самых неблагоприятных условиях.

Среди всех типов стабилизирующих устройств, только электронный стабилизатор может работать при температуре от -40 до +50°C. Прибор не издаёт никаких звуков, а установленный для охлаждения кулер работает совершенно бесшумно.

Устройство имеет ряд недостатков:

• Мощность нагрузки ограничена;
• Напряжение на выходе может иметь ступенчатую форму;
• Дискретная установка.

Мощность потребителей ограничивается максимально допустимым током, который могут коммутировать полупроводниковые приборы. Модели низкого ценового диапазона обычно выдают на выходе ступеньку, трапецию или меандр, что не допустимо, при подключении реактивной нагрузки индуктивного типа (асинхронные электродвигатели), поэтому их использование с электродвигателями нежелательно. Плавная регулировка отсутствует по аналогии с релейными стабилизаторами.

Выбор стабилизатора

Какой стабилизатор напряжения 220В для дачи выбрать, зависит от целого ряда требований. Прежде всего, рассматриваются характеристики самого стабилизатора:

• Количество фаз;
• Мощность устройства;
• Скорость коррекции;
• Точность нормализации;
• Входной диапазон;
• Форма выходного сигнала
• Рабочий диапазон температур.

В сельской местности и дачных посёлках, обычно подключена однофазная электрическая сеть. Требуемая мощность стабилизатора определяется общей мощностью всех потребителей плюс запас 25-30%. К скорости коррекции и кратковременному обрыву фазы могут быть критичны некоторые бытовые устройства, такие как автоматика газовых котлов и персональные компьютеры.

В первом случае это может вызвать включение режима «Ошибка» и остановку котла, при этом его самостоятельный перезапуск крайне сложен, а во втором случае – перезагрузка компьютера с потерей всех не сохранённых данных.

Точность нормализации напряжения не играет большой роли, поскольку отечественный стандарт допускает отклонение напряжения сети на величину ± 10% от номинала, а даже самые недорогие стабилизаторы имеют этот параметр равным 8-9%.

Современные устройства для стабилизации сети могут работать при напряжениях на входе, варьирующихся от 110-120 В до 265-280В. У разных типов устройств имеются отклонения, но они как правило, небольшие. Если стабилизатор будет использоваться для работы с электродвигателями, важнейшим фактором будет наличие гладкой синусоиды, так как искажённая форма напряжения вызовет перегрев мотора и его отказ. В документации на стабилизатор всегда указывается допустимая температура, при которой устройство можно эксплуатировать.

Расчёт мощности стабилизатора

Чтобы не ошибиться при определении требуемой мощности стабилизатора нужно знать, как её правильно подсчитать. Осветительные лампы, нагревательные приборы, утюг, паяльник и электрические плиты, то есть все устройства без электромоторов, относятся к активной нагрузке. Их мощность указывается в  ваттах и её нужно просто суммировать.

К реактивной нагрузке относится вся бытовая техника, снабжённая электродвигателями. Это холодильник, посудомоечная машина, стиральная машина, фен, электроинструмент, насос для подачи воды и насос системы отопления.

В документах может быть указана мощность в ваттах и дополнительный коэффициент косинус фи (Cos ϕ). Для определения полной мощности нужно мощность в ваттах разделить на косинус фи. Если он в паспорте не указан, берётся коэффициент 0,7 ( Р/0,7). Каждое устройство с электродвигателем в момент пуска потребляет ток, превышающий номинальный примерно в три раза, поэтому полученную мощность нужно умножить на 3. Полная мощность подсчитывается отдельно для каждой нагрузки и затем суммируется.

Стабилизатор «Энергия»

Стабилизатор напряжения 220В для дачи «Энергия» Voltron РСН 10 000 представляет собой мощный источник питания, предназначенный для работы с нагрузками до 10 кВт. Он выполнен по релейной схеме и имеет 7 ступеней регулирования. Стабилизатор обеспечивает на выходе практически чистую синусоиду и может работать в диапазоне напряжения на входе от 105 до 265В.

Уровни в 95 и 280 вольт вызывают срабатывание схемы защиты. Устройство выдаёт на выходе 220 В ± 10% при скорости переключения реле не более 10 мс. Стабилизатор имеет функцию «Байпас» и задержку времени включения 6 или 180 секунд. Максимальный ток нагрузки равен 45 А.

Источник: voltobzor.ru

Количество фаз заведенных в дом

К частному дому может быть подведена однофазная или трехфазная сеть. Вид сети указывается в документации на дом, в разделе о технических условиях по электроснабжению. Если документов нет, проверьте количество жил у подведенного к дому кабеля:

• две жилы (или два провода) – однофазная сеть 220В;
• четыре жилы и более – трехфазная сеть 380В.

Либо обратите внимание на установленный счетчик – однофазный снабжен одним светодиодным индикатором импульсов, трехфазный – тремя, для фаз А, В, С. Также для однофазной сети используется однополюсной либо двухполюсный автоматический выключатель, в то время как для трехфазной – трех- или четырехполюсный.

Важно! Если сеть трехфазная, то у вас есть выбор – вы можете установить три однофазных стабилизатора либо один трехфазный. Выбор трехфазных моделей ограничен – они бывают только электромеханическими, электродинамическими и гибридными. В случае использования однофазных устройств добавляются релейные и электронные.

