Каталог огранизаций по электромонтажу и электролабораторий:
Москва
Санкт-Петербург

Трехфазный стабилизатор напряжения

Качество поставляемой потребителям электроэнергии регулируется нормами ГОСТа 32144. На эти показатели ориентируются производители бытовой и промышленной техники. Выпускаемое ими электрическое оборудование не выходит из строя при допустимых колебаниях напряжения в диапазоне 5-10%, но может сократиться срок службы этих устройств. Для исключения опасных ситуаций и поддержания нормированных характеристик сетей электропитания используют стабилизатор напряжения трехфазный.

Функциональная схема релейного устройства
Функциональная схема релейного устройства

Основные особенности

Стабилизатор напряжения на 380 вольт используется в сетях с трехфазным электроснабжением. Этот прибор состоит из трёх однофазных устройств стабилизации, каждое из которых нормализует ток на своей отдельной фазе.

Производителями освоен выпуск аппаратов двух видов исполнения: моноблочные и модульные.

Моноблочная (1) и модульная (2) конструкции
Моноблочная (1) и модульная (2) конструкции

Моноблочная конструкция (1) содержит в себе три независящие друг от друга, самостоятельные однофазные устройства нормализации напряжения.

Модульная конструкция (2) состоит из трёх однофазных одинаковых устройств стабилизации, помещенных на стойку и соединенных между собой.

Единая конструкция чаще всего используется для обеспечения безопасного питания устройств малой мощности. Цена моноблочной структуры меньше модульной. Неудобство этой системы в том, что при любой поломке приходится отдавать в ремонт всю установку.

Модульная конструкция оснащена функцией «байпас». Это позволяет, при возникновении неполадок в любом блоке структуры, осуществлять поступление питания, исключив проблемный модуль. В этом большое преимущество этой системы, так как поступление электроэнергии на объект не прекращается, что облегчает и ремонтные работы тоже. Кроме этого, доставить в ремонтную мастерскую один модуль, вместо целой конструкции, гораздо легче.

Важно! Если напряжение опустилось ниже предельно допустимого для работы стабилизатора, из-за перегрева он может выйти из строя. В этом случае напряжение необходимо подать напрямую, непосредственно через байпас.

Современный стабилизатор 3 фазный оснащен микропроцессорным управлением. Это позволяет устройству, помимо нормализации напряжения, выполнять следующие функции:

  • Предохранять потребителя от перенапряжения. Если напряжение станет выше допустимого, приспособление отключит приёмники электроэнергии.
  • При пропадании фазы переключать потребителя на две оставшиеся, разделив равномерно нагрузку.
  • Защищать от короткого замыкания в линии питания. Срабатывает раньше пакетного автомата.
  • Защищать от перекоса фаз.

Принцип работы и сфера использования

Работа 3-х фазного стабилизатора аналогична работе однофазных приборов. Процесс нормализации показателей электроэнергии осуществляется переключением обмоток стабилизирующих устройств, являющихся частью данных аппаратов.

В соответствии с принципом работы различают электронный и электромеханический стабилизаторы. Электронный прибор осуществляет переключение ступеней релейными и полупроводниковыми ключами. Электромеханический аппарат производит регулировку посредством токосъемного контакта, передвигающегося по обмотке тороидального трансформатора. Движение осуществляет электродвигатель.

Электромеханический стабилизатор, упрощенная схема
Электромеханический стабилизатор, упрощенная схема

Область применения 3-х фазных устройств, стабилизирующих напряжение, достаточно широка. С их помощью защищают и бытовые, и промышленные приёмники. Особенно чувствительна дорогостоящая бытовая техника. В производственных помещениях стабилизаторы монтируют на трёхфазном вводе. Это даёт возможность обезопасить все электрические устройства от нестабильности сети.

Технические характеристики

Для того чтобы правильно выбрать аппарат стабилизации напряжения, необходимо ознакомиться с его техническими характеристиками, прописанными в инструкции по эксплуатации. При этом нужно обратить внимание на следующие параметры устройства:

  • общая (суммарная) мощность,
  • вид допускаемой нагрузки,
  • сколько фаз предусмотрено конструкцией оборудования,
  • особенности предполагаемой сети питания,
  • рабочий диапазон,
  • количество и качество розеток,
  • принципы и присутствие заземления,
  • возможная и предполагаемая точность стабилизации.

Важно! Номинальная мощность стабилизатора выбирается с учётом суммарной мощности всех потребителей.

Виды трехфазных стабилизаторов

Классификация приборов стабилизации производится по принципу их действия и способу управления. Используют аппараты:

  1. электронные (тиристорные),
  2. сервоприводные (электромеханические),
  3. релейные,
  4. феррорезонансные,
  5. инверторные.

