Меню

Стабилизатор напряжения для предприятия

Промышленный стабилизатор напряжения: по каким критериям делать выбор?

promyshlennye-stabilizatory

Промышленные стабилизаторы напряжения представляют собой отдельную категорию устройств, предназначенных для нормализации параметров сети. К этим устройствам предъявляются определённые требования. Чаще всего промышленная сеть является трёхфазной, что и определяет конструкцию стабилизатора.

Содержание:

Особенности

Если разобраться, что отличает промышленный стабилизатор напряжения от простого домашнего стабилизатора, то найти разницу будет непросто. Принципиальные электрические схемы стабилизации бытового и промышленного стабилизаторов не имеют существенных отличий. Не существует каких-либо специальных технических решений отличающих промышленные устройства.

Наиболее явным отличием является повышенный уровень мощности. Принято считать, что стабилизаторы с мощностью свыше 30 кВт являются промышленными устройствами, но это совершенно не значит, что такие приборы нельзя использовать в быту.

Если подойти к вопросу более детально, то можно выделить некоторые признаки отличающие промышленные стабилизаторы:

  • Мощность;
  • Число фаз;
  • Сложная схема защиты;
  • Конструктивное исполнение.

Большие уровни мощности накладывают жёсткие ограничения на тип стабилизаторов. Это связано с токами нагрузки. Если использовать релейные стабилизаторы, то при слишком больших токах контакты коммутирующих реле будут очень быстро обгорать, что приведёт к выходу стабилизатора из строя. При относительно небольших нагрузках и хорошей мощности релейного стабилизатора, его все же можно использовать на производстве. Релейные стабилизаторы являются вторыми в списке пригодных для промышленности стабилизаторов после электромеханических.

Ещё более уязвимыми в этом отношении являются стабилизаторы, собранные на полупроводниковых приборах – тиристорах. Промышленность выпускает тиристоры, предназначенные для работы с токами в сотни ампер, но размеры и сложные схемы управления не позволяют использовать их в стабилизаторах напряжения.

stabilizator-dlya-promyshlennogo-oborudovaniya

Поэтому из всех типов стабилизаторов, работать с большими нагрузками могут только сервоприводные, и в некоторых случаях релейные стабилизаторы. Мощность электромеханических устройств можно наращивать до очень больших величин. Для этого нужны только мощные тороидальные трансформаторы с обмотками, выполненными из провода определённого сечения. Некоторые модели электромеханических трёхфазных стабилизаторов работают на мощностях 100-300 кВт и более.

Что касается числа фаз, то и бытовые стабилизаторы могут быть трехфазными и промышленные устройства могут работать в однофазной сети.

Трёхфазный промышленный стабилизатор напряжения электромеханического типа конструктивно состоит из трёх отдельных блоков. Каждый блок имеет собственный трансформатор. Самым опасным нарушением, которое может привести к выходу стабилизатора из строя, является нагрев обмотки свыше определённого предела. Поэтому каждый трансформатор имеет собственную схему защиты от перегрева, обычно выполненную на термисторе. В случае возникновения критического нагрева стабилизатор полностью отключается, загорается индикатор «Авария» и во многих моделях подаётся звуковой сигнал.

Наличие трех силовых трансформаторов предполагает определённое конструктивное исполнение устройства. Это, как правило, вертикальная напольная конструкция, где каждый трансформатор установлен на своей полке.

Область применения промышленных стабилизаторов

Сферой применения промышленных стабилизаторов являются отрасли, в которых используются технические устройства, чувствительные к колебаниям напряжения:

  • Системы телекоммуникации;
  • Мобильная связь;
  • Серверы;
  • Медицинские центры, больницы и клиники;
  • Диспетчерские службы аэропортов;
  • Системы радиолокации;
  • Комплексы оборонного значения;
  • Банки;
  • Некоторые виды промышленного производства.

Любая электроника негативно реагирует на малейшие отклонения питающего напряжения, поэтому системам стабилизации уделяется первоочередное внимание. Все мощные промышленные стабилизаторы выполнены по электромеханической схеме, где выравнивание напряжения сети осуществляется перемещением контакта по обмотке тороидального трансформатора. За этот процесс отвечает сервоприводной механизм с электродвигателем, который и передвигает контакт на определённый угол, изменяя, тем самым величину напряжения на выходе.

stabilizator-s-servoprivodom

В отличие от маломощных домашних и дачных стабилизаторов, в промышленных моделях вместо графитовой щётки применяется скользящий ролик, что снижает возможность подгорания контакта и продлевает безаварийный срок службы устройства.

