Come scegliere un regolatore di tensione per una casa o un appartamento privato

Stabilizzatore di tensione - un dispositivo assolutamente necessario in ogni casa. In produzione, è anche necessario, ma qui parleremo specificamente degli stabilizzatori domestici, progettati per proteggere gli elettrodomestici e le apparecchiature da picchi di corrente e amperaggio. Tipicamente, la tensione di linea è 220 o 380 V ad una frequenza di 50 Hz. Ma a causa di vari fattori - connessione di utenti ad alta potenza, carichi di picco nelle ore serali o mattutine, incidenti sulle linee elettriche, la corrente può deviare dai parametri di tensione specificati di 25 - 40 in entrambe le direzioni.

Troppo basso, poiché una tensione troppo alta nella rete è ugualmente pericolosa e indesiderabile per gli elettrodomestici. I salti improvvisi sono doppiamente pericolosi. Frigoriferi, TV, pompe domestiche e caldaie, i computer possono semplicemente smettere di funzionare. I circuiti di ingresso possono bruciarsi, l'elettronica di configurazione complessa può causare altri danni, che sono piuttosto costosi da riparare.

Come funziona il regolatore di tensione

Per determinare quale regolatore di tensione per la casa è meglio scegliere, è necessario conoscere i principi di base del loro lavoro, quali stabilizzanti sono e quali sono i parametri importanti e cosa non puoi prestare attenzione.

In sostanza - lo stabilizzatore è un trasformatore regolabile con feedback. La corrente alternata proveniente dalla linea entra nell'avvolgimento primario ed eccita approssimativamente la stessa corrente nell'avvolgimento secondario a cui sono collegati i consumatori. Se il numero di spire sulla bobina primaria viene modificato, la corrente nel secondario, in cui il numero di spire funzionanti rimane lo stesso, cambia di conseguenza. Viene costruita la variazione del rapporto tra il numero di giri e il lavoro dei trasformatori regolabili.

L'accoppiamento induttivo è molto affidabile e non prevede il contatto diretto degli avvolgimenti, ma solo tramite un'anima metallica. Tali trasformatori consentono di modificare istantaneamente i parametri della corrente di uscita, basta regolare il controllo del dispositivo di collettore di corrente in base alla tensione nella rete di alimentazione in modo che quando la corrente scende nell'autostrada nell'avvolgimento secondario, aumenta e quando la tensione viene superata diminuisce.

Un trasformatore controllato è la base di tutti gli stabilizzatori domestici. Le differenze in esse riguardano solo gli schemi di controllo.

Tipi di regolatori di tensione

Sul mercato prevalgono due tipi di stabilizzatori: elettromeccanici ed elettronici.

Stabilizzatori elettromeccanici di tensione

Negli stabilizzatori elettromeccanici, la corrente nella bobina è regolata da un cursore a contatto che si muove lungo la superficie, modificando il numero di giri di lavoro. Chi ricorda un corso scolastico di fisica può immaginare un reostato da esperimenti in classe. Allo stesso modo, il regolatore di tensione elettromeccanico funziona, solo il cursore non viene mosso manualmente, ma tramite un motore elettrico.

Gli stabilizzatori elettromeccanici sono molto affidabili e consentono di cambiare facilmente la tensione nella bobina secondaria. Tuttavia, con la loro semplicità, presentano anche numerosi inconvenienti:

• , come la maggior parte dei dispositivi meccanici, hanno un'inerzia notevole: il ritardo quando viene attivato è visibile a occhio nudo; i contatti in carbonio si logorano nel tempo e richiedono la sostituzione;
• Il rumore al lavoro è appena udibile, ma c'è ancora.

Prima di scegliere un regolatore di tensione di tipo elettromeccanico, è necessario confrontare la velocità di risposta specificata nel certificato del prodotto in unità di V / s. Migliore è questo indicatore, migliore è lo stabilizzatore per gli strumenti sensibili.

Regolatori di tensione elettronici

Gli stabilizzatori elettronici funzionano in modo leggermente diverso. Il feedback e la commutazione vengono eseguiti utilizzando i circuiti a tiristori, a sette archi o a relè , che modificano il numero di avvolgimenti collegati alla rete. Tali stabilizzatori funzionano in modo assolutamente silenzioso, non riscaldano e hanno una velocità di funzionamento molto elevata. Ma anche qui non era privo di difetti: gli stabilizzatori elettronici regolano la tensione di uscita a passi. Sebbene le gocce non siano troppo grandi, possono creare una discordia nel lavoro dell'elettronica o dei motori.

