Что такое байпас в стабилизаторе напряжения

Пример подключения однофазного стабилизатора напряжения

Подключение стабилизатора 220 вольт в простейшем случае может быть выполнено по одной из приведенных схем, в зависимости от того, в какой последовательности уже соединены счетчик и входной автомат. В любом случае необходимо обеспечить заземление стабилизатора. Суть подключения стабилизатора состоит в том, что напряжение из сети подается на вход стабилизатора, а к его выходу подсоединяются потребители электроэнергии.

Варианты монтажа стабилизаторов напряжения

На схемах подключения приведен вариант клеммной колодки на задней стенке стабилизатора напряжения с пятью контактами. Бывает, что клемма заземления размещается отдельно: к ней и нужно подсоединить заземляющий проводник. Иногда клемма N(ноль) всего одна, тогда оба нулевых провода: и входной, и для потребителей подсоединяют к ней.

Перед непосредственным подключением стабилизатора необходимо обесточить электрическую сеть в помещении с помощью входного автомата. Затем следует убедиться, что оно действительно отсутствует с помощью индикатора или мультиметра. Включатель питания и переключатель байпас прибора должны находиться в выключенном состоянии.

После выполнения электромонтажа подают питание на стабилизатор, а затем включают и его. Внутренний таймер прибора задерживает его запуск, раздается щелчок, и подается питание. На дисплее высвечивается значение выходного напряжения 220В. У большинства современных приборов на дисплее может появиться следующая информация:

• символ L означает, что напряжение на входе опустилось ниже допустимого для работы прибора;
• символ Н означает, что напряжение на входе поднялось выше допустимого для работы прибора;
• символ СН означает, что суммарная мощность подключенных к прибору потребителей выше допустимой.

Установка стабилизатора напряжения в цокольном этаже

Рассмотрим практический пример подключения стабилизатора к однофазной сети 220 вольт на примере релейного прибора РЕСАНТА АСН-10000/1-Ц. Прибор установлен в цокольном этаже, где никому не мешает щелканье реле и шум расположенного рядом встроенного пылесоса. В стене находится монтажная коробка с клеммником и автоматом для подключения стабилизатора.

Полочка для установки стабилизатора напряжения

Агрегат размещен на полочке, которая устроена на забитых в стену отрезках арматуры. Зазор между стеной и полкой, а также свободное пространство под ней обеспечивают обдув воздухом корпуса прибора.

На входе в дом установлен автомат номиналом 40А, что соответствует максимальной мощности энергопотребления порядка 8 кВт. Стабилизатор РЕСАНТА АСН-10000/1-Ц несколько мощнее, однако для уменьшения нагрузки на прибор через него подключены не все потребители. В результате получилась следующая ниже схема электромонтажа.

Подключение релейного стабилизатора РЕСАНТА

В данном случае для защиты от утечек установлено УЗО (устройство защитного отключения) после счетчика. Ряд потребителей, например: освещение, обогреватель сауны, проточный водонагреватель и некоторые розетки имеют нестабилизированное питание.

Так как стабилизатор РЕСАНТА размещен в цокольном этаже и далеко от ввода в дом, перед ним установлен дополнительный автомат и колодка для электромонтажа. Это позволяет обслуживать и ремонтировать при необходимости прибор без отключения нестабилизированного питания в доме.

Монтаж выполнен кабелем, который состоит из пяти многожильных проводов. Это позволяет свободно передвигать прибор.

В соответствии со схемой в коробке установлена клеммная колодка на 4 контакта, пятый провод подключен к автомату. Надо пояснить, что в дополнение к указанному на схеме, к клеммнику подсоединен кабель питания розетки встроенного пылесоса (заходит в коробку снизу). Справа сверху подведены кабель, подающий питание на стабилизатор, а также кабель, подключенный к нагрузке. В данном случае:

• зеленый провод – заземление;
• синий – ноль;
• белый(коричневый) –фаза.

Подключение кабеля к колодке в распредкоробке

Какими бывают байпасы?

