Электрокомпоненты
Зачем нужен стабилизатор напряжения?
Темпы роста энерговооруженности нашего быта достигли впечатляющих вершин – от лампочки освещения и утюга в 50-х годах, до персональных компьютеров, домашних кинотеатров и разного рода комбайнов в наши дни. Рост же электропотребления в промышленности еще более значителен. В последнее время положение с качеством электропитания усугубилось с появлением энергоемкого оборудования и технологий, управление которыми основано на коммутационном принципе (с помощью реле, контакторов, тиристоров и персональных компьютеров).
Это явилось причиной таких нарушений электропитания, как высокочастотные импульсы и искажение синусоидальной формы напряжения и тока. К сожалению, усилия компаний-поставщиков электроэнергии не только не могут гарантировать потребителям стабильного по величине напряжения, но и сами усугубляют проблему. Так, поставщики электроэнергии, и это не секрет, часто поднимают напряжение в низковольтных сетях с 220-380 В (±5%) до 230/400 В (±10%).
В результате все подключенное электрооборудование, рассчитанное на напряжение 220 В, будет потреблять (и это будет оплачено) на 9,3% больше энергии, чем необходимо. Эти и другие нарушения качества электропитания могут привести не только к выходу из строя оборудования, сбоям техпроцессов и потерям данных, но и к человеческим жертвам (при отказе средств жизнеобеспечения и пожаротушения). Для примера рассмотрим разные электрические устройства и тот эффект, который оказывает на них избыточное и недостаточное напряжение в сети.
В электродвигателях пусковой момент изменяется в зависимости от напряжения следующим образом. Если напряжение ниже номинального на 10%, момент падает на 20% и нагрев обмоток возрастает приблизительно на 7 градусов. Если же напряжение выше номинала на 10%, ток вырастает на 12%, нагрев на 10 градусов и потребление энергии на 21 %.В осветительных системах повышенное на 10 % напряжение увеличивает световой поток на 30 % и снижает ресурс лампы, в среднем, на 40%. Расход энергии при этом возрастает на 21 %. Снижение напряжения на эту величину в газонаполненных лампах приводит к потере излучаемого света примерно на 42 %.
В оборудовании, в состав которого входят нагревательные элементы, недостаточное напряжение (-10%) приводит к тому, что процессы, на которые должно затрачиваться, к примеру, 4 часа, продлятся 5 часов, так как количество выделенного тепла изменяется пропорционально квадрату напряжения. Поскольку проблема не нова и все вышесказанное хорошо известно, специалистами различных уровней предпринимаются значительные усилия в направлении более рационального использования энергоресурсов. И наиболее эффективная мера энергосбережения с минимумом капитальных вложений – стабилизация напряжения.
Стабилизатор напряжения – это устройство, гарантирующее получение стабилизированного напряжения 220 вольт, независимо от его величины в питающей сети. Самыми простыми стабилизаторами являются электромеханические на базе автотрансформатора, где щетки приводятся в движение вдоль вторичной обмотки реверсивным двигателем. Двигатель получает управляющее напряжение по результатам измерения напряжения на выходе. Эта система в течение гарантийного срока вполне работоспособна, однако при дальнейшей эксплуатации, особенно в наших российских условиях при частых перепадах напряжения, существует опасность выхода из строя механического привода щеток и межвиткового замыкания обмоток из-за их стирания. Поэтому такие свойства этого стабилизатора, как повышенная пожароопасность с ростом его мощности и большая инерционность, являются существенным «противопоказанием» для питания оборудования, требовательного к качеству питания. Электронные же стабилизаторы на базе электронных ключей (тиристоров), гораздо быстрее реагируют на изменения напряжения в сети и оснащены системами защиты как нагрузки, так и самого стабилизатора. Использование стабилизатора напряжения позволяет обеспечить не только экономию энергии благодаря устранению недостатков напряжения в сети, но и –
рост ресурса и производительность оборудования благодаря тому, что оно не подвергается неожиданным изменениям напряжения питания и работает на том напряжении, на которое оно рассчитано;
снижение стоимости обслуживания, т.к. возрастает ресурс оборудования - период замены отдельных узлов или оборудования в целом удлиняется благодаря длительному сохранению ими работоспособности. Количество поломок и отказов также снижается благодаря устранению фактора риска;
адаптацию оборудования, рассчитанного на сеть 220/380 вольт, при переходе на сеть 230/400 вольт без дополнительных капиталовложений. Современный стабилизатор всегда обеспечит требуемое напряжение, а стало быть, и прогнозируемые характеристики оборудования и расход энергии.
Поэтому применение стабилизации напряжения является самой доступной и эффективной мерой энергосбережения, особенно в условиях, когда управление энергозатратами является ключевым моментом при потреблении электроэнергии.
