Ступінчасті стабілізатори Full Energy або як захистити електроприлади

Проблеми та вирішення безпеки електрообладнання в умовах аварійних мереж

"Згорів модем…". "Холодильник новенький - відмовився працювати...", "Дорога пралка зламалася..." - подібними повідомленнями рясніли форуми в інтернеті, коли рашисти обстрілювали нашу енергетичну інфраструктуру.

220 Вольт - цифра досить відома та розтиражована. Її повинні знати не лише електрики та фізики, а й кожен із нас. Саме стільки має видавати розетка у будинку. Не більше та не менше. Допускається невелике відхилення – 10%. Тобто, прийнятний діапазон – від 200 до 240 Вольт. Але деякі особливо чутливі електроприлади реагують і на таке відхилення.

Вже багато хто переконався, що під час віялових відключень, викликаних російськими атаками, мережа перестає підтримувати постійну напругу в 220 В. При новому запуску системи ця планка може коливатися від 170 до 260 В, іноді піднімаючись до 300. У такому разі деяка побутова техніка згорить. Справа в тому, що як при відключенні, що відбувається аварійно з перекосами споживання та короткими замиканнями, так і початкова подача напруги після вимушеного відключення викликає перепади напруги. А вони, у свою чергу, можуть зашкодити побутовій техніці або навіть підпалити загальний щиток у під'їзді.

Зараз, хоча відключення за графіками припинилися, але через ремонти також трапляються, та й аварійні пропадання бувають. До того ж, ремонти та аварії в одному місці найчастіше призводять до перепадів напруги в мережі в іншому місці, де відключення немає, і про це навіть не повідомляється.

Проблеми з безперебійним поданням електрики, пов'язані з регулярними ударами росіян по інфраструктурі, прогнозуються і наступного зимового періоду.

Цієї зими час відключення електроенергії може бути тривалішим за минулорічний рік. Такі прогнози дає співзасновник Фонду енергетичних стратегій Юрій Корольчук . Він каже, що минула зима була теплою і таким чином допомогла нашій енергосистемі. «Якщо буде зима як зима, тоді відключення будуть довшими. Тобто, якщо ми раніше бачили графіки 4/4, 6/6, то я думаю, тут графіки можуть бути такі, що, наприклад, 10 годин не буде електроенергії, 5 годин буде електроенергія», – прогнозує Корольчук . Кудрицький , голова правління «Укренерго», у свою чергу сказав, що він не може гарантувати, чи будуть блекаути відключення. "Укренерго", за словами співзасновника Фонду, зараз у найскладнішій ситуації. Тому що ті ракетні удари, які були минулого року, – майже всі припадали так званою інфраструктурою транспортування розподілу електроенергії до споживача.

Крім масового включення-вимкнення, причинами проблем перепадів напруги є: обриви на лініях електропередач, спричинені негодою, ремонти в квартирах та земляні роботи, профілактичні вимикання DTEK, грозові розряди та багато іншого з війною не пов'язане.

У зв'язку з цим варто подбати про захист для різної побутової техніки, яка регулярно залишається включеною до мережі. І ми помітили, що частина техніки вже поступово виходить із ладу, адже регулярно потрапляє під дію стрибків напруги.

У наш час усі надійні та імениті бренди і так намагаються, якнайкраще захистити свою техніку. Вони встановлюють запобіжники (плавкі вставки, реле, що самовідновлюються, і т.д.). Наприклад, та ж пральна машина не працюватиме, якщо в розетці менше, ніж 180 Вольт. Тобто техніка частково захищена, але запобіжник стає марним, якщо стрибок в електромережі раптовий, різкий і великий.

Не дарма "Укренерго" та обласні ДТЕК закликають українців вимикати енергоємні прилади з мережі, щоб вони без потреби не споживали електрику. Але холодильники та опалювальне обладнання доводиться залишати включеним, в офісах залишаються увімкненими сервери, оскільки без них обійтися не можна. Найчастіше контролю залишаються включеними освітлювальні прилади, зокрема і вуличні, що вмикаються автоматично з настанням сутінків. І все це необхідно захистити.

