Стабилизатор напряжения или ИБП для дома

Проблема некачественного электроснабжения и способы её решения

Некачественное электроснабжение – «настоящий бич» для многих владельцев загородных домов и коттеджей, притом класс недвижимости часто не имеет значения. Общий износ электросетей вместе с постоянным ростом энергопотребления приводят к тому, что резкие перепады напряжения и хронические отклонения его параметров от нормы, а также полные отключения электропитания досаждают не только дачникам из СНТ и сельчанам, но и жителям элитных коттеджных поселков.

Знакомы с проблемами электроснабжения и в городах, где спрос на электроэнергию часто опережает предложение, то есть складывается ситуация, при которой фактическая мощность потребителей выше, чем возможности отдельных участков энергосистемы. В итоге значительное ухудшение качества сетевого напряжения может наблюдаться как в частном секторе, так и в кварталах с многоэтажной застройкой.

Последствия некачественного электроснабжения всегда неприятны. В лучшем случае – это дискомфорт, вызванный сбоями в работе бытовой техники и электроники, в худшем – серьезные поломки дорогостоящих электроприборов и отказ целых систем жизнеобеспечения, например, системы отопления или водоснабжения.

Конечно, можно долго и упорно требовать от энергоснабжающей организации повышения качества поставляемой электроэнергии, однако подобные действия редко приводят к ощутимому результату – получить что-либо кроме отписок практически нереально. Другой способ решения проблемы «плохого» электроснабжения заключается в применении стабилизатора напряжения или источника бесперебойного питания (далее – ИБП). Данные устройства способны сохранить корректное функционирование домашних электроприборов при нештатной сетевой ситуации и обеспечить комфорт, безопасность и уют, не зависящие от «капризных» параметров электроснабжения.

Несмотря на схожесть общего назначения – защита подключенного оборудования от различных сбоев в электропитании, ИБП и стабилизатор являются разными изделиями и потребителю, при подборе подходящего под конкретную задачу устройства, важно понимать в чем их отличие.

Стабилизаторы предназначены для нейтрализации сетевых перепадов и отклонений или, иначе говоря, удержания номинального значения выходного напряжения при изменениях входного.

ИБП комплектуются аккумуляторными батареями (далее – АБ) и нацелены, в первую очередь, на резервирование электропитания, то есть поддержание работоспособности нагрузки за счет накопленной в батареях энергии при отключении основной сети. Отметим, что некоторые ИБП способны регулировать входное напряжение не хуже стабилизаторов и поэтому рассматриваются как устройства с более высоким уровнем защиты (защита от полного отключения электроэнергии + защита от колебаний сетевых параметров). Но цена ИБП обычно выше цены схожего по мощности стабилизатора и далеко не всегда есть смысл переплачивать!

Современные стабилизаторы прекрасно решают проблемы с качеством электроэнергии в сетях, характеризующихся резкими провалами и скачками напряжения, а также – продолжительными отклонениями его значения от установленных норм. Если же решения требует проблема именно регулярных отключений электропитания, то устанавливать необходимо исключительно ИБП.

Стабилизаторы напряжения для защиты электрооборудования дома

Рынок стабилизаторов напряжения для дома сегодня буквально пестрит от количества предлагаемых решений – десятки брендов и сотни моделей. Для того, чтобы разобраться в данном многообразии рассмотрим типовые схемы (топологии), лежащие в основе большинства современных стабилизаторов. Их четыре: электромеханическая, релейная, полупроводниковая и инверторная. Отметим, что в основе первых трех схем лежат разные интерпретации одного и того же способа стабилизации электроэнергии. Он заключается в изменении коэффициента трансформации автотрансформатора до величины, позволяющей получать из нестабильного входного напряжения выходное с номинальным значением.

