Захист від перепадів напруги: реле чи стабілізатор?

Для українських електромереж зараз непростий час. Ми з гідністю переживаємо планові та аварійні відключення світла, але що робити зі стрибками напруги в мережі? Адже це серйозна проблема для домашньої проводки та побутових пристроїв. На щастя, є рішення: реле напруги та стабілізатор напруги. У цій статті поговоримо про їхню роботу, а також переваги та недоліки. Але спочатку з'ясуємо, що може бути причиною коливання напруги.

Чому напруга в мережі стрибає:

• аварії на ТЕС та підстанціях;
• стихійні лиха;
• несприятливі погодні умови: сильний дощ, сніг, обмерзання, пориви вітру;
• пошкодження чи розрив кабелів;
• стара проводка в будинку або квартирі.

Для України актуальна інша причина – регулярний обстріл енергетичної інфраструктури агресором. Рік тому про це навіть і подумати ніхто не міг, а зараз це наша реальність, з якою ми, звичайно, впораємося.

Чим загрожують стрибки напруги в мережі:

1. Некоректною роботою чи поломкою дорогої побутової техніки.
2. Займанням проводки. Це особливо небезпечно, адже тління може початися за вашої відсутності. Отже, можна не помітити проблему, яка призведе до займання всього житла.

Причини та наслідки сильних коливань напруги в мережі зрозумілі, тому далі розбиратимемося, як з ними справлятися за допомогою простих приладів захисту електромереж.

Що таке реле напруги?

Реле контролю напруги – електроприлад, який рятує пристрої від різких перепадів (збільшення/падіння) напруги у мережі. Але, мабуть, головне його завдання – контроль напруги. Спочатку реле оцінює напругу в загальній мережі, а потім порівнює її із заданими вами параметрами, які зберігаються на вбудованій мікросхемі. Якщо колись напруга виходить за межі зазначених рамок (для домашніх однофазних мереж – це найчастіше 220 В, а для комерційних трифазних – 400 В), реле відключає побутові пристрої за долі секунди, щоб запобігти їхній поломці.

Реле напруги Зубр, DigiTOP, Шнайдер, а також пристрої інших популярних брендів ви з легкістю можете знайти в онлайн-гіпермаркеті Епіцентр.

Види реле за кількістю фаз

Реле напруги на 1 фазу використовуються для звичайної побутової техніки, яка присутня в кожному будинку: холодильників, пральних машин, опалювальних котлів, електричних духових шаф, мікрохвильових печей та інших. Однофазні реле здатні контролювати напругу до 230 В.

Реле напруги 3 фази не дуже популярні, але все ж таки представлені на ринку. Вся справа в тому, що при різкому спрацьовуванні вони здатні знеструмити все житло. Якщо у вас три фази, краще купити реле напруги на кожну з них окремо. Вони досить дешеві, тож на бюджеті це не надто позначиться.

Як вибрати реле напруги?

Звичайно, найважливіше, на що варто звернути увагу – це потужність. Якщо ваш вибір зупинився не на реле в розетку, яке розраховане лише на один прилад, а на реле для всього будинку – прорахуйте потужність всього обладнання. Ось приблизні розрахунки споживаної потужності: 5 кВт для невеликої однокімнатної квартири та 13-17 кВт для будинку. Якщо ви не впевнені у своїх силах, завжди можна доручити розрахунок споживаної потужності та вибір реле професійному електрику.

Від потужності безпосередньо залежить максимальний струм навантаження. Зазвичай на реле вказують не потужність, саме силу номінального струму чи струм відсічки. Наприклад, для реле 16 А з напругою 230 В максимальне навантаження (потужність) – 3680 Вт.

Механічний або електричний спосіб регулювання потрібно вибирати, виходячи з того, як вам зручніше. Електронне керування передбачає встановлення всіх налаштувань за допомогою лише кількох кнопок. Зазвичай задаються нижня і верхня межі напруги, а також час повторного включення. Механічне керування, звичайно, не таке зручне, але, швидше за все, налаштування реле напруги знадобиться вам лише один раз після установки.

Якщо є дисплей, це неймовірно зручно, адже завжди можна глянути поточну напругу в мережі. Також можна перевірити всі налаштування та параметри після аварійного вимкнення.

Підключення реле напруги

Найпростіший варіант – реле напруги в розетку для холодильника, пральної машини чи будь-якої іншої техніки. Це насправді прилад 2 в 1: реле і розетка з двома або декількома гніздами. Ви просто вставляєте реле в звичайну розетку і встромляєте електровилку потрібного приладу.

А ось із встановленням реле напруги на DIN-рейку доведеться трохи поморочитися. Наприклад, ви можете виявити, що для установки на електрощитку поруч із автоматами та лічильником банально немає місця. Потрібно розуміти, що реле може займати простір, який дорівнює двом чи чотирьом автоматам.

