Зачем нужны стабилизаторы напряжения

Перепады напряжения — естественное свойство электрической сети, но слишком сильные или частые колебания сокращают срок работы устройств, включенных в розетку. Справиться с этой проблемой и защитить домашнюю технику помогают стабилизаторы напряжения. Разбираемся, как они устроены и какие приборы наиболее чувствительны к работе электрической сети.

Зачем нужны сетевые фильтры и стабилизаторы напряжения

Существует множество причин резкого изменения параметров тока. Это могут быть аварии на электросетях, перегрузка подстанции или просто одновременное подключение нескольких мощных устройств. Кроме того, внезапный перепад может вызвать, например, удар молнии по линии электропередач.

Скачки напряжения не обязательно связаны с внешними причинами: небольшие колебания — часть нормальной работы электрической сети переменного тока. Они возникают при включении или отключении любых приборов. Яркий пример таких перепадов — лампочка накаливания, которая взрывается сразу после включения.

Производители электротехники обычно адаптируют устройства к небольшим изменениям, предусматривая запас до 10%, но сильные и регулярные скачки напряжения влияют на работу устройств, снижая срок их службы. Для чувствительной техники, например умных телевизоров или ПК с большим количеством электронных компонентов, порог чувствительности ниже — они более уязвимы к колебаниям.

Какие устройства защищают от перепадов в сети

Предотвратить повреждения приборов, связанные с работой электрических сетей, позволяют следующие устройства.

Сетевые фильтры реагируют прежде всего на серьезные изменения параметров тока, размыкая контакт и отключая приборы. Это поможет, например, для защиты от внезапного короткого замыкания или резкого скачка напряжения во время грозы.

Сетевой фильтр

Продвинутые модели также сглаживают индукционные помехи и электромагнитные шумы, которые влияют на работу приборов. Такие проблемы можно заметить, например, по фоновому шуму или писку колонок.

Сетевые фильтры рассчитаны на редкие и непродолжительные сбои. Они подойдут для «подстраховки» и защиты техники, если в целом электрическая сеть в доме в порядке. Но если проблемы постоянные — например, напряжение регулярно слишком низкое, наоборот высокое или постоянно меняется, заставляя лампочки «моргать», сетевые фильтры с проблемой не справятся.

Стабилизаторы контролируют и нормализуют параметры тока. Такие устройства не просто отключают ПК, холодильник или микроволновку от питания в случае резких перепадов. Они усиливают низкое напряжение и снижают высокое, приближая его значение к эталонным 220/230 В.

Стабилизатор напряжения

Стабилизаторы эффективны для решения проблем, которые могут вывести домашнюю технику из строя или сократить срок ее службы. Например, таких как:

• резкие колебания напряжения;
• смена частоты тока;
• аномально высокое или низкое напряжение;
• электромагнитные помехи;
• шумы в электросети.

Виды стабилизаторов напряжения

Существует несколько типов стабилизаторов, которые отличаются принципами работы и качеством преобразования тока в сети.

Релейные стабилизаторы — одни из наиболее распространенных и дешевых моделей. Они состоят из трансформатора и нескольких механических реле, которые в зависимости от входного напряжения изменяют коэффициент преобразования. В результате на выходе получается значение, близкое к 220/230 В. Чем больше реле использует прибор, тем выше точность преобразования. У доступных на рынке устройств их чаще всего четыре, а выходное напряжение изменяется в пределах 8%.

Релейный стабилизатор напряжения

Для бытовых приборов, которые работают от электромотора, например пылесоса или стиральной машинки, важно не только отсутствие резких перепадов, но и форма выходного сигнала. В сети используется переменный ток — это значит, что напряжение постоянно меняется. В идеале оно плавно возрастает и уменьшается, формируя синусоиду вокруг оптимального значения (220/230 В).

Идеальный синусоидальный ток (слева) и искаженный ток, приближенный к синусоиде (справа)

Электронные стабилизаторы искажают сигнал: на выходе получаются не плавные колебания, а отрывистые скачки. Релейные сохраняют синусоиду, а значит, подойдут для подключения стиральных машин, холодильников или пылесосов. Кроме того, такие устройства стоят дешевле других видов стабилизаторов и хорошо работают под нагрузкой — при подключении большого количества приборов.

Из минусов: относительно невысокая точность и задержки переключения, из-за которых стабилизаторы могут пропустить резкий скачок напряжения. А еще при срабатывании реле издают громкий щелкающий звук и со временем изнашиваются.

Электромеханические стабилизаторы используют тороидальный трансформатор. В зависимости от входящего напряжения сервопривод корректирует положение подвижного контакта, чтобы на выходе получалось нужное значение. Такое устройство обеспечивает плавное переключение, высокую точность сигнала и работает практически бесшумно.

