Как правильно выбрать стабилизатор напряжения 220В для дома

Разбираемся что лучше – сетевой фильтр или стабилизатор напряжения

Как подключить стабилизатор напряжения к домашней электропроводке

Электроэнергия, которая поступает к нам в квартиры, жестко нормируется законодательством государственных стандартов. В соответствии с требованиями международной электротехнической комиссии для сети 220 отклонение питающего напряжения допускается в пределах ±10% от номинальной величины или от 242 до 198 вольт.

Даже такой разброс показаний не всегда благоприятно сказывается на работе чувствительных электронных приборов бытового назначения и обычных, простых ламп накаливания, используемых в освещении. Энергоснабжающие организации, занимающиеся распределением электрической энергии, используют трансформаторные подстанции с линиями электропередач, по которым подводится электричество к каждому дому и квартире.

Часто при нагруженном состоянии линий создается ситуация, когда на трансформаторе уже выставлена максимальная величина напряжения, а к последнему потребителю доходит только ее нижний предел. Если же нагрузка еще больше возрастает на любом объекте, то на конце линии уже невозможно поддерживать нормативные требования — мощность трансформаторной подстанции исчерпана. По таким же принципам работает и сеть 380 вольт.

Приведенный случай объясняет режим эксплуатации электроустановок в обычных условиях. На самом деле электроснабжение жилых домов, особенно холодной зимой и в сельской местности, может значительно ухудшаться.

Исправить сложившуюся ситуацию с качеством электроэнергии можно каждому владельцу дома или квартиры с помощью приборов, выполняющих стабилизацию основных электрических параметров сети, которые широко представлены в продаже.

Как работает стабилизатор напряжения

Принцип его работы основан на трансформации входящей электрической энергии до оптимальной величины выходного напряжения, которое будет питать бытовые устройства.

При трансформации стабилизатор может работать в одном из следующих режимов:

1. понижения амплитуды;

2. простой передачи;

3. повышения напряжения.

Во втором случае трансформатор просто преобразует одну гармонику в другую без изменения ее амплитуды. При этом затрачивается энергия, которая бесполезно расходуется на нагрев оборудования.

С этой целью производители наделяют определенные модели функцией байпаса, размещая на корпусе прибора переключатель, позволяющий оператору одним движением выводить из работы всю силовую часть оборудования. Обратное действие включает устройство.

Технические характеристики разных стабилизаторов напряжения могут значительно отличаться между собой по:

пропускаемой через них мощности;

минимальному и максимальному значению входных величин;

набору дополнительных функций.

Это позволяет дифференцированно подойти к выбору модели, подходящей под конкретные условия определенного потребителя.

Типы стабилизаторов напряжения

По принципу действия производители оборудования выпускают модели, совмещающие трансформацию электроэнергии с механизмами сервопривода, релейного управления, применения полупроводниковых технологий. Об их устройстве и особенностях, рекомендациях по выбору можно прочитать здесь .

В зависимости от своего назначения и устройства стабилизаторы могут иметь разнообразные способы подключения питающих цепей и нагрузок. На картинке показаны два распространенных варианта выполнения клеммников для однофазных моделей.

В схеме с защитным нулем РЕ-проводник подключают на среднюю клемму. Рабочие ноли подходят на соседние выводы, а фазные провода коммутируются на крайних позициях. Для подключения входных цепей используется левая половина, а на правую часть монтируются выходные цепи.

Такая компоновка напоминает алгоритм нашего письма и чтения: слева направо, поэтому она легко запоминается.

Для схем без защитного нуля клеммник упрощается: на нем обычно рабочий ноль объединен внутри корпуса, а для подключения цепей оставлено всего три контакта:

фазы питающей цепи;

общего рабочего нуля;

выходящей из стабилизатора фазы.

На самых простых и маломощных моделях входные цепи могут подключаться шнуром с вилкой, а для подсоединения потребителей используются розетки прямо на корпусе прибора.

Однако, перечисленные закономерности не являются обязательными правилами и на каждом приборе могут быть применены какие-то специфические особенности, которые производитель оговаривает в технической документации.

Особую внимательность при подключении проводов следует проявлять при работе с трехфазными стабилизаторами напряжения.

