Самая главная проблема сегодняшнего частного сектора — это низкое напряжение в сети. В городах эта проблема встречается редко, а в деревнях, ПГТ, СНТ и коттеджных посёлках низкое напряжение в сети является обыденностью.
Основные причины этой проблемы — медленная модернизация всей электрической инфраструктуры на фоне быстрого развития новых электроприборов, заметно упрощающих быт и делая его более комфортным.
Раньше на дачу большая часть жителей приезжала только на выходные, а зимой было всё законсервировано до весны. Сейчас же дачи и СНТ начинают напоминать коттеджные посёлки с полноценным частным домом для круглогодичного проживания. Вся инфраструктура (водоснабжение, канализация, электроснабжение, дороги) не успевает проходить модернизацию, а в большинстве случаев полностью ложится финансово на плечи самих дачников.
По этому сегодня мы имеем хороший обустроенный частный дом со всеми удобствами, которыми не можем пользоваться в полной мере из-за низкого напряжения в сети, иногда доходящего до 120 вольт. Давайте рассмотрим варианты, способные эту проблему решить.
Модернизация при помощи энергоснабжающих компаний или строительства автономных электросистем
Если вы проживаете в деревне или посёлке городского типа, то за проблемы плохой подачи электроэнергии отвечают энергоснабжающие компании, принявшие вас на баланс. По этому у вас есть большой шанс решить всё с адекватными финансовыми вложениями, путём замены старой линии и оборудования на более мощную.
А вот для жителей СНТ и дачных участков возникает большая проблема даже в подаче коллективных заявок на улучшение качества получения электроэнергии. Это происходит из-за того, что большинство их хозяев являются людьми не богатыми или пенсионерами и по-прежнему используют свою дачу только в определённое время пользуясь минимальным количеством электроприборов и не нуждаются в столь дорогой модернизации. По этому о замене и улучшении напряжения без огромных финансовых вложений в таких местах можно только мечтать.
Вариант с автономными электростанциями может быть воплощён в жизнь только с большими финансовыми вложениями и требует постоянного контроля и ухода круглый год. Но что же делать если финансы ограничены, а добираться каждый день или зимой не представляется возможным?
Можно купить автономный генератор и питаться от него. Но как показывает практика, это временный или аварийный способ, который чреват болишими проблемами и скандалами с соседями из-за постоянного шума и запаха выхлопных газов при частом использовании.
Шаманские танцы с ЛАТРом и понижающих автотрансформатором
Весь интернет завален информацией о чуть ли не единственной в своём роде помощи данных устройств для повышения напряжения у себя в доме. Запитал всё в доме от лабораторного автотрансформатора (ЛАТР), повышающего автотрансформатора (плюс 40-60 вольт) и будет тебе счастье. Да, действительно это может помочь и даже полноценно работать, но только при выполнении определённых условий:
- Достаточные знания в электрике и опыт работы с данным электрооборудованием. Для людей без опыта этот способ не рекомендуется вообще. Даже насмотревшись всех роликов в ютубе и начитавшись всей нужной информации можно с лёгкостью подсоединить что-то неправильно и в лучшем случае сжечь сам трансформатор, особенно понижающий, а в худшем случае устроить пожар и получить травму.
- Определение нужной мощности для нормальной работы всех бытовых приборов. Чем больше вам нужна мощность, тем большие габариты, конструкция и вес будут у вашего автотрансформатора. Если вам нужно подключить только несколько приборов, требующих напряжения не ниже 180 вольт, таких как холодильник, микроволновка, маломощный электроинструмент, то подобрать трансформатор нужных размеров вам не составит особого труда. Для большей мощности, к примеру на 4 кВт, найти такой прибор будет сложно и дорого.