Все байпасы можно условно разделить на 2 вида — механические и электронные.Механический байпас.
Устанавливается на большинстве стабилизаторов напряжения.
Располагается возле автоматического выключателя.
Управляется путем изменения положения рычажка — вверх или вниз.
То есть, контакты из одного положения в другое переводятся механически.

Электронный байпас.
Встречается редко и представлен в виде небольшой кнопки.
Для того, чтобы перевести стабилизатор в транзитный режим нужно нажать на эту кнопку.
Произойдет автоматический перевод релейных контактов в режим байпаса при помощи контроллера

Важно отметить отличие от первого вида, т.е. механического байпаса — электронный байпас еще и выполняет функцию реле напряжения

В случае если входное напряжение, превысит заданные пределы, то сработает защита и нагрузка будет обесточена.
Электронные байпасы можно встретить в однофазных стабилизаторах Вольт инжиниринг всех серий.

Зачем нужен байпас?

А насколько нужна эта функция или при выборе стабилизатора можно её пренебречь?
В целом, редко кто из потребителей использует возможности байпаса.
Но для кого-то он все же необходим.

• Включение режима байпас может быть полезным в ряде случаев:
• мощность электрической нагрузки выше мощности стабилизатора
• планируется проведение ремонтно-строительных работ, в результате которых внутрь корпуса стабилизатора напряжения может попасть
  строительная пыль (например, штукатурка, отделка), что грозит выведением устройства из строя
• при подключении электропотребителей с большой пульсацией потребляемого тока, например трансформаторного сварочного оборудование
• если электрическую нагрузку необходимо запитать от генератора.

• Правила работы с «байпасом»:
• включать байпас только при отключенном автоматическом выключателе (обычно находится рядом, слева; тумблер поднят — режим включен);
• включать автоматический выключатель только при отключенном байпасе

Кому нужен обязательно

В отличие от крупных городов и мегаполисов, энергоснабжение в сельской местности, на дачах и небольших городках страдает низким качеством тока. Перепады напряжения в сети могут достигать больших величин. Особенно опасен верхний порог превышения стандартного уровня. Техника, запитанная от местной электросети, может не выдержать и просто сгореть.

Чтобы защитить бытовые электроустройства и электронную аппаратуру, обязательно используют стабилизаторы. Устройства индивидуального пользования подсоединяют к каждому потребителю тока. В то же время существует стабилизационное оборудование, которое может фиксировать напряжение выходного тока на требуемом уровне сразу во всём доме. Вот для чего нужны стабилизаторы напряжения.

Принцип работы

В общем виде импульсный стабилизатор включает в себя импульсный преобразователь с устройством регулировки, генератор, выравнивающий фильтр, снижающий импульсы напряжения на выходе, сравнивающее устройство, подающее сигнал разности входного и выходного напряжения.

Схема основных частей стабилизатора напряжения показана на рисунке.

Напряжение на выходе прибора поступает на сравнивающее устройство с базовым напряжением. В результате получают пропорциональный сигнал. Его подают на генератор, предварительно усилив его.

При регулировании в генераторе разностный аналоговый сигнал модифицируют в пульсации с постоянной частотой и переменной продолжительностью. При регулировании частотно-импульсном продолжительность импульсов имеет постоянное значение. Она меняет частоту импульсов генератора в зависимости от свойств сигнала.

Образованные генератором управляющие импульсы проходят на элементы преобразователя. Транзистор регулировки действует в режиме ключа. Изменяя частоту или интервал импульсов генератора, есть возможность менять нагрузочное напряжение. Преобразователь модифицирует значение напряжения на выходе в зависимости от свойств управляющих импульсов. По теории в приборах с частотной и широтной регулировкой импульсы напряжения на потребителе могут отсутствовать.

