ГлавнаяОборудованиеСтабилизаторы напряженияСравнение стабилизаторов

Сравнение характеристик стабилизаторов напряжения

	Параметр стабилизатора	"Каскад-5"	СНЭО-5 (VARCON)
1	Номинальное входное напряжение	220 В, 50 Гц	220 В, 50 Гц
2	Номинальная мощность	5500 ВА	5000 ВА
3	Выходное напряжение	220±2,5% при входном 147÷293 В	220±2,5% при входном 160÷266 В
4	Выходное напряжение 220±10% В	при входном 135÷315 В	при входном 140÷275 В
5	Выходное напряжение срабатывания защиты	176/242 В	260 В
6	Быстродействие	Менее 100 мс	Более 400 мс
7	Защита по току	Электронная +реле	Автомат по входу
8	Тепловая защита	есть	Включение вентилятора
9	Дополнительные функции	"BYPASS"	нет
10	Изменение выходных параметров без изменения конструкции	есть	-
11	Индикация	Цифровой (ток, напр. вх/вых, мощность)	Цифровой (мощность)
12	Габариты одного блока, не более	210х485х300	235x285x320
13	Масса одного блока, не более, кг	30,0	22,0

Сравнительный анализ стабилизаторов WUSLEY (Китай) и серии САТУРН 500

	Параметр	WUSLEY	САТУРН 500
1	Диапазон входных напряжений	160—250 В	У большинства моделей шире, особенно по верхнему диапазону
2	Скорость отработки	5—7 с	Не более 1 с
3	Точность поддержания выходного напряжения	220 В ±6 В (214—226 В)	220 В ±2 В (218—222 В)
4	Массогабаритные показатели		В 1,5 раза тяжелее и габаритнее
5	Защиты	Автомат по входу стабилизатора. (для обеспечения защиты по напряжению требуется дополнительное устройство не входящее в состав стабилизатора.)	Электронная защита по току. Защита нагрузки при выходе напряжения за безопасные пределы по верхнему и нижнему диапазону. Защитное отключение по температуре стабилизатора.
6	Индикация	Аналоговые амперметр и вольтметр	Цифровая индикация входного напряжения, выходного напряжения, тока нагрузки и мощности нагрузки в %. Индикация режимов защиты по току, напряжению и температуре.
7	Ресурс	Не более 1 года при круглосуточной работе	Более 6 лет
8	Подключение	Клеммы лабораторного типа на задней панели (что вызывает значительные неудобства при стационарной установке)	Зажимные клеммы ENTRELEK в верхней части стабилизатора
9	Защита от импульсных перенапряжений	отсутствует	Варистор 16 кА (820)
10	Цена	Ниже в 1,5—2 раза
11	Рекомендации по применению	По соотношению цена-качество и с учетом ограниченного ресурса оптимален для клиента типа "дачник"	Коттеджи, промпредприятия,медицинские центры, крановое оборудование и тд.

Примечание:
стабилизаторы серии САТУРН обладают высокой помехоустойчивостью. Способны корректно работать от дизель-генераторов и обеспечивают устойчивую работу при наличии высокоиндуктивных нагрузок с возвратными токами (башенные краны).

Проблемы сети силового питания

На рисунке представлен типовой вариант питания загородного поселка. На входе установлен понижающий трансформатор (трансформаторная подстанция). До недавнего времени потребление электроэнергии на один дом составляло от 2 до 5 кВА, но в последнее с появлением теплых полов, электросаун, электрокотлов и прочей бытовой техники, требующей значительного большего энергопотребления, мощность нагрузочной сети на один дом нередко достигает 30 - 60 кВА.

В большинстве случаев ни трансформаторная подстанция, ни линии электропитания не расчитаны на возросшее количество энергоемких потребителей. Если еще учесть общее ветхое состояние электросети, то становятся понятными причины возникновения проблем с обеспечением электричеством.

Длительное понижение напряжения возникает в результате перегрузки понижающего трансформатора и перегрузки линии питания. Если дом находится в конце линии, то напряжение может падать до 100 - 150 В особенно в часы максимального энергопотребления в поселке.

Длительное повышение напряжения. Стремясь исправить ситуацию с низким напряжением электрики нередко переключают обмотки понижающего трансформатора на более высокое напряжение. В результате потребители находящиеся рядом с подстанцией имеют на входе сети питания дома напряжения от 240 до 260 В, особенно в часы минимальных нагрузок.

Перекос фаз. Явление в энергосети возникающее в результате неравномерного распределения нагрузок по фазам. На самой нагруженной фазе соответственно будет низкое напряжение, а на незагруженных близкое к номиналу. Ситуация может осложниться, если присутствует общая нейтраль к которой подключены потребители. В советских стандартах было принято соотношение сечения фазного и нейтрального проводов 3/1. В результате перекоса фаз, для данной ситуации, напряжение на незагруженных фазах может быть существенно выше номинального.

Кратковременный провал напряжения обычно является результатом пуска мощных нагрузок или нагрузок с большим пусковым током (трансформаторы, электродвигатели и т.д.). Длительность и уровень провала зависит от сечения подходящих к нагрузке проводов. Время может составлять от 0,3 до 5 с.