- Мощность нагрузки для любых трансформаторов измеряется в вольт-амперах (ВА), а не в ваттах (Вт) и называется полной. В неё входят активная и реактивная мощности. Большинство приборов потребляют только активную мощность (чайник, лампа накаливания, ТЭН), но есть приборы (конденсаторы, асинхронные электродвигатели), которые имеют активную и реактивную мощность. Активная мощность в этих приборах приблизительно равна 80%. Это значит, что если мощность двигателя 1 кВт, то от генератора или трансформатора такой же мощности он сможет получить только 0,8 кВт, а 0,2 кВт заберёт реактивная мощность. Из чего следует, что для полноценной работы двигателя 1 кВт нужен генератор или трансформатор мощнее на 20% и более, то есть от 1,2 кВА. По этому при выборе автотрансформатора нужно обязательно это учитывать и брать на 20+% больше, чем суммарная мощность бытовых приборов, одновременно работающих в сети.
- Скачки напряжения. Главным преимуществом и главным недостатком любого понижающего транфсорматора, автотрансформатора и ЛАТРа является выходное напряжение. У последнего оно регулируется в ручном режиме поворотной ручкой, а у первого оно фиксированное. Если вторичная обмотка понижающего рассчитана на 60 вольт, то больше дать не сможет. Но если его подключить по схеме автотрансформатора (соединив один из выводов вторички с концом первички), то на выходе получится сумма входящего и фиксированного напряжений. К примеру, если получившийся автотрансформатор на 60 вольт подключить к сети с напряжением 160 вольт, то на выходе будет +/- 220 вольт. В этом и есть его преимущество при сборке по определённой схеме. Но что если в сети произойдёт кратковременный скачок напряжения до 200 вольт? Тогда на выходе будет 260 вольт, что может вывести из строя большинство приборов в доме. ЛАТР тоже от этого не застрахован, по этому обязательным дополнительным прибором должен быть вольтметр, по показаниям которого можно регулировать напряжение.
Сверху изображена схема подключения понижающего трансформатора 220/36 для использования в качестве повышающего автотрансформатора, снизу её вариант с возможностью шунтирования и выведения из цепи вольтодобавляющей обмотки. Последнее нужно чтобы убрать повышенное напряжение, если напряжение электросети вернулось в норму.
Подробнее об этом способе вы можете узнать из видеоролика автора:
Установка на вводе стабилизатора напряжения
Ещё один разрекламированный способ сделать у себя в доме напряжение 220 вольт — это покупка стабилизатора напряжения. Его главной задачей является защита от скачков напряжения. Также он может регулировать выходное напряжение. По подключению и самой эксплуатации является довольно простым и понятным. При подключении необходимо правильно присоединить фазу и ноль, а также защитный проводник. Далее на выход подключить бытовые приборы и выставить на панели управления нужное напряжение (если это возможно). Мощность у стабилизаторов указывается полная, как у трансформаторов и измеряется в кВА. По этому при выборе также нужно добавлять 20%. Может быть запитан от электросети как 220 вольт, так и 380. Всего их 4 основных вида:
Сервоприводный. Самый первый и устаревший вариант. Главным плюсом кроме цены является высокая точность и плавность регулировки напряжения без просадок. Боится больших скачков напряжения, от чего является не особо надёжным. Наиболее подходит для сетей с небольшими перепадами и скачками напряжения, а также для питания высокоточных приборов. Требует частого техобслуживания из-за работы сервопривода и наличия контактной графитовой щётки.
Релейный. Переключение ступеней стабилизации по катушкам автотрансформатора осуществляется при помощи реле. Преимущества: простота устройства, что благоприятно сказывается на его цене, обслуживании и ремонтопригодности. Недостатки: небольшой срок службы самих реле и его существенное сокращение при работе с частыми перепадами и скачками напряжения, большой шум от щелчков при переключении реле, относительно большая погрешность в стабилизации (до 10%) и кратковременный разрыв цепи при переключении, что может плохо сказаться на чувствительных приборах. Рабочий диапазон входного напряжения начинается от 160 вольт, а если будет ниже, то выходное напряжение может сильно просесть или стабилизатор может уйти в защиту.