При релейном принципе действия сигнал, который управляется стабилизатором, образуется с помощью триггера. При поступлении постоянного напряжения в прибор транзистор, работающий в качестве ключа, открыт, и повышает напряжение на выходе. сравнивающее устройство определяет сигнал разности, который достигнув некоторого верхнего предела, поменяет состояние триггера, и произойдет коммутация регулирующего транзистора на отсечку.

Напряжение на выходе станет уменьшаться. При падении напряжения до нижнего предела сравнивающее устройство определяет сигнал разности, переключающий снова триггер, и транзистор опять войдет в насыщение. Разность потенциалов на нагрузке прибора станет повышаться. Следовательно, при релейном виде стабилизации напряжение на выходе повышается, тем самым выравнивается. Предел срабатывания триггера настраивают с помощью корректировки амплитуды значения напряжения на сравнивающем устройстве.

Стабилизаторы релейного типа имеют повышенную скорость реакции, в отличие от приборов с частотным и широтным регулированием. Это является их преимуществом. В теории при релейном виде стабилизации на выходе прибора всегда будут импульсы. Это является их недостатком.

В каком случае необходим стабилизатор?

Необходимость применения стабилизатора для офисной техники и электроники зависит от требований к параметрам питающей сети самой техники. Если вы пользуетесь ноутбуком, прочтите на его зарядном устройстве, на какой диапазон сетевых напряжений он рассчитан. Если этот диапазон достаточно широк, например, 110-260 В, стабилизатор вашему ноутбуку точно не нужен (сложно представить себе такую сеть, где напряжение выходило бы за эти пределы).

У настольного компьютера импульсный блок питания может отказать при падении напряжения в сети ниже 170 В (опять же, проверьте надписи на шильдиках). Если оно не опускается ниже этого значения, стабилизатор напряжения для ПК не нужен. Если же такая вероятность есть, стабилизатор не помешает. Но даже при напряжении в сети 170-180 В блок питания компьютера работает с перегрузкой по току, что сокращает срок его работы; и хотя производитель иногда гарантирует работу блока питания при сетевых напряжениях 100-245 В, целиком полагаться на эти гарантии я бы не стал.

Требования к качеству питания лазерных принтеров обычно строже – указывается диапазон напряжений сети порядка 189-264 В. И даже если блок питания принтера выдержит скачок напряжения, при сбое в печати вы потеряете стоимость расходных материалов на испорченную копию. Не говоря уже о том, что придется выковыривать из принтера зажеванную бумагу. Вообще, это касается не только принтеров, но и некоторых роутеров (про холодильники с кондиционерами уж вообще молчу). Такой чувствительной технике, безусловно, не помешает простенький стабилизатор напряжения для офиса.

Общий вывод таков: из всей компьютерной техники в источнике бесперебойного питания или стабилизаторе не нуждается только ноутбук. Блок питания ноутбука способен работать в широком диапазоне питающих напряжений, а в случае чего ноут все равно продолжит работу от встроенного аккумулятора.

Таким образом, ноутбук защиты не требует. Воткнул в розетку и пользуйся. Совсем другая ситуация с остальной офисной техникой. Если напряжение в розетке сильно падает в часы пик, стабилизатор напряжения для электроники просто жизненно необходим. Для домашнего компьютера отлично подойдет любой стабилизатор из этой статьи. Хотя, я бы все-таки порекомендовал купить простенький «бесперебойник».

На что обратить внимание?

В процессе работы нужно проявить осторожность и определить тип вентилятора. Приборы этого класса бывают как съемными, так и не съемными

В первом случае подшипник можно без проблем снять, а потом заменить его на новый. Если же блок питания оснащен несъемным подшипником, то в этом случае все провода вентилятора будут впаяны непосредственно в плату самого прибора. Остается только осторожно срезать проводку как можно ближе к кулеру и зачистить их. После этого приобретенный кулер устанавливается на его законное место, а новые провода подсоединяются методом скрутки.

Мощный электронный стабилизатор

Одним из лидеров в производстве энергетических систем является компания «Энергия», она применяет в своих разработках инновационные технологии, что позволяет свести до минимума некоторые недостатки тиристорных стабилизаторов напряжения.