Короткое замыкание на одной из фаз сопровождается явлениями схожими с перекосом фаз с той лишь разницей, что время процесса ограничено временем срабатывания токовой защиты.

"Скачки"напряжения возникают в результате работы различного оборудования, особенно сварочного.

Отрыв нейтрали. Опасное и в последнее время нередкое явление, особенно для старых силовых сетей или сетях проложенных наспех и временно. Отрыв нейтрали в главном распределительном щите многоквартирного дома влечет за собой изменение напряжения на фазах в зависимости от нагруженности каждой из них. На самой загруженной будет низкое напряжение, а на самой незагруженной может достигать значений 300 В и более.

"Мерцание" напряжения. Результат работы различных тиристорных регуляторов. Особенно много хлопот доставляют мощные промышленные установки в которых температура нагревательных элементов поддерживается тиристорным регулятором, алгоритм работы которого представлен на рисунке. Регулятор пропускает полное напряжение в нагрузку, затем выжидает несколько периодов и снова подает полное напряжение. Таким образом осуществляется циклический запуск тепловых элементов со всеми явлениями присущими запуску мощных нагрузок.

Грозовые разряды - мощные импульсные перенапряжения возникающие в результате прямого попадания молнии в сеть электропитания, громоотвод или импульс от разряда молнии на расстоянии до 1,5 км приводящий к выходу из строя электрооборудования или сбою в работе аппаратуры. Прямое попадание характеризуется мгновенными импульсными токами до 100 кА с длительностью разряда до 1 мС.

При наличии системы громоотвода импульс разряда распределяется между громоотводом, сетью питания, линиями связи и бытовыми коммуникациями. Характер распределения во многом зависит от конструкции здания, прокладки линий и коммуникаций.

Переключения в энергосети вызывают серию импульсных перенапряжений различной мощности, сопровождающуюся радиочастотными помехами широкого спектра. Природа возникновения помех приведена на примере ниже.

Например при отключении разделительного трансформатора мощностью 1кВА 220220 В от сети вся запасенная трансформатором энергия "выбрасывается" в нагрузку в виде высоковольтного импульса напряжением до 2 кВ.

Мощности трансформаторов в энергосети значительно больше, мощнее и выбросы. Кроме того переключения сопровождаются возникновением дуги, являющейся источником радиочастотных помех.

Искажения синусоидальной формы напряжения.

Искажения на выходе феррорезонансного стабилизатора или стабилизатора на основе магнитного усиления (например серия молдавских стабилизаторов СТС). Форма выходного напряжения приближается к трапецеидальной с высоким уровнем помех.
Искажения на выходе источников бесперебойного питания при работе от батарей. Форма напряжения от меандра (почти прямоугольные импульсы) до практически чистой синусоиды. Форма зависит от принципа построения UPS и его цены.
Искажения при перегрузке трансформатора, когда он работает в режиме близком к насыщению. Приблизительная форма выходного напряжения характеризуется пикообразными выбросами напряжения и представлена на рисунке.
Искажения синусоиды на выходе тиристорных регуляторов напряжения. Сопровождается радиочастотными помехами.

Особенности некоторых типов нагрузок

При проектировании следует учитывать стойкость устанавливаемого электрооборудования к проявлению различных факторов воздействия со стороны сети. Ниже приведены особенности питания некоторых типов нагрузки.

Электрооборудование оснащенное импульсным источником питания (вычислительная техника, офисное оборудование, приборы, аудио-видео аппаратура) мало критично к уровню напряжения и как правило устойчиво работает в диапазоне от 185 до 250 В (в некоторых телевизорах от 130 до 260 В). Допустимо даже прерывание напряжения до 0,3 с, если оно не сопровождается существенными помехами. Однако высокочастотные помехи от 150 кГц и выше легко проходят через блок питания в аппарат. Опасным являются также импульсные перенапряжения, могущие вызвать пробой транзистора в преобразователе блока питания. В большинстве случаев сам источник имеет и фильтр, и варистор для защиты от помех, но они способны защитить лишь от слабых воздействий по сети.

Для трехфазных двигателей основную опасность представляет перекос фаз, при котором резко возрастает перегрев двигателя с последующим выходом из строя. К помехам и кратковременному прерыванию напряжения некритичны.

При возрастании напряжения на входе трансформатора (трансформаторный блок питания) резко возрастает ток ХХ, трансформатор входит в режим насыщения, шумит, перегревается и выходит из строя.

Магнитные контакторы, силовые реле и т.д. При низком входном напряжении либо не запускаются, либо запускаются с дребезгом. Ситуация ухудшается, когда на выход контактора подключена мощная индуктивная нагрузка. В момент подключения напряжения на нагрузку за счет больших пусковых токов возникает резкая просадка напряжения и контактор отключает нагрузку. Напряжение снова повышается, контактор снова пытается подключить нагрузку и весь цикл повторяется до выхода из строя контактора.

Галогенные лампы, помимо общей чувствительности к уровню напряжения, очень чувствительны к кратковременному прерыванию питания. Пусковые токи включения лампы - основная причина выхода из строя. Попытка улучшить ситуацию с помощью ступенчатого стабилизатора напряжения лишь ухудшает ситуацию.