В современных реалиях трудно представить дом или квартиру, где отсутствует свет и не используются электроприборы. Сегодня электричество является обязательной составляющей комфортной жизни человека. Но зачастую в сетях нет стабильного напряжения. Энергоснабжение может быть как однофазным, так и трехфазным. Во втором случае жильцы нередко пользуются 3-фазным стабилизатором напряжения.
Устройство прибора
Проще говоря, трехфазный стабилизатор представляет собой три отдельных однофазных устройства, которые объединяются под общим контролем. В случае отключения или «перекоса фазы» система полностью отключит эту конструкцию. Однофазные агрегаты подключаются так, чтобы на каждый блок шла подача фазы, а ноль общий для всех. Кроме этого, корпус прибора обязательно должен заземляться.
Характерных различий между однофазным и трехфазным стабилизатором почти нет. Последние могут быть с тиристорной, релейной или электромеханической схемой. Кроме того, они обладают более усложненной защитной схемой, которая может отключить прибор по следующим причинам:
- значение напряжения фазы выше/ниже критических пределов;
- температура составляющих одного из блоков превышает допустимый уровень.
Иногда во время подключения бывают ситуации, когда нагрузка неравномерно распределяется по фазам. Это явление электрики называют «перекос фаз». В качестве элемента защиты выступает трехфазный автомат. Стабилизационные конструкции такого типа зачастую представлены в виде вертикального напольного ящика. Помимо органов управления, на двери прибора расположены индикаторы напряжения в виде стрелочных вольтметров либо цифровых индикаторов.
Трехфазные стабилизаторы широко применяются в повседневной жизни. Зачастую для жилых помещений используют приборы мощностью 30−50 кВт. Агрегаты с показателями до 100 кВт востребованы для организации электропитания на небольших предприятиях или в коттеджных поселках.
Приборы мощностью свыше 100 кВт устанавливают на заводах и в других промышленных учреждениях. Если в стабилизаторе присутствует гальваническая развязка, его можно использовать в условиях высокой влажности — в специализированных лабораториях или научных центрах, а также медучреждениях.
Преимущества и недостатки
Если исходить из особенности конструкции стабилизаторов напряжения, которые можно использовать как в загородном доме, так и на постоянном месте жительства, следует выделить их плюсы и минусы.
Преимуществом является единый корпус конструкции, что очень удобно при транспортировке прибора. Но параллельно с этим есть и недостаток в виде большого веса и габаритов. Следует отметить, что перевозку устройства необходимо осуществлять строго в вертикальном положении.
Кроме того, 3-фазные стабилизаторы просты и удобны в запуске. Процесс проводится через одну колодку.
Агрегаты показывают на панели как линейное напряжение по каждому из блоков, так и суммарное. Еще одним неоспоримым плюсом является высокоуровневая надежность.
К недостаткам можно отнести то, что устройства в частных домах прекращают работать, если пропадает одна фаза. Конструкция прибора довольно сложная, в силу этого и стоимость его высока. Отдельно приобрести три однофазных прибора будет гораздо дешевле.
Разновидности изделий
Для трехфазных стабилизаторов используют три типа схем — тиристорные, электромеханические, релейные. Если тиристорные и релейные ограничены по мощности, то для электромеханических этот параметр не критичен и может достигать несколько сотен киловатт. Промышленный трехфазный стабилизатор может быть произведен по одной из схем:
Стабилизация осуществляется в зависимости от среднефазного напряжения. В такой конструкции на каждую фазу предусмотрен отдельный трансформатор, а также три регулятора напряжения, управление которыми производится одним сервоприводом. Электронная схема осуществляет контроль над точностью стабилизации среднефазного напряжения, в случае его отклонения от нормы подает команду на серводвигатель. Прибор, изготовленный по этой схеме, подходит для сбалансированных нагрузок. Нулевой провод в системе не задействован, он проходит от входа к выходу, не касаясь схемы. Такой агрегат может работать в сетях типа «треугольник» без нейтрали.- Вторая схема характерна для стабилизаторов с тремя трансформаторами, у всех есть отдельный сервопривод, а также плата для каждой фазы. Это наиболее распространенный тип конструкции, которую можно подключить к любому виду трехфазной нагрузки. Кроме того, допускается некоторая разбалансировка. Основным недостатком такого типа приборов является низкая стабилизационная скорость, которая зависит от времени скользящего контакта по трансформаторной обмотке.
Достоинства прибора заключаются в высокой точности регулировки, почти неограниченной мощности нагрузок, а также высоком диапазоне напряжения на входе.
Релейные стабилизаторы состоят из трансформатора с секционной обмоткой, который располагается на электромеханическом реле. При переключении секций меняется коэффициент трансформации и значение напряжения на выходе. Плюсами таких конструкций является надежность, а также высокая скорость реагирования. В приборе отсутствует механический привод, поэтому он не нуждается в техобслуживании. Минусом является ступенчатая установка напряжения, однако в силу присутствия большого количества электромагнитных реле это почти незаметно и не влияет на загрузку.