Звичайно, в ідеалі, потрібно скрізь поставити інвертори напруги, які автоматично перемикатимуться на акумулятори, продовжуючи видавати споживачам змінний струм 220В з правильною синусоїдою, та ще за рахунок вбудованого стабілізатора захищати електроприлади від перепадів. Але це обладнання дозволити собі можуть зовсім не всі.

Різні зарядні станції хоч і дешевші, просто не вирішують завдання серйозного резервування електрики через невелику ємність АКБ і частої відсутності синусоїди, та й не мають у своєму складі стабілізаторів, чому горять самі при різких відключеннях. Але як локальні джерела були б цілком придатними для всіх, якби не ціна.

Не всі можуть дозволити собі навіть генератори, що працюють на бензині, дизпаливі чи газі. Втім, генератор потрібно включати, коли електрика вже зникла, а отже, якщо навіть у ньому встановлено стабілізатор, він не допоможе захистити обладнання від перепадів у момент вимкнення. До того ж генератор, як правило, не дає чистої синусоїди, просто необхідної для електродвигунів і електроніки опалювальних котлів, хоча більш дорогі інверторні генератори з цим завданням справляються.

Джерела безперебійного живлення (ДБЖ) можуть вирішити проблему захисту обладнання від перепадів, маючи у своєму складі стабілізатори, як і інвертори, але їхній ресурс забезпечення енергією також малий як у зарядних станцій, та й більшість з них також не видає правильної синусоїди. Втім, лінійно-інтерактивні ДБЖ можуть забезпечити правильну синусоїду та кілька десятків хвилин забезпечити роботу навіть холодильника чи кондиціонера, якщо взяти достатню потужність.

Але все ж таки автоматичний регулятор напруги є дійсно економічним продуктом. У нього немає АКБ, що в основному створює ціну приладу, і єдине його завдання якраз захист підключеного обладнання, забезпечуючи розширення допустимого діапазону перепадів напруги в мережі, при якому воно працює.

Як уже зазначалося, нестабільна напруга може призвести до смертельних травм та інших нещасних випадків, завдати шкоди устаткуванню та вплинути на процеси виробництва, викликаючи затримки у доставці, нестабільну якість продукції тощо. Однак, якщо проблема збереження обладнання є першочерговою, а живлення критичних споживачів можливе від генераторів або взагалі допустимо не здійснюється, завдяки нашим стабілізаторам напруги Вам більше не доведеться переживати з приводу цієї проблеми, вони гарантують, що напруга, що подається, буде постійною за струмом навантаження, навіть якщо коливання відбуватимуться у фоновому режимі. Це допомагає пом'якшити і навіть усунути шкоду, яку будь-які коливання можуть завдати приладам, машинам, пристроям та устаткуванню. AVR не тільки допомагає регулювати напругу до безпечного рівня, але також може забезпечити захист від перенапруги та від стрибків напруги.

Давайте розглянемо їх уважніше.

Що таке «Автоматичний регулятор напруги» або «Ступінчастий стабілізатор»?

У західних документах він називається Automatic Voltage Regulator ( AVR), у нас цей пристрій звично називають - Стабілізатор. А оскільки він вирівнює напругу ступінчасто, то і стабілізатор визначається як ступінчастий. Але все ж таки варто дати визначення для розуміння його роботи.

Автоматичний регулятор напруги – електронний пристрій на основі автотрансформатора з обмотками, що перемикаються (див. малюнки нижче). Призначений для регулювання вхідної напруги у бік підвищення (режим boost ) або зниження (режим buck ). Може бути окремим пристроєм (як у нашому випадку) або застосовується як модуль у складі ДБЖ, зібраних за лінійно-інтерактивною ( Line-Interactive ) схемою та якісними генераторами.

Нормальний режим

Режим підвищення (boost)

Режим зниження (buck)

Він здійснює ступінчасте коригування вхідної напруги у бік її підвищення (при зниженій вхідній напрузі) або зниження (при підвищеній вхідній напрузі).