Установка трех однофазных стабилизаторов дает возможность создать три независимые однофазные сети на территории своей усадьбы. Для каждой выделенной зоны подбирается стабилизатор с оптимальными параметрами, в зависимости от количества и характеристик подключаемых электроприборов. Такой подход удобен, если нет электрооборудования, для питания которого требуется напряжение 380 В.

Виды стабилизаторов

Стабилизаторы различаются по конструктивным особенностям, техническим характеристикам и цене.

Релейные. Регулировка напряжения ступенчатая. Чем выше количество обмоток у вольтодобавочного трансформатора, тем модель точнее стабилизирует и дороже стоит, при этом увеличение числа обмоток снижает скорость срабатывания.

Преимущества таких приборов следующие:

• высокая скорость срабатывания;
• компактные габариты;
• работа в широком диапазоне (140 — 270 В);
• возможность эксплуатации при температуре от -20 до +40°С;
• низкий уровень шума при работе;
• доступная цена.

К недостаткам можно отнести сам принцип ступенчатого переключения – электрические лампочки (накаливания и галогенные) меняют уровень накала при срабатывании устройства, что может вызывать дискомфорт.

Если вы решили приобрести релейный стабилизатор, выберите модель, мощность которой на 20-30% превышает расчетные показатели для вашего дома, поскольку производители недорогих устройств часто указывают завышенное значение мощности.

Электронные ступенчатые. Отличаются от релейных отсутствием механических деталей, склонных к износу. Переключение производится симисторами или тиристорами. Это обеспечивает долговечность устройства, но и повышает его чувствительность к помехам в электросети. В остальном плюсы и минусы такого стабилизатора те же, что и у релейного.

Электромеханические. Регулировка вольтодобавочного трансформатора выполняется поворотным щеточным контактом под управлением сервопривода. Характеристики (скорость срабатывания, точность стабилизации и т.д.), а также цена устройства значительно варьируются, они зависят от количества трансформаторов и щеточных узлов.

Основные преимущества электромеханических стабилизаторов:

• плавная регулировка (отсутствуют перепады степени накаливания лампочек);
• высокие показатели точности стабилизации;
• устойчивость к помехам и искажениям в электросети;
• устойчивость к перегрузкам (устройство способно выдержать перегрузку в 200% в течение нескольких секунд);
• относительно низкая цена.

К недостаткам можно отнести:

• механический износ движущихся элементов устройства – щетки и сервоприводы требуют регулярной замены;
• ограниченный температурный режим эксплуатации (не ниже -5°С);
• сравнительно невысокую скорость срабатывания моделей с одной щеткой на трансформатор (двухщеточные стабилизируют напряжение быстрее, но стоят заметно дороже);
• звуки срабатывания сервоприводов.

 

Электродинамические стабилизаторы. Разновидность электромеханического устройства, но надежность таких приборов выше за счет замены щетки на ролик и они более устойчивые к износу.

Преимущества электродинамических устройств:

• возможность эксплуатации при температуре воздуха -15°С и выше;
• способность выдерживать перегрузку в 200% на протяжении 2 минут;
• долговечность.

Недостаток – более высокая стоимость по сравнению с классическими электромеханическими моделями.

Гибридные (комбинированные). Электромеханическое устройство с добавлением двух релейных стабилизаторов – они задействуются при аномально низких или высоких показателях сетевого напряжения, с которыми не справляется электромеханическая часть. Преимущества устройства – широкий диапазон рабочих напряжений и надежность.

Электромагнитные. Напряжение на выходе регулируется за счет локального подмагничивания сердечника трансформатора при помощи тиристорного регулятора.

Преимущества устройства:

• высокая скорость срабатывания;
• температурный диапазон эксплуатации от -40 до +50°С;
• долговечность благодаря отсутствию механических деталей.

Данный вид стабилизаторов не лишен и недостатков, к которым относится:

• узкий рабочий диапазон (входное напряжение 170-250В);
• неустойчивость к перегрузкам (выдерживает не более 50% на протяжении нескольких секунд);
• относительно большой вес;
• непрерывный шум при работе;
• требует использования фильтра для компенсации помех, способных повлиять на работку компьютеров и другой электроники;
• при нагрузке менее 15-20% от номинальной устройство не может работать, т.к. не хватает силы тока для намагничивания сердечника;
• трехфазные модели отличаются от стабилизаторов других типов чувствительностью к перекосу фаз.

Выбирая тип стабилизатора, сравните характеристики и стоимость моделей, их способность работать в конкретных условиях, в том числе температурный диапазон.

Для тех, кто ищет вариант подешевле, подойдут релейные, электромеханические или гибридные модели. Если на первом месте стоит надежность и долговечность, лучше остановить свой выбор на электронном или электродинамическом устройстве.

Мощность прибора

Мощность стабилизатора подбирается исходя из нагрузки на электросеть в доме. Если вы устанавливаете один стабилизатор на весь дом, то для расчетов проведите мониторинг в будний и выходной день, измеряя напряжение на фазе утром, вечером, днем и ночью. Минимальное значение учитывается при подборе устройства.

Также обратите внимание на сумму мощностей приборов и силу пускового тока самого мощного из них. Стабилизатор должен иметь некоторый запас по мощности относительно расчетного.

Видео по теме «какой стабилизатор напряжения выбрать для частного дома»:

Источник: postroju-dom.ru