Выходная мощность стабилизатора определяет его размеры. Небольшие мобильные устройства можно поставить на стол около работающей электронной аппаратуры. Другие, более габаритные конструкции требуют стационарной установки на стене, в нише или на полу.

Работающий трансформатор нагревается. Тепло от него требуется отводить. Поэтому располагать стабилизатор напряжения необходимо так, чтобы все его вентиляционные отверстия были свободными для обеспечения максимального воздухообмена внутри корпуса для отвода тепла.

Влажный воздух, пыль, близкое соседство с горючими, легковоспламеняющимися жидкостями, повышенная температура негативно сказываются на рабочих характеристиках всех электрических устройств. Влияние этих вредных факторов необходимо учесть и избегать расположения стабилизатора в сыром подвале, гараже, неотапливаемом чердачном помещении.

На выбор места влияет протяженность кабельных магистралей для подвода питания и подключения нагрузок. Оптимальным может быть расположение стабилизатора около вводного распределительного щитка в квартиру или дом.

Схемы подключения однофазных стабилизаторов

Рациональный подход к электроснабжению квартиры позволяет выделить из всех потребителей электроэнергии группу, которая действительно нуждается в стабилизированных параметрах. Это могут быть:

Бытовые приборы, основным элементом которых являются нагревательные ТЭНы, например, электрочайник или силовая часть электрического котла, можно не подключать к стабилизатору. Они будут работать без него, но чуть быстрее или медленнее, что не особенно критично.

Схема подключения одного потребителя к стабилизатору напряжения

Внутри квартирного щитка после счетчика устанавливается защита в виде дифференциального автомата (можно использовать УЗО и автоматический выключатель).

От них кабелем подводятся потенциалы фазы и нуля на входные клеммы стабилизатора. Корпус прибора отдельной жилой подключается к шине РЕ, расположенной в квартирном щитке.

К потребителю идут фаза и рабочий ноль от выходных клемм стабилизатора, а защитный ноль на него поступает от шины РЕ.

На картинке показан способ подключения компьютера без обозначения соединений в электрической розетке.

Схема подключения потребителей всего дома к стабилизатору напряжения

Рассмотрим упрощенный вариант, когда защитное заземление не используется, а для подключения стабилизатора применена одна клемма рабочего нуля. Количество групп потребителей условно сократим до трех.

В этом случае в распределительном щитке после защит создается шина рабочего нуля. От нее запитываются все потребители, включая стабилизатор напряжения. Фазный провод подходящего питания от защит подключается на входную клемму стабилизатора, а отходящий — на выходную. Второй его конец заводится в щиток для параллельного соединения нагрузок.

Все потребители, распределенные по группам, подключаются через автоматические выключатели, расположенные в квартирном щитке.

Если на стабилизаторе используется две клеммы для рабочего нуля, то схема изменится следующим образом:

шина рабочего нуля останется подключенной к потребителям, но ее связь с защитами демонтируется;

нулевой провод от защит квартирного щитка направляется на входную клемму рабочего нуля стабилизатора, как выполнено на предыдущей схеме.

Схемы подключения трехфазных потребителей

Как правило, 3-х фазные стабилизаторы имеют поблочное выполнение со своими клеммниками для каждого блока. Схема коммутации их цепей питания и нагрузки может быть выполнена различными способами.

Подключение потребителей к трехфазному стабилизатору

Здесь выдержаны все те принципы, которые описаны в вышеприведенных схемах. Только однофазные потребители дома должны быть равномерно распределены и подключены группами к разным блокам стабилизатора напряжения для создания на нем симметричной нагрузки.

Приборы, которые питаются от трехфазного напряжения, следует защищать от возможных аварий в сети своими автоматическими выключателями.

Такая схема подключения больше подходит для зданий, в которых работают мощные трехфазные электродвигатели. Но, в бытовых условиях это довольно редкий случай, а трехфазный стабилизатор стоит дорого. Если он выйдет из строя, то всех потребителей придется переключать на питание от сети без него.

В быту можно применить другой принцип стабилизации напряжения для подключения электроприборов трехфазной сети.

Схемы подключения трехфазных потребителей через однофазные стабилизаторы

Бытовые приборы обычно потребляют значительно меньшие мощности, чем их промышленные аналоги. Поэтому для нормализации сетевых параметров допускается применить три одинаковых стабилизатора напряжения соответствующей нагрузки для однофазной сети.

