Что делать, если в электросети слишком низкое или высокое напряжение, наблюдаются его скачки? При некачественном электроснабжении чувствительная электротехника может выйти из строя, если не использовать стабилизаторы. Рассказываем, как правильно выбрать оптимальную модель в зависимости от мощности различных электрических приборов.
Сразу оговоримся, что конкретных нормативных документов, определяющих применение стабилизаторов, нет. Поэтому все приведенное ниже – это наши рекомендации, основанные на опыте по подбору и эксплуатации данного оборудования. И относятся они только к электромеханическим (сервоприводным) стабилизаторам.
При подборе стабилизаторов необходимо помнить, что:
1. Для данного оборудования в паспортах указывается полная электрическая мощность. Измеряется она в вольтамперах (ВА). А на большинство электрооборудования указывается активная мощность, которая измеряется в ваттах (Вт).
Формула пересчета:
S = P/cos ω,
где S – полная мощность; P – активная мощность (берется из паспорта); сos ω – коэффициент мощности.
Подробнее о том, что это за коэффициент, можно узнать на сайте iek-edu в разделе «Базовый курс электротехники». Здесь мы примем, что для большинства электроприборов коэффициент мощности равен 0,8 либо указан в сопроводительной документации.
2. Необходимо учитывать коэффициент запаса по мощности примерно 20–25%. Как и где он применяется, расскажем ниже.
3. Выходная мощность стабилизатора зависит от входного напряжения (рис. 1).
Алгоритм подбора стабилизатора напряжения
1. Рассчитываем мощность всех электроприборов
Берем паспорта, делим приборы на две группы: без электродвигателей и с ними. Мощность приборов без электродвигателей просто суммируем. Расчет приборов с электродвигателями будет сложнее: не забудьте про пусковые токи! Для таких приборов, если они находятся в режиме постоянной готовности к работе (системы водоснабжения, отопления, канализации), необходимо заложить коэффициент запаса 2,5–3. То есть паспортную мощность необходимо умножить на этот коэффициент и добавить к нашим расчетам.
Далее добавляем мощность, потребляемую освещением. Это тоже не совсем просто. Если это лампочки накаливания (в том числе и галогенные), то просто суммируем и добавляем к общим расчетам. А если это газоразрядные лампы, то лучше заложить коэффициент запаса около 20%.
Таким образом, мы получили активную мощность. Теперь нужно провести перерасчет в полную мощность (формула приведена выше).
2. Определяем минимальное напряжение в электрической сети
Его можно определить двумя способами:
1. Измерить вольтметром в момент наибольшего потребления, например, утром с 7.00 до 8.00 или вечером с 19.00 до 21.00. Быстро, просто, но не очень точно.
2. Заказать энергоаудит. Придется заплатить немалую сумму за эту процедуру. Если согласны, то наш совет: лучше проведите.
В любом случае может пригодиться.
Получаем результат. По графику (рис. 1) определяем поправочный коэффициент.
3. Делаем предварительный расчет мощности стабилизатора
Берем полученный результат первого шага. Делим на коэффициент запаса по мощности (25%). Делим на поправочный коэффициент из предыдущего шага. И получаем мощность стабилизатора, которая необходима для подключения всех электроприборов одновременно (обычно эта цифра пугает своей величиной). Поэтому мы переходим к 4-му шагу – оптимизации.
4. Проводим оптимизацию
Для начала посмотрим еще раз на электроприборы, которые нас окружают. Если они с автоматикой (водоснабжение, водонагреватели, теплые полы или кровля), то их мощность нужно учитывать полностью. Автоматика достаточно капризно относится к напряжению питания, правда, электричества потребляет мало. А разделить цепи питания автоматики и нагревательных элементов невозможно.
Из оставшихся приборов начнем с самого простого – электрические обогреватели, чайники, утюги. На наш взгляд, такого рода оборудование не очень нуждается в стабилизированном напряжении. Возможно, благодаря стабилизатору ваш чайник будет нагревать воду не за 2 минуты, а за 2,5, но каков в этом смысл? А мощность у таких приборов достаточно большая – от 1 КВт. То есть экономия времени в полминуты обойдется примерно в 1000 руб. – стоимость 1250 ВА в мощности стабилизатора. Есть повод засомневаться.
Холодильники
Достаточно сложный с точки зрения стабилизатора прибор:
электродвигатель, а то и два, плюс термодатчики. Вопрос: подключать или нет? Обязательно подключать! А иначе мы можем получить затянутый пуск, ложные срабатывания реле и вытекающие отсюда последствия. При подборе СНИ не забудьте про коэффициент запаса на пусковые токи!
СВЧ-печи
Казалось бы, не очень сложный прибор: слабый двигатель плюс подсветка. Но вот дальше – высоковольтный преобразователь и магнетрон – то самое устройство, которое создает СВЧ-волны. И здесь главный аргумент «за» подключение СНИ: при напряжении ниже 205 В магнетрон работать не будет, то есть печка будет крутиться, светить, но не готовить и греть пищу.