Regolatori di tensione ferromagnetici

Gli stabilizzatori ferromagnetici sono dispositivi che non sono praticamente prodotti per scopi domestici, sebbene sia ancora possibile trovare modelli precoci che erano molto popolari decenni fa. Il loro lavoro si basa sul cambiamento della posizione del nucleo ferromagnetico rispetto alle bobine. Il sistema è molto affidabile, ma ingombrante e rumoroso. Gli svantaggi principali sono il lavoro solo sotto carico e la possibile distorsione delle caratteristiche sinusoidali. Per l'elettronica moderna e gli elettrodomestici, non sono adatti, ma per i potenti motori elettrici, gli utensili manuali e le saldatrici, il loro uso è abbastanza accettabile.

Come scegliere un regolatore di tensione in base ai parametri

Ci sono solo alcuni parametri veramente importanti che caratterizzano l'efficienza dello stabilizzatore e la praticità del suo utilizzo. Questi sono:

• numero di fasi;
• potenza;
• campo di regolazione;
• velocità di risposta;
• protezione da sovraccarico ;
• metodo di connessione.

Quale regolatore di tensione scegliere per una casa privata può essere risolto solo delineando correttamente la gamma di compiti che eseguirà, avendo considerato le principali caratteristiche del complesso.

Rete o stabilizzatore del tronco

Secondo il metodo di connessione, gli stabilizzatori sono suddivisi in trunk e quelli di rete. I primi sono installati all'ingresso della rete elettrica per la casa e regolano la tensione applicata a tutti i consumatori, senza eccezioni - illuminazione, riscaldamento, sistemi di allarme ed elettrodomestici. Di norma, una casa moderna è un sistema saturo di energia con un alto livello di consumo corrente. Pertanto, la potenza degli stabilizzatori principali inizia da 3 kW.

I regolatori di rete sono progettati per proteggere uno, meno spesso due dispositivi dello stesso tipo. Sono inclusi nella presa normale e sono un collegamento intermedio tra il bagagliaio e il consumatore. La potenza degli stabilizzatori di rete è relativamente piccola, ma potrebbero esserci molti di questi in casa.

Si tratta di dispositivi relativamente economici che consentono di proteggere apparecchiature complesse e costose nel caso in cui non vi sia uno stabilizzatore del tronco o che i carichi su di esso siano molto grandi. Gli stabilizzatori di rete sono installati sia in edifici residenziali che in uffici, ospedali, punti di contatto, dove operano molte apparecchiature elettroniche di alta precisione sensibili alle cadute di tensione.

Numero di fasi dello stabilizzatore

Uno dei principali parametri di determinazione quando si decide quale stabilizzatore di tensione è il migliore per la propria casa. Per una rete monofase è necessario uno stabilizzatore con una connessione 220 V consigliata. controllo della tensione in tutta la casa.

Dovrebbe essere noto che la maggior parte degli stabilizzatori domestici di piccola e media potenza sono tre monofase sincronizzati in un pacchetto comune. Per potenza elevata, vengono solitamente utilizzati tre trasformatori, assemblati sullo stesso nucleo. Sono più affidabili e più facili da regolare.

Potenza

Per capire come scegliere un regolatore di tensione per una casa privata, è necessario sapere esattamente quanta elettricità viene consumata in casa teoricamente e praticamente. La prima cifra è determinata in modo molto semplice: le potenze di tutti i consumatori, da una lampadina a una pompa di pozzo e una saldatrice in un garage, sono aritmeticamente aggiunte. Questa figura mostra quanta energia è necessaria con tutti i dispositivi accesi allo stesso tempo.

Ma questo indicatore non è il limite superiore: molti strumenti ed elettrodomestici sono dotati di motori elettrici che, una volta avviati, consumano molta più corrente che durante il funzionamento anche al massimo carico. Questo cosiddetto potere reattivo porta al fatto che il consumo totale aumenta in modo significativo.

Il passo successivo è moltiplicare la potenza di ciascun dispositivo con un motore elettrico preso in kVA (indicato nel passaporto) per 2 e aggiungere alla cifra esistente. Quindi aumentare il risultato di un altro 25% in caso di circostanze impreviste. Dopo così difficile a prima vista, calcoli, si ottiene il vero stabilizzatore di potenza, che dovrebbe essere installato in casa.

Consumo energetico (W.) di attrezzature industriali e da costruzione popolari:

Potenza assorbita (W.) degli elettrodomestici:

La potenza media di uno stabilizzatore trifase in una casa a un piano con un garage e un set completo di elettrodomestici supera a malapena i 10 kW. Non è molto e non troppo costoso. Per un appartamento bilocale, sono sufficienti 5 kW, e per un palazzo di due piani è necessario uno stabilizzatore di 15 - 25 kW.