При відхиленні вихідної напруги від номінального значення вище за встановлені пороги керуючий пристрій перемикає обмотки регулюючого атотрансформатора за допомогою тиристорів або релейних комутаторів. Таким чином, проводиться ступінчаста стабілізація вихідної напруги. Чим більша кількість ступенів (відводів на автотрансформаторі), тим вища точність стабілізації.

Простіше кажучи, AVR безперервно приймають вхідні діапазони змінної напруги та підтримують постійний вихід при фіксованій напрузі.

Автоматичний регулятор напруги розширює діапазон вхідних напруг, при яких забезпечується нормальне живлення навантаження в допустимому діапазоні напруг мережі, або, у разі ДБЖ, без переходу в автономний режим роботи з живленням від АКБ.

Високоточний побутовий AVR складається з автотрансформатора, плати управління вибіркою та виконавчого механізму. Він має такі характеристики, як невеликий розмір, легка вага, невелике спотворення форми вихідного сигналу та висока швидкість відгуку. Він особливо підходить для домашніх кондиціонерів, холодильників, телевізорів, аудіо та іншої побутової техніки, а також може продовжити термін служби, є ідеальним автоматичним регулятором напруги змінного струму для сучасних сімей.

Як створити власну систему захисту електроприладів?

За нинішніми цінами комп'ютер коштує від 200 до 1000 доларів, холодильник – 300-700, пральна машина 250-600. Адже саме ці прилади найчастіше страждають від стрибків.

Вартість стабілізатора коливається від 30 до 200 у.о. При цьому, залежно від потужності, він захистить не один прилад, а кілька.

То що вигідніше? Надійний захист за не таку вже й високу вартість чи втрату величезних сум на побутовій техніці, що згоріла? Відповідь очевидна. Не чекайте на критичні ситуації!

Загалом, створити власний захист дуже просто. Потрібно лише купити та встановити стабілізатори напруги до критично важливих приладів. Вони здатні проконтролювати вольтаж та миттєво вирівняти його, доводячи до необхідних параметрів.

Найважливіше при виборі стабілізатора напруги це розрахувати його потужність. Якщо заощадити та встановити стабілізатор малої потужності, при включенні великої кількості обладнання одночасно він йтиме на захист по перевантаженню. До того ж критичні прилади не стоять як правило в одному місці, а отже стабілізаторів буде не один і обладнання потрібно поділити на групи і рахувати сумарну потужність у кожній групі. Якщо ж не намагатися підрахувати сумарне споживання всіх споживачів і просто взяти занадто потужний стабілізатор, все буде чудово, тільки потужність - це один з головних ціноутворюючих факторів, і переплата за непотрібні кіловати буде значною.

І так, що треба робити. Математичної точності розрахунки не потребують, потрібно досить грубо прикинути сумарну потужність обладнання, яке може працювати одночасно. Для підрахунку можна скористатися таблицею потужностей, наведеною нижче.

Після цього рекомендується забезпечити запас до 30%. Запас потрібен із двох причин. По-перше, стабілізатор нехай і розрахований на роботу під високим навантаженням, постійно вантажити обладнання на максимум не рекомендується. По-друге, через особливості конструкції максимальна потужність споживчого стабілізатора залежить від амплітуди вхідних коливань. Чим більше стабілізатор компенсує, тим нижча його миттєва потужність. Це теж варто брати до уваги.

Робочим рішенням є сума потужності всієї техніки групи за місцем, навіть якщо одночасне використання нереалістично, і підбір стабілізатора під отриманий результат. Враховуючи, що всі електроприлади одночасно ніколи не працюють, вимкнене обладнання створюватиме необхідний запас для забезпечення критичних приладів.

Як би там не було, до розрахунку потужності не варто ставитись легковажно. Від цього може залежати ефективність захисту та взагалі працездатність системи.