Антенны с усилителем и спутниковые тарелки
Качество их приема очень сильно зависит от качества электричества. Поэтому СНИ подключать обязательно.
Газовые котлы
Казалось бы – оборудование, далекое от электроэнергии. Но в их устройстве есть такая хитрая штука, как электромагнитный клапан газконтроля, устройство очень критичное к напряжению питания. Правда, мощность там маленькая – до 200 Вт. Тем не менее большинство монтажных организаций сразу требуют приобретение стабилизатора.
Водоснабжение
В любом случае – с автоматикой эта система или нет – погружной насос требует очень качественного электропитания: его номинал ± 10%. Поэтому СНИ обязателен.
Солярии
Если хотите нормально загорать, однозначно нужно подключать стабилизатор напряжения. Алгоритм включения ламп таков, что они зажигаются не последовательно, а по группам. То есть в некоторые моменты времени (достаточно краткосрочные) потребление солярия возрастает существен но, а потом снижается. Такой режим работы могут выдержать только электромеханические стабилизаторы, так как кратковременные перегрузки они переносят достаточно легко.
Освещение
Лампы накаливания. Да, для них ухудшение качества электроэнергии – это плохо: снижается световой поток, уменьшается срок службы. Но, с другой стороны, если такими лампами освещен, например, коридор и вместо положенных по СНиП 20 ЛК лампы выдадут 18, это будет незаметно. А к снижению освещенности на 2 ЛК может привести падение напряжения на 10 В (при температуре 20 °С).
Люминесцентные (газоразрядные) лампы. Вот тут сложнее.
У них есть свои пусковые токи, правда, небольшие. Все зависит от пускорегулирующей аппаратуры, срока службы светильника, даже от фирмы-изготовителя. Например, при 180 В и при температуре –18° С у лампы ДРЛ250 световой поток снижается в 4 раза. Каких-то статистических данных по этому направлению нет. Поэтому при работе с подобным освещением мы рекомендуем все-таки подключать лампы через стабилизатор.
Электрический сварочный аппарат
Самое неприятное устройство для стабилизатора. Тут вообще все достаточно сложно. График потребления электроэнергии у этого аппарата сильно запутанный: пока сварки нет – все гладко, но в момент касания электродом поверхности (при образовании дуги) происходит резкое увеличение потребления. А дальше все зависит от квалификации сварщика. Если работник опытный, ведет шов ровной «ниточкой», то график потребления будет более или менее ровный. А если любитель и варит точками, то потребление будет очень резко меняться в широких пределах.
Наша рекомендация: если вам придется вести сварочные работы, то аппарат нужно подключать до стабилизатора напряжения. Или заранее покупайте стабилизатор с большим запасом по мощности (до 5 крат) и при ведении сварочных работ постарайтесь максимально отключить все остальное оборудование от стабилизатора.
С подключением ручного электроинструмента сложностей не возникает. Надо только не забыть про коэффициент запаса на пусковые токи электромоторов.
О промышленном применении стабилизаторов напряжения
Технологические цепочки производства продукции могут быть построены таким образом, что часть оборудования работает в постоянном режиме, а часть – в определенные временные интервалы.
Поэтому есть два пути подключения оборудования к стабилизаторам напряжения:
1. Пойти на дополнительные расходы и приобрести стабилизатор напряжения, мощность которого перекроет всю необходимую потребность.
2. Распределить оборудование на две группы: работающее постоянно и работающее по графику. Эти группы (а можно и отдельные единицы) подключать к разным стабилизаторам. Но в этом случае нужно очень четко соблюдать график работы оборудования, чтобы не перегрузить стабилизаторы.
О применении однофазных и трехфазных стабилизаторов
Сейчас очень часто ввод электроэнергии в жилые дома осуществляется трехфазной сетью. Преимущества такой организации явные – и в качестве электроэнергии, и в ее количестве.
Но есть и некоторые нюансы в использовании стабилизаторов.
Если нагрузки сбалансированы, то все хорошо. Однако зачастую на одной фазе «висит», например, освещение с потреблением до 1 КВт, а на другой – какой-нибудь обогреватель с мощностью от 2 КВт.
Вот тут начинаются проблемы. Хотя трехфазный стабилизатор – это набор трех однофазных, но они объединены на общий контактор. Применение трехфазных стабилизаторов не рекомендуется при неравномерной нагрузке на каждую фазу с отклонением более 10%.
Поэтому если нет трехфазных нагрузок, то лучше взять три однофазных стабилизатора – и в эксплуатации проще, и по стоимости дешевле.
А вот если есть трехфазные нагрузки, то решение однозначное: распределять нагрузки так, чтобы избежать того самого перекоса фаз, и ставить трехфазный стабилизатор.
В заключение хотели бы еще раз напомнить, что все вышеизложенное – это только рекомендации, жестких нормативов на применение стабилизаторов нет. Следовать нашим рекомендациям или нет – решение принимается индивидуально.
Стабилизировать или нет - решать Вам! Ставьте лайк и делитесь мнением в комментариях.