Однофазный тиристорный стабилизатор «Энергия Classic 12 000» представляет собой современное и надёжное устройство с высокими параметрами. Устройство работает в интервале входных напряжений от 125 до 254 вольт. Предельно допустимые величины могут составлять 60 вольт по минимуму и 265 вольт по максимуму. Стабилизатор имеет переключающую схему на 12 ступеней, выполненную на мощных тиристорах. Время переключения не превышает 20 мс.

Стабилизатор имеет защиту от пониженного напряжения, повышенного напряжения и перегрузки. При температуре силового  трансформатора свыше 120°C так же срабатывает защита и стабилизатор отключается. Допустимая кратковременная перегрузка до 180%, может составлять 0,3 секунды. Входной фильтр подавляет все виды высокочастотных и импульсных помех. При питании нагрузки с нормальным напряжением сети используется система «байпас». Данный стабилизатор компании Энергия рассчитан на эксплуатацию в отапливаемом помещении с уровнем влажности не более 80%.

С этим читают:

Промышленный стабилизатор напряжения: по каким критериям делать выбор?

Стабилизаторы напряжения для дома: отзывы, какой лучше и по каким критериям делать выбор

Виды и схемы стабилизаторов напряжения

Какой стабилизатор напряжения лучше: основные виды и их особенности

Выбор стабилизатора напряжения для частного дома

Выбор той или иной модели зависит от нескольких важных факторов. Прежде всего нужно выяснить сферу применения стабилизатора. Он может обеспечивать питание какого-то одного прибора или оборудования, установленного во всем доме. Следует выяснить значения верхнего и нижнего предела напряжения в электрической сети. И, наконец, немаловажную роль играет сумма, выделяемая на приобретение стабилизатора.

Выбор устройства зависит и от мощности, которую потребляют бытовые приборы и электрооборудование. Для ее определения рекомендуется воспользоваться номиналом автоматического выключателя, установленного на вводном щите. В соответствии с формулой, мощность представляет собой произведение значений тока и напряжения. Ток определяется по табличке, установленной на автомате, а напряжение известно заранее – 220В. То есть, при номинале 16А значение допустимой мощности будет составлять 16 х 220 = 3520 Вт или 3,5 кВт. При более высоком токе, например, 25А, мощность также повысится до 5,5 кВт. Более точные данные можно получить из паспорта на каждый прибор и оборудование. Мощность стабилизатора должна быть на 30-50% выше, чем расчетная допустимая мощность. Это связано с тем, что в процессе стабилизации напряжения происходит падение выходной мощности.

После всех необходимых расчетов остается выбрать наиболее подходящий тип стабилизатора. Для домашних условий подойдут как сервоприводные модели, так и релейные. В первом случае изменения напряжения производятся с помощью токосъемника, передвигаемого электродвигателем. Управление осуществляется сравнивающей схемой. Токосъемник передвигается в разные стороны, соответственно, увеличивая или уменьшая напряжение. Таким образом, обеспечивается плавная регулировка, скачки напряжения при переключениях отсутствуют. Рекомендуется для применения в тех домах, где измененное напряжение удерживается на одном и том же уровне в течение длительного времени.

Принцип действия релейных стабилизаторов совершенно другой. Основой всего устройства является трансформатор, у которого имеются промежуточные выводы обмотки с собственным напряжением. С помощью логической схемы осуществляется управление блоком электромеханических реле. Под его действием выводы переключаются таким образом, чтобы на выходе стабилизатора получались требуемые 220 вольт. Данные устройства более долговечны, однако процессы переключений сопровождаются щелчками.

Существуют дорогостоящие модели стабилизаторов, использующих электронные ключи. Фактически, они представляют собой такую же релейную конструкцию, где обычные реле заменены полупроводниковыми ключами. Эти устройства считаются наиболее технологичными и долговечными, поскольку в них отсутствуют узлы, подверженные износу. Во время коммутации соблюдается полная тишина. С помощью современных стабилизаторов стало возможно не только управлять напряжением, но и выполнять ряд других функций. Большое значение имеет возможность включения задержки подачи напряжения. Встроенные вольтметры позволяют постоянно контролировать состояние сети. С этой целью вместо стрелочных, широко используются электронные приборы.