Промышленные стабилизаторы очень большой мощности имеют особое конструктивное исполнение. Вместо тороидального трансформатора, узел коррекции напряжения представляет собой обмотку, намотанную на вертикальном цилиндре. Каретка с роликом, управляемая серводвигателем, так же перемещается вверх и вниз.

Читайте также:  Чему равно номинальное напряжение сети

Преимущества, недостатки и критерии выбора

Поскольку у промышленных стабилизаторов в случаях повышенных мощностей нет альтернативы, и единственно возможный тип это электромеханическое устройство, то приходится мириться с некоторыми его недостатками:

  • Низкая скорость выравнивания напряжения;
  • Наличие механических узлов;
  • Эксплуатация только в отапливаемых помещениях;
  • Определённый шум при работе.

Медленная реакция на изменения напряжения сети может считаться самым существенным недостатком. Скорость стабилизации может составлять 10-50 вольт в секунду, поэтому при выборе следует ориентироваться на больший показатель, а если в документации указано время срабатывания, которое может быть 20-40 мс, то выбирать прибор следует по меньшей величине.

Приобретая электромеханический промышленный стабилизатор напряжения 220В, нужно быть готовым к тому, что прибору требуется регулярное техническое обслуживание, а отельные узлы сервопривода придётся менять примерно раз в 3-5 лет.

Наличие механических движущихся частей не позволяет эксплуатировать сервоприводной стабилизатор при низких температурах, а риск искрения подвижных контактов при износе ограничивает их использование в качестве стабилизаторов для газового оборудования. Последним недостатком может служить шум, возникающий в процессе работы устройства.

Несомненными достоинствами электромеханического стабилизатора являются следующие параметры:

  • Широкий диапазон входных напряжений;
  • Высокая точность установки;
  • Нечувствительность к изменению частоты.

При выборе промышленного стабилизатора можно уточнить, при каких напряжениях сети устройство обеспечивает заявленные параметры. Точность установки напряжения у сервоприводных устройств самая высокая среди всех стабилизаторов, поэтому при выборе устройства на эту величину можно не обращать внимания.

Кроме скорости выравнивания важным параметром является мощность устройства. После подсчёта мощности всех потребителей к результату следует добавить 25-30%.

Комплект трёхфазных стабилизаторов

stabilizator-energiya-30-kvt

Комплект стабилизаторов для трёхфазной сети на 30 кВт «Энергия Voltron» представляет собой три однофазных блока. Такая система может быть использована в том случае, если на объекте отсутствуют трёхфазные потребители, а вся нагрузка разделена на три группы по 10 кВт в каждой. При аварии на одной из фаз, будет отключена от сети только одна группа, а две другие будут продолжать нормально работать. Каждый блок собран по релейной схеме и имеет 7 ступеней регулировки.

Комплект рассчитан на непрерывный режим работы при напряжениях сети от 105 до 256В. Напряжение меньше 95 и больше 280В вызывает срабатывание схемы защиты. Промышленный стабилизатор напряжения Энергия оборудован функцией «Байпас», автоматом «Перегрузка» и цифровым дисплеем.

Источник



Стабилизаторы напряжения
для промышленности

Часто электрооборудование спроектировано для работы с синусоидальным переменным током с определенными номинальными значениями напряжения (например, 220 В, 380 В) и частоты (например, 50 Гц).

На практике же пользователи часто сталкиваются с определенными трудностями и проблемами в работе оборудования, а именно:

  • Искажение синусоидальной формы напряжения питания из-за гармоник в сети, создаваемых нелинейной нагрузкой (инверторы, приводы, сварочные аппараты, газоразрядные лампы и т.д.);
  • Колебания напряжения сети по отношению к номинальному значению. Такие колебания могут быть «быстрыми» и исчезать самостоятельно в течение тысячных долей секунды (например, при попадании молнии в распределительные линии) и «медленными», время существования которых находится в пределах от нескольких секунд до нескольких минут или даже часов в зависимости от конкретной ситуации. Медленные колебания могут вызвать повышение напряжения (так называемые «скачки напряжения», которые возникают, к примеру, при некачественном преобразовании высокого напряжения на трансформаторной подстанции, отключении больших нагрузок, перенапряжении на выходе генератора) или – что случается чаще – понижение напряжения (так называемые «просадки», вызванные, например, подключением больших нагрузок, запуском электродвигателей, питанием от линий недостаточной мощности, замыканиями на землю, некачественным преобразованием высокого напряжения).