Электромеханический стабилизатор напряжения

Недостаток таких стабилизаторов — крупные габариты и быстрый износ подвижного элемента. Кроме того, скорость переключения у них примерно в пять раз меньше, чем у релейных устройств, поэтому на резкий перепад напряжения прибор среагировать не успеет.

Инверторные стабилизаторы выполняют двойное преобразование. Сначала они превращают переменный ток с изменяющимся напряжением, который передается по электросети, в постоянный — как в батарейке. На втором этапе происходит обратное преобразование: постоянный ток снова превращается в переменный, но уже с регулируемыми колебаниями напряжения. При этом выходной сигнал максимально приближен к идеальной синусоиде — изменяется плавно, без резких скачков.

Благодаря инвертору устройство работает практически бесшумно и обеспечивает высокую точность преобразования — колебания напряжения не превышают 2%. При этом устройство срабатывает быстро, обеспечивая мгновенную нормализацию перепадов в сети. Из минусов: стабилизатор потребляет большое количество энергии для преобразования и не справляется с высокой перегрузкой.

Электронные стабилизаторы напоминают релейные, но вместо механических элементов у них полупроводниковые переключатели — тиристоры или симисторы. Электронные компоненты срабатывают быстрее, чем реле, устраняя задержку и оперативно реагируя на перепады, повышают точность выходного сигнала и не шумят.

Однако в результате преобразования выходной сигнал отличается от идеальной синусоиды — это критично для подключения некоторых приборов. Двигатели, трансформаторы, индукционные катушки и некоторые другие компоненты устройств чувствительны к форме колебаний, поэтому для их подключения лучше использовать инверторные преобразователи. А вот для телевизоров, электрических чайников, плит или ламп подойдут электронные стабилизаторы.

Когда нужны стабилизаторы напряжения

Существует миф, что защищать устройства нужно только перед длительным путешествием, отключив технику от сети. Но перепад напряжения может произойти в любое время. Например, в России по статистике наиболее серьезные скачки происходят зимой по вечерам, когда включается множество обогревающих приборов одновременно.

О наличии перепадов в сети можно судить по косвенным признакам. Например, если у вас слишком часто «моргают» или перегорают лампочки, скорее всего, проблема именно в скачках напряжения и вам стоит задуматься о том, чтобы защитить все приборы.

Чтобы разобраться, в чем причина, и зафиксировать проблему, вы можете обратиться в управляющую компанию и вызвать электрика. Он проверит свойства сети — так вы сможете подобрать стабилизатор, подходящий для вашей ситуации, а также защитите себя на случай выхода техники из строя. В случае доказанной поломки из-за неисправности электросети возмещать ущерб должна управляющая компания.

Российский ГОСТ предусматривает отклонение напряжения в электросетях в пределах 10%. Это значит, что этот параметр может меняться от 198 до 242 В для сетей 220 В и от 207 до 253 В для сетей 230 В. Хотя большинство устройств выдерживает падение напряжения до 60% в течение 0,5 с, если перепады повторяются регулярно, техника выходит из строя.

Какие домашние устройства уязвимы к перепадам напряжения

Компьютеры и Smart TV — это наиболее уязвимые к колебаниям напряжения устройства из-за большого количества микроэлектронных компонентов. Именно поэтому почти все производители современных устройств используют блоки питания со встроенным импульсным преобразователем, который сглаживает резкие скачки.

При этом работа устройств на верхней границе рабочего диапазона — около 240 В — приводит к быстрому выходу блока питания из строя. Также негативно влияет на работу и пониженное напряжение — около 200 В. В этом случае блок питания перегревается и быстро ломается.

В холодильниках от изменения свойств сети страдают электромотор и компрессор, они быстрее изнашиваются и начинают шуметь. При этом в большинстве современных устройства установлена защита: они должны автоматически отключаться при отклонении параметров более чем на 10% от нормы. Но регулярное срабатывание такой системы увеличивает риск поломок.

Кроме того, холодильники чувствительны к форме колебаний: если изменение тока отличается от синусоидального, качество работы устройства снижается. Проверить сигнал и перепады напряжения в сети может электрик.

Для стиральных и посудомоечных машин опасны даже минимальные изменения. Электрический двигатель в этих устройствах работает с высокой мощностью, при недостатке напряжения он не сможет нормально запуститься, при слишком высоком — будет вращаться быстрее, чем необходимо. Обе ситуации приводят к перегреву мотора и ведут к поломке.