Если они используют разделение рабочего нуля, то для их подключения подойдет предлагаемая ниже схема №1.

На ней в целях улучшения наглядности информации шина защитного РЕ-проводника не показана, а подключение стабилизаторов к ней приведено упрощенным способом.

Рабочий ноль после защит, расположенных в распределительном щитке дома, разводится на входные клеммы каждого стабилизатора. Его шина образуется параллельным подключением от выходных клемм всех трех приборов. Рабочие нули ко всем потребителям направляются жилами кабелей от этой шины.

Входная фазная клемма каждого стабилизатора соединяется с соответствующей клеммой защитного устройства, а выходная — с группой защитных автоматов, питающих потребителей.

Объединение входящих и отходящих рабочих нулей непосредственно на корпусе стабилизатора на первый взгляд упрощает схему, но, у определенных моделей этот прием может нарушить выполнение отдельных алгоритмов управления, особенно, при возникновении аварийных режимов. По этой причине производители делают такое разделение.

Если же они не видят смысла выводить дополнительную клемму, то сами же и упрощают конструкцию. Схема №2 подключения подобных стабилизаторов к потребителям трехфазной нагрузки приведена ниже.

В заключение статьи хочется обратить внимание на то, что все схемы приведены с целью ознакомления принципов работы и подключения стабилизаторов напряжения. Поэтому на них отсутствуют многие коммутационные аппараты, распределительные коробки, розетки и другие необходимые для монтажа и эксплуатации устройства.

Для создания рабочей схемы необходимо учесть дополнительно конкретные особенности электропроводки дома, выбранный тип стабилизатора, наличие защитных устройств.

Электрик Инфо — электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.

Информация и обучающие материалы для начинающих электриков.

Кейсы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок.

Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+

Перепечатка материалов сайта запрещена.

Схема подключения стабилизатора напряжения в частном доме

1. Принцип действия и конструктивные особенности стабилизаторов
2. Правильный выбор стабилизатора напряжения
3. На что обратить внимание при выборе места установки
4. Подключение однофазных потребителей
5. Подключение стабилизатора в трехфазной сети
6. Видео

Одной из основных причин выхода из строя бытовой техники, приборов и оборудования являются скачки напряжения, возникающие в электрической сети. Для того чтобы избежать негативных последствий применяются стабилизаторы, защищающие от помех и искажений напряжения, обеспечивающие все подключенные электроприборы номинальным током 220 вольт. Особенно часто проблемы с электричеством возникают вне городских условий, поэтому наиболее актуальной становится схема подключения стабилизатора напряжения в частном доме. С ее помощью отслеживаются параметры входного напряжения, выполняется отключение нагрузки при возникновении нештатных ситуаций.

Принцип действия и конструктивные особенности стабилизаторов

Принцип работы стабилизирующих устройств заключается в следующем: входящая электроэнергия трансформируется, и на выходе появляется напряжение с необходимыми параметрами, питающее все подключенные бытовые приборы и оборудование.

В процессе трансформации стабилизатор может работать в режимах понижения амплитуды, простой передачи или повышения напряжения. Во втором случае происходит преобразование электроэнергии без изменения амплитуды. При этом происходят бесполезные затраты энергии, вызывающей нагрев оборудования. В связи с этим, некоторые модели имеют функцию байпаса. На корпусах таких приборов размещается переключатель, с помощью которого из работы выводится вся силовая часть оборудования. Обратным действием производится включение всех устройств.

Все стабилизаторы различаются между собой конструктивными особенностями и техническими характеристиками. В первую очередь, это мощность, пропускаемая через них, минимальное и максимальное значение величин на входе и другие дополнительные функции. Таким образом, можно выбрать модель, которая лучше всего подходит для конкретных условий потребителя. Питающие цепи и нагрузки могут быть подключены к стабилизаторам разными способами, в зависимости от конструкции и назначения этих устройств.

В каждой модели имеются клеммные выводы, позволяющие изменять конфигурацию подключений. При наличии в схеме защитного нуля подключение РЕ-проводника выполняется к средней клемме. Рабочие нулевые проводники соединяются с соседними выводами, а для коммутации фазных проводов используются крайние клеммы. Входные цепи подключаются на левой стороне, а выходные – на правой.