Релейные

Стабилизация электроэнергии в приборах данной группы осуществляется силовыми реле, производящими переключение между обмотками блоков трансформаторов. Электронный блок управления контролирует работу реле.

Основные элементы релейного аппарата
Основные элементы релейного аппарата

Релейный стабилизатор включает в себя:

  • А – блок электронного контроля;
  • В – коммутационный блок;
  • С – трансформатор стабилизирующий.

Тиристорные

Работа производится по такому же принципу, как и в релейных модификациях. Отличается коммутационным блоком, в котором применяются не реле, а электронные ключи (тиристоры).

Аппарат стабилизации на электронных ключах
Аппарат стабилизации на электронных ключах

Тиристорный стабилизатор состоит из:

  • А – автотрансформатора;
  • В – электронных ключей (здесь использовали симисторы);
  • С – управляющего блока.

Электромеханические

Основной элемент устройства – автотрансформатор, оснащенный двигающимся токосъемником, передвижение которого совершается благодаря сервоприводу, управляемому электронным контролером.

3-х фазный аппарат электромеханический
3-х фазный аппарат электромеханический

Электромеханический стабилизатор состоит из:

  • А – сервопривода, перемещающего токосъемник;
  • В – управляющей платы;
  • С – токосъемного механизма;
  • D – автотрансформатора;
  • Е – изображение 3-х фазного устройства механического типа.

Феррорезонансные

Работа этого аппарата основана на феррорезонансном эффекте, в процессе которого происходит электромагнитное взаимодействие одного дросселя с насыщаемым сердечником и второго с не насыщаемым сердечником.

Феррорезонансный аппарат
Феррорезонансный аппарат

Феррорезонансный стабилизатор состоит из:

  • А – трансформатора;
  • В – дросселя с выходным (насыщаемым) сердечником;
  • С – дросселя с не насыщаемым сердечником (входным);
  • D – конденсатора.

Инверторные

Принцип работы данной модификации основан на двойном преобразовании. Вначале на входе происходит преобразование переменного тока в постоянный. Потом, на следующем этапе, выполняется обратное преобразование (инвертирование). При этом достигается максимальное приближение к номинальным характеристикам.

Инверторный аппарат
Инверторный аппарат

Блок-схема прибора состоит из:

  • Входного фильтра (А);
  • Блока, преобразующего и корректирующего напряжение в сети (В);
  • Блока управляющего (С);
  • Контроллёра управлением электронными ключами (D);
  • Ёмкостного сглаживающего фильтра (Е);
  • Инверторного преобразователя (F).

Гибридные приборы

Гибридные аппараты сочетают в себе свойства двух стабилизаторов разных видов. Такое устройство позволяет использовать плюсы того или иного метода нормализации сети.

Важно! В гибридных аппаратах недостатков также становится больше.

Плюсы и минусы трёхфазных стабилизаторов

Несомненными достоинствами аппаратов стабилизации напряжения на три фазы являются:

  • Наличие широкого диапазона входных параметров тока;
  • Способность выдерживать перегрузки;
  • Доступность обслуживания;
  • Высокий темп и большая точность стабилизации;
  • Обеспечение надёжной защиты от токов короткого замыкания и других последствий аварийных ситуаций.

Основные недостатки трёхфазных аппаратов:

  • Большой размер и вес устройства, усложняющие выбор места для его установки;
  • Высокий уровень шума при работе релейных и сервоприводных аппаратов;
  • Инерционность, дополнительное время требуется на синхронизацию однофазных устройств;
  • Ограниченность по температурному режиму работы, по влажности и запылённости в местах установки;
  • Высокая стоимость оборудования.

Критерии выбора стабилизатора на 3 фазы

Чтобы не ошибиться, выбирая стабилизатор, необходимо учесть:

  • Сколько фаз в сети энергоснабжения;
  • Какой разброс колебания напряжения;
  • Общую мощность потребителей (кВт), которая не должна превысить номинальную мощность стабилизирующего устройства;
  • Скорость регулировки напряжения;
  • Погрешность характеристик напряжения на выходе.

Важно! Для повышения надёжности защиты электрических приёмников рекомендуется использовать стабилизаторы с запасом по мощности.

Схема и особенности подключения

Подключение стабилизатора производится согласно технической документации, прилагающейся к каждому аппарату.

Схема подключения
Схема подключения

На каждую из трёх фаз линии включается свой стабилизатор. Ноль соединяют с клеммами стабилизатора.

Важно! Соединение входного нуля и выходного запрещается.

Таким образом, стабилизаторы напряжения незаменимы для осуществления безопасности энергоснабжения и эффективны для поддержания нормированных показателей сетей.

Видео