    Читайте также:  Справочники по трансформаторам напряжения

    Хотя существуют специальные меры для решения всех описанных проблемных ситуаций, стабилизатор напряжения является самым эффективным средством с точки зрения отношения цены к полученному результату.

    Способность поддерживать стабильное напряжение питания нагрузки независимо от колебаний входного напряжения зачастую является ключевым фактором для обеспечения эффективной и надежной работы потребителя.

    Потеря данных, брак на производстве, отказ систем безопасности, ошибки техники и неточная информация – только несколько примеров возможных проблем при отсутствии стабилизатора напряжения. Очевидно, что все это влечет за собой повышение расходов.

    Стабилизаторы напряжения зарекомендовали себя как эффективное решение для предотвращения опасных ситуаций, вызванных нестабильностью входного напряжения. Ниже приведен примерный список отраслей, где применяется оборудование, чувствительное к колебаниям напряжения:

  • Государственный сектор: телекоммуникации, телефония, больницы и клиники, государственные учреждения, радиолокационные установки, военная промышленность;
  • Пищевая промышленность: розлив и упаковка пищевых продуктов, обработка пищи, промышленное разведение животных и растений;
  • Частный сектор и бизнес: коттеджи, малые предприятия, лаборатории, фабрики, банки;
  • Промышленный сектор: лазерная резка, водная резка, производственные линии, табачная промышленность, машиностроение.

    Во всех этих сферах колебания напряжения даже в пределах, допустимых стандартами, могут приводить к нарушениям в работе оборудования. Устройства, особенно чувствительные к перепадам напряжения, могут подвергаться неисправностям или сбоям, выходящим за рамки допустимых норм. Вот список типичных ситуаций, в которых колебания напряжения могут выходить за пределы допустимого диапазона даже для стандартного оборудования:

  • питание от низковольтных или маломощных распределительных линий в сельской местности либо от линий большой протяженности (фермы, базы отдыха, гостиницы, коттеджи);
  • частный сектор, где применяется оборудование высокой мощности (насосы для бассейнов, большие холодильные установки, электрические котлы) или высокочувствительные устройства (бытовое электронное оборудование высокой мощности);
  • непосредственная близость к крупным промышленным предприятиям, где используется индивидуальное оборудование большой мощности (высоковольтные электродвигатели), запуск которых может вызвать сильное понижение напряжения в сети;
  • автономное питание (суда, морские платформы, устройства, изолированные от электросети).

    Во всех этих случаях установка стабилизатора напряжения вместо источника бесперебойного питания (ИБП) является оптимальным решением по следующим причинам:

  • значительно меньшая стоимость при равных показателях мощности;
  • отличительная стабильность выходного напряжения даже в условиях значительных колебаний входного напряжения, с которыми не может справиться ИБП;
  • отсутствие вносимых гармонических искажений при равной производительности;
  • благодаря более высокой перегрузочной способности и надежности стабилизатор можно использовать даже в неблагоприятной среде (-25оС, 95% влажности);
  • способность работать с перегрузкой, вдвое превышающей номинальный ток (до 2 минут);
  • благодаря отсутствию батарей стабилизатор не представляет особых проблем при хранении, транспортировке, обслуживании и утилизации;
  • способность плавно и надежно регулировать выходное напряжение, питающее нагрузку, с точностью ±0,5% от номинального напряжения даже в условиях значительных колебаний входного напряжения;
  • высокая производительность;
  • способность выдерживать высокие значения пускового тока.

    Источник

    Выбираем промышленный стабилизатор напряжения: разновидности, преимущества и недостатки

    Стабилизаторы напряжения промышленного типа предназначены для нормализации рабочих параметров электросетей, суммарная потребляемая мощность которых превышает 30 кВт.

    Как правило, такие сети питают мощное и чувствительное электрооборудование и работают в довольно специфических условиях.

    Это и определяет право выбора стабилизатора, причем на первый взгляд — непростой выбор. Именно это и определяет конструктивные и функциональные особенности, которыми должен обладать качественный промышленный стабилизатор напряжения.

    А как на деле обстоит выбор бытового стабилизатора, например, такого, как однофазного стабилизатора напряжения Елекс Гибрид В 7-1/16 v2.0. Именно он хорошо подходит для защиты бытовой техники на даче, в домах, квартирах, для защиты мелкой и крупной бытовой техники и приборов.