В случае отсутствия защитного нуля схема клеммника значительно упрощается. Рабочий ноль объединяется внутри корпуса, а цепи подключаются к трем контактам: фаза входа, общий рабочий ноль, фаза выхода. Самые простые модели малой мощности оборудуются шнуром и вилкой, а потребители подключаются напрямую к розетке, установленной на корпусе стабилизатора. Следует быть особенно внимательными, подключая провода в трехфазных стабилизаторах напряжения.

Выбор стабилизатора напряжения для частного дома

Выбор той или иной модели зависит от нескольких важных факторов. Прежде всего нужно выяснить сферу применения стабилизатора. Он может обеспечивать питание какого-то одного прибора или оборудования, установленного во всем доме. Следует выяснить значения верхнего и нижнего предела напряжения в электрической сети. И, наконец, немаловажную роль играет сумма, выделяемая на приобретение стабилизатора.

Выбор устройства зависит и от мощности, которую потребляют бытовые приборы и электрооборудование. Для ее определения рекомендуется воспользоваться номиналом автоматического выключателя, установленного на вводном щите. В соответствии с формулой, мощность представляет собой произведение значений тока и напряжения. Ток определяется по табличке, установленной на автомате, а напряжение известно заранее – 220В. То есть, при номинале 16А значение допустимой мощности будет составлять 16 х 220 = 3520 Вт или 3,5 кВт. При более высоком токе, например, 25А, мощность также повысится до 5,5 кВт. Более точные данные можно получить из паспорта на каждый прибор и оборудование. Мощность стабилизатора должна быть на 30-50% выше, чем расчетная допустимая мощность. Это связано с тем, что в процессе стабилизации напряжения происходит падение выходной мощности.

После всех необходимых расчетов остается выбрать наиболее подходящий тип стабилизатора. Для домашних условий подойдут как сервоприводные модели, так и релейные. В первом случае изменения напряжения производятся с помощью токосъемника, передвигаемого электродвигателем. Управление осуществляется сравнивающей схемой. Токосъемник передвигается в разные стороны, соответственно, увеличивая или уменьшая напряжение. Таким образом, обеспечивается плавная регулировка, скачки напряжения при переключениях отсутствуют. Рекомендуется для применения в тех домах, где измененное напряжение удерживается на одном и том же уровне в течение длительного времени.

Принцип действия релейных стабилизаторов совершенно другой. Основой всего устройства является трансформатор, у которого имеются промежуточные выводы обмотки с собственным напряжением. С помощью логической схемы осуществляется управление блоком электромеханических реле. Под его действием выводы переключаются таким образом, чтобы на выходе стабилизатора получались требуемые 220 вольт. Данные устройства более долговечны, однако процессы переключений сопровождаются щелчками.

Существуют дорогостоящие модели стабилизаторов, использующих электронные ключи. Фактически, они представляют собой такую же релейную конструкцию, где обычные реле заменены полупроводниковыми ключами. Эти устройства считаются наиболее технологичными и долговечными, поскольку в них отсутствуют узлы, подверженные износу. Во время коммутации соблюдается полная тишина. С помощью современных стабилизаторов стало возможно не только управлять напряжением, но и выполнять ряд других функций. Большое значение имеет возможность включения задержки подачи напряжения. Встроенные вольтметры позволяют постоянно контролировать состояние сети. С этой целью вместо стрелочных, широко используются электронные приборы.

На что обратить внимание при выборе места установки

Размеры стабилизатора зависят от его выходной мощности. Использование небольших мобильных устройств вполне возможно непосредственно возле действующей электронной аппаратуры, прямо на столе. Для конструкций с большими размерами требуется стационарная установка в специально отведенных местах – на полу, на стенах или в оборудованных нишах.

Следует учитывать нагрев работающего трансформатора, в связи с чем требуется отведение тепла. Поэтому стабилизатор должен располагаться таким образом, чтобы с помощью вентиляционных отверстий обеспечивался максимальный воздухообмен внутри корпуса.

