Выбрать стабилизатор напряжения

Выбрать стабилизатор напряжения

Как типичные проблемы электроснабжения влияют на компьютерную технику?

Чтобы понять от чего именно стабилизатор обезопасит ваш компьютер рассмотрим наиболее характерные для отечественной энергосистемы проблемы:

  • кратковременное падение (провал) напряжения – результат подключения к сети мощного потребителя. Жильцы городских квартир сталкиваются с этой проблемой реже, чем владельцы частных домов, где одновременно могут включаться несколько электроприборов, характеризующихся большой потребляемой мощностью: насосная станция, электронагреватель, деревообрабатывающий станок и т.д. Знакома названная проблема и людям живущим рядом с крупными предприятиями, для них кратковременное снижение сетевого напряжения – следствие запуска расположенного по соседству мощного промышленного оборудования.
    На работе компьютера кратковременное падение напряжения отражается по-разному – от подвисания системы до полной перезагрузки устройства, которая чревата, как минимум, потерей несохраненных данных.
  • кратковременный скачок (всплеск) напряжения – явление обратное падению напряжения, возникает при отключении от сети мощных потребителей и длится от долей секунды до нескольких секунд. Напряжение в этот момент может превысить 300 В, что опасно для электронных компонентов современного компьютера.
  • импульсное перенапряжение – возникает при ударах молнии (как в линию электропередач, так и просто вблизи здания), а также при резкой смене системой электроснабжения режима работы, например, в случае короткого замыкания или обрыва нулевого провода в трехфазной сети. Импульсное перенапряжение характеризуется сильным выбросом электрической энергии, в результате которого происходит скачок напряжения, многократно превышающий номинальное значение. В таком случае бессильны даже импульсные блоки питания, применяющиеся в современных компьютерах. В лучшем случае в блоке перегорит плавкий предохранитель, в худшем — из строя выйдет не только сам блок питания, но и остальные узлы компьютера.
  • пониженное или повышенное напряжение в сети – одна из наиболее распространённых проблем, имеющая множество причин от несоблюдения поставщиками норм, устанавливающих качество электроэнергии, до одновременного включения большого количества потребителей.

Отклонения сетевого напряжения,превышающие 10%, от номинального значения и встречающиеся как в городских квартирах, так и в частных домах, ведут к нестабильному функционированию компьютера и сокращению срока его эксплуатации. Стоит отметить, что даже небольшие, не проявляющиеся зрительно сетевые колебания негативно влияют на электронные компоненты современной компьютерной техники, снижая её долговечность, производительность и быстродействие.

Преимущества использования стабилизатора напряжения с компьютером.

Первоочерёдная задача стабилизатора – не отключение защищаемого оборудования, а регулировка напряжения. При постоянно пониженном или повышенном напряжении в сети, а также при кратковременных скачках или падениях напряжения устройство корректирует сетевые параметры до значений, необходимых для устойчивого функционирования компьютерной техники.

В случае критических скачков напряжения (выходящих из допустимого для стабилизации диапазона), например, при импульсном перенапряжении, современный стабилизатор обесточит компьютер, защитив его таким образом от выхода из строя и дорогостоящего ремонта.

При эксплуатации компьютера без стабилизатора рекомендуется, при возникновении отклонений в сети, отключать устройство. Постоянная работа незащищённого компьютера в условиях нестабильного напряжения способствует быстрому износу электронных компонентов устройства и повышает риск потери данных вследствие некорректной перезагрузки или отключения.

Наличие стабилизатора даст возможность беспрепятственно использовать компьютер, практически не задумываясь о качестве питающего напряжения.

Какой тип стабилизаторов оптимален для защиты компьютера?

Для исправного функционирования компьютера необходимо обеспечить стабильное напряжение с минимальной погрешностью. Из четырёх основных типов стабилизаторов (релейные, электромеханические, полупроводниковые (тиристорные и симисторные) и инверторные) наименьшей погрешностью (максимальной точностью стабилизации) обладают инверторные устройства – ±2%. Кроме того, инверторные стабилизаторы опережают устройства других типов по всем техническим характеристикам, в том числе по качеству выходного сигнала (идеальная синусоида во всем допустимом диапазоне сетевого напряжения) и быстродействию (выходное напряжение регулируется мгновенно, то есть без задержек во времени).

Ещё одно преимущество инверторных моделей – низкий уровень шума, который в отличие от релейных и электромеханических стабилизаторов не осложняет их комфортное бытовое применение.

По некоторым показателям, включая стоимость, полупроводниковые стабилизаторы приближаются к инверторным. Но, тем не менее, симисторные и тиристорные модели, в отличии от инверторных, не могут полностью исключить трансляцию сетевых колебаний на выход устройства и не обеспечивают безразрывное электропитание идеальной синусоидальной формы.

