Навіщо потрібен стабілізатор напруги

Темпи зростання енергоозброєності нашого побуту досягли вражаючих вершин - від лампочки освітлення і праски в 50-х роках, до персональних комп'ютерів, домашніх кінотеатрів і різного роду комбайнів в наші дні. Зростання ж електроспоживання в промисловості ще більш значний. Останнім часом становище з якістю електроживлення посилилося з появою енергоємного обладнання та технологій, управління якими засновано на комутаційному принципі (з допомогу реле, контакторів, тиристорів і персональних комп'ютерів). Це стало причиною таких порушень електроживлення, як високочастотні імпульси і спотворення синусоїдальної форми напруги і струму.

На жаль, зусилля компаній-постачальників електроенергії не тільки не можуть гарантувати споживачам стабільного за величиною напруги, але і самі посилюють проблему. Так, постачальники електроенергії, і це не секрет, часто піднімають напругу в низьковольтних мережах з 220/380 (± 5%) до 230/400 (± 10%). В результаті все підключене електрообладнання, розраховане на напругу 220 В, буде споживати на 9, 3% більше енергії, ніж необхідно. Ці та інші порушення якості електроживлення можуть привести не тільки до виходу з ладу обладнання, збоїв технологічних процесів і втрат даних, але і до людських жертв (при відмові засобів життєзабезпечення та пожежогасіння).

Для прикладу розглянемо різні електричні пристрої і той ефект, який чинить на них надмірне і недостатня напруга в мережі.

В освітлювальних системах підвищений на 10% напруга збільшує світловий потік на 30% і знижує ресурс лампи, в середньому на 40%. Витрата енергії при цьому зростає на 21%. Зниження напруги на цю величину в газонаповнених лампах призводить до втрати випромінюваного світла приблизно на 42%.

У електродвигунах пусковий момент змінюється в залежності від напруги наступним чином. Якщо напруга нижче номінального на 10%. момент падає на 20% і нагрів обмоток зростає приблизно на 7 градусів. Якщо ж напруга вище номіналу на 10%, струм зростає на 12%, нагрів на 10 градусів і споживання енергії на 21%.

В обладнанні, до складу якого входять нагрівальні елементи. Недостатня напруга (-10%) призводить до того, що процеси, на які має витрачатися, наприклад, 4 години, триватимуть 5 годин, так як кількість виділеного їм тепла змінюється пропорційно квадрату напруги.

Оскільки проблема не нова і все вищесказане добре відомо, фахівцями різних рівнів робляться значні зусилля в напрямку більш раціонального використання енергоресурсів. І найбільш ефективний захід енергозбереження з мінімумом капітальних вкладень - стабілізація напруги.

Стабілізатор напруги - це пристрій, що гарантує отримання стабілізованої напруги 220 вольт, незалежно від його величини в мережі живлення.

Найпростішими стабілізаторами є електромеханічні на базі автотрансформатора, де щітки приводяться в рух уздовж вторинної обмотки реверсивним двигуном. Двигун отримує керуючу напругу за результатами вимірювання напруги на виході.

Ця система протягом гарантійного терміну цілком працездатна, однак при подальшій експлуатації, особливо в наших українських умовах при частих перепадах напруги, існує небезпека виходу з ладу механічного приводу щіток і межвиткового замикання обмоток через їх стирання. Тому такі властивості цього стабілізатора, як підвищена пожежонебезпека зі зростанням його потужності і велика інерційність, є істотним «протипоказанням» для живлення устаткування, вимогливого до якості харчування.

Електронні ж стабілізатори на базі електронних ключів (тиристорів). Набагато швидше реагує на зміни напруги в мережі і оснащені системами захисту як навантаження, так і самого стабілізатора.

Використання стабілізатора напруги дозволяє забезпечити не тільки економію енергії завдяки усуненню недоліків напруги в мережі, але і:

· Зростання ресурсу і продуктивність обладнання завдяки тому, що воно не піддається несподіваним змінам напруги живлення і працює на те напрузі, на яке воно розраховане;

· Зниження вартості обслуговування, тому що зростає ресурс обладнання - період заміни окремих вузлів або обладнання в цілому подовжується завдяки тривалому збереженню ними працездатності. Кількість поломок і відмов також знижується завдяки усуненню факторів ризику;

· Адаптацію обладнання, розрахованого на мережу 220/380 вольт, при переході на мережу 230/400 вольт без додаткових капіталовкладень. Сучасний стабілізатор напруги я є найбільш доступною і ефективним заходом енергозбереження, особливо в умовах. Коли управління енерговитратами є ключовим моментом при споживанні електроенергії.