Подключение стабилизатора напряжения в частном доме

Устройства для решения проблемы

В современном мире существует множество различных устройств для защиты от перенапряжения в сети, которые несложно подключить своими руками. Изделия могут эффективно справляться не только с перепадами напряжения, но и со сверхтоками, которые также губительно влияют на домашнюю проводку.

Среди наиболее полезных для применения в доме и квартире выделяют:

1. Стабилизатор. Является своего рода предохранителем, который контролирует напряжение в сети и в случае его предельно допустимого отклонения, отключает электричество в доме. К примеру, на своем опыте могут сказать, что стабилизатор не раз спасал нашу бытовую технику от перепадов, вызванных сварочными работами, проходящими вблизи. Устройства имеют диапазон от 150 В и до 240 В (как пример). Как только значение выйдет из данного диапазона, аппарат выключится. В то же время, когда все стабилизируется, устройство защиты снова включится. О том, как подключить стабилизатор напряжения. мы рассказывали в соответствующей статье!
2. Реле. Вы наверняка не раз сталкивались с данными устройствами, которые являются миниатюрной версией стабилизатора. Чаще всего реле напряжения используется для защиты от перенапряжения одного определенного агрегата, к примеру, компьютера. Работает по такой же схеме, как и предыдущий вариант. Может быть представлен в виде электрической вилки (к примеру, ЗУБР), удлинителя и отдельного аппарата (всем известный Барьер), которое крепится на DIN-рейку щита. О том, как выбрать реле напряжения мы рассказывали в отдельной статье.
3. Устройство защитного отключения. Широко применяется для защиты сети в домашних условиях, что вызвано высоким качеством работы и небольшой стоимостью. УЗО должно работать в паре со специальным датчиком ДПН, который будет подавать сигнал на отключение, если обнаружит перенапряжение в сети. Вместо этого можно использовать альтернативный вариант для защиты дома — устройство защиты многофункциональное. О том, как работает УЗМ-51М и как его подключить, мы рассказали в отдельной статье.
4. Источник бесперебойного питания. Опять-таки, на своем опыте подтвержу его эффективность. Более десяти раз ИБП спасал мой компьютер от резкого выключения при срабатывании стабилизатора. «Бесперебойник» имеет небольшую стоимость, поэтому купить такой вариант защиты от перенапряжения при наличии ПК крайне необходимо.
5. УЗИП. От импульсных напряжений (возникают во время грозы и могут вывести технику из строя) можно защититься, установив в доме УЗИП. Данный аппарат является достаточно популярным на сегодняшний день и широко применяется как в быту, так и на производстве. Более подробно о том, что такое УЗИП и как он работает, мы рассказали в отдельной статье, с которой настоятельно рекомендуем ознакомиться. Следует отметить, что УЗИП могут также называть модульными ограничителями перенапряжения (ОПН).

Купив все эти устройства для защиты от перенапряжения в сети 220 и 380 Вольт можно не беспокоиться о том, что пострадает бытовая техника, электропроводка и главное – Ваша жизнь в опасной ситуации.

Видео пример срабатывания ДПН и УЗО

Типы стабилизаторов напряжения

По принципу действия производители оборудования выпускают модели, совмещающие трансформацию электроэнергии с механизмами сервопривода, релейного управления, применения полупроводниковых технологий.

Клеммные вывода

В зависимости от своего назначения и устройства стабилизаторы могут иметь разнообразные способы подключения питающих цепей и нагрузок. На картинке показаны два распространенных варианта выполнения клеммников для однофазных моделей.

В схеме с защитным нулем РЕ-проводник подключают на среднюю клемму. Рабочие ноли подходят на соседние выводы, а фазные провода коммутируются на крайних позициях. Для подключения входных цепей используется левая половина, а на правую часть монтируются выходные цепи.

Такая компоновка напоминает алгоритм нашего письма и чтения: слева направо, поэтому она легко запоминается.