Якщо ви встановлюєте реле на щитку, скористайтесь послугами електрика. Так буде набагато спокійніше, правильніше, швидше та безпечніше. Але бувають різні ситуації, тому ось кілька простих порад щодо самостійної установки:

• для підключення та встановлення потрібно купити: саме реле напруги, DIN-рейку, прогумовані захисні рукавиці, плоскогубці, мультиметр, індикаторну викрутку, саморізи, провід та ліхтарик (краще купити налобний ліхтарик, щоб він світив безпосередньо на зону підключення);
• одягніть рукавички;
• знеструмте житло та відключіть усі автомати входу напруги;
• витратьте ще кілька секунд для того, щоб перевірити, чи точно ви все вимкнули (краще переконатися у повній безпеці);
• розмістіть реле напруги на рейці та зафіксуйте контролер за допомогою спеціального кріплення;
• тепер перейдіть до підключення, а саме за допомогою мультиметра на автоматі входу потрібно визначити, де нуль, а де фаза;
• потім розріжте провід фази;
• одну частину автомата потрібно приєднати до клеми In, другу – до клеми Out;
• далі знадобиться невеликий шматок дроту, яким потрібно з'єднати клему N на реле з нульовою шиною на щитку;
• знову перевірте контакти та правильність підключення і лише потім відновлюйте мережеве живлення.

Переваги реле напруги:

• максимально швидко на автоматичному рівні захищають побутову техніку від зниження чи підвищення напруги;
• можливість придбати реле напруги в розетку – зручне рішення для захисту конкретного пристрою без зміни конфігурації електропроводки;
• компактні розміри;
• швидкий та легкий монтаж на DIN-рейку;
• виявляється, що купити реле напруги чи навіть кілька таких виробів набагато дешевше, ніж один стабілізатор.

Недоліки реле напруги:

• щоб захистити якомога більше електроприладів у будинку чи квартирі, потрібно підключити реле напруги у кількості більше ніж одну штуку;
• не стабілізує напругу, доводячи її до правильного значення, лише відключає навантаження.

Що таке стабілізатор напруги?

З самої назви стабілізатора напруги випливає, що він компенсує зниження або підвищення напруги в мережі на вході, а на виході видає стабільні 220 В відповідно. Передбачений у конструкції контролер, моніторить показники напруги. Якщо відбуваються якісь відхилення від встановленої норми, сигналізує про це трансформатору, який забезпечує перемикання між обмотками. Якщо в мережі будуть дуже різкі стрибки, стабілізатор автоматично відключиться, а також вирубить всіх споживачів, запобігаючи їх поломці.

Типи стабілізаторів напруги

Релейні стабілізатори працюють за принципом ступінчастого регулювання, а саме підключення додаткових обмоток автоматичного трансформатора, кожен шар якої наближає напругу до конкретного значення. Головна перевага – порівняно низька ціна. Але є й недоліки: шум при перемиканні та складність досягнення високої точності.

Симісторні стабілізатори дуже схожі на релейні, але саме перемикання обмоток роблять деталі напівпровідникового типу – симістори чи тиристори. Вони мають більшу швидкість перемикання, безшумні, досить надійні та довговічні.

Інверторні стабілізатори ґрунтуються на безступінчастій роботі. Це, мабуть, найсвіжіший вид зі списку. Працюють вони за схемою подвійного перетворення напруги: змінної в постійну, а потім покращеної постійної з правильною синусоїдою назад у змінну. Мабуть, це найкращий варіант – рівна напруга без стрибків.

Сервомоторні стабілізатори працюють за принципом реостату, плавно регулюючи напругу на виході. При стрибках напруги електропривод двигуна пересуває силові контакти по обмоткам автотрансформатора. Сервомоторні пристрої не підійдуть для мереж, де часто і швидко змінюється напруга. Також такий двигун ризикує зламатися.

Ферорезонансні стабілізатори оснащені двома дросельними шунтами з насиченим та ненасиченим сердечниками. Також у конструкції передбачено конденсатор. Вони гарантують максимальну точність стабілізації. Але для побутової експлуатації не дуже підходять і, до того ж, досить сильно шумлять.

Гібридні стабілізатори регулюють напругу в мережі за комбінованим принципом. По суті це поєднання релейного та сервомоторного типів.

Як вибрати стабілізатор напруги для котла чи будинку?

Як і у випадку з реле, звертаємо увагу на потужність пристрою, якщо це, наприклад один котел, або сумарне значення, якщо ви хочете встановити стабілізатор на весь будинок. Не забудьте додати ще 20% до номінальної потужності всієї побутової техніки.

Зверніть увагу на типи стабілізації, про які ми писали вище. Релейний підходить для незначних перепадів напруги, при роботі клацає і прослужить пару років. Сервопривідний можна встановлювати і вдома, і на виробництві, але необхідно регулярно обслуговувати двигун. Симисторний прослужить набагато довше, але й коштує він дорожче. Інверторний – один із найсучасніших, надійних, але й дорогих одночасно.