В водонагревателях, котлах и электроплитах перепады тока в сети приводят к повышенной нагрузке на нагревательный элемент. При недостатке напряжения снижается качество и увеличивается время работы устройств, а избыток может привести к перегреву и даже пожару.

Утюги, чайники, электрообогреватели и другие приборы, использующие нагрев для работы, сталкиваются с теми же проблемами, что и котлы.

Энергосберегающие лампы при частых перепадах напряжения быстро перегорают, а если его недостаточно — просто не включаются.

Лампы накаливания более устойчивы к сетевым колебаниям, но у них меняется яркость свечения и сокращается срок службы.

Светодиодные лампы практически не реагируют на скачки тока в сети.

Какой стабилизатор напряжения выбрать

Перед покупкой стабилизатора определите, какие устройства вы планируете к нему подключать, и рассчитайте их совокупную мощность. При этом к результату лучше добавить 20%, чтобы у приборов оставался небольшой запас, связанный с пиковой нагрузкой при включении.

Для компьютеров и Smart TV

Если в вашей сети постоянно пониженное или повышенное напряжение, лучше выбирать электромеханический стабилизатор, при регулярных перепадах — релейный. Проверить свойства сети может электрик. Кроме того, постоянные отключения компьютера могут указывать на низкое напряжение, а частые перезагрузки — на регулярные перепады.

Обратите внимание на диапазон параметров входного тока, максимальную мощность, компактность и наличие дополнительных функций. Например, компактный стабилизатор SunWind AVR-1500 работает в диапазоне от 184 до 284 В. Выходной мощности 750 Вт хватит, чтобы подключить рабочий компьютер, монитор и принтер. А для игрового компьютера лучше выбирать более мощные модели. Например, Powercom TCA-2000 поддерживает подключение устройств мощностью до 1000 Вт.

Для крупной бытовой техники

Приборы с электромоторами чувствительны к форме колебаний напряжения, поэтому для них лучше выбирать стабилизаторы, которые обеспечивают синусоидальный или близкий к нему выходной сигнал. Чаще это электромеханические или инверторные стабилизаторы, но можно выбрать и релейные модели, в характеристиках которых указано, что сигнал — чистая синусоида.

Например, у электромеханического стабилизатора Rucelf SDV-15000 колебания напряжений не превышают 3%. При этом максимальная выходная мощность составляет 13 кВт. Этого достаточно, чтобы подключить и одновременно использовать холодильник, стиральную и посудомоечную машинку, а также другие бытовые приборы.

Стабилизатор напряжения RUCELF SDV-15000, 13кВт белый

Нет отзывов и оценок

• Сеть:однофазная
• Входное напряжение:от 150 до 260 В
• Мощность на выходе, номинальная:13 кВт
• Охлаждение:естественное
• КПД:97

62 890 ₽

Универсальное устройство для всей квартиры

Для стабилизации напряжения во всей квартире выбирайте модели, которые можно повесить на стену возле электрического счетчика. Обратите внимание на мощность автомата, установленного на входе в квартиру. При выборе стабилизатора лучше ориентироваться на то же значение с небольшим запасом: если подключенные устройства потребляют больше, автомат просто отключит питание.

Например, у Ресанта АСН-10000/1-ЭМ выходная мощность составляет 10 кВт — этого достаточно для небольшой квартиры без электроплиты. Прибор работает в диапазоне от 140 до 260 В и оборудован сетевыми фильтрами, которые автоматически отключат питание, если напряжение выйдет за эти пределы.

Стабилизатор напряжения Ресанта АСН-10000/1-ЭМ, черный [63/1/8]

5

• Сеть:однофазная
• Охлаждение:принудительное воздушное
• Входное напряжение:от 140 до 260 В
• КПД:97

34 890 ₽

30 570 ₽

Что в итоге

Чтобы защитить свои приборы от перепадов напряжения:

• Отправляясь в длительное путешествие, по возможности отключите приборы от электропитания.
• Выбирая стабилизатор, ориентируйтесь проблемы вашей сети — напряжение постоянно высокое или низкое или постоянно меняется в большом диапазоне. Кроме того, учитывайте, какую технику вы будете подключать.
• Помимо стабилизаторов, можно использовать сетевые фильтры как экономичное решение, которое подойдет, если перепады в сети редкость.
• Следите за правильным подключением приборов к сети, избегая перегрузки, связанной с подключением мощных устройств — обогревателей, электроплит, водонагревателей.
• Если в вашей сети часто наблюдаются перепады, например постоянно моргают лампочки, обратитесь в управляющую компанию, чтобы они зафиксировали проблему. В этом случае ответственность за испорченную технику будет лежать на компании. В случае доказанной поломки по причине неисправности электросети они будут возмещать ущерб.