Для схем без защитного нуля клеммник упрощается: на нем обычно рабочий ноль объединен внутри корпуса, а для подключения цепей оставлено всего три контакта:

фазы питающей цепи;

общего рабочего нуля;

выходящей из стабилизатора фазы.

На самых простых и маломощных моделях входные цепи могут подключаться шнуром с вилкой, а для подсоединения потребителей используются розетки прямо на корпусе прибора.

Однако, перечисленные закономерности не являются обязательными правилами и на каждом приборе могут быть применены какие-то специфические особенности, которые производитель оговаривает в технической документации.

Особую внимательность при подключении проводов следует проявлять при работе с трехфазными стабилизаторами напряжения.

Выбор места

Выходная мощность стабилизатора определяет его размеры. Небольшие мобильные устройства можно поставить на стол около работающей электронной аппаратуры. Другие, более габаритные конструкции требуют стационарной установки на стене, в нише или на полу.

Работающий трансформатор нагревается. Тепло от него требуется отводить. Поэтому располагать стабилизатор напряжения необходимо так, чтобы все его вентиляционные отверстия были свободными для обеспечения максимального воздухообмена внутри корпуса для отвода тепла.

Влажный воздух, пыль, близкое соседство с горючими, легковоспламеняющимися жидкостями, повышенная температура негативно сказываются на рабочих характеристиках всех электрических устройств. Влияние этих вредных факторов необходимо учесть и избегать расположения стабилизатора в сыром подвале, гараже, неотапливаемом чердачном помещении.

На выбор места влияет протяженность кабельных магистралей для подвода питания и подключения нагрузок. Оптимальным может быть расположение стабилизатора около вводного распределительного щитка в квартиру или дом.

Принцип работы стабилизатора

По сути, этот прибор стабилизирует входное напряжение до номинального, которое появляется на выходе. Если говорить о режимах работы, то их три:

• Понижение напряжения;
• Повышение;
• Простая передача без изменения частоты.

Принцип работы

С первыми двумя все понятно, а вот третий режим практически бесполезный, который приводит к перегреву самого стабилизатора. А это первейшая причина выхода его из строя. Поэтому многие производители в схеме стабилизатора устанавливают цепь по типу байпаса. При необходимости переключателем ток направляется через байпас, минуя основную схему прибора.

Если говорить о таком понятии, как схема подключения стабилизатора напряжения, то в первую очередь необходимо разобраться с клеммами данного прибора. Существует несколько видов стабилизаторов, но основных модификаций две:

• Вход и выход имеют и фаза, и ноль.
• Вход и выход имеет только фаза, ноль соединяется с разводкой напрямую.

Вот схема самого клеммного подключения:

Такое расположение производители используют специально. Это как чтение слева направо, поэтому запомнить его очень просто. Для новичков клеммы обозначаются буквами.

Замеры и расчеты при выборе стабилизатора

При подборе стабилизатора никак не получится обойтись без фактических замеров и расчетов напряжения и мощности.

Напряжение

Замерьте с помощью мультиметра уровень своего входящего напряжения. Повышено оно или понижено знать не достаточно, необходимо четко представлять в каких пределах оно “гуляет”. Большинство стабилизаторов хорошо справляются с уровнем регулировки от 160 до 255 Вольт.

А вот если оно у вас меньше или больше, тут уже нужно смотреть только в сторону инверторных моделей. Именно они обеспечивают стабилизацию в самых широких диапазонах от 90 до 310В. Остальные с этим справляются плохо.

Не дайте себя обмануть продавцу, когда он будет рассказывать про предельный или максимальный диапазон входных напряжений от 110В до 290В! Это напряжение при котором стабилизатор хоть как то, но еще будет работать, а не отключится от действия защит.

Именно он показывает то напряжение, при котором аппарат будет стабильно выдавать на выходе 220 Вольт.

Расчет мощности

Определяетесь с мощностью. Для этого в первую очередь смотрите на сколько ампер у вас вводной автомат. По нему можно сориентироваться какую максимальную мощность вы сможете взять из общей сети.