Типовые схемы стабилизации напряжения:

  • Электромеханическая схема. Используется в электромеханических или сервоприводных стабилизаторах. Она предполагает автоматическое или ручное (в ранних моделях) перемещение специального контакта по обмотке автотрансформатора. В результате каждого перемещения изменяется количество задействованных в силовой цепи витков, что приводит к изменению коэффициента трансформации.
  • Релейная схема. Применяется в релейных стабилизаторах. Коммутация обмоток автотрансформатора и последующее изменение коэффициента трансформации в ней достигается за счет срабатывания электронных реле.
  • Полупроводниковая схема. Характерна для электронных или симисторных/тиристорных стабилизаторов. Её принцип работы аналогичен релейной схеме, только вместо классических реле используются ключи на основе полупроводниковых элементов – симисторов и тиристоров.
  • Инверторная схема. Применяется в инверторных стабилизаторах. Принцип работы основан на бестрансформаторном двойном преобразовании энергии с помощью непрерывно работающих выпрямителя и инвертора.

Схема стабилизатора определяет его основные технические характеристики, которые в свою очередь указывают на эффективность выполнения устройством своей главной функции – защиты потребителей электроэнергии от нестабильного сетевого напряжения.

Рассмотрим основные технические характеристики стабилизаторов и зависимость их значений от схемы стабилизации напряжении:

  • Быстродействие – время, необходимое стабилизатору для нейтрализации сетевого скачка и установления на выходе номинального напряжения. У релейных и полупроводниковых моделей быстродействие может достигать 20 мс, сервоприводные приборы обычно медленнее – до 100 мс и более. В инверторных стабилизаторах осуществляется мгновенная стабилизация напряжения, поэтому для них параметр быстродействия считается равным 0 мс.
  • Диапазон входного напряжения – крайние сетевые значения (снизу и сверху), которые стабилизатор способен приводить к номиналу. Чем шире диапазон, тем с большим количеством отклонений справится устройство. Для основной массы стабилизаторов предельны значения в 130-140 В и 250-260 В. Существуют модели и с большими диапазонами. Отметим, что самый широкий диапазон у инверторных стабилизаторов – от 90 до 310 В.
  • Точность стабилизации – максимально возможное расхождение между фактической величиной выходного напряжения стабилизатора и установленным номинальным значением. Точность большинства стабилизаторов варьируется от 10% (у релейных моделей) до 3% (у сервоприводных). Наиболее точны инверторные стабилизаторы с показателем в 2%.
  • Форма выходного сигнала. Полупроводниковые и релейные стабилизаторы при срабатывании искажают форму сетевого сигнала. Электромеханические не вносят искажений, однако и не улучшают её. Инверторные стабилизаторы не только не ухудшают форму сетевого напряжения, но и улучшают её до идеальной синусоиды, необходимой для устойчивого функционирования многих современных электроприборов.

Очевидно, что лучшими в своем классе характеристиками обладают инверторные стабилизаторы. Именно такие изделия подойдут для работы с любыми нагрузками как в квартире, так и в частном доме. Со стабилизаторами других типов сложнее – из-за своих недостатков они могут «не сработаться» с чувствительным к качеству электропитания оборудованием. Например, устойчивое функционирование некоторых газовых котлов гарантировано только при условии их использования в связке с инверторным стабилизатором!

Выше описаны не все типы стабилизаторов, также существуют феррорезонансные модели и совмещающие электромеханическую и релейную схему гибридные. По ряду причин такие устройства не имеют широкого распространения и практически не встречаются на рынке. Что касается характеристик, то и феррорезонансные и гибридные стабилизаторы по большинству параметров уступают инверторным.

ИБП для автономного питания электроприборов дома

Как уже ранее говорилось, наличие регулярных отключений электроэнергии подразумевает использование источника бесперебойного питания.

В настоящее время большинство ИБП для дома строятся по одной из трёх основных схем:

  • Оффлайн (offline ИБП или standby ИБП). Если входное напряжение находится в допустимом диапазоне, то устройство транслирует его на нагрузку без какого-либо преобразования. При выходе сетевого показателя из зоны допустимых значений происходит переключение нагрузки на питание от АБ.
  • Линейно-интерактивная (line-interactive ИБП). Аналогична оффлайн схеме, но конструкция устройства дополнена корректором входного напряжения, который позволяет сглаживать небольшие сетевые колебания без перехода на батареи.
  • Онлайн (online ИБП). Предполагает непрерывное двойное преобразование входного напряжения, осуществляемое вне зависимости от качества питающей сети.