Поколение стабилизаторов напряжения, разработанных «НПП ИНТЕПС», является оптимальным решением по соотношению цена/качество, а уникальность ряда технических характеристик и функциональные возможности стабилизаторов способны удовлетворить специфические требования к питанию оборудования.
Это явилось причиной таких нарушений электропитания, как высокочастотные импульсы и искажение синусоидальной формы напряжения и тока. К сожалению, усилия компаний-поставщиков электроэнергии не только не могут гарантировать потребителям стабильного по величине напряжения, но и сами усугубляют проблему. Так, поставщики электроэнергии, и это не секрет, часто поднимают напряжение в низковольтных сетях с 220-380 В (±5%) до 230/400 В (±10%).
В результате все подключенное электрооборудование, рассчитанное на напряжение 220 В, будет потреблять (и это будет оплачено) на 9,3% больше энергии, чем необходимо. Эти и другие нарушения качества электропитания могут привести не только к выходу из строя оборудования, сбоям техпроцессов и потерям данных, но и к человеческим жертвам (при отказе средств жизнеобеспечения и пожаротушения). Для примера рассмотрим разные электрические устройства и тот эффект, который оказывает на них избыточное и недостаточное напряжение в сети.
В электродвигателях пусковой момент изменяется в зависимости от напряжения следующим образом. Если напряжение ниже номинального на 10%, момент падает на 20% и нагрев обмоток возрастает приблизительно на 7 градусов. Если же напряжение выше номинала на 10%, ток вырастает на 12%, нагрев на 10 градусов и потребление энергии на 21 %.В осветительных системах повышенное на 10 % напряжение увеличивает световой поток на 30 % и снижает ресурс лампы, в среднем, на 40%. Расход энергии при этом возрастает на 21 %. Снижение напряжения на эту величину в газонаполненных лампах приводит к потере излучаемого света примерно на 42 %.
В оборудовании, в состав которого входят нагревательные элементы, недостаточное напряжение (-10%) приводит к тому, что процессы, на которые должно затрачиваться, к примеру, 4 часа, продлятся 5 часов, так как количество выделенного тепла изменяется пропорционально квадрату напряжения. Поскольку проблема не нова и все вышесказанное хорошо известно, специалистами различных уровней предпринимаются значительные усилия в направлении более рационального использования энергоресурсов. И наиболее эффективная мера энергосбережения с минимумом капитальных вложений – стабилизация напряжения.
Стабилизатор напряжения – это устройство, гарантирующее получение стабилизированного напряжения 220 вольт, независимо от его величины в питающей сети. Самыми простыми стабилизаторами являются электромеханические на базе автотрансформатора, где щетки приводятся в движение вдоль вторичной обмотки реверсивным двигателем. Двигатель получает управляющее напряжение по результатам измерения напряжения на выходе. Эта система в течение гарантийного срока вполне работоспособна, однако при дальнейшей эксплуатации, особенно в наших российских условиях при частых перепадах напряжения, существует опасность выхода из строя механического привода щеток и межвиткового замыкания обмоток из-за их стирания. Поэтому такие свойства этого стабилизатора, как повышенная пожароопасность с ростом его мощности и большая инерционность, являются существенным «противопоказанием» для питания оборудования, требовательного к качеству питания. Электронные же стабилизаторы на базе электронных ключей (тиристоров), гораздо быстрее реагируют на изменения напряжения в сети и оснащены системами защиты как нагрузки, так и самого стабилизатора. Использование стабилизатора напряжения позволяет обеспечить не только экономию энергии благодаря устранению недостатков напряжения в сети, но и –
рост ресурса и производительность оборудования благодаря тому, что оно не подвергается неожиданным изменениям напряжения питания и работает на том напряжении, на которое оно рассчитано;
снижение стоимости обслуживания, т.к. возрастает ресурс оборудования - период замены отдельных узлов или оборудования в целом удлиняется благодаря длительному сохранению ими работоспособности. Количество поломок и отказов также снижается благодаря устранению фактора риска;
адаптацию оборудования, рассчитанного на сеть 220/380 вольт, при переходе на сеть 230/400 вольт без дополнительных капиталовложений. Современный стабилизатор всегда обеспечит требуемое напряжение, а стало быть, и прогнозируемые характеристики оборудования и расход энергии.
Поэтому применение стабилизации напряжения является самой доступной и эффективной мерой энергосбережения, особенно в условиях, когда управление энергозатратами является ключевым моментом при потреблении электроэнергии.
Поколение стабилизаторов напряжения, разработанных «НПП ИНТЕПС», является оптимальным решением по соотношению цена/качество, а уникальность ряда технических характеристик и функциональные возможности стабилизаторов способны удовлетворить специфические требования к питанию оборудования.