Крім того, погляньте на тип корпусу – краще вибирати металевий. Також, що вищий коефіцієнт корисної дії, то менше електроенергії споживає прилад. Зверніть увагу на мережевий або магістральний тип підключення. Ще потрібно враховувати тип установки: підлоговий, настінний чи переносний. Ну і найцікавіше – це додаткові функції: дисплей та можливості меню.

Як підключити стабілізатор напруги для дому?

Для підключення вам знадобляться: сам стабілізатор напруги для квартири чи будинку, силовий кабель на три струмопровідні жили ВВГнГ-Ls з перетином більше, ніж у магістрального введення в будинок, трипозиційний вимикач-роз'єднувач, мідний гнучкий провід ПуГВВ 1х1.5 з різнокольоровою ізоляцією.

Монтаж на щитку

Далі потрібно вибрати місце підключення. Зазвичай це стіна. Протягніть до стабілізатора два силові кабелі і зробіть на його кінцях маркування: вхід і вихід. Демонтуйте ізоляцію та підключіть дроти на щитку. Фазу з кабелю, що йде на регулятор напруги, приєднайте до вихідних фіксаторів дифавтомата. А ось фазу дроту, що йде на вихід, підключаємо до трипозиційного вимикача-роз'єднувача на другий контакт. Потім підключаємо заземлення та нульовий провід на гребінки у щитку. Для подачі фази з дифавтомата на трипозиційний вимикач потрібно зняти ізоляцію з країв гнучкого мідного проводу для монтажу. Використайте кінцевик та заведіть фазу на четвертий контактний затискач у вимикачі. І нарешті, за допомогою гнучкого кольорового дроту заживіть всі автомати із затискача №1 у вимикачі.

Підключення стабілізатора

Зніміть кришку стабілізатора та проведіть через отвори промарковані кабелі на вхід та вихід, а потім зафіксуйте їх затискачами.

Схема входу:

1. Кабель на вхід (фаза) затискаємо на відповідній клемі з написом вхід. Нуль (синя жила) фіксується на підключенні з маркуванням N (Nin).
2. Синю жилу (нуль) фіксуємо на підключенні з маркуванням N (Nin).
3. Провід земля під'єднуємо до клеми земля відповідно, або просто закрутіть його під болт на корпусі пристрою.

Схема виходу:

1. Фазу з вихідного кабелю підключіть на клему вихід з маркуванням Lout.
2. Жилу нуль приєднайте до клеми з маркуванням N (Nout).
3. Провід земля під'єднуємо до клеми земля відповідно, або просто закрутіть його під болт на корпусі пристрою.

Після перевірки правильності підключення закрутіть кришку приладу.

Переваги стабілізаторів напруги:

• стабілізують напругу, яка нижче або вище 220 В для коректного живлення побутової техніки;
• якщо напруга в загальній мережі падає нижче 160 В або піднімається вище 280 В, стабілізатори напруги знеструмлюють і, як наслідок, відключають домашню техніку, щоб запобігти її поломці;
• використання стабілізаторів напруги запобігає мерехтінню лампочок у будинку, а значить, вони довше вам прослужать;
• підтримують нормальне живлення та функціонування обладнання навіть при значних стрибках, що особливо актуально для відео- та аудіотехніки, які дуже чутливі до коливань.

Недоліки стабілізаторів напруги:

• при сильних електричних перешкодах електроніка стабілізатора напруги для дому може вийти з ладу, знеструмивши при цьому все житло;
• це досить габаритне обладнання, розміри якого залежать від потужності;
• всередині стабілізатор оснащений трансформатором, електромагнітне поле якого притягує пил, тому прилад повинен бути встановлений у сухій непильній кімнаті;
• під час роботи даний електроприлад нагрівається, тому навколо нього потрібно залишати достатньо місця для циркулювання повітря, яке охолоджуватиме виріб;
• для трифазних електромереж потрібно купити стабілізатори напруги для дому в кількості трьох штук – по одному на кожну фазу;
• ціна стабілізатора в рази вища, ніж реле.

Таблиця. Порівняння основних параметрів реле та стабілізаторів напруги:

Як бачите, не можна однозначно сказати, що стабілізатор кращий за реле і навпаки. Якщо ви націлені хоч якось захистити побутову техніку від перепадів напруги, то можливо краще вибрати реле, оскільки цей компактний та простий електроприлад за ціною доступний кожному. Так ви можете запобігти поломці кількох найдорожчих пристроїв вдома. Звичайно, якщо ви хочете повного захисту всіх приладів, а також продовження їхньої коректної роботи під час стрибків напруги, краще купити стабілізатор напруги для дому. Вирішувати, як завжди, вам. Сподіваємось, що цей матеріал дозволить вам зробити правильний вибір.