На сегодняшний день именно инверторные стабилизаторы гарантируют максимальный уровень защиты подключенного оборудования от кратковременных всплесков и провалов напряжения, импульсного перенапряжения, повышенного или пониженного входного напряжения, а также от гармонических искажений и электрических помех.

Всё вышесказанное позволяет рассматривать инверторные стабилизаторы как наиболее оптимальное, с технической точки зрения, решение для защиты любой компьютерной техники.

Выбор стабилизатора напряжения

Чтобы приступить к выбору стабилизатора в первую очередь нужно понимать — для чего нужен стабилизатор напряжения?

Этот вопрос возникает достаточно часто, а вместе с ним и другой – что нужно знать перед тем, как выбрать стабилизатор напряжения?

Целью использования стабилизатора является защита бытовых электроприборов от перепадов напряжения и других дефектов электроснабжения, к которым можно отнести импульсные помехи и искажения синусоидальности.

Несмотря на то, что поставщик электроэнергии обязан обеспечивать ее надлежащее качество, а именно частоту 50 Гц и напряжение 220 В ±10%, зачастую эти требования не соблюдаются. На это влияет множество факторов, и что касается частоты, то с ней все в порядке, поскольку ее стабильность является залогом нормального функционирования всей энергетической системы.

А вот с напряжением дело обстоит вовсе не так гладко – в наших сетях можно наблюдать его колебания, иногда в достаточно широких пределах, а также резкие скачки. Электроприборы при этом работаю в экстремальных для себя условиях, что в конечном итоге может привести к преждевременному выходу их из строя.

Выбор стабилизатора по мощности

Мощность – это основная характеристика стабилизатора, по которой и происходит его выбор. Совершенно понятно, что мощность стабилизатора должна быть немного больше, чем суммарная мощность всех потребителей. Таким образом, перед тем как выбрать стабилизатор напряжения нужно правильно определить суммарную потребляемую мощность приборов, которые предстоит защищать.

Стоит учитывать, что потребляемая мощность подразделяется на активную и реактивную, из которых состоит полная потребляемая мощность прибора. Обычно на приборах указывается активная потребляемая мощность (в ваттах, Вт), но в зависимости от типа нагрузки следует учитывать и реактивную мощность. Таким образом, при расчете мощности стабилизатора нужно учитывать полную потребляемую мощность, которая измеряется в вольт-амперах (ВА).

  • S — полная мощность, ВА;
  • P — активная мощность, Вт;
  • Q — реактивная мощность, ВАр.

Активная нагрузка непосредственно преобразуется в другие виды энергии – световую или тепловую. Примерами устройств с чисто активной нагрузкой могут служить обогреватели, утюги и лампы накаливания. При этом если устройство имеет потребляемую мощность в 1 кВт, то для его защиты достаточно стабилизатора мощностью 1 кВА.

Реактивная нагрузка имеет место в приборах с электродвигателями, а также в различных электронных устройствах. В приборах с вращающимися элементами говорят об индуктивной нагрузке, а в электронике – о емкостной.

На таких приборах кроме потребляемой активной мощности в ваттах обычно указывается еще один параметр – коэффициент cos(φ). С его помощью можно без труда вычислить полную потребляемую мощность.

Для этого активную мощность нужно разделить на cos(φ). К примеру, электродрель с активной мощностью в 700 Вт и cos(φ) равным 0,75 имеет полную потребляемую мощность в 933 ВА. На некоторых приборах коэффициент cos(φ) не указывают. Для примерного расчета его можно брать равным 0,7.

Немаловажно при выборе стабилизатора учитывать то, что у некоторых приборов пусковой ток в несколько раз превышает номинальный. Примером таких устройств могут быть приборы с асинхронными двигателями — холодильники и насосы. Для их нормального функционирования нужен стабилизатор, чья мощность в 2-3 раза превышает потребляемую.

Таблица 1. Приблизительная мощность электроприборов и их коэффициент мощности cos (φ)

Бытовые электроприборы Мощность, Вт cos (φ)
Электроплита 1200 — 6000 1
Обогреватель 500 — 2000 1
Пылесос 500 — 2000 0.9
Утюг 1000 — 2000 1
Фен 600 — 2000 1
Телевизор 100 — 400 1
Холодильник 150 — 600 0.95
СВЧ-печь 700 — 2000 1
Электрочайник 1500 — 2000 1
Лампы накаливания 60 — 250 1
Люминисцентные лампы 20 — 400 0.95
Бойлер 1500 — 2000 1
Компьютер 350 — 700 0.95
Кофеварка 650 — 1500 1
Стиральная машина 1500 — 2500 0.9
Электроинструмент Мощность, Вт cos (φ)
Электродрель 400 — 1000 0.85
Болгарка 600 — 3000 0.8
Перфоратор 500 — 1200 0.85
Компрессор 700 — 2500 0.7
Электромоторы 250 — 3000 0.7 — 0.8
Вакуумный насос 1000 — 2500 0.85
Электросварка (дуговая) 1800 — 2500 0.3 — 0.6

Кроме того, сами изготовители настоятельно рекомендуют использовать стабилизаторы с 20-30% запасом мощности.