Для автомата на 40А
P=I*U=40А*220В=8800Вт

То есть нагрузку более 9квт вы просто не сможете подключить из-за ограничения вводного автоматического выключателя.

Кроме автомата не лишним будет проверить сечение питающего кабеля. Потому что при превышении нагрузки, автомат отключится не сразу, а с выдержкой времени, иногда в несколько десятков секунд. А вот тонкий кабель, начинает греться моментально с момента перегрузки. Проверить какую максимальную мощность можно подключить на вашу проводку можно по следующей таблице: 

Теперь подсчитываем токоприемники, которые ОДНОВРЕМЕННО могут быть включены в розетки.

Все электроприемники которые имеют в своей конструкции двигатели (холодильник, стиральная машинка и т.п.) обладают такой характеристикой как пусковой ток. Он в несколько раз больше номинального значения. Поэтому их паспортную мощность нужно умножать минимум на 3!

В итоге получаете некую сумму, например в 4квт. Напряжение на входе у вас – 170 Вольт. Эти входные 170В нужно разделить на желаемые 220 Вольт.

Расчет коэффициента:
170В/220В=0,77

Далее умножаете этот коэффициент на мощность стабилизатора который вы присмотрели, чтобы проверить “потянет” ли он вашу нагрузку или нет. Пусть это будет стабилизатор для дома в 9ква.

Расчет мощности в кВа:
0,77*9ква=6,93ква

Не забывайте что вам все нужно перевести в квт. Берем усредненный коэффициент мощности cosf=0,8 (если у вас нет двигательной нагрузки и реактивной мощности, то cosf=1!).

Итоговый расчет мощности в кВт:
6,93ква*0,8=5,54квт

То есть при вашем пониженном напряжении 170В стабилизатор будет вытягивать мощность в 5,5квт. А у вас одновременно включено не более 4квт. Делаем вывод что данная модель вам подойдет.

Выбирать стабилизатор, что называется “впритык” нельзя. Именно его перегрузка является самой частой причиной выхода из строя. Обязательно должен быть запас в 20-30% минимум!

Суммируя вышесказанное, вот на что вам нужно сделать акцент при выборе стабилизатора для дома:

1
2
3
4
5

Выбор стабилизатора напряжения для частного дома

Выбор той или иной модели зависит от нескольких важных факторов. Прежде всего нужно выяснить сферу применения стабилизатора. Он может обеспечивать питание какого-то одного прибора или оборудования, установленного во всем доме. Следует выяснить значения верхнего и нижнего предела напряжения в электрической сети. И, наконец, немаловажную роль играет сумма, выделяемая на приобретение стабилизатора.

Выбор устройства зависит и от мощности, которую потребляют бытовые приборы и электрооборудование. Для ее определения рекомендуется воспользоваться номиналом автоматического выключателя, установленного на вводном щите. В соответствии с формулой, мощность представляет собой произведение значений тока и напряжения. Ток определяется по табличке, установленной на автомате, а напряжение известно заранее – 220В. То есть, при номинале 16А значение допустимой мощности будет составлять 16 х 220 = 3520 Вт или 3,5 кВт.

При более высоком токе, например, 25А, мощность также повысится до 5,5 кВт. Более точные данные можно получить из паспорта на каждый прибор и оборудование. Мощность стабилизатора должна быть на 30-50% выше, чем расчетная допустимая мощность. Это связано с тем, что в процессе стабилизации напряжения происходит падение выходной мощности.

После всех необходимых расчетов остается выбрать наиболее подходящий тип стабилизатора. Для домашних условий подойдут как сервоприводные модели, так и релейные. В первом случае изменения напряжения производятся с помощью токосъемника, передвигаемого электродвигателем. Управление осуществляется сравнивающей схемой. Токосъемник передвигается в разные стороны, соответственно, увеличивая или уменьшая напряжение. Таким образом, обеспечивается плавная регулировка, скачки напряжения при переключениях отсутствуют. Рекомендуется для применения в тех домах, где измененное напряжение удерживается на одном и том же уровне в течение длительного времени.