Ma quando si sceglie uno stabilizzatore di potenza, è anche necessario prestare attenzione alla gamma di regolazioni di tensione. Dovrebbe essere nell'intervallo 150 - 250 V. Solo in questa parte della linea di deviazioni possibili la capacità stabilizzatrice corrisponde al massimo indicato nel passaporto. Se il produttore ha specificato una gamma più ampia, ad esempio 140 - 280 V - ancora meglio, la tua casa sarà protetta in modo più affidabile. Ma allo stesso tempo il costo del dispositivo aumenta leggermente.

Ma il prezzo non è il fattore principale. Non è consigliabile acquistare uno stabilizzatore con una gamma minima di regolazioni, ad esempio 280 - 240 V, a meno che non si tratti di una rete, se la casa ha un tronco comune. Tali dispositivi non sono troppo costosi, ma possono persino eliminare la tensione solo entro limiti ristretti.

Per casi speciali, quando gli scostamenti nell'alimentazione di rete possono essere superiori a 120 V (nella parte inferiore), vengono utilizzati stabilizzatori complessi e costosi in grado di funzionare in questo intervallo. Di solito sono installazioni combinate con regolazione elettromeccanica ed elettronica, funzionanti in parallelo. Ma una tale tecnica è raramente richiesta, quindi il cliente medio ha scarso interesse in esso.

Per via della potenza, ogni line-up di ogni produttore ha stabilizzatori monofase fino a 10 kVA e trifase da 5 a 30 kVA. Sceglili, concentrandoti sul metodo di calcolo di cui sopra, può chiunque, non necessariamente un elettricista professionista. Non vale la pena comprare stabilizzatori con una capacità di 35-100 kVA per casa o cottage. Sono progettati per l'installazione in uffici e centri commerciali, officine e altri oggetti con un elevato consumo di corrente. Inoltre, sono enormi e costosi, e il pagamento di una capacità in eccesso che non verrà mai utilizzata è impraticabile.

Precisione dei parametri di uscita

Nessuno stabilizzatore eroga esattamente 220 V. C'è sempre una variazione nelle prestazioni. Gli standard governativi consentono deviazioni fino al 10% in entrambe le direzioni. Di norma, anche le apparecchiature molto sensibili, inclusi inverter, computer e dispositivi di comunicazione con tali distorsioni dei parametri funzionano in modo abbastanza affidabile. I consumatori domestici sono stati originariamente progettati per tali deviazioni e inoltre non presentano problemi di funzionamento.

Secondo l'accuratezza della tensione di uscita, gli stabilizzatori elettromeccanici producono effettivamente il 220 ± 3% V, e quelli elettronici - 220 ± 1% V, ma il loro tempo di risposta è di un ordine di grandezza o anche inferiore. Se il controller elettronico è in grado di cambiare la tensione di uscita per centesimi di secondo, l'elettromeccanico passerà da 0,5 a 1-2 secondi.

Sistemi di protezione dello stabilizzatore

Come i trasformatori, i sistemi di protezione sono obbligatori per tutti i tipi di stabilizzatori. Il loro schema schematico e le attività sono all'incirca uguali: funzionano quando la corrente di alimentazione supera i limiti dei carichi ammissibili e scollega il consumatore dalla rete. Quando la corrente di alimentazione ritorna normale, il flusso viene ripristinato automaticamente.

Esiste anche un efficace sistema di protezione per uno stabilizzatore: è un dispositivo piuttosto complesso con una massa di elettronica sensibile ai sovraccarichi di tensione e corrente. In caso di cortocircuito nella rete, può verificarsi un brusco salto di corrente che può letteralmente bruciare i circuiti.

Il sistema di auto-protezione scollegherà l'avvolgimento primario e il sistema di regolazione dalla corrente di alimentazione fino al ripristino dei parametri normali. L'inclusione dello stabilizzatore nel lavoro viene di solito eseguita anche in modalità automatica, ma ci sono anche modelli con accensione manuale dopo un arresto di emergenza.

Funzioni e opzioni aggiuntive

Considerando il problema della scelta di un regolatore di tensione per un appartamento o una casa, non bisogna perdere di vista una serie di funzioni aggiuntive che semplificano il funzionamento, rendono più sicuro ed espandono la funzionalità dell'installazione.Spesso, di due stabilizzatori della stessa fase, potenza e gamma di regolazioni, vale la pena scegliere quello che ha più funzioni, anche se costa un po 'di più.