    Виды и особенности промышленных стабилизаторов

    Бытовые устройства стабилизации рассчитаны, как правило, на 1-фазную нагрузку в пределах 1-30 кВт. Для нормализации 3-фазного электроснабжения строительных площадок, производственных линий и сетей освещения, а также сложных и энергоёмких бытовых сетей электроснабжения необходимы стабилизаторы с куда более высоким потенциалом мощности (30-100 кВт и выше) и надёжной защитой от аномалий тока и сложных условий эксплуатации (сырости, запыления и т.п.). Именно такое оборудование условно относят к классу промышленных стабилизаторов.

    Читайте также:  Формула запирающего напряжения через частоту

    Наилучшим образом для защиты промышленных сетей подходят сервоприводные (электромеханические) стабилизаторы. Они позволяют максимально плавно и точно регулировать параметры сетевого напряжения и рассчитаны на широкий диапазон входного напряжения. Но главное, они способны выдерживать серьёзные импульсные перегрузки, которые имеют место в любых сетях, питающих оборудование с электродвигателями.

    Для защиты одно- и трёхфазных электросетей мощностью от 30 кВт также применяются релейные стабилизаторы. Но целесообразно это буквально в двух случаях:

    1. Аномалии входного тока в обслуживаемой сети являются редкими и незначительными.
    2. Сеть питает неприхотливых к характеристикам тока потребителей.

    Релейные стабилизаторы практически всегда используются в комплекте с источниками бесперебойного питания и другим страхующим систему оборудованием.

    Наконец, встречается ещё один тип промышленных стабилизаторов – электронные. Такие устройства способны молниеносно скорректировать практически любые изменения параметров тока. Скорость и плавность срабатывания электронной стабилизации зависит от количества силовых ключей – ступеней регулировки.

    Стабилизаторы этого типа обладают высокой точностью и производительностью, да и служить способны долгие годы. Но и стоят они недёшево, будучи при этом весьма непростыми в настройке и довольно капризными в эксплуатации.

    Принцип работы и сфера применения

    Трёхфазный промышленный стабилизатор напряжения по сути представляет собой троицу синхронизированных однофазных устройств стабилизации. Каждое из них имеет собственный трансформатор с защитой от перегрева и отвечает за качество и стабильность параметров тока на своей фазе.

    Регулировка выходного напряжения осуществляется автоматически в зависимости от входных характеристик и установленных пользователем настроек посредством изменения количества задействованных в передаче нагрузки витков трансформаторных обмоток.

    В устройствах электронного типа за переключение регулировочных ступеней (групп витков трансформатора) отвечает контроллер, который замыкает полупроводниковые ключи. В релейных стабилизаторах функции переключателя осуществляет реле, тогда как сервоприводные устройства регулируют выходное напряжение с помощью специального токосъёмного контакта. Последний двигается приводом вдоль трансформаторной обмотки, регулируя таким образом параметры выходной нагрузки.

    Промышленные стабилизаторы получили широкое применение в тех отраслях, где используется чувствительное к колебаниям тока электрооборудование.

    В этот список входят:

    • Телекоммуникационные системы;
    • Системы связи, в т.ч. мобильной;
    • Серверные станции;
    • Медицинские центры;
    • Радиолокационные и оборонные системы;
    • Банки;
    • Производственные линии.

    Релейная защита сети от аномалий тока используется там, где необходима высокая скорость обработки входных параметров.

    Так, промышленный стабилизатор напряжения 220В идеально подходит для защиты:

    • Осветительных систем;
    • Автоматизированных инженерных систем (отопления, вентиляции, кондиционирования);
    • Медицинского и лабораторного оборудования;
    • Вычислительной и оргтехники.

    Релейные стабилизаторы не рекомендуется подключать к электросетям, питающим светодиодные светильники. Они срабатывают мгновенно, поэтому даже при самой малой инерционности релейной стабилизации (до 20 мс) будет заметно мерцание.

    Плюсы и минусы промышленных стабилизаторов

    К основным недостаткам сервоприводных 3-фазных стабилизаторов относят:

    1. Значительную задержку выравнивания напряжения (до 100 мс);
    2. Наличие изнашиваемых механических узлов;
    3. Ограниченный температурный режим (не ниже 0°C и не выше 45-50°C);
    4. Шум и тепловыделение при работе;
    5. Громоздкость конструкции.

    Что касается достоинств, электромеханические стабилизаторы обеспечивают:

    1. Обработку широкого диапазона параметров входного тока;
    2. Малую чувствительность к частотным изменениям;
    3. Высокую точность настройки параметров стабилизации;
    4. Надёжную защиту потребителей от аномалий сетевого тока или сбоев в работе стабилизатора.

    Источник