Высокий уровень развития современных технологий позволил оснастить наш дом высокотехнологичной бытовой техникой, которая экономит время, облегчает труд и упрощает жизнь. В большинстве квартир и домов есть стиральные и посудомоечные машины, микроволновки, холодильники, аудио- и видеоаппаратура, компьютеры и другие электроприборы на основе электронных компонентов с цифровыми алгоритмами управления.
С ростом функциональности, эффективности и удобства эксплуатации электроприборов растут их требования к питающему напряжению, показатели которого не всегда соответствуют действующим стандартам качества электроэнергии.
В электрических сетях могут возникать либо резкие колебания (скачки) сигнала, либо его длительные отклонения в большую и в меньшую сторону. И то, и другое приводит к сбоям в работе или выходу из строя бытовой техники. Кроме того, представляет реальную угрозу для безопасности жизни и здоровья людей.
Допустимые отклонения сетевого напряжения по ГОСТ
Стандартный уровень напряжения однофазной электросети в нашей стране составляет 230 В – на это номинальное значение рассчитана вся бытовая техника. По ГОСТу 29322-2014 «Напряжения стандартные», в котором указаны нормы качества электроэнергии, расхождение с данной величиной не должно превышать ±10%. Таким образом, применительно к однофазной домашней сети диапазон предельно допустимого вольтажа составляет 207-253 В.
Предельные значения из этого диапазона и большие отклонения губительно влияют на многие электроприборы. Особенно на те, что не имеют импульсного блока питания. При этом неисправность бытовой техники, вызванная некачественным электропитанием, не будет считаться гарантийным случаем. Производитель оговаривает такие ситуации следующим образом: «Гарантия не распространяется на изделие, вышедшее из строя по причине повышенного/пониженного входного сигнала».
Причины и последствия перепадов сигнала в сети
Причины колебаний и резких перепадов обычно следующие:
- Недостаточная мощность и общий износ подстанций, которые не всегда соответствуют фактическому потреблению электроэнергии. Из-за этого сеть работает с перегрузкой и постоянными сбоями.
- Плохое состояние инфраструктуры энергетического комплекса, которое приводит к частым аварийным ситуациям и ухудшению общего качества электроэнергии.
- Несимметричное (неравномерное) распределение нагрузки, вызывающее перекос фаз и скачок в однофазной сети.
- Атмосферные явления, например, попадание разряда грозовой молнии в линию электропередач или обрывающий провода ледяной дождь.
- Человеческий фактор. Короткие замыкания и перенапряжения часто возникают вследствие некорректного подключения или умышленного вандализма.
- Включение мощных нагрузок, приводящее к падению напряжения (при отключении таких нагрузок наблюдается обратная картина – резкий рост сигнала).
Небольшие перепады в сети снижают эффективность осветительного и нагревательного оборудования. Они также могут привести к сбоям в работе и остальных электроприборов. Особенно может пострадать аппаратура с электронным управлением (газовые котлы, стиральные машины, кухонная техника).
Куда более плачевные последствия вызывают значительные сетевых отклонения. Даже кратковременные провалы или скачки довольно часто становятся причиной сокращения срока службы бытовой техники. В худшем случае они полностью выводят из строя подключенное оборудование. Наиболее опасны перенапряжения – резкие и сильные броски напряжения в большую сторону (на десятки и сотни вольт), такое явление губительно для любого электрооборудования.
Спасут ли пробки или автоматы?
Автоматические выключатели и их более ранние аналоги, предохранительные пробки, являются устройствами защиты от коротких замыканий и длительных перегрузок. Их защитное срабатывание происходит только при недопустимо длительном по времени превышении током в цепи определённого значения. Оно во время сетевого перепада может быть и не достигнуто.
В этой ситуации пробки и автоматы либо вообще не сработают, либо сработают через длительный промежуток времени. Их вряд ли можно рассматривать в качестве серьёзной защиты от сетевых скачков и колебаний.
Как защитить технику от скачков напряжения?
Чтобы обеспечить безопасную работу бытовой техники в условиях нестабильной электросети, необходимо принять определённые меры защиты. Они заключаются в установке устройства, нейтрализующего скачки, а также другие негативные сетевые явления.
Рассмотрим основные типы данных устройств.
Сетевой фильтр
Представляет собой удлинитель с блоком розеток и тумблером, который включает или выключает питание. Назначение этого прибора определяется его названием: фильтрация приходящих из сети помех. При наличии в составе варистора он будет защищать также от экстремальных перенапряжений.
Сетевой фильтр не обеспечивает стабилизацию сигнала. При сетевых отклонениях, как хронических, так и резких, прибор будет неэффективен.
Реле контроля напряжения (РКН)
Основная задача реле заключается в своевременном обесточивании подключенного оборудования при выходе вольтажа из определённого диапазона. Причем границы максимально допустимого и минимально допустимого значения пользователь задаёт самостоятельно.