Voltmetro e amperometro

Gli stabilizzatori domestici sono necessariamente equipaggiati con dispositivi di misura - voltmetri e amperometri - come opzione. I dispositivi mostrano la tensione di uscita dopo la stabilizzazione e la forza corrente di ciascuna fase. Se hai bisogno di conoscere la tensione nella rete, allora in alcuni stabilizzatori c'è una tale opportunità - basta premere un pulsante speciale e il voltmetro passa alla misurazione dei parametri della rete di ingresso. La maggior parte degli stabilizzatori domestici sono dotati di voltmetri analogici (analogici) e amperometri di precisione sufficientemente elevata.

Ma recentemente molti produttori di stabilizzatori sono passati a dispositivi digitali, il che migliora notevolmente il design e, naturalmente, consente di aumentare i costi di installazione. Sebbene l'accuratezza della misurazione non abbia un grande impatto - quando si controlla il funzionamento di uno stabilizzatore domestico, i decimi e centesimi di unità non giocano un ruolo speciale.

Molti stabilizzatori sono dotati di allarmi LED che possono avvisare del normale funzionamento del dispositivo, uscire dalla modalità, sovraccarichi critici e altre condizioni sia della rete che del dispositivo stesso. Ogni produttore utilizza il numero di LED e i loro colori, che gli sembra il più conveniente. Prima di utilizzare lo stabilizzatore, è necessario acquisire familiarità con il valore di ciascuna luce e il suo modo di funzionamento: luminescenza, intermittenza, frequenza dei flash.

Gli stabilizzatori funzionano in modalità automatica e non è prevista la possibilità di regolazione manuale. Ma i dispositivi di controllo svolgono una funzione abbastanza importante: è sempre possibile determinare il range di deviazione e corrente di voltaggio per ciascuna fase e disconnettere il consumatore che non può lavorare in queste condizioni. È inoltre possibile monitorare visivamente la potenza totale della corrente nella rete domestica, utilizzando i dati dei dispositivi di controllo e la formula P = UI .

Possibilità di cambiare il ritardo nell'aspetto della tensione all'uscita

Un'altra opzione utile è il pulsante per il ritardo della tensione di uscita. È necessario che tutti i circuiti dello stabilizzatore vadano fuori servizio dopo l'avvio e forniscano la corrente richiesta alla rete. Di solito questo richiede uno stabilizzatore di livello familiare 5-7 secondi. Ma con un elevato livello di consumo energetico nella rete domestica, questa volta potrebbe non essere sufficiente, il pulsante consente di estenderlo a pochi minuti ed eliminare possibili false partenze.

Modalità Bypass

È molto conveniente se ha una funzione di bypass, cioè condizioni per il flusso di corrente diretto, bypassando tutti i circuiti di regolazione e le apparecchiature del trasformatore. Ciò è molto comodo quando la tensione di alimentazione è molto inferiore all'intervallo consentito di funzionamento o è necessario collegare un dispositivo che superi il livello critico dello stabilizzatore in potenza. In questo caso, l'interruttore consente alla corrente elettrica di andare direttamente al consumatore e lo stabilizzatore è in modalità standby.

Ventola di raffreddamento forzata

Circa fino a una potenza di 10 kVA, gli stabilizzatori sono raffreddati da correnti di convezione che circolano liberamente attraverso le aperture di ventilazione dell'alloggiamento. Le unità ad alta capacità sono dotate di ventilatori ad azione forzata.

Caratteristiche di installazione e connessione

Come regola generale, la connessione di stabilizzatori non è difficile, in particolare la rete e la monofase principale. I regolatori di rete sono collegati a una normale presa di rete domestica. Hanno le stesse prese (una, due o più, a seconda della potenza), a cui è possibile collegare qualsiasi dispositivo del livello di casa.

Gli stabilizzatori del tronco sono collegati utilizzando una morsettiera a 5 pin. Due - per il cablaggio di rete, due - per l'accesso alla rete domestica e uno per la messa a terra (obbligatorio). Quando si installa lo stabilizzatore vicino al punto di ingresso della linea del cavo nella casa, è possibile collegarlo da soli. Ma allo stesso tempo è necessario scollegare l'interruttore automatico principale (interruttore a coltello). Sottotensione per rendere la connessione estremamente pericolosa e inaccettabile secondo tutte le norme di sicurezza.

Metti uno stabilizzatore di qualsiasi potenza dopo lo strumento. Lo stabilizzatore trifase è dotato di un blocco a nove pin. Collegalo a un elettricista professionista, utilizzando strumenti speciali. Stabilizzatori installati sul muro o sul pavimento, a seconda della potenza e delle opzioni.

Di norma, il loro funzionamento è consentito solo a temperature positive e umidità normale.A T ≥ +40 ⁰ C, la protezione termica del dispositivo può funzionare, pertanto lo stabilizzatore deve essere installato lontano da apparecchi di riscaldamento in luoghi chiusi dalla luce solare diretta.