Точность стабилизации для оптимальной защиты приборов

При выборе стабилизатора следует также учитывать максимально допустимый диапазон перепада напряжения для приборов, которые предстоит защищать.

Если речь идет об защите осветительных приборов, то для них необходимо выбирать стабилизатор с точностью стабилизации напряжения не менее 3%. Именно такая точность обеспечит отсутствие эффекта мерцания освещения даже при достаточно резких скачках напряжения в сети.

Большинство бытовых электроприборов способны нормально работать при колебаниях напряжения в пределах 5-7%.

Как поступить – поставить один стабилизатор на всех потребителей, или на каждый отдельно?

Конечно, в идеале на каждый прибор, который необходимо защитить от скачков напряжения, следует ставит отдельный стабилизатор соответствующей мощности и точности стабилизации.

Однако с точки зрения материальных затрат такой подход не может быть оправданным. Поэтому чаще всего стабилизатор устанавливается на всю совокупность потребителей, и его мощность рассчитывается исходя из суммарной потребляемой мощности. Впрочем, возможен и другой подход.

К примеру, стабилизатором может быть защищен какой-либо один прибор. Кроме того, можно выделить группу электроприборов, защита которых от перепадов напряжения составляет насущную необходимость, и для их питания устанавливается стабилизатор, а остальные, не столь важные и чувствительные к перепадам, остаются без защиты.

Понравилась статья — сохрани на стену!

Пример определение точной суммарной мощности однофазного и трехфазного напряжения

Прежде чем приобрести стабилизирующее устройство для сети с одной фазой, следует определить суммарную мощность всех энерго потребителей, которые будут подключены к стабилизатору. Допустим, планируется осуществить его установку прямо на входе, обеспечив энергией весь дом. В таком случае следует выяснить величину активной мощности каждого устройства, после чего все значения сложить. Стандартный набор устройств: (Мощность современных устройств может быть больше, в таком случае нужно делать подсчет исходя из ваших показателей) • Телевизор — 300 В; • Компьютер — 300; • Холодильник — 400; • Пылесос — 1000; • Утюг — 550; • Освещение — 450. Общая активная мощность — 3000 В. При этом пылесос и холодильник имеют электродвигатели. Для запуска двигателей требуется ток, величина которого превышается номинальное значение в 3-5 раз. Поэтому их мощность (пылесоса 1000 и холодильника 400) нужно умножить на это число 3 = 4200 В). После этого необходимо найти полную мощность, которая отличается от активной на величину коэффициента мощности (cosф). Данное значение указывается в технических паспортах устройств, однако в среднем оно равняется 0,75, для утюгов и прочего нагревательного оборудования — 1, для энергосберегающих лампочек — 0,9. Для пересчета активную мощность нужно разделить на cosф. Пересчет: • Телевизор — 300 / 0,75 = 400 ВА; • Компьютер — 300 / 0,75 = 660 ВА; • Холодильник — (400×3) / 0,75 = 1600 ВА; • Пылесос — (1000×3) / 0,75 = 4000 ВА; • Утюг — 550 / 1 = 550 ВА; • Освещение — 450 / 0,9 = 500 ВА. Общая мощность равняется 7450 ВА = 7,5 кВт. На следующем этапе с помощью мультиметра необходимо определить величину минимального сетевого напряжения в наиболее загруженный период. К примеру, это число равняется 180 В. Нормальное функционирование стабилизатора возможно лишь, если при его выборе учитывался нижний предел напряжения. В данном случае минимальное напряжение равняется 180 В, что соответствует коэффициенту 1,2. Если же значение равняется 170 В, используется коэффициент 1,3. Определяем мощность: 7,5 умножить на 1,2 = 9 кВт Однако всегда необходимо оставлять запас мощности. Поэтому полученное число умножаем на коэффициент запаса, который равняется 1,25: 9 умножить на 1,25 = 11,25 кВт При таких показателях нужно выбирать стабилизатор с мощностью от 12 кВт.

Пример выбора стабилизатора напряжения для трехфазной сети

При подборе аппарата для сети с тремя фазами принцип расчета полностью повторяет раннее описанный. Для наиболее загруженной фазы следует определить мощность. Замер напряжения также осуществляется на этой фазе. Выявленную мощность следует умножить на число фаз (3). При этом обязательно прибавлять небольшой запас мощности в 10-15 %. В результате из имеющегося ассортимента стабилизаторов выбирается наиболее подходящий вариант с мощностью выше полученного значения. ОТВЕТЫ НА ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ ПО СТАБИЛИЗАТОРАМ НАПРЯЖЕНИЯ

admin