Тиристорные стабилизаторы работают по аналогичному принципу, только вместо реле переключение секций осуществляют силовые электронные приборы под названием тиристоры и симисторы. Для конструкций такого типа характерна более высокая скорость корректировки напряжения, хотя его значение изменяется ступенями, как и у релейных устройств.
Прибор может иметь 7−9 тиристорных ключей, с помощью которых значение напряжения устанавливается с точностью до 3−5%. Значительным плюсом таких конструкций является способность функционировать в широком диапазоне температур как высоких, так и довольно низких. Симисторные приборы плохо совмещаются с реактивными нагрузками, поэтому почти не используются в трехфазных конструкциях.
Критерии отбора
Выбирать трехфазный стабилизатор следует, опираясь на определенные критерии. Некоторые из них:
качество напряжения на входе;- мощность потребителей электричества;
- необходимая скорость выравнивания;
- точность вычисления напряжения;
- эксплуатационные условия.
При покупке прибора необходимо предварительно знать минимальные и максимальные показатели напряжения, которые могут возникать в процессе работы. Допустимое расхождение входного напряжения всегда указано в техпаспорте изделия.
Агрегаты, работающие по среднефазному напряжению, нередко используются при реактивных нагрузках, поэтому мощность рассчитывается по формуле. Аппараты, конструкция которых представлена в виде трех отдельных блоков, функционируют при любых нагрузках. В любом случае рассчитать мощность необходимо максимально точно.
Если важным показателем является скорость стабилизации, то от покупки сервоприводного электромеханического устройства следует отказаться, для таких ситуаций оптимально подходит релейный стабилизатор, а если предполагается использование при низких температурах, то электронный. Если же требуется высокая точность значений, а стабилизационная скорость отходит на второй план, наиболее подходящий вариант — электромеханическое изделие.
Большинство современных моделей оснащены системой «байпас». При нормальном напряжении нагрузка подключается к сети напрямую, в обход схемы стабилизатора. При отклонении показателей в любую из сторон питание проводится через стабилизатор.
Все имеющиеся приборы представлены в виде вертикальной конструкции, но есть и те, что дополнительно оснащены настенными креплениями. Некоторые мощные виды оборудованы системой принудительного воздушного охлаждения, что существенно облегчает работу трансформаторов и полупроводников.
Подключение агрегата
Процедура введения стабилизатора в работу не является сложной, но при отсутствии элементарного опыта и электротехнических знаний лучше доверить это профессионалам. Конструкция состоит из трех независимых блоков, на задних панелях которых находятся винтовые колодки со следующими обозначениями:
- L — фазы входа/выхода.
- N — ноль.
В быту стабилизатор напряжения устанавливают после счетчика и автомата. Каждая фаза подключается к соответствующей клемме на блоках. Ноль со всех блоков соединяют между собой. Клеммник «фаза-выход» коммутируют с автоматом нагрузки. В основном подробные схемы указаны в техпаспорте прибора. Перед установкой необходимо обязательно ознакомиться с описанием, ведь для каждой модели характерны определенные особенности конструкции.
Обзор моделей
Популярным бытовым стабилизатором российского производства является «Энергия HYBRID СНВТ 15 000/3» мощностью 15 кВт. Это оригинальное техническое решение, которое объединяет два принципа работы в одном — электродинамический, а также релейный. Агрегат устойчиво функционирует в сетях с напряжением 105−280 В, с его помощью значения достигают нормы в 220 В, возможная погрешность ± 3%.
Зачастую конструкции используют для загородных и дачных домов, офисов или малых производственных предприятий. Агрегат выполнен в виде вертикальной стойки, которая оснащена всевозможными типами защиты.
Востребованным промышленным стабилизатором является устройство «Ресанта». Под этой маркой выпускаются преобразователи напряжения, которые без преувеличения можно назвать профессиональными: они отлично справляются с поставленными задачами, обеспечивая стабильную работу точного и высокочувствительного оборудования.
Приборы оснащены специальными фильтрами на входных и выходных отверстиях, их главная задача состоит в минимизации рисков искажения частотной синусоиды. Производитель выпускает устройства в металлическом корпусе с многочисленными отверстиями, которые создают высокоэффективную вентиляцию. Модели этого бренда имеют широкий спектр мощности: самая слабая конструкция имеет мощность 3 кВт, наибольшая — 150 кВт.
Все конструкции выравнивают входное напряжение, если последнее не менее 240 и не более 430 В. Точность напряжения на входе ±2%. Преимуществом является способность перезапуска системы и низкий уровень шума.
Трехфазные стабилизаторы мощностью 30 и более кВт являются электромеханическими. Для высокоэффективной работы прибора производитель отводит большую площадь, чтобы происходил контакт трансформаторных обмоток и токосъемной жилы.
Все модели состоят из трех блоков, расположенных в общем корпусе. В середине каждого из них расположена тепловая защита, использование которой повышает уровень пожарной безопасности конструкции. Составляющие подключаются к общему коммутационному блоку, который контролирует выходное напряжение и регулирует его при необходимости.
При покупке трехфазного стабилизатора напряжения следует отдавать предпочтение отечественным производителям, которые, в отличие от иностранных, адаптированы для работы на территории РФ.