Принцип действия релейных стабилизаторов совершенно другой. Основой всего устройства является трансформатор, у которого имеются промежуточные выводы обмотки с собственным напряжением. С помощью логической схемы осуществляется управление блоком электромеханических реле. Под его действием выводы переключаются таким образом, чтобы на выходе стабилизатора получались требуемые 220 вольт. Данные устройства более долговечны, однако процессы переключений сопровождаются щелчками.

Существуют дорогостоящие модели стабилизаторов, использующих электронные ключи. Фактически, они представляют собой такую же релейную конструкцию, где обычные реле заменены полупроводниковыми ключами. Эти устройства считаются наиболее технологичными и долговечными, поскольку в них отсутствуют узлы, подверженные износу. Во время коммутации соблюдается полная тишина. С помощью современных стабилизаторов стало возможно не только управлять напряжением, но и выполнять ряд других функций. Большое значение имеет возможность включения задержки подачи напряжения. Встроенные вольтметры позволяют постоянно контролировать состояние сети. С этой целью вместо стрелочных, широко используются электронные приборы.

Преимущества РН перед стабилизатором

Когда проблемы с электричеством требуют 100% установки реле контроля, здесь все ясно. Но иногда возникает вопрос: а что если вместо РН поставить стабилизатор? Ведь, кроме защиты сети он вдобавок улучшит качество напряжения. Разобраться с этим вопросом помогут некоторые преимущества РН перед стабилизатором:

1. Многие модели стабилизаторов, особенно дешевые, уступают реле по быстроте срабатывания защиты при возникновении критических показателей напряжения. Конкурировать в вопросе защиты с РН могут только симисторные стабилизаторы, но такие приборы имеют высокую стоимость.
2. РН отличается компактными размерами, что не скажешь о внушительном корпусе стабилизатора. Эта характеристика существенно упростит монтаж. Установка реле может быть выполнена на DIN рейку непосредственно в квартирном щитке. Хозяину останется только подсоединить к контактам провода. Установка стабилизатора требует изготовления ниши или защитного ящика возле щитка. А при невозможности сделать это за пределами помещения, прибор придется размещать в квартире.
3. Главной положительной чертой реле контроля является его мгновенная реакция на критический показатель напряжения, которая измеряется миллисекундами.
4. И последнее, надо отметить вопрос комфорта. Каков бы ни был стабилизатор, он будет создавать шум во время работы. Пусть не сразу, но со временем точно. Это связано с тем, что его электрическая схема имеет силовой трансформатор. Именно он с продолжительностью работы начинает издавать неприятный гул. В свою очередь, реле контроля защищает домашнюю сеть бесшумно.

Рассмотрев эти важные нюансы, можно сделать вывод, что если вместо стабилизатора можно обойтись установкой РН, то лучше отдать предпочтение последнему.

Соединение проводов

Фаза — белый провод, ноль — синий, земля — желто-зеленый Для подсоединения нужно снять защитную крышку на стабилизаторе. Входной и выходной кабели продеваются через отверстие и зажимаются с помощью клемм. Фазу входного кабеля надо подсоединить к входу стабилизатора Lin. Ноль – к клемме N. Земля на соответствующий зажим. Если земли нет, жила закручивается под винт корпуса устройства.

После подачи напряжения с распределительной коробки нужно подать стабилизированное питание обратно в щиток. Для этого нужно подключиться через выходной кабель со стабилизатора. Фаза – к выходу Lout, ноль – к N, земля – туда же, где подключена заземляющая жила со входного кабеля.

Последний шаг – визуальный осмотр правильности подключения и тестирование системы.

Особенности подключения стабилизатора в трехфазную сеть

Трехфазные стабилизаторы для каждого блока имеют свои собственные клеммники. При их включении в сеть должно выполняться равномерное распределение однофазных потребителей. Этого можно достичь путем подключения к разным блокам на стабилизаторе.