Возможности релейного стабилизатора напряжения с цифровым дисплеем

Применение релейного стабилизатора напряжения в быту обычно преследует цель предотвратить резкие скачки напряжения, способные вызвать выход из строя компьютеров и бытовой техники, а также избыточное нагревание кабелей и инциденты короткого замыкания. Устройство приводит поступающее на него напряжение к усредненному значению 220 вольт. Оно совместимо с самыми разными типами техники: электрическими плитами, холодильниками, морозильными камерами. Цифровые приборы обладают большим быстродействием и меньшей погрешностью, чем другие варианты стабилизационных устройств. Релейный прибор реагирует за 5-7 миллисекунд, независимо от того, насколько показатель на входе увеличился, по сравнению с прежним. Погрешность аппарата составляет около 8% в обе стороны.

Важно! Работа при напряжении, повышенном хотя бы на 20 вольт, по сравнению с номиналом, уменьшает срок эксплуатации техники в 4 раза (в случае некоторых устройств, например, экономичных лампочек, еще сильнее)

Тиристорный стабилизатор

Тиристорный стабилизатор напряжения представляет собой трансформаторное устройство, в котором выравнивание напряжения осуществляется с помощью переключения обмоток силового трансформатора с помощью электронных ключей. Тиристор – это полупроводниковый прибор являющийся аналогом электромагнитного реле. Он имеет анод, катод и управляющий электрод.

Поскольку тиристор проводит ток только в одном направлении, то для работы в цепях переменного тока применяется встречно-параллельное соединение тиристоров. Следовательно, один ключ, подключающий часть обмотки трансформатора, будет состоять из двух тиристоров.

Тиристорный стабилизатор может обеспечить достаточно большую точность установки напряжения. Это достигается увеличением числа переключающих ступеней. Практические схемы электронных стабилизаторов на тиристорах могут обеспечить точность стабилизации порядка 3-5%.

Стабилизатор такого типа обладает следующими положительными качествами:

• Высокая скорость стабилизации;
• Хорошая защита от внешних помех;
• Большой диапазон регулировки;
• Высокая надёжность устройства.

При своих достоинствах, тиристорный стабилизатор напряжения имеет определённые недостатки, которые заметно ограничивают его сферу применения.

Отрицательные стороны:

• Ограничение работы с реактивными нагрузками;
• Потеря мощности при заниженных входных напряжениях;
• Высокая стоимость;
• Сложный ремонт.

Дело в том, что стабилизаторы напряжения собранные на тиристорах выдают на выходе форму напряжения далёкую от синусоидальной. Она может иметь форму трапеции или меандра. Питание электродвигателей от такого стабилизатора, особенно асинхронного типа, может привести к выходу мотора из строя. Существуют модели стабилизаторов, которые выдают нормальную форму напряжения на выходе, но такие устройства имеют сложную электронную схему и стоят заметно дороже. В связи с этим сфера применения данных стабилизаторов уже ограничивается, их нельзя будет использовать в качестве стабилизаторов для циркуляционных насосов в системах отопления, скважинах, и т. д.

Причины использования

Основные причины эксплуатации байпаса:

• Чтобы снизить изнашиваемость расходников и продлить эксплуатационный период.
• Во время проведения строительных работ, а также высокой запыленности в помещении.
• В домашних условиях наблюдаются регулярные просадки напряжения. Отклонения превышают 30-35%.
• Для модернизации, профилактики и проведения ремонта.

Байпас – это специальная функция в электронных устройствах, которая коммутирует (соединяет) сигналы без рабочих узлов – функциональных блоков. Его основные задачи – улучшить качество работы всей бытовой техники и электрических приборов, гарантируя этим длительный эксплуатационный срок. Его использование эффективно при появлении высокого напряжения, а также помогает экономить электроэнергию.