Большинство основных эксплуатационных характеристик у ИБП, как и у стабилизаторов напряжения, определяются схемой построения. Рассмотрим их подробнее:

  • Время перехода в автономный режим – время, за которое ИБП переключает выход на АБ. У оффлайн ИБП переключение на АБ занимает от 5 до 15 мс, линейно-интерактивные устройства «более расторопны» – 4 мс и меньше. У онлайн ИБП АБ находятся в активном режиме постоянно, что позволяет исключить задержки при переводе нагрузки на резервное питание (время перехода равно 0 мс).
  • Диапазон допустимого входного напряжения – область сетевых значений, при которых ИБП питает нагрузку без перехода в автономный режим. Наименьшим диапазоном обладают оффлайн ИБП, переключающиеся на АБ даже при минимальных сетевых скачках. У линейно-интерактивных устройств пределы шире, но лидерство принадлежит онлайн ИБП. Их максимальный допустимый диапазон при определённых условиях составляет – 90-290 В.
  • Качество выходного напряжения. У оффлайн ИБП при работе от сети выходное напряжение полностью соответствует входному, а при работе от АБ – имеет форму аппроксимированной синусоиды. Линейно-интерактивные модели при работе от сети нейтрализуют некоторые входные скачки, однако при этом вносят ступенчатые искажения в форму выходного сигнала. При работе от АБ далеко не все устройства этого класса обеспечивают чистую выходную синусоиду. Онлайн ИБП гарантируют эталонное качество выходного напряжения как при работе от сети (во всем допустимом диапазоне), так и в автономном режиме.
  • Время автономной работы – одна из важнейших характеристик, указывающая на продолжительность резервного электроснабжения. Это единственный параметр ИБП, напрямую не зависящий от его схемы и определяемый потребляемой мощностью нагрузки и емкостью АБ.

Оффлайн ИБП используются в основном с персональными компьютерами, блоки питания которых способны функционировать при невысоком качестве входного напряжения. Автономия таких моделей обычно ограничивается 5-10 минутами, чего вполне достаточно для корректного выключения ПК и сохранения необходимых данных.

Линейно-интерактивные ИБП имеют более широкую область применения. Они подходят для большинства домашних электроприборов, но не обеспечивают им максимальный уровень защиты. С особой осторожностью следует подходить к подключению подобных ИБП к чувствительным потребителям, например, котлам современных систем отопления или электронике системы «умный дом».

Онлайн ИБП кроме резервирования электропитания обеспечивают ещё и функционал лучшего (инверторного) стабилизатора. Данные модели снабдят надёжным и качественным напряжением как отдельные бытовые приборы, так и весь дом или квартиру (при централизованном подключении соответствующего по мощности изделия).

Отдельно отметим, что производители онлайн ИБП предлагают большое количество всевозможных батарейных решений, позволяющих наращивать время автономной работы и успешно эксплуатировать «бесперебойник» даже в условиях многочасовых обрывов стационарного электропитания.

Где купить качественный стабилизатор или ИБП для дома?

На сегодняшний день построенные на основе технологии двойного преобразования энергии онлайн ИБП и инверторные стабилизаторы являются самыми востребованными изделиями в соответствующих им сегментах рынка. Они подходят для любых бытовых электроприборов и являются наиболее действенным способом решения проблемы некачественного электроснабжения как в городской черте, так и за её пределами.

Получить более подробную информацию об этих устройствах, а также выбрать и купить необходимую модель для однофазной или трехфазной сети можно в интернет-магазине одного из крупнейших отечественных производителей данных изделий – группы компаний «Штиль».

Александр Попов
Оцените автора
kursk.com
Добавить комментарий