Обычно подобные схемы можно подключать на производственных и промышленных предприятиях. Это связано с высокой стоимостью самого прибора.

Схема №1

Схема №2

Виды стабилизаторов

Всего один стабилизатор может защитить электроприборы от перегрузки, скачков напряжения, коротких замыканий Все устройства, стабилизирующие напряжение, можно разделить на несколько категорий:

• электромеханические;
• релейные;
• магнитоэлектрические;
• импульсные преобразователи.

Переключение трансформаторных обмоток в электромеханическом стабилизаторе производится с помощью мотора. Скользящая колодка корректирует подаваемое напряжение. Недостаток системы – крупные габариты. Также крупногабаритными являются релейные и магнитоэлектрические устройства. Это связано с наличием крупного трансформатора для выравнивания напряжения.

Если нужно компактное устройство, лучше выбрать импульсный прибор. Он стоит дороже, так как в конструкции есть специальные инверторы.

Выбор конкретной модели напрямую зависит от места установки и финансовых возможностей пользователя.

Определение типа защиты

На сегодняшний день стабилизаторы делятся на 2 основных типа:

• стационарные приборы для стабилизации напряжения, их монтаж делают на весь дом;
• переносные модели, они могут стабилизировать работу всего нескольких электрических устройств.

Также, стабилизаторы стационарного назначения подразделяются на однофазные и трехфазные, все зависит от условий, в которых их планируют эксплуатировать. В своем доме или квартире более уместным будет установить и подключить стабилизатор вблизи распределительного щита электроэнергии, с помощью такого шага вы сможете предотвратить сбои и перегрузки всей сети.

Типы стабилизаторов

Когда вы решились установить стабилизатор, то необходимо выбрать и приобрести модель стабилизатора. Чтобы не запутаться с выбором оптимального варианта прибора, нужно знать, что все устройства выполняют подобную функцию, но имеют отличия по принципу действия. Для получения качественной энергии для дома подходят 2 типа приборов:

Сервоприводное устройство, которое имеет схему сравнения, служащую для управления небольшим моторчиком. Он вращается в разных направлениях, и двигает бегунок, снимающий ток. В итоге на выходе получается стабильная величина напряжения 220 вольт. Достоинством такого устройства является плавное регулирование. Это дает возможность получения напряжения без перепадов.

Релейное исполнение устройства стабилизации имеет свои отличия по принципу действия. В корпусе устройства находится трансформатор с клеммами. Напряжение входа умножается на коэффициент, и подводится для каждого вывода. Электронные элементы управляют действием релейного блока, переключающего при необходимости выводы трансформатора. За счет этого на выходе стабилизатора получается напряжение 220 вольт. Отрицательным фактором таких устройств является появление небольших скачков напряжения, когда происходит переключение ступеней.

Третьим типом стабилизаторов является электронный прибор. Он относится к дорогостоящим приборам, хотя его принцип действия мало чем отличается от релейного устройства. У него вместо реле работает электронный ключ, переключающий выводы трансформатора, на тиристорах.

Пример подключения однофазного стабилизатора напряжения

Подключение стабилизатора 220 вольт в простейшем случае может быть выполнено по одной из приведенных схем, в зависимости от того, в какой последовательности уже соединены счетчик и входной автомат. В любом случае необходимо обеспечить заземление стабилизатора. Суть подключения стабилизатора состоит в том, что напряжение из сети подается на вход стабилизатора, а к его выходу подсоединяются потребители электроэнергии.

Варианты монтажа стабилизаторов напряжения

На схемах подключения приведен вариант клеммной колодки на задней стенке стабилизатора напряжения с пятью контактами. Бывает, что клемма заземления размещается отдельно: к ней и нужно подсоединить заземляющий проводник. Иногда клемма N(ноль) всего одна, тогда оба нулевых провода: и входной, и для потребителей подсоединяют к ней.

Перед непосредственным подключением стабилизатора необходимо обесточить электрическую сеть в помещении с помощью входного автомата. Затем следует убедиться, что оно действительно отсутствует с помощью индикатора или мультиметра. Включатель питания и переключатель байпас прибора должны находиться в выключенном состоянии.