Особенности подключения стабилизатора к сети 220 вольт

Возьмем, к примеру, установку стабилизатора однофазного типа, мощность которого 10 кВА. Максимальный показатель рабочего тока в электросети должен быть примерно 45 А.
Если, к примеру, уровень напряжения на входе периодически понижается до отметки 160 В, то устройство будет поднимать его, увеличивая входящий ток.
Зная это и руководствуясь законом о сохранении энергии, положения которого стоит учесть в данном случае, можно подсчитать, чему равен ток — это мощность,
деленная на напряжение: 10000 ВА / 160 В = 62.5 А. А если, к примеру, входящее напряжение равно стандартному — 220 В, то ток на входе по условиям все той же формулы был бы:
10 000/220=45.5 А. То есть, чем ниже напряжение на входе в электросети, тем выше показатели входного тока.
Учитывая вышеизложенные факты, при монтаже стабилизатора напряжения обязательно нужно уточить, что сечение входного кабеля выдержит ток подаваемого номинала.

По данному принципу стоит подобрать и автоматические выключатели, которые нужно будет разместить на входе в сети, т.е. до стабилизатора напряжения.
Номиналы выключателей должны быть больше показателей тока. Далее приступаем непосредственно к монтажу. Для начала стоит выбрать место, где будет установлен стабилизатор.
Это должно быть специально отобранное место. К примеру, очень удачно будет смонтировать устройство рядом с силовым вводом.
При этом во время монтажа нужно помнить о необходимости постоянного притока воздуха к прибору, который будет его охлаждать, а также о необходимости защиты от высокой влажности.

При монтаже стабилизатора запрещается

• устанавливать стабилизатор в легкодоступном для детей месте
• монтировать устройство в шкафах, нишах, где нет притока воздуха, на сырых стенах помещений с повышенной влажностью
• устанавливать стабилизатор в помещении, где хранятся горючие и быстровоспламеняющиеся вещества, а также химические материалы
• производить монтаж без заземления корпуса стабилизатора
• подводить к клеммной колодке провода с недостаточным диаметром сечения
• оставлять после монтажа провод с плохой изоляцией

Схема подключения стабилизатора

Сама схема подключения стабилизатора обычно указывается производителем возле клеммной колодки.
Маркировка клемм выполняется стандартными буквенными обозначениями: L – для подключения фазного
провода, N – для нулевого.
Подключение заземляющего провода происходит отдельно, к клемме, обозначенной соответствующим значком.

Во время непосредственной установки, заранее отключив электроэнергию, стоит в разорванную электрическую сеть подключить аппарат выбранного типа,
который устанавливается в разрыве между сетью и всеми электропотребителями. Стоит отметить, что нужно обеспечить надежное отключение электроэнергии.
С этой целью нужно не просто выключить, а снять пробки, или отключить вводной автомат, или деактивировать иные отключающие устройства, после чего
фазометром нужно зафиксировать отсутствие напряжения. В процессе установки нужно надежно закрепить стабилизатор на стене и убедиться,
что посторонние предметы не попадут в корпус стабилизатора. Речь идет о мелком инструменте, крепежах или остатках кабеля.
Места соединений кабеля нужно хорошо заизолировать, контакт проводов в клеммной колодке надежно зафиксировать.
В зависимиости от модели, нулевой провод может быть общим или иметь различные гнезда для фиксации в клеммной колодке.
Если колодка имеет один общий контакт для нулевого провода и внутренний диаметр клеммы позволяет разместить в ней 2 провода, то возможно объединение нулевых проводов в одной клемме.

Перед завершением процесса подключения стабилизатора, не забудьте проверить, чтобы за время монтажа никакие посторонние предметы не попали внутрь корпуса,
закрыть доступ к клеммной колодке.

На этом монтаж можно считать законченным и устройство готово к работе.