РКН компактны, имеют достаточный токовый номинал и удобное исполнение, позволяющее размещать их непосредственно в вводном щитке и использовать для защиты сразу всей домашней электросети.
Из недостатков можно назвать не самую эффективную защиту от значительных импульсных перенапряжений, а также неспособность повышать качество электропитания.
Устройства защиты от импульсных перенапряжений (УЗИП)
Обеспечивают защиту от импульсных перенапряжений, возникающих при грозовых разрядах, коротких замыканиях или переходных коммутационных процессах. Но они совершенно бесполезны при сетевых скачках, в результате которых не достигаются экстремальные значения. Именно такие явления практически ежедневно случаются во многих электросетях.
УЗИП логичнее всего использовать в связке с другим устройством защиты, например, с РКН. Это повысит надежность системы электропитания, а также обеспечит ей максимальный уровень устойчивости перед импульсными всплесками.
Стабилизаторы напряжения
Регулируют значение и форму входного сигнала, стараясь максимально приблизить фактические параметры к номинальным. Качественный прибор способен быстро нейтрализовать сетевое колебание или подтянуть хронически пониженный/повышенный сигнал до установленной величины.
Стабилизаторы напряжения повысят качество электроэнергии в домашней сети до уровня, которое требуется даже электрочувствительному оборудованию. Однако не все они одинаково эффективны. В магазинах можно встретить модели, которые не создают защиту должного уровня, а также сами уязвимы для скачков напряжения.
Например, инверторные стабилизаторы бренда «Штиль» имеют технические характеристики для работы в крайне проблемных электросетях.
Обзор инверторных стабилизаторов напряжения IS5000 (5 кВА / 4,5 кВт) и IS7000 (7 кВА / 5,5 кВт) «Штиль»
Источники бесперебойного питания (ИБП)
Аналогично стабилизаторам, современный ИБП является эффективным средством защиты от сетевых скачков, отклонений и колебаний. Главным его отличием от всех вышерассмотренных приборов является способность обеспечить бесперебойное питание нагрузки при отсутствии сигнала в основной сети. Работа в автономном режиме поддерживается аккумуляторными батареями, которые могут быть встроенными в корпус изделия и/или внешними, устанавливаемыми в батарейных модулях или стеллажах. От емкости АБ которых зависит продолжительность резервного электроснабжения в период блэкаутов или значительного отклонения напряжения от номинального значения.
Источники бесперебойного питания базируются на разных схемах и принципах работы. Если нужно устройство с высоким качеством электропитания при работе от сети и от батарей, то необходимо выбирать ИБП с двойным преобразованием (иначе говоря, online UPS), например, бесперебойники «Штиль» топологии онлайн.
Обзор настенных ИБП «Штиль» мощностью 300, 500 и 1000 ВА
Эффективность приборов для защиты от скачков напряжения
Уровень защиты каждого электронного устройства и наглядное сравнение их эффективности приведены в таблице ниже.
Заключение – мнение эксперта
Подытожив защитный потенциал каждого средства, становится понятно, что сетевой фильтр и РКН (модульного и розеточного типов) подходят только для частичной защиты и не справляются с полным спектром проблем, которые возникают в электросети.
Стабилизатор напряжения и ИБП универсальнее – подключенное к ним оборудование менее досягаемо для негативных сетевых воздействий. А если перед ними дополнительно установить УЗИП, то уровень защиты возрастет ещё больше.
Однако далеко не каждая модель стабилизатора и ИБП обладает достаточной надежностью и продуктивностью. Поэтому нужно внимательно подходить к выбору таких приборов. А перед покупкой консультироваться с разбирающимися в теме специалистами.
Средняя стоимость источника бесперебойного питания топологии онлайн превышает стоимость схожего по мощности стабилизатора при сравнительно одинаковом уровне борьбы с сетевыми скачками.
Андрей Новиков,
Ведущий инженер ГК «Штиль»
Где купить качественный стабилизатор напряжения или ИБП?
Купить инверторные стабилизаторы и онлайн ИБП можно в нашем официальном интернет-магазине российского производителя «Штиль». В нем представлены:
- однофазные стабилизаторы настенного и универсального (напольного/стоечного) исполнения с выходной мощностью 0,35-20 кВА;
- трехфазные стабилизаторы и с конфигурацией 3 в 1 универсального (напольного/стоечного) исполнения и выходной мощностью 6-20 кВА;
- однофазные ИБП настенного, напольного, стоечного, универсального (напольного/стоечного) исполнения с выходной мощностью 0,3-10 кВА;
- ИБП конфигурации 3 в 1 напольного и стоечного исполнения с выходной мощностью 10-20 кВА;
- трёхфазные бесперебойники напольного, шкафного, шкафного модульного исполнения с выходной мощностью 10-500 кВА.
Стабилизаторы и ИБП бренда «Штиль» активно применяются в бытовой, коммерческой и производственных сферах. Примерами подключаемого к ним оборудования могут быть телекоммуникационная аппаратуру, офисная оргтехника, система энергообеспечения, система безопасности, торговая и производственная техника.