Таблиця потужності побутових електроприладів

Ще один момент, який потрібно враховувати під час вибору стабілізатора. Якщо він малопотужний, то, як правило, оснащений шнуром у розетку мережі та вихідними розетками для навантаження, але у більш потужних для підключення є тільки клемна колодка, до якої потрібно буде додати необхідні штепселі самостійно. Втім, якщо у Вас мало приладів на якійсь лінії від щитка, що потужності стабілізатора достатньо для всіх споживачів після певного автомата, такий стабілізатор з клемами можна просто врізати після автомата в лінію для забезпечення захисту всіх електроприладів.

Ступінчасті стабілізатори Full Energy

Під маркою Full Energy випускається низка різних серій продукції, у тому числі автоматичних регуляторів напруги змінного струму (AVR). Вони випускаються у суворій відповідності до галузевих стандартів і відповідають державним стандартам контролю якості. Якість гарантована, а ціна справді вигідна. Всі моделі мають можливість встановлення затримки включення споживачів 6 або 180 секунд та забезпечують на виході 220В при 150–275В на вході. Однак для споживачів, менш критичних до значення напруги, стабілізатори здатні видавати від 200 до 250В при вхідному розкиді від 140 до 280В. При більш низьких або високих напругах в мережі живлення навантаження буде припинено.

Найпростішою та малопотужною є модель FVR1000D 1000ВА/500Вт. Його можна ставити як на горизонтальну поверхню, так і вішати на вертикальну. 2 розетки з 4 в ньому не беруть участь у стабілізації і просто транслюють вхідну мережу для підключення некритичних пристроїв, які будуть знаходитися поряд з критичними, які потребують стабілізації . Розетки, що стабілізуються, здатні видати сумарно до 4.5А, але у разі перевищення навантаження стабілізатор відключить споживачів.

Такий стабілізатор здатний захистити комп'ютер або телевізор із набором зарядок для гаджетів або настільним світильником, але на більше його явно не вистачить.

Більш потужними є моделі FVR2000F 2000ВА/1500Вт и FVR5000F 5000ВА/3000Вт.

До них вже можна включати і більш серйозне обладнання, але по одному максимум по два прилади, і, можливо, вистачить ще на якусь дрібницю. До речі, модель FVR5000F вже може бути встановлена на одну з ліній у розрив прямо від щитка, тому що для підключення оснащена не розетками, а клемною колодкою під кришкою.

Але найпотужнішими є моделі настінних стабілізаторів FVR8000W 8000ВА/4800Вт та FVR10000W 10000ВА/6000Вт, що підключаються клемною колодкою на лінії щитка, або навіть здатні забезпечити захист всього обладнання невеликої квартири або приватного будинку.

Ці стабілізатори оснащені ручним перемиканням на обхідну лінію, що дозволяє тимчасово відключити стабілізатор і підключити навантаження безпосередньо до мережі за потреби або коли проблеми з перепадами та відключеннями закінчаться.

Висновки

Стабілізатор напруги - це оптимальний вихід для будинків і квартир, в електромережах яких трапляються часті стрибки напруги або воно виходить за мінімально або максимально допустимі рамки.

Вартість перетворювачів безпосередньо залежить від максимальної пропускної потужності стабілізатора. Зазвичай потужність перетворювача береться із запасом 20-30% за рекомендаціями виробника обладнання. Тривалі граничні режими навантаження на стабілізатор напруги не допускаються. Підвищення потужності перетворювача на 1 кВт несе порівнянне збільшення вартості.

У разі великого сумарного споживання потужності стабілізатори варто встановлювати на найважливіші побутові прилади: комп'ютери, холодильники, телевізори, кондиціонери та іншу електронну апаратуру. Найкраще ставити кілька стабілізаторів на кожну групу приладів. Також підключення кількох стабілізаторів у різних місцях будинку дозволяє більш оптимально використовувати простір.

Якщо підбір оптимальних моделей викликає у Вас якісь складності, звертайтеся до наших менеджерів , вони допоможуть підібрати саме те, що вам необхідно.