Симмисторнный или тиристорный. Построен на основе работы автотрансформатора и симмисторных или тиристорных ключей. Преимущества: малошумность, большой срок службы из-за отсутствия каких либо движущихся частей и контактов, многозадачность, высокая точность стабилизации, подходит для любых приборов и их количества. Недостатки: высокая цена, которая напрямую зависит от качества электронных компонентов.
Инверторный. Относительно новый и узкоспециализированный вид стабилизаторов. Выполняет все функции симмисторного, но может выполнять функции, недоступные другим стабилизаторам. Технология двойного преобразования напряжения повышает качество выходного переменного напряжения и избавляет от сетевых искажений, гарантируя надёжную защиту любой, даже самой требовательной по качеству электропитания технике. Некоторые модели стабилизаторов с двойным преобразованем могут изменять частоту напряжения с 50 на 60 Гц, например получая на вход 220В 50 Гц выдавать на выход 120В 60 Гц. Ещё одним главным отличием является отсутствие в самом устройстве автотрансформатора, что делает его более компактным и уменьшает вес.
Преимущества:
- Широкий диапазон входных напряжений (110-300 вольт).
- КПД составляет 90%.
- Малый вес и габариты.
- Высокая точность выходного напряжения (0,5%).
- Качественная фильтрация помех и высокочастотных выбросов из общей сети.
Недостатки:
- Самая высокая цена среди всех видов.
- Уменьшение диапазона входных вольт при увеличении нагрузки подключённых приборов. Если нагрузка от 50 до 70%, то диапазон входного напряжения 140-300вольт. Если 70-80% — то 160-300 вольт. Если свыше 80% — то 180-300 вольт. По этому некоторые продавцы и сами производители предпочитают писать диапазон входного напряжения от 180 вольт и выше.
Применение другой системы напряжения и бытовых приборов
Что же делать, если напряжение ниже 140 вольт, а применение ЛАТРа и понижающего трансформатора со стабилизатором невозможно из-за большой просадки сети и удалённого расположения от силового трансформатора. В данном случае попытка нормальной работы электросистемы 220 вольт с частотой 50 Гц, становится невозможной. В большинстве случаев вам предложат только одно единственное решение — складываться всем желающим финансами и договариваться с сетевой компанией на модернизацию линии электропередач или установить на своей территории солнечную или ветровую электростанции. Однако есть ещё одно предложение, хоть для некоторых это покажется бессмысленным и абсурдным, но имеющим право на осуществление — это подача в доме напряжения 120 вольт с частотой 60 Гц. Главный вопрос, как сделать у себя дома электричество по американскому стандарту? Для этого нужно решить две проблемы: где взять бытовые приборы на 120 вольт и как поменять частоту с 50Гц на 60Гц.
С бытовыми приборами на 120 вольт ситуация предельно ясна. Можно свободно заказать через интернет любой прибор из любой страны, будь то стиральная машина, пылесос, кофеварка, микроволновка, кухонный комбайн, аккустическая система. С телевизорами, ноутбуками, ПК (кроме моноблоков), телефонами всё просто — большинство из них подходит для напряжения 110-240 вольт и частоты 50-60 Гц. Остальные приборы нармально работать могут только на частоте 60 Гц.
Поменять частоту на 60 Гц сегодня уже стало возможным из-за развития стабилизаторов инверторного типа. Но у этого варианта есть один недостаток — инверторные стабилизаторы с возможностью изминения частоты стоят ещё дороже, чем классические.
Хотя если взять финансовые затраты на строительство новой линии электропередач, то это вполне обоснованный выбор. Рабочий диапазон входного напряжения для таких стабилизаторов будет 110 В и более даже при нагрузке 80% если выходное напряжение будет 120 вольт. Также этот способ будет интересен тем, имеются бытовые приборы из США, Канады или Японии, особенно акустические системы.