После выполнения электромонтажа подают питание на стабилизатор, а затем включают и его. Внутренний таймер прибора задерживает его запуск, раздается щелчок, и подается питание. На дисплее высвечивается значение выходного напряжения 220В. У большинства современных приборов на дисплее может появиться следующая информация:

• символ L означает, что напряжение на входе опустилось ниже допустимого для работы прибора;
• символ Н означает, что напряжение на входе поднялось выше допустимого для работы прибора;
• символ СН означает, что суммарная мощность подключенных к прибору потребителей выше допустимой.

Установка стабилизатора напряжения в цокольном этаже

Рассмотрим практический пример подключения стабилизатора к однофазной сети 220 вольт на примере релейного прибора РЕСАНТА АСН-10000/1-Ц. Прибор установлен в цокольном этаже, где никому не мешает щелканье реле и шум расположенного рядом встроенного пылесоса. В стене находится монтажная коробка с клеммником и автоматом для подключения стабилизатора.

Полочка для установки стабилизатора напряжения

Агрегат размещен на полочке, которая устроена на забитых в стену отрезках арматуры. Зазор между стеной и полкой, а также свободное пространство под ней обеспечивают обдув воздухом корпуса прибора.

На входе в дом установлен автомат номиналом 40А, что соответствует максимальной мощности энергопотребления порядка 8 кВт. Стабилизатор РЕСАНТА АСН-10000/1-Ц несколько мощнее, однако для уменьшения нагрузки на прибор через него подключены не все потребители. В результате получилась следующая ниже схема электромонтажа.

Подключение релейного стабилизатора РЕСАНТА

В данном случае для защиты от утечек установлено УЗО (устройство защитного отключения) после счетчика. Ряд потребителей, например: освещение, обогреватель сауны, проточный водонагреватель и некоторые розетки имеют нестабилизированное питание.

Так как стабилизатор РЕСАНТА размещен в цокольном этаже и далеко от ввода в дом, перед ним установлен дополнительный автомат и колодка для электромонтажа. Это позволяет обслуживать и ремонтировать при необходимости прибор без отключения нестабилизированного питания в доме.

Монтаж выполнен кабелем, который состоит из пяти многожильных проводов. Это позволяет свободно передвигать прибор.

В соответствии со схемой в коробке установлена клеммная колодка на 4 контакта, пятый провод подключен к автомату. Надо пояснить, что в дополнение к указанному на схеме, к клеммнику подсоединен кабель питания розетки встроенного пылесоса (заходит в коробку снизу). Справа сверху подведены кабель, подающий питание на стабилизатор, а также кабель, подключенный к нагрузке. В данном случае:

• зеленый провод – заземление;
• синий – ноль;
• белый(коричневый) –фаза.

Подключение кабеля к колодке в распредкоробке

Шаг 2 – Выбираем место установки

При установке своими силами дела обстоят куда сложнее, т.к. если Вы неправильно установите корпус в доме, может произойти в лучшем случае выход защитного прибора из строя, не говоря уже о таких последствиях, как пожар.

Итак, чтобы самому установить стабилизатор напряжения в помещении, учитывайте следующие рекомендации:

• комната должна быть сухой и хорошо вентилируемой, т.к. одной из главных причин поломки устройства является появление конденсата внутри корпуса;
• при установке изделия в нише, позаботьтесь о том, чтобы отделочные материалы были пожаробезопасные – кирпич, бетон, металл либо стеклотекстолит;
• соблюдайте воздушный зазор между корпусом техники и стенками, со всех сторон отступ должен быть не меньше, чем 10 см;
• если Вы решите установить стабилизатор напряжения на стене своими руками, позаботьтесь, чтобы подставка (либо анкера) смогла выдержать вес настенного корпуса.

Рекомендуем также просмотреть наглядную видео инструкцию по установке и подключению аппарата на стене в доме:

Как правильно осуществить монтаж