Рабочие характеристики стабилизатора могут снизиться под действием пыли, влажного воздуха, расположенных рядом горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, а также повышенной температуры. Следует избегать вредных факторов и не устанавливать стабилизаторы в сырых подвалах, гаражах, неотапливаемых чердачных помещениях. Наиболее оптимальным вариантом расположения стабилизатора является место рядом с вводным распределительным щитком.

Подключение однофазных потребителей

Наиболее рациональным подходом к электроснабжению частного дома будет выделение из общего числа потребителей обособленную группу, для которой требуются стабильные параметры напряжения. Как правило, повышенная стабильность требуется для телевизора, холодильника, офисной техники и средств связи. Другие бытовые приборы, особенно с нагревательными ТЭНами, вовсе необязательно подключать к стабилизатору. Электрочайники и электрические котлы все равно будут работать, поскольку перепады напряжения для них не играют решающей роли в выполнении основных функций.

В домашнем щитке после электросчетчика устанавливается защитное оборудование – дифференциальный автомат или УЗО с автоматическим выключателем. От них отдельными кабелями подводится фаза и ноль к входным клеммам стабилизатора. Корпус устройства также отдельным проводом подключается к шине РЕ, установленной в щитке. От выходных клемм стабилизатора к потребителю поступает фаза и рабочий ноль. Защитный ноль соединяется с шиной РЕ.

Следующий вариант предполагает подключение к стабилизатору сразу нескольких групп потребителей. В упрощенной схеме не используется защитное заземление. а стабилизатор подключается через одну клемму рабочего нуля. Работу схемы лучше всего рассматривать на примере трех групп потребителей.

Внутри распределительного щита, после всех защитных устройств, необходимо создать шину рабочего нуля, которая подключается ко всем потребителям, в том числе и к стабилизатору напряжения. Фазный провод ввода от защиты подключается к входной клемме устройства, а отходящий провод – к выходу. Второй конец фазного провода заводится в распределительный щиток, чтобы выполнить параллельное соединение нагрузок. Подключение всех групп потребителей осуществляется через автоматические выключатели.

При наличии в стабилизаторе двух клемм под рабочий ноль, в схеме возникнут следующие изменения:

• Шина рабочего нуля остается соединенной с потребителями, но она уже не будет связана с защитными устройствами.
• Нулевой провод от защитных устройств будет соединяться с входной клеммой рабочего нуля стабилизатора.

Подключение стабилизатора в трехфазной сети

Конструкции трехфазных стабилизаторов отличаются поблочным исполнением, где для каждого блока предусмотрен собственный клеммник. При подключении должно соблюдаться равномерное распределение однофазных потребителей. Как правило, они подключаются к разным блокам стабилизатора, чтобы создаваемая в нем нагрузка была симметричной.

Стабилизаторы, питающиеся от трехфазного напряжения, защищаются от аварий и прочих негативных последствий с помощью автоматических выключателей. Такие схемы чаще всего используются в промышленности, а в частных домах используются очень редко, по причине высокой стоимости трехфазного стабилизатора. При выходе его из строя, все потребители будут получать электроэнергию напрямую из сети со скачками и перепадами.

Поэтому для бытовых условий существует схема, по которой трехфазные потребители подключаются через однофазные стабилизаторы. Они потребляют существенно меньшую мощность по сравнению с промышленными аналогами, поэтому для того чтобы нормализовать сетевые параметры, можно воспользоваться тремя одинаковыми стабилизаторами напряжения с нагрузкой, предусмотренной для однофазной сети.

Разводка рабочего нуля осуществляется к входным клеммам каждого стабилизатора. Параллельное подключение от выходов всех трех устройств, образует шину рабочего нуля. От этой шины рабочие нули направляются к каждому потребителю. У всех стабилизаторов имеются входные фазные клеммы, соединяющиеся с соответствующими клеммами защитных устройств. Выходные клеммы соединяются с группой автоматов, через которые питание поступает к потребителям. Конкретная схема подключения зависит от особенностей электропроводки, типа стабилизатора и других технических условий.

Источники: http://onlineelektrik.ru/eprovodka/zashhita/stabilizator-napryazheniya-sxema-podklyucheniya.html, http://electrik.info/connection/1016-kak-podklyuchit-stabilizator-napryazheniya.html, http://electric-220.ru/news/skhema_podkljuchenija_stabilizatora_naprjazhenija_v_chastnom